JP2016126033A - 光学フィルム及び溶液製膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光板の保護フィルムとしての機能と輝度向上機能とをもつ光学フィルム、及びその光学フィルムを長尺に製造することができる溶液製膜方法を提供する。【解決手段】走行するベルト上に第１ドープと第２ドープとを連続的に流延して流延膜を形成し、ベルトから剥ぎ取ることにより湿潤フィルムを形成する。湿潤フィルムの第２ドープから形成された第２層に、形状付与ローラで凹部と凸部とを形成する。この湿潤フィルムを加熱室に案内し、少なくとも１５分搬送して加熱処理を行う。この加熱により光学フィルムが得られる。得られた光学フィルムは、セルロースアシレート層２１と硬化層２２とを備える。硬化層２２はセルロースアシレート層２１よりも屈折率が高く、セルロースアシレート層との境界に複数のプリズム２２ａを有する。プリズムシート１６はこの光学フィルムから得られる。【選択図】図２

Description

本発明は、光学フィルム、及び光学フィルムを製造する溶液製膜方法に関する。

近年では、液晶表示装置（ＬＣＤ，liquid crystal display）が普及している。この液晶表示装置は、低消費電力、薄型等の特徴を有しており、家庭用テレビのような大型の機器から、ノートブックコンピュータのモニタやデジタルカメラ、携帯電話などの小型機器まで様々な機器に利用されている。このような液晶表示装置では、バックライトで液晶パネルを照明するバックライト方式のものが普及している。

バックライト方式の液晶表示装置の一般的な構成は、電気信号に応じて光の透過率を変化させる液晶パネルと、その背後から光を照射する光源ユニット（バックライト）とを備える。液晶パネルは、クロスニコル配置された一対の偏光板と、これらの間に挟まれ透過する光の偏光状態を変化させる液晶セルとからなる。また、光源ユニットは、蛍光管，ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と、液晶パネルの全面を均一に照明するために、光源からの光を散乱・拡散させる拡散シートや正面輝度を向上させるいわゆるＢＥＦ（Brightness Enhancement Film）と呼ばれる輝度向上シートなどからなる。このように、液晶表示装置は多数の部材により構成されており、液晶表示装置のさらなる薄型化を図るために、個々の部材をより薄くする対応がとられている。例えば偏光板の保護フィルムとして多く用いられているセルロースアシレートフィルムについても近年ますます薄くなっている。

前述の輝度向上シートとしては、プリズムシートが多く用いられている。このプリズムシートは、光源から斜め方向に射出される光を液晶パネルの法線方向に偏向させるものである。一方の面に断面三角形の多数のプリズムが一定のピッチで形成されているプリズムシートとしては、プリズムを形成した面（以下、プリズム面という）の向きを液晶パネル側（光源と反対側）に向けて配される屈折型プリズムシート（いわゆる上向きプリズムシート）と、プリズム面を光源側に向けた全反射型プリズムシート（いわゆる下向きプリズムシート）とに分類される。上向きプリズムシートは、プリズム面と反対側の面から入射した光線がプリズムの斜面から射出する際に、その光線を液晶パネルの法線方向に向けて屈折する。一方の下向きプリズムシートは、プリズムの一方の斜面から入射してプリズム内部を進んだ光源からの光線を他方の斜面で液晶パネルの法線方向に向けて全反射させて射出する。

また、プリズムを内部に形成した光学フィルムも知られている（例えば、特許文献１参照）。また、内部にパターンが形成されているものとしては、ガラス上に紫外線で硬化した２つの樹脂が重なり、２つの樹脂の界面に回折格子のパターンが形成されている光学素子がある（例えば、特許文献２参照）。

また、内部にプリズムを形成した光学フィルムの製造方法として、電離放射線硬化樹脂をプリズムが形成された表面に押し当て転写した後、電離放射線を照射することにより電離放射線硬化樹脂を硬化させることで光学素子を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。内部にパターンが形成されている光学素子の製造方法として、光学素子の一部を構成するガラス板と、パターンを形成した金型との間に第１の紫外線硬化型樹脂を挟んでこの樹脂にパターンをつけ、この第１の紫外線硬化型樹脂のパターン面に第２の紫外線硬化型樹脂を載せて加圧することで光学素子を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１５７０２９号公報 特開２００５−１７３０５７号公報

しかし、個々の部材を薄くしても、液晶表示装置の薄型化には限界がある。また、前述のセルロースアシレートフィルムをさらに薄くした場合には、偏光板をつくる際のハンドリング性（取り扱い性）が悪くなるという問題がある。また、プリズムシートを薄くした場合には、プリズムシートの反りが大きくなり偏光板をつくる際に問題を生じる。そこで、セルロースアシレートフィルムにプリズムシートの輝度向上の機能を併せもたせることで液晶表示装置の部材数を減らして薄型化に寄与することが望まれる。

特許文献１の製造方法によると、プリズムのパターンの窪みに電離放射線硬化樹脂が入り込まずに、微小な空隙が形成されてしまうことがあり、この方法は確実な製造方法とはいえない。同様に、特許文献２の製造方法によっても、第１の紫外線硬化型樹脂のパターンの窪みに第２の紫外線硬化型樹脂が入りこまずに、微小な空隙が形成されてしまうことがあり、この方法は確実な製造方法とはいえない。特許文献２の製造方法は、さらに、連続的な製造は困難であるから、例えばプリズムシートの材料になる長尺の光学フィルムを製造することはできない。

本発明は、上記事情を鑑みなされたもので、偏光板の保護フィルムとしての機能と輝度向上機能とをもつ光学フィルム、及びその光学フィルムを長尺に製造することができる溶液製膜方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光学フィルムは、一方のフィルム面となる一面を有し、セルロースアシレートを含むセルロースアシレート層と、他方のフィルム面となる一面を有し、セルロースアシレート層の他面に透明な熱硬化樹脂で形成され、セルロースアシレート層よりも屈折率が高く、セルロースアシレート層との境界に複数のプリズムを有する硬化層とを備えることを特徴として構成されている。

セルロースアシレートはセルローストリアセテートであることが好ましい。熱硬化樹脂は、屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲であることが好ましい。

熱硬化樹脂は、エチレン性不飽和結合からなる重合性基を有する熱硬化性化合物の熱硬化により生成したものであることが好ましい。熱硬化性化合物は、１分子中に上記の重合性基を少なくとも２つ有することが好ましい。

液晶セルと２枚の偏光膜とを有する液晶表示装置の光源側の偏光膜上に配され、この偏光膜の光源側に密着した状態で設けられることが好ましい。

本発明は、複数のプリズムを有する光学フィルムを製造する溶液製膜方法において、セルロースアシレートと第１溶媒とを含む第１ドープと、セルロースアシレートと屈折率がセルロースアシレートよりも高い透明な熱硬化樹脂を熱硬化により生成する熱硬化性化合物と第２溶媒とを含む第２ドープとを、走行する流延支持体上に連続的に流延することにより、第１ドープからなる第１層と第２ドープからなる第２層とが重なる流延膜を形成する第１工程と、流延膜を第１溶媒及び第２溶媒が残存する状態で流延支持体から剥がすことにより湿潤フィルムを形成する第２工程と、流延膜の幅方向に延びた断面三角形状の複数の凹部及び凸部が周面に周方向に沿って交互に形成された形状付与ローラで、搬送中の流延膜または湿潤フィルムを第２層側から押圧することにより、第２層に複数のプリズムを連続的に形成する第３工程と、第３工程を経て残留溶媒量が固形成分に対して３００％以下の流延膜または湿潤フィルムを加熱しながら少なくとも１５分間搬送することにより、複数のプリズム上に熱硬化性化合物をしみ出させて流延膜または湿潤フィルムを乾燥し熱硬化性化合物を硬化させる第４工程とを有することを特徴として構成されている。

第４工程は、流延膜または湿潤フィルムを加熱して１４０℃以上２００℃以下の範囲内の温度に保持することが好ましい。

第４工程は、温度調節された雰囲気中の搬送により流延膜または湿潤フィルムを加熱することが好ましい。

熱硬化樹脂は、屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲であることが好ましい。熱硬化性化合物の分子量は２５０以上２０００以下の範囲内であることが好ましい。熱硬化性化合物はエチレン性不飽和結合からなる重合性基を有することが好ましく、１分子中にこの重合性基を少なくとも２つ有することがより好ましい。

本発明の光学フィルムは、偏光板の保護フィルムとしての機能に加えて輝度向上の機能をもつ。また、本発明の溶液製膜方法によれば、偏光板の保護フィルムとしての機能と輝度向上機能とを併せもつ光学フィルムを長尺に製造することができる。

本発明を実施したプリズムシートを用いた液晶表示装置の構成の一例を示す説明図である。 プリズムシートの外観を示す斜視図である。 プリズムシートの断面図である。 本発明を実施した溶液製膜設備の概略を示す説明図である。 形状付与装置の構成を示す説明図である。 形状付与ローラの周面の断面図である。 湿潤フィルム及び光学フィルムの説明図である。 溶液製膜設備の概略を示す説明図である。

図１において、液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、光源ユニット１２とを備えている。液晶パネル１１は、液晶セル１３と、２枚の偏光板１４，１５とから構成される。液晶セル１３は、透明なガラス基板の間に液晶を封入したものであり、各ガラス基板の内面に形成された透明電極間に電圧を印加することによって、透過する光の偏光状態を変化させる。偏光板１４と偏光板１５とは、互いにクロスニコルの状態に配置してあり、これら偏光板１４と偏光板１５との間に液晶セル１３を配してある。これにより、偏光板１５を透過した直線偏光の照明光の偏光状態を画素ごとに液晶セル１３で変化させ、偏光板１４を透過する光量を調節して画像を表示する。

偏光板１４は、偏光膜１４ａと、その両面に貼り付けた一対の保護膜１４ｂ，１４ｃとから構成してある。偏光板１５は、偏光膜１５ａと、保護膜１５ｂと、プリズムシート１６とから構成される。保護膜１５ｂは、偏光膜１５ａの液晶セル１３側の面に貼り付けてある。プリズムシート１６は、後述する溶液製膜方法を用いて製造された光学フィルム３３（図４参照）からシート状に切り出したものであり、セルロースアシレート層２１と硬化層２２とから構成されている。このプリズムシート１６は、偏光膜１５ａの光源ユニット１２側の面に貼り付けられており、偏光膜１５ａの保護膜と輝度向上のための全反射型プリズムシート（上向きプリズムシート）として機能する。なお、プリズムシート１６の詳細は、別の図面を用いて後述する。

光源ユニット１２は、液晶パネル１１を背後から照明するものであり、光源ランプ１７，導光板１８，反射フィルム１９からなるエッジライト方式のものとしてある。光源ランプ１７は、例えば棒状の蛍光管やライン状に並べた多数のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いており、楔形状の導光板１８の端部（エッジ）に沿うように配してある。この光源ランプ１７から放出される照明光は、直接、またリフレクタ１７ａに反射されて、導光板１８の端部から内部に入射する。導光板１８は、入射した照明光を、その内部で反射することにより液晶パネル１１とほぼ同じサイズの射出面１８ａから、液晶パネル１１の法線に対して傾きをもった斜め方向に射出する。反射フィルム１９は、導光板１８の液晶パネル１１と反対側の面から射出される照明光を反射して導光板１８に戻す。

図２に示すように、プリズムシート１６は、セルロースアシレート層２１と硬化層２２とを重ねた一体構造である。セルロースアシレート層２１は、セルロースアシレートから形成されており、セルロースアシレートに加えて劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤）などの添加剤を含んでいてもよい。この実施形態では、セルロースアシレートとしてＴＡＣ（トリアセチルセルロース，セルローストリアセテート）を用いている。ただし、ＴＡＣに代えて、他のセルロースアシレートでもよい。すなわち、アセチル基に代えて、他のアシル基でもよい。セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基（ヒドロキシ基）へのアシル基の置換度が下記式（Ｉ）〜（III）を満たす場合に、本発明は特に有効である。式（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢは、セルロースの水酸基中の水素原子に対するアシル基の置換度を表し、Ａはアセチル基の置換度、Ｂは炭素原子数が３〜２２のアシル基の置換度である。なお、セルロースアシレートの総アシル基置換度Ｚは、Ａ＋Ｂで求める値である。
（Ｉ） ２．７≦Ａ＋Ｂ≦３．０
（II） ０≦Ａ≦３．０
（III） ０≦Ｂ≦２．９

また、ＴＡＣに代えて、または加えて、セルロースの水酸基へのアシル基の置換度が下記式（IV）を満たすようなＤＡＣ（ジアセチルセルロース，セルロースジアセテート）を用いる場合にも、本発明は特に有効である。
（IV）２．０≦Ａ＋Ｂ＜２．７

レタデーションの波長分散性の観点から、式（IV）を満たしながらも、ＤＡＣのアセチル基の置換度Ａ、及び炭素数３以上２２以下のアシル基の置換度の合計Ｂは、下記式（Ｖ）および（VI）を満たすことが、好ましい。
（Ｖ） １．０＜Ａ＜２．７
（VI） ０≦Ｂ＜１．５

セルロースを構成するβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基（ヒドロキシル基）を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部を炭素数２以上のアシル基によりエステル化した重合体（ポリマー）である。アシル置換度は、２位、３位及び６位それぞれについて、セルロースの水酸基がエステル化している割合（１００％のエステル化の場合を置換度１とする）を意味する。

セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の段落［０１４０］から段落［０１９５］に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。また、溶媒および可塑剤，劣化防止剤，紫外線吸収剤（ＵＶ剤），光学異方性コントロール剤，レタデーション制御剤，染料，マット剤，剥離剤，剥離促進剤などの添加剤についても、同じく特開２００５−１０４１４８号公報の段落［０１９６］から段落［０５１６］に詳細に記載されており、これらの記載も本発明に適用することができる。

硬化層２２は、透明な熱硬化樹脂（熱硬化ポリマー）から形成されている。熱硬化樹脂は、熱硬化性化合物を加熱することにより硬化させて生成するものであり、熱硬化性化合物についての詳細は後述する。セルロースアシレート層２１の屈折率をＮ２１、硬化層２２の屈折率をＮ２２とするときに、屈折率Ｎ２２は屈折率Ｎ２１よりも高い。これにより、照明光が硬化層２２からセルロースアシレート層２１に射出される際に屈折を生じさせる。Ｎ２２−Ｎ２１で求める屈折率差は０．２０以上であることが好ましく、０．３０以上であることがより好ましく、０．５０以上であることがさらに好ましい。熱硬化樹脂は、屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲内であることが好ましく、１．５０以上１．８０以下の範囲内であることがより好ましく、１．５０以上１．６０以下の範囲内であることがさらに好ましい。なお、主なセルロースアシレートのうち、ＴＡＣの屈折率は１．４８、ＤＡＣの屈折率は１．４８である。

セルロースアシレート層２１の一面はプリズムシート１６の一方のシート面であり、硬化層２２の一面は、プリズムシート１６の他方のシート面であり、いずれのシート面も平坦な平坦面となっている。これらシート面は、平滑に形成されており、平滑の程度（以下、平滑度と称する）は、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１−２０１３に準拠する算術平均粗さＲａが１μｍ以上１０μｍ以下の範囲内である。プリズムシート１６は、硬化層２２側の平坦面を光源ユニット１２側に向けた姿勢で、セルロースアシレート層２１側の平坦面を偏光膜１５ａに密着させて貼り付けられる。

セルロースアシレート層２１と硬化層２２との境界面は、三角形状の凹凸が一方向に繰り返した面形状であり、硬化層２２は、セルロースアシレート層２１との境界に複数のプリズム２２ａを有する。各プリズム２２ａは、断面が三角形の角柱形状であり、各プリズム２２ａの延びた方向と直交する方向に並んでいる。

プリズムシート１６は、導光板１８（図１参照）からの照明光が硬化層２２側の平坦面から入射する。このプリズムシート１６は、液晶パネル１１の法線方向に射出される照明光の光量を大きくするように照明光の分布を制御する。すなわち、プリズムシート１６は、導光板１８から斜め方向に射出される照明光を、液晶パネル１１の法線方向となるように偏向させるものである。具体的には、導光板１８から斜め方向に射出された照明光は、硬化層２２の内部を進んでプリズム２２ａの斜面から射出される際に、硬化層２２とセルロースアシレート層２１との屈折率の差により屈折して法線方向に偏向される。プリズムシート１６は、そのサイズを液晶パネル１１の背面とほぼ同じにしてある。

図３において、プリズムシート１６の厚みＴ１６は１００μｍ以上２００μｍ以下の範囲内である。プリズム２２ａの頂角（以下、プリズム頂角と称する）θ１は、４０°以上１３０°以下の範囲内であり、底部の開き角度θ２は４０°以上１３０°以下の範囲内である。プリズム１６ａの底部から頂部までの高さ（以下、プリズム高さと称する）Ｈ２２ａは１０μｍ以上６０μｍ以下の範囲内である。プリズム２２ａの頂部と頂部との距離であるピッチ（以下、プリズムピッチと称する）Ｐ２２ａは３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である。

図４に示す溶液製膜設備３０は、第１ドープ３１と第２ドープ３２とから前述の光学フィルム３３を製造する。第１ドープ３１はＴＡＣを第１溶媒に溶解したものであり、第２ドープ３２はＴＡＣと硬化層２２になる熱硬化性化合物とを第２溶媒に溶解したものである。第１ドープ３１と第２ドープ３２とは、ＴＡＣに加えて前述の各種添加剤を含んでもよい。また、第１ドープ３１と第２ドープ３２とは、ＴＡＣに代えて、または加えて、前述の他のセルロースアシレートを用いてもよい。第１ドープ３１と第２ドープ３２とのセルロースアシレートは、セルロースアシレート層２１の内部における屈折率を一様にする観点で互いに同じ物質であることが好ましい。

第１溶媒と第２溶媒とは、本実施形態ではジクロロメタンとメタノールとｎ−ブタノールとが８００：１３５：６５の質量比で混合している混合物を用いている。第１溶媒と第２溶媒とは、これに限られず、用いるセルロースアシレートを溶解するものであれば、単物質でも混合物でもよい。溶媒の成分として用いることができる物質としては、例えば、エタノール，酢酸メチル，Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。第１溶媒と第２溶媒とが単物質である場合には、同じ物質を用いることが、セルロースアシレート層における相分離をより確実に抑制する観点で好ましい。同じ観点から、第１溶媒と第２溶媒との少なくともいずれか一方を混合物とする場合には第１溶媒と第２溶媒とが共通の成分をもつことが好ましい。第１溶媒と第２溶媒とが複数の共通成分からなる混合物である場合には、同様の観点から成分の混合比が互いに同じであることがより好ましい。

熱硬化性化合物は、モノマーでもよいし、二量体，三量体等のオリゴマーでもよい。熱硬化性化合物の分子量は２５０以上２０００以下であることが好ましく、５００以上２０００以下であることがより好ましく、１０００以上２０００以下の範囲内であることがさらに好ましい。熱硬化性化合物の上記分子量は、重量平均分子量であり、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算で求められる。

熱硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合からなる重合性基を有することが好ましい。この重合性基の例としては、例えば、アクリロイルオキシ基，メタアクリロイルオキシ基，アクリロイル基，メタアクリロイル基が挙げられる。

熱硬化性化合物は、エチレン性不飽和結合からなる重合性基を１分子中に少なくとも２つ有する多官能性（メタ）アクリレート系化合物であることがより好ましい。例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡテトラエトキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡテトラプロポキシジ（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）アクリレート等が挙げられる。なお、本実施形態における重合性基はアクリロイルオキシ基である。

溶液製膜設備３０は、流延装置３４、形状付与装置３５、第１切除装置３７、加熱室４０、第２切除装置４１、巻取装置４２を備えている。

流延装置３４は、第１ドープ３１と第２ドープ３２とから溶媒を含んだ状態の湿潤フィルム４３を形成する。この流延装置３４は、ベルト４６、一対のバックアップローラ４７、流延ダイ４８等を備える。ベルト４６は、環状にされた無端の流延支持体であり、１対のバックアップローラ４７に掛け渡されて、バックアップローラ４７間が概ね水平にされている。各バックアップローラ４７は、その駆動軸にモータ４７ａが接続されており、これらのモータ４７ａによって、矢線Ａで示す周方向に同じ速度で回転する。これらバックアップローラ４７の回転により、ベルト４６が循環走行する。

流延ダイ４８は、第１ドープ３１と第２ドープ３２とを走行中のベルト４６の表面に連続的に吐出する。これにより第２ドープ３２の上に第１ドープ３１を重ねた状態の流延膜５０を第２ベルト４６の表面に連続的に形成する。減圧チャンバ４９は、流延ダイ４８の吐出口（図示無し）からベルト４６の表面に達するまでの間の第１ドープ３１と第２ドープ３２の部分の背面側（ベルト４６の走行方向における上流側）を減圧して、その部分の振動や破断を防止する。

温調機５１は、温度調節した伝熱媒体を各バックアップローラ４７内に供給する。これにより、各バックアップローラ４７，ベルト４６を介して流延膜５０の温度を制御する。この実施形態では、乾燥流延、すなわち流延膜を乾燥のみによりゲル化させており、流延膜５０の溶媒の蒸発を促すように温調機５１は温度を制御する。乾燥は送風のみでも進むが、送風に加えて加熱してもよい。加熱することにより、ゲル化がより迅速にすすむ。

ベルト４６による流延膜５０の搬送路に沿って、送風機５２と、裏面加熱器５３とが配されており、これらは流延膜５０の乾燥速度を調整する。流延装置３４は送風機５２と裏面加熱器５３との両方を備えるが、いずれか一方を備える態様でもよい。送風機５２は、第１ドープ３１と第２ドープ３２とが流延されて流延膜５０が形成されるベルト４６の流延面４６ａ（図５参照）に対向して配され、各ノズル５２ａから所定の温度に調節された乾燥気体（例えば乾燥した空気）を流延膜５０の近傍に流出する。本実施形態では、ベルト４６の走行方向に沿って２つの送風機５２を設けているが、送風機５２の数は特に限定されず、１または３以上であってもよい。裏面加熱器５３は、ベルト４６の流延面４６ａとは反対側の面に対向して配され、ベルト４６を介して流延膜５０を加熱する。本実施形態では、ひとつの裏面加熱器５３を設けているが、裏面加熱器５３の数は特に限定されず、１または３以上であってもよい。

また、流延装置３４は、さらに剥取ローラ５６（図５参照）とチャンバ５７とを備えている。ベルト４６や、流延ダイ４８、減圧チャンバ４９等は、チャンバ５７内に収容されている。チャンバ５７内には、第１ドープ３１、第２ドープ３２、流延膜５０、湿潤フィルム４３のそれぞれから蒸発して気体となった溶媒を凝縮する凝縮器（コンデンサ）が配されている。この凝縮器で液化された溶媒は回収装置に送られて回収される。なお、凝縮器と回収装置との図示は省略する。

流延膜５０は、ベルト４６による搬送中に乾燥がすすめられて、溶媒を含みながらも流動性が失われたゲル状態でベルト４６から剥ぎ取られて下流へ搬送される。ベルト４６から流延膜５０を剥ぎ取る剥取位置の近傍に形状付与装置３５が配されている。

本実施形態の形状付与装置３５は、ベルト４６から流延膜５０を剥ぎ取る機能と、この機能により溶剤を含んだ状態で剥ぎ取られた流延膜５０、すなわち湿潤フィルム４３に、凹部４４ａ及び凸部４４ｂ（図７の（Ｂ）参照）を形成する機能とを有する。湿潤フィルム４３の第１層４３ａ（図７参照）は第１ドープ３１によって、また第２層４３ｂ（図７参照）は第２ドープ３２によって形成される層である。なお、本実施形態では、形状付与装置３５を、ベルト４６，流延ダイ４８．減圧チャンバ４９等を囲むチャンバ５７の内部に設けているが、チャンバ５７の外、すなわち流延装置３４と第１切除装置３７との間に設けてもよい。形状付与装置３５の詳細については後述する。

形状付与装置３５からの湿潤フィルム４３は、第１切除装置３７に送られる。第１切除装置３７は、側部を湿潤フィルム４３から切除するためのものである。第１切除装置３７は、切断刃としての上刃と下刃とを備え、これらの切断刃が湿潤フィルム４３の各側部の通過位置に配されている。第１切除装置３７に送られてくる湿潤フィルムは、側部が例えば波打ったような形状になっていることがあり、この側部が第１切除装置３７により切り離されることで、湿潤フィルム４３は加熱室４０の後述のローラ６３による搬送が安定する。第１切除装置３７で側部が切除された湿潤フィルム４３は、加熱室４０に送られる。

加熱室４０は、温度調節器６４によって内部が所定の温度範囲に調節されている。温度調節器６４は、例えば加熱室４０内を排気しながら温度調節した空気を加熱室４０内に導入することによって、加熱室４０の内部を所定の温度に維持する。加熱室４０では、湿潤フィルム４３が掛けられる複数のローラ６３が内部に配されており、加熱室４０内を湿潤フィルム４３が搬送される。湿潤フィルム４３は、搬送路周辺の雰囲気が上記の温度調節器６４により加熱されている加熱室４０を通過する間に加熱されて光学フィルム３３とされる。

加熱室４０内での加熱により、溶媒の蒸発を促して湿潤フィルム４３を乾燥させるとともに、硬化層２２（図１〜図３参照）を形成する。後述するように形状付与装置３５で凹部４４ａと凸部４４ｂとを付与した第２層４３ｂ（図７参照）の表面に第２層４３ｂに含まれる熱硬化性化合物を、加熱によりしみ出させ、さらに加熱で硬化させることで硬化層２２が形成される。なおしみ出した液状の熱硬化性化合物の表面では、熱硬化性化合物の硬化がすすむ間に、レベリング（平滑化）が起こる。加熱下での搬送時間は、ローラ６３の本数を適宜増減して加熱室４０内における湿潤フィルム４３の搬送路の長さを調節する手法や、湿潤フィルム４３の搬送速度を調節する手法により調節することができる。

加熱室４０による加熱は、湿潤フィルム４３に含まれる固形成分に対して残留溶媒量が３００％以下の湿潤フィルム４３に対して行う。このように加熱室４０内の通過により湿潤フィルム４３を加熱する場合には、湿潤フィルム４３は、固形成分に対して残留溶媒量が３００％以下になってから加熱室４０内に案内するとよい。この残留溶媒量は、加熱開始時、すなわち加熱室４０内に供される湿潤フィルム４３における値である。残留溶媒量が３００％以下である湿潤フィルム４３を少なくとも１５分間加熱しながら搬送することにより、前述の熱硬化性化合物のしみ出し、レベリング、硬化と、湿潤フィルム４３の乾燥とが確実に行われる。なお、加熱に供する湿潤フィルム４３の残留溶媒量は、１００％以下であることがより好ましく、５０％以下であることがさらに好ましい。

本実施形態における固形成分は、セルロースアシレートとして用いているＴＡＣと、熱硬化性化合物とであるが、前述の各種添加剤を用いる場合にはこれら添加剤も固形成分に含まれる。なお、熱硬化性化合物は硬化により質量が変わるので、熱硬化性化合物の質量は、硬化後、すなわち熱硬化樹脂としての値とする。なお、上記の残留溶媒量は、残留溶媒量を求めるべき測定対象の湿潤フィルム４３の質量をＸ、この湿潤フィルム４３を完全に乾燥した後の質量をＹとするときに、｛（Ｘ−Ｙ）／Ｙ｝×１００％で求めるいわゆる乾量基準の値（単位は％）である。「完全に乾燥」とは溶媒の残留量が厳格に「０」である必要はない。本実施形態では、測定対象の湿潤フィルム４３に対して、１２０℃以上、相対湿度１０％以下の恒温槽内で３時間以上の乾燥処理を行った後の質量をＹとしている。

この例では、加熱室４０内の排気及び給気で搬送路周辺の雰囲気の温度を調節することにより湿潤フィルム４３の温度を調整しているが、湿潤フィルム４３の温度調整の手法はこれに限られない。湿潤フィルム４３の温度調整の方法の他の例としては、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ、赤外線）ヒーターによる輻射加熱、ローラ温調による伝導加熱等がある。ローラ温調による伝導加熱とは、周面の温度が調節されたローラを湿潤フィルム４３に接触させることで湿潤フィルム４３を加熱して温度を調整することである。ただし、本実施形態のように搬送路周辺の雰囲気温度の調節で湿潤フィルム４３の温度調整する手法が、熱硬化性化合物のしみ出し、レベリング、硬化と、湿潤フィルム４３の乾燥とを確実にすすめる観点で好ましい。なお、湿潤フィルム４３はその薄さから、搬送路周辺の雰囲気に対する温度応答性がよいので、湿潤フィルム４３の温度を温度検出器等で検出する必要はなく、加熱室４０内の温度を湿潤フィルム４３の温度とみなしてよい。

加熱室４０において湿潤フィルム４３は温度を一定の範囲内に保持されるように加熱することが好ましい。この温度の範囲は、熱硬化性化合物の硬化温度に応じて設定すればよいが、１４０℃以上２００℃以下の範囲内とすることがより好ましい。なおこの範囲内の一定値に保持する必要はなく、この範囲内で搬送中に変化しても構わない。湿潤フィルム４３の温度を１４０℃以上にすることにより１４０℃未満の場合に比べて、熱硬化性化合物の前述のしみ出しが促進される。また、２００℃以下にすることにより２００℃より高い場合に比べて、湿潤フィルム４３の変性がより確実に抑制される。湿潤フィルム４３の搬送性がより確実に維持される。湿潤フィルム４３の変性は、例えば湿潤フィルム４３の軟化や熱収縮等である。湿潤フィルム４３の加熱により保持される温度は、１４０℃以上２００℃以下の範囲内であることがより好ましく、１８０℃以上２００℃以下であることがさらに好ましい。

第２切除装置４１は、光学フィルム３３の両側部を連続的に切断して所定の幅にするためのものである。第２切除装置は、第１切除装置３７と同じ構成とされている。巻取装置４２は、所定幅にされた光学フィルム３３をロール状に巻き取るためのものであり、光学フィルム３３が巻かれる巻芯６５がセットされる。

なお、形状付与装置３５と第１切除装置３７との間に、周知のテンタ（図示無し）を備えてもよい。テンタは、湿潤フィルム４３の幅を規制した状態で湿潤フィルム４３を搬送しながら、湿潤フィルム４３の乾燥をすすめるものである。テンタは、例えば複数のクリップ、エア供給部、エア流出部等で構成される。各クリップは、湿潤フィルム４３の側部をそれぞれ把持する。複数のクリップは、所定の間隔で環状のチェーンに取り付けられており、チェーンは、湿潤フィルム４３の搬送路の両側に配されているレールに沿って移動自在に設けられており、その移動方向はレールによって規定される。これにより各クリップはレールに沿って移動する。一方のレールと他方のレールとはそれぞれ直線状に配されており、互いの間隔は一定とされる場合、変化する場合、両方を組み合わせる場合がある。エア供給部は、各種温度に調整した乾燥気体をエア流出部に供給し、エア流出部からテンタ内の湿潤フィルム４３に乾燥気体を吹き付ける。なお湿潤フィルム４３を保持する保持部材はクリップに限定されず、湿潤フィルム４３の側部に複数のピンを貫通して保持するピンプレートであってもよい。湿潤フィルム４３の残留溶媒量が非常に多いために湿潤フィルム４３がクリップによる保持で裂ける場合には、ピンプレートを用いるとよい。なお、このようにテンタを設ける場合には、第１切除装置３７は、テンタの保持部材による保持跡を湿潤フィルム４３から切除する。

図５に示すように、形状付与装置３５は、前述の剥取ローラ５６と、形状付与ローラ６８とを備える。剥取ローラ５６は、その回転軸をバックアップローラ４７の回転軸と平行に配してある。剥取ローラ５６は、この例では、湿潤フィルム４３の搬送路に関してベルト４６とは反対側に配されており、周面に湿潤フィルム４３が巻き掛けられる。剥取ローラ５６は、湿潤フィルム４３の搬送にともなって従動回転する。湿潤フィルム４３を剥取ローラ５６に巻き掛けた状態で、溶液製膜設備３０の下流に向けて湿潤フィルム４３が引っ張られることにより、流延膜５０が所定の剥取位置ＰＰでベルト４６から剥がれる。なお、剥取ローラ５６をモータにより湿潤フィルム４３の搬送に同期して回転させてもよい。

形状付与ローラ６８は、剥取ローラ５６に対向して設けてあり、剥取ローラ５６と協働して湿潤フィルム４３の第２ドープ３２で形成された第２層４３ｂ（図７参照）に凹部４４ａと凸部４４ｂとを搬送方向Ｚ１に交互に形成する。すなわち、剥取ローラ５６は、流延膜５０を剥ぎ取って湿潤フィルム４３を形成するための剥取手段として機能するとともに、湿潤フィルム４３に対してプリズム１６ａを形成するための形状付与手段としても機能する。

形状付与ローラ６８の周面には、湿潤フィルム４３に凹部４４ａと凸部４４ｂとを形成するために、断面三角形状の凹部６８ａ、凸部６８ｂがそれぞれ複数形成されている。凹部６８ａ、凸部６８ｂは、形状付与ローラ６８の軸方向、すなわち湿潤フィルム４３の幅方向に延びており、形状付与ローラ６８の周方向に沿って交互に形成されている。この形状付与ローラ６８は、剥取ローラ５６との間に湿潤フィルム４３を狭持した状態で、モータ６９により回転する。形状付与ローラ６８の回転方向は、湿潤フィルム４３を搬送する方向（図中反時計方向）である。この形状付与ローラ６８は、搬送中の湿潤フィルム４３を、剥取ローラ５６上で、第２ドープ３２で形成された第２層４３ｂ（図７参照）側から押圧して、第２層４３ｂに凹部６８ａと凸部６８ｂとの形状を転写して凹部４４ａと凸部４４ｂとを形成する。

図６において形状付与ローラ６８の凹部６８ａ、凸部６８ｂの形状は、形成する凹部４４ａと凸部４４ｂに応じて決められている。なお、形成する凹部４４ａと凸部４４ｂの形状は、プリズム２２ａに応じて決められる。周方向で隣り合う凸部６８ｂと凸部６８ｂとの各頂点間の距離であるピッチＰ６８ａは、プリズムピッチＰ２２ａ、及び隣り合う凸部４４ｂの頂点間のピッチと同じであり、１００μｍ以下としている。

凸部６８ｂの頂角（以下、ローラ頂角と称する）θ３は、プリズム頂角θ１よりも小さくされ、凹部６８ａの開き角度θ４は、前述の開き角度θ２よりも小さくしてあることが好ましい。さらに、凸部６８ｂの高さ（凹部６８ａの深さ）Ｈ６８ａは、前述のプリズム高さＨ２２ａよりも大きくしてあることが好ましい。これは、湿潤フィルム４３から溶媒が蒸発することにより、凸部６８ｂで形成される凹部４４ａの深さ、凹部６８ａで形成される凸部４４ｂの高さがそれぞれ減少し、プリズム頂角θ１となる凹部４４ａの開き角度、開き角度θ２となる凸部４４ｂの頂角がそれぞれ増大するからである。

形状付与ローラ６８には、本実施形態のように圧力調整器７０が設けられていることが好ましい。この圧力調整器７０は、凹部６８ａ、凸部６８ｂの形状を転写する際の湿潤フィルム４３に対する形状付与ローラ６８の押圧力を調整するものである。この圧力調整器７０は押圧力を調整することにより、湿潤フィルム４３に対してより確実に凹部４４ａと凸部４４ｂとを形成する。

形状付与ローラ６８には、本実施形態のように周面温度を調節する温調機７３が設けられていることが好ましい。この温調機７３は、ゲル化している湿潤フィルム４３を、ゲル状態に維持する温度範囲内に、形状付与ローラ６８の周面温度を調節する。ゲル状態を維持する温度は、前述の通りである。また、剥取ローラ５６にも、本実施形態のように周面温度を調節する温調機７４が設けられていることが好ましい。この温調機７４も、温調機７３と同様に、湿潤フィルム４３を、ゲル状態に維持する温度範囲内に、剥取ローラ５６の周面温度を調節する。このように、形状付与ローラ６８と剥取ローラ５６との各周面温度を、湿潤フィルム４３のゲル状態を維持する温度範囲内に調節することで、凹部４４ａと凸部４４ｂとがより容易かつ確実に形成される。なお、形状付与装置３５により凹部４４ａ及び凸部４４ｂが形成される湿潤フィルム４３の残留溶媒量は、加熱器４０に入るときの残留溶媒量よりも通常は高い。

上記構成の作用を説明する。流延ダイ４８に第１ドープ３１と第２ドープ３２とがそれぞれ供給されて流延ダイ４８の内部で合流し、走行するベルト４６に向けて吐出される。これにより、バックアップローラ４７で温度が制御されたベルト４６上に、第２ドープ３２からなる第２層に第１ドープ３１からなる第１層を重ねた状態に流延が為される。流延ダイ４８から第１ドープ３１と第２ドープ３２との吐出が連続的に行われ、ベルト４６が走行を続けるから連続的に流延膜５０が形成される（第１工程）。

形成された流延膜５０は、ベルト４６の走行にともなって搬送される。この搬送中に、バックアップローラ４７による加熱と送風機５２による乾燥気体の供給と裏面加熱器５３による加熱とにより、流延膜５０中の溶媒が蒸発して流延膜５０の乾燥がすすみ、流延膜５０はゲル化する。

乾燥が進められてゲル化した流延膜５０は、剥取ローラ５６によりゲル状態のまま剥取位置ＰＰでベルト４６から剥ぎ取られる（第２工程）。剥ぎ取られた流延膜５０、すなわち湿潤フィルム４３は、図７の（Ａ）に示すように、第１ドープ３１から形成された第１層４３ａと第２ドープ３２から形成された第２層４３ｂとが重なる一体構造となっている。第１ドープ３１と第２ドープ３２とは溶媒を多量に含んだ状態で重ねられているから、流延膜５０における第１層と第２層との間、及び湿潤フィルム４３における第１層４３ａと第２層４３ｂとの間には、空隙が形成されない。この湿潤フィルム４３は形状付与装置３５に向けて搬送される。剥取ローラ５６の周面温度の制御により、剥取ローラ５６に接してもゲル状態は維持される。

湿潤フィルム４３が形状付与ローラ６８の位置にまで搬送されると、回転中の形状付与ローラ６８と剥取ローラ５６との間に挟持され、形状付与ローラ６８により第２層４３ｂ側から押圧される。これにより、挟持された湿潤フィルム４３の部分に凹部６８ａまたは凸部６８ｂの形状が、図７の（Ｂ）に示すように、第２層４３ｂに転写される。湿潤フィルム４３の搬送とともに形状付与ローラ６８が回転するから、湿潤フィルム４３の第２層４３ｂに凹部４４ａと凸部４４ｂとが交互に順次形成される（第３工程）。

上記のように凹部４４ａと凸部４４ｂとを形成している間では、形状付与ローラ６８の周面温度は、湿潤フィルム４３のゲル状態を維持する温度範囲内にされているから、湿潤フィルム４３はゲル状態が維持される。このため、湿潤フィルム４３の第２層４３ｂに凹部４４ａと凸部４４ｂとがより確実かつ容易に形成される。

上記のように形状付与ローラ６８で凹部４４ａと凸部４４ｂとが形成された湿潤フィルム４３は、形状付与装置３５から第１切除装置３７へ送られる。湿潤フィルム４３は、第１切除装置３７により両側部を切除され、残留溶媒量が３００％以下になってから加熱室４０へと案内される。湿潤フィルム４３は、この加熱室４０を少なくとも１５分、すなわち１５分以上の時間をかけて通過する。このように加熱室４０内を搬送されている間に加熱され、この加熱によって乾燥を進められる。この乾燥に先だって、及び乾燥の間に、第２層４３ｂにおいては熱硬化性化合物が主に凹部４４ａからしみ出し、第２層４３ｂに含まれていたセルロースアシレートは第１層４３ａとの一体化がすすむ。熱硬化性化合物は、液状にしみ出し、しみ出した熱硬化性化合物の液面は高くなるように変位しながらもそのレベリング作用によって平らな状態を維持する。しみ出した熱硬化性化合物は雰囲気から与えられる熱によって硬化がすすみ熱硬化樹脂を生成して硬化層２２が形成される。また、この硬化層２２の形成の間に、第１層４３ａと第２層４３ｂとのセルロースアシレートが一体化してセルロースアシレート層２１が形成される。このように、乾燥と、熱硬化性化合物のしみ出し、レベリング、硬化とにより、図７の（Ｃ）に示すようにセルロースアシレート層２１と硬化層２２とからなる光学フィルム３３が得られる（第４工程）。

乾燥により第１溶媒と第２溶媒とが蒸発するから、光学フィルム３３は湿潤フィルム４３よりも当然に薄くなる。また、第１溶媒と第２溶媒との蒸発に伴い、前述のように湿潤フィルム４３における凹部４４ａの深さと凸部４４ｂの高さはそれぞれ減少し、凹部４４ａの開き角度と凸部４４ｂの頂角とがそれぞれ増大する。このため、図７の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、光学フィルム３３は、プリズム高さＨ２２ａが凹部４４ａの深さと凸部４４ｂの高さとよりも低く、プリズム頂角θ１と開き角度θ２とが凹部４４ａの開き角度と凸部４４ｂの頂角とよりも大きく形成される。

セルロースアシレート層２１と硬化層２２とは、透明であるから偏光板の保護フィルムとしての機能をもつ。光学フィルム３３は、セルロースアシレート層２１よりも屈折率が高い硬化層２２をもち、硬化層２２にはセルロースアシレート層との境界にプリズム２２ａが形成されているので、光源ユニット１２からの照明光が硬化層２２からセルロースアシレート層２１に射出される際に屈折を生じさせる。これにより光学フィルム３３は輝度向上機能を発現する。またプリズム２２ａは内部に形成されているから、光学フィルム３３をシート化して液晶パネル１１に用いた場合に、プリズム２２ａは他の部材と接触しないので経時でつぶれることがない。このため、輝度向上機能が保持される。セルロースアシレート層２１側のフィルム面は平滑に形成されているから、偏光膜１４ｂに密着して貼り付けられる。

光学フィルム３３は、Ｎ２２−Ｎ２１で求める屈折率差が０．２以上とされているから輝度向上機能がより確実に発現する。また、熱硬化樹脂は屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲内とされているから、セルロースアシレート層２１との屈折率差が充分付与され、輝度向上機能が確実に発現する。

第２ドープ３２にはエチレン性不飽和結合からなる重合性基を有する熱硬化性化合物が用いられているから、ラジカル反応を良好に進行させて架橋構造を形成する上で好ましい。また、熱硬化性化合物は、上記の重合性基を１分子中に少なくとも２つ有するから、熱硬化後充分な硬度を有する光学フィルム３３が得られる。熱硬化性化合物は分子量が２５０以上であることにより、２５０未満の場合に比べて、しみ出した熱硬化性化合物を含む液状物の粘度が高いことにより、湿潤フィルム４３の搬送中等に外乱を受けても表面の平滑性への影響が少ない。また、熱硬化性化合物は分子量が２０００以下であることにより、前述の第４工程でより確実に凹部４４ａ及び凸部４４ｂ上に確実にしみ出すから、硬化層２２がより確実に形成される。

加熱室４０において湿潤フィルム４３は、１４０℃以上２００℃以下の範囲内の温度に保持されているので、乾燥と熱硬化性化合物のしみ出し、レベリング、硬化とがより確実にすすむから、硬化層２２にプリズム２２ａがより確実に形成され、また各フィルム面が平滑度が高く形成される。また、上記範囲内の温度に保持されていることで湿潤フィルム４３は変性がより確実に抑えられるから、加熱室４０での良好な搬送性がより確実に維持される。さらに、加熱室４０では、湿潤フィルム４３は、搬送路周辺の雰囲気により温度調整されているので、乾燥と熱硬化性化合物のしみ出し、レベリング、硬化とが簡易かつより確実に行われる。

溶液製膜設備３０は、以上のように第１工程、第２工程、第３工程、第４工程の各処理を連続して行うことができるので、長尺な光学フィルム３３を製造する。光学フィルム３３は巻取装置４２でロール状に巻かれる。ロール状に巻かれた光学フィルム３３は、後工程で所定の大きさに切り取られ、プリズムシート１６として使用される。

なお、上記実施形態では、剥取ローラ５６上の湿潤フィルム４３に対して形状付与ローラ６８で凹部４４ａと凸部４４ｂとの形状を付与しているが、形状を付与する位置は、加熱室４０よりも上流ならば他の位置であってもよい。例えば、第１切除装置３７と加熱室４０との間の搬送路に形状付与ローラ６８とニップローラ（図示無し）とを配し、これらで湿潤フィルム４３に形状を付与してもよい。また、ベルト４６やドラムなどの流延支持体上の流延膜５０に形状付与ローラ６８を押圧して形状を付与してもよい。

上記実施形態では乾燥流延を実施しているが、乾燥流延に代えて、流延膜５０を乾燥及び冷却することによりゲル化させる、いわゆる冷却流延であってもよい。この場合には、温調機５１は、冷却した伝熱媒体をバックアップローラ４７に供給することにより、流延膜５０の流動性が、乾燥だけの場合に比べて低下するようにベルト４６を冷却する。冷却流延の場合には、バックアップローラ４７による冷却と送風機５２による乾燥気体の供給と裏面加熱器５３による冷却とにより、搬送中の流延膜５０は、溶媒が蒸発して乾燥がすすむとともに降温してゲル化する。また、流延支持体としては、ベルト４６に限定されない。例えば、ベルト４６に代えて、ドラムを用い、第１ドープ３１と第２ドープとを回転中のドラムの周面に吐出して流延してもよい。流延膜を乾燥して固化させるいわゆる乾燥流延の場合には、ベルト４６を用いることが多く、冷却流延の場合にはドラムを用いることが多いが、乾燥流延にドラムを、また冷却流延にベルトを用いてもかまわない。

図８において、流延装置９０は、流延膜５０に形状付与ローラ６８を押圧して形状を付与するためのものである。流延装置９０は、図４のベルト４６に代えてドラム９２を流延支持体として備え、さらに、温調器９３と、形状付与ローラ６８とを備える。図４及び図５に示す装置、部材と同じものについては図４及び図５と同じ符号を付し、説明を略す。流延ダイ４８は、ドラム９２に向けて、第１ドープ３１上に第２ドープ３２が重ねて流延されるように第１ドープ３１と第２ドープ３２とを吐出する。これにより、第１層と第２層とが一体に重なる流延膜５０が形成される（第１工程）。ドラム９２は、その駆動軸にモータ９２ａが接続されており、このモータ９２ａによって、矢線で示す周方向に回転する。これらドラム９２の回転により、流延膜５０は搬送される。

形状付与ローラ６８は、ドラム９２に対向して設けられており、回転軸をドラム９２の回転軸と平行に配してある。ドラム９２は、この例では冷却流延での流延支持体として用いている。流延膜５０の温度を制御は、温調器９３によりドラム９２に冷却した伝熱媒体を流すことでドラム９２の周面の温度を下げている。この温度制御により流延膜５０はゲル化する。ゲル化した流延膜５０は、流延膜５０はドラム９２による搬送によってドラム９２と形状付与ローラ６８との間に案内され、形状付与ローラ６８により、第２ドープ３２から形成された第２層（図示無し）側から押圧される。これにより、形状付与ローラ６８の凹部６８ａ（図５参照）と凸部６８ｂ（図５参照）との形状が、流延膜５０の第２層に転写される。流延膜５０の搬送とともに形状付与ローラ６８が回転するから、湿潤フィルム４３の場合と同様に、流延膜５０の第２層に凹部と凸部とが交互に順次形成される（第３工程）。

流延膜５０は、第１溶媒と第２溶媒とを含んだ状態で剥取ローラ５６により剥ぎ取られ、湿潤フィルム４３が形成される（第２工程）。このように、第３工程は第２工程の後でもよい。なお、この例では、湿潤フィルム４３の搬送路に関してドラム９２側に剥取ローラ５６を配してある。流延膜５０に形成した凹部と凸部との形状を保持するためである。湿潤フィルム４３は、図４の溶液製膜設備３０を用いた場合と同様に、第１切除装置３７に案内される。そして、加熱室４０による第４工程を経て光学フィルム３３とされ、巻取装置４２でロール状に巻かれる。

上記各実施形態では、ひとつの流延ダイ４８から第１ドープ３１と第２ドープ３２とを重ねた状態で流延支持体へ吐出するいわゆる共流延を行っている。しかし、第１ドープ３１と第２ドープ３２とを流延支持体の走行方向で並べて配した流延ダイから吐出させるいわゆる周知の逐次流延でもよい。上記の例では光学フィルム３３を全反射型のプリズムシートとして用いる例について説明したが、屈折型プリズムシートとしても用いることができる。

［実施例１］〜［実施例４］
溶液製膜設備３０の流延装置３４を流延装置９０に代えた溶液製膜設備により、冷却流延で光学フィルム３３を製造する実施例１〜４を実施した。セルロースアシレート層２１と硬化層２２との厚みはそれぞれ４０μｍとした。第１ドープ３１と第２ドープ３２とのセルロースアシレートとしてはＴＡＣを用いた。第２ドープ３２の熱硬化性化合物としては、実施例１では日本合成化学工業（株）製ＵＶ−１７００Ｂ（屈折率は１．５８）を、実施例２では日本化薬（株）のＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標） ＤＰＨＡ（屈折率は１．５０）を、実施例３では東亜合成（株）製アロニックス（登録商標） Ｍ−３０９（屈折率は１．５２）を、実施例４では共栄社化学（株）製ライトアクリレートＮＰ−Ａ（屈折率は１．５０）をそれぞれ用いた。これらの熱硬化性化合物の分子量は表１の「分子量」欄に、重合性基の数（官能基数）は、表１の「重合性基の数」欄に示す。

残留溶媒量が２７０％の流延膜５０に対して、形状付与ローラ６８により凹部と凸部とを形成した。ローラ頂角θ３が９０°、周方向で隣り合う凸部６８ｂと凸部６８ｂとの各頂点間の距離であるピッチＰ６８ａが５０μｍである形状付与ローラ６８を用いた。加熱室４０の内部の雰囲気は１９０℃に調節し、湿潤フィルム４３を搬送して加熱室４０を１５分で通過させた。

得られた各光学フィルム３３について、セルロースアシレート層２１の屈折率Ｎ２１と硬化層２２の屈折率Ｎ２２とを測定し、輝度向上機能の有無と、硬化層２２側のフィルム面の平滑度について評価した。各評価方法及び基準は以下の通りである。屈折率２１と屈折率Ｎ２２とは、デジタルアッベ屈折計ＤＲ−Ａ１（株式会社アタゴ製）により測定した。各光学フィルム３３における屈折率２１は１．４８だった。屈折率２２は表１の「屈折率Ｎ２２」欄に示す。

１．輝度向上機能の有無
以下の顕微鏡観察と、輝度向上率とにより、輝度向上機能の有無を評価した。
（１）顕微鏡観察
得られた各光学フィルム３３は、ミクロトームにて厚み方向での断面切片を作成し、これを光学顕微鏡で観察した。この観察により、セルロースアシレート層２１と複数のプリズム２２ａが形成されている硬化層２２との境界が確認された場合を合格、確認されなかった場合を不合格とした。この顕微鏡観察の結果、いずれの実施例の光学フィルム３３も合格であった。

（２）輝度向上率
まず、基準サンプルとして、プリズム２２ａが内部に形成されていない、単層構造で、両フィルム面が平坦なフラットフィルムを製造した。ドープに用いたポリマーはＴＡＣである。得られたフラットフィルムにつき下記の方法で輝度を測定し、このフラットフィルムの輝度をＢ１とした。各光学フィルム３３の輝度をフラットフィルムの輝度と同様の方法で測定し、光学フィルム３３の輝度をＢ２とした。そして、｛（Ｂ２−Ｂ１）／Ｂ１｝×１００の式により輝度向上率（単位は％）を求めた。

輝度の測定方法は、以下である。ライトテーブル（電通産業株式会社製、面照明装置、光源：市販蛍光灯 パナソニック（株）製８６Ｗ／ＨＦ管、ＦＨＦ８６ＥＸ−Ｄ、１０本）に硬化層２２が接するように光学フィルム３３をライトテーブルに置いた。光学フィルム３３から３５０ｍｍ離れた上方で輝度計（株式会社トプコンテクノハウス社製、ＢＭ−９Ａ）により正面輝度を測定し、これを輝度とした。

顕微鏡観察で合格となり、輝度向上率が５％以上であった場合を、輝度向上機能有りとした。また、顕微鏡観察で不合格になった場合と、顕微鏡観察は合格であるが輝度向上率が５％未満であった場合とを輝度向上機能無しとした。いずれの実施例の光学フィルム３３も上記の方法で求めた輝度向上率が１０％であり、輝度向上機能は有りという結果だった。

２．フィルム面の平滑度
各光学フィルム３３の硬化層２２側のフィルム面において、第１の方向に５ｃｍ間隔で３箇所、第１の方向と直交する第２の方向に５ｃｍ間隔で６箇所の合計９箇所を、測定対象領域とした。９つの各測定対象領域は６００μｍ×６００μｍの大きさとした。各測定対象領域につき、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１−２０１３に準拠する算術平均粗さＲａの測定を行い、得られた９つの算術平均粗さをＲａ１，Ｒａ２，Ｒａ３，・・・，Ｒａ８，Ｒａ９とした。用いた装置は、菱化システム製ＶｅｒｔＳｃａｎ２．０であった。（Ｒａ１＋Ｒａ２＋Ｒａ３＋・・・＋Ｒａ８＋Ｒａ９）／９で求める算術平均（単位；μｍ）を、フィルム面の平滑度として求めた。

得られたフィルム面の平滑度が、１μｍ以上５μｍ以下である場合にはＡとし、５μｍより大きく１０μｍ以下である場合にはＢとし、１０μｍより大きい場合にはＣとした。ＡとＢとは合格、Ｃは不合格である。この結果については表１に示す。

［比較例１］
実施例の第２ドープ３３のＴＡＣを、屈折率がセルロースアシレートよりも低い１．４２である三菱レイヨン（株）製のメタクリル酸２−メトキシエチルに代えて、光学フィルムの製造を行った。その他の条件は、実施例と同じである。硬化層とセルロースアシレート層２１との間に境界が確認され、硬化層のセルロースアシレート層２１との境界には複数のプリズムが確認された。したがって上記の顕微鏡観察の評価においては合格だった。しかし、セルロースアシレート層２１の屈折率Ｎ２１は１．４８、硬化層の屈折率は１．４２であり、上記の輝度向上率を求めたところ、輝度向上機能は無しという結果だった。比較例１については、輝度向上機能が無しとの結果だったので、フィルム面の平滑度の評価は実施しなかった。

１０ 液晶表示装置
１３ 液晶セル
１５ａ 偏光膜
１６ プリズムシート
２１ セルロースアシレート層
２２ 硬化層
２２ａ プリズム
３０ 溶液製膜設備
３１，３２ 第１，第２ドープ
３３ 光学フィルム
３５ 形状付与装置
４０ 加熱室
４３ 湿潤フィルム
５０ 流延膜

Claims (13)

1. 一方のフィルム面となる一面を有し、セルロースアシレートを含むセルロースアシレート層と、
   他方のフィルム面となる一面を有し、前記セルロースアシレート層の他面に透明な熱硬化樹脂で形成され、前記セルロースアシレート層よりも屈折率が高く、前記セルロースアシレート層との境界に複数のプリズムを有する硬化層と、
   を備えることを特徴とする光学フィルム。
2. 前記セルロースアシレートはセルローストリアセテートである請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記熱硬化樹脂は、屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲である請求項１または２に記載の光学フィルム。
4. 前記熱硬化樹脂は、エチレン性不飽和結合からなる重合性基を有する熱硬化性化合物の熱硬化により生成したものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
5. 前記熱硬化性化合物は１分子中に前記重合性基を少なくとも２つ有する請求項４に記載の光学フィルム。
6. 液晶セルと２枚の偏光膜とを有する液晶表示装置の光源側の前記偏光膜上に配され、前記偏光膜の光源側に密着した状態で設けられる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
7. 複数のプリズムを有する光学フィルムを製造する溶液製膜方法において、
   セルロースアシレートと第１溶媒とを含む第１ドープと、セルロースアシレートと屈折率がセルロースアシレートよりも高い透明な熱硬化樹脂を熱硬化により生成する熱硬化性化合物と第２溶媒とを含む第２ドープとを、走行する流延支持体上に連続的に流延することにより、前記第１ドープからなる第１層と前記第２ドープからなる第２層とが重なる流延膜を形成する第１工程と、
   前記流延膜を前記第１溶媒及び前記第２溶媒が残存する状態で前記流延支持体から剥がすことにより湿潤フィルムを形成する第２工程と、
   前記流延膜の幅方向に延びた断面三角形状の複数の凹部及び凸部が周面に周方向に沿って交互に形成された形状付与ローラで、搬送中の前記流延膜または前記湿潤フィルムを前記第２層側から押圧することにより、前記第２層に前記複数のプリズムを連続的に形成する第３工程と、
   前記第３工程を経て残留溶媒量が前記固形成分に対して３００％以下の前記流延膜または前記湿潤フィルムを加熱しながら少なくとも１５分間搬送することにより、前記複数のプリズム上に前記熱硬化性化合物をしみ出させて前記流延膜または前記湿潤フィルムを乾燥し前記熱硬化性化合物を硬化させる第４工程とを有することを特徴とする溶液製膜方法。
8. 前記第４工程は、前記流延膜または前記湿潤フィルムを加熱して１４０℃以上２００℃以下の範囲内の温度に保持する請求項７に記載の溶液製膜方法。
9. 前記第４工程は、温度調節された雰囲気中の搬送により前記流延膜または前記湿潤フィルムを加熱する請求項７または８に記載の溶液製膜方法。
10. 前記熱硬化樹脂は、屈折率が１．５０以上２．２０以下の範囲である請求項７ないし９のいずれか１項に記載の溶液製膜方法。
11. 前記熱硬化性化合物の分子量は２５０以上２０００以下の範囲内である請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の溶液製膜方法。
12. 前記熱硬化性化合物はエチレン性不飽和結合からなる重合性基を有する請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の溶液製膜方法。
13. 前記熱硬化性化合物は１分子中に前記重合性基を少なくとも２つ有する請求項１２に記載の溶液製膜方法。

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