JP5082456B2 - 光学積層体、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学積層体、偏光板及び画像表示装置に関する。

陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等の画像表示装置においては、一般に最表面には反射防止性、ハード性や透明性等の種々の機能を有する光学積層体が設けられている。そのような光学積層体に、透明性を損なわずに、ホコリ付着防止等の為の帯電防止機能を付与させるため、帯電防止層に、アルミニウムや銅等の金属単体若しくは合金、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）又はスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）等の無機系の導電材に代えて、ポリチオフェン等の導電性高分子材料が従来より使用されている（特許文献１）。このような有機系の帯電防止剤は、光透過性を低下させるおそれが少ないという点で好ましいものである。

しかし、有機系の帯電防止剤を使用した場合、無機系のものを使用した場合に比べて、耐光性や耐熱性等の耐久性において劣るといった問題があった。特に、耐光性に劣り、上記光学積層体を装着したディスプレイパネルを屋外で使用する場合に、帯電防止性能が保持できないこととなるため改良が求められていた。

一方、画面表示装置に設置する反射防止フィルムにおいては、低屈折率層を設けることが行われている。このような低屈折率層の形成においては、低屈折率層等を、硅素アルコキシドを加水分解して調製したＳｉＯ_２ゾル液によりＳｉＯ_２ゲル層として形成させる方法が知られている（特許文献２〜５）。しかし、このような低屈折率層は、光学的特性からの要請により設けたものであり、ガスバリアを目的としたものではない。

特許文献６では、プラスチックフィルム基材と、該プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の面に、ゾルゲル層、オーバーコート層、及び無機化合物層がこの順に積層されてなることを特徴とするガスバリア性フィルムであって、上記ゾルゲル層がアミノアルキルジアルコキシシラン、アミノアルキルトリアルコキシシラン、エポキシアルキルシラン化合物を使用して形成されたものであるフィルムが開示されている。しかし、このガスバリア性フィルムは、基材のガスバリア性を高めたもので、帯電防止層の機能を維持することについては検討されていない。
特開２００６−１２６８０８号公報 特開平１０−０００７２６号公報 特開平１０−０００７２７号公報 特開２００１−９１７０５号公報 特開２００５−３３８１６５号公報 特開２００６−１１６８２９号公報

本発明は、上記現状に鑑みて、優れた帯電防止性能及び光学特性を有し、かつ耐久性に優れる光学積層体を低コストで提供することを目的とするものである。

本発明は、ハードコート層、ガスバリア層、帯電防止層、ガスバリア層及び光透過性基材がこの順に積層された光学積層体であって、上記ガスバリア層は、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物、それらの加水分解物、並びに、それらの重縮合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む処理液によって形成された層であり、上記帯電防止層は、帯電防止剤として、ポリアセチレン、ポリ（パラフェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又は、ポリ（フェニレンビニレン）を含有し、上記ガスバリア層中の残留水分が１質量％以下であることを特徴とする光学積層体である。
上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン又はγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることが好ましい。
上記エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物は、テトラエトキシシラン又はテトラメトキシシランであることが好ましい。
上記ガスバリア層の全光線透過率が７０％以上であることが好ましい。

本発明は、最表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする自発光型画像表示装置でもある。
本発明は、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明は、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明は、ガスバリア層、帯電防止層及び光透過性基材を有する光学積層体であって、上記ガスバリア層は、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物、その加水分解物、及び、その重縮合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む処理液によって形成されるゲル層であり、残留水分が１質量％以下であることを特徴とする光学積層体である。このため、所望の帯電防止性能及び透過性を有し、かつ、耐久性において優れた性能を有することができるものである。

光学積層体に上記ガスバリア層を備えることにより、酸素、水蒸気等から発生したラジカルを遮断することができ、これによって帯電防止層中の帯電防止剤のラジカルによる劣化を好適に防ぐことができ、これにより帯電防止層の耐久性、特に耐光性を向上させることができる。
本発明の光学積層体は、特定の成分からなるガスバリア層を有するものであるため、帯電防止性能、光学特性及び耐久性のすべてにおいて優れるものとすることができるのである。

本発明は、帯電防止層の耐久性、特に耐光性を向上させるために、特定の組成からなるガスバリア層を備えた光学積層体である。
特に、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物を含む処理液を用いてゾルゲル法により形成したガスバリア層であることにより、接する層との密着性を高めることができ、柔軟性の高いガスバリア層を形成することができると推察される。
このため、そのような層を有する本発明の光学積層体は、優れた光透過性、帯電防止性と共に、優れた耐久性を有するものとなる。また、柔軟性にも優れるものである。

本発明の光学積層体では、ガスバリア性を更に高めるために、上記ガスバリア層を帯電防止剤層の光透過性基材側と表面側の両方に存在させてもよい。この場合、ガスバリア層は、帯電防止層に隣接してもしていなくてもよい。そのような層構成としても、透過性等の光学特性を低下させることもなく、層間の密着性に優れ、ガスバリア性が高い光学積層体を得ることができるものである。

本発明の光学積層体はまた、蒸着法やスパッタリング法等の気相法を用いず、より簡便な塗布法により、ガスバリア層を好適に形成することができるものであるため、低コストで優れた帯電防止性能、光学特性及び耐久性を有するものを製造することができるものである。

上記ガスバリア層は、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物、その加水分解物、及びその重縮合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む処理液から形成された層である。上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物を含むゾル溶液を使用してガスバリア層を形成することにより、酸素又は水蒸気のバリア性を向上させることができ、帯電防止層の耐久性を向上させることができ、かつ他の層との密着性に優れる。

なお、上記処理液は、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物、その加水分解物、又はその重縮合物のいずれかと、エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物、その加水分解物、又はその重縮合物のいずれかが少なくとも含まれていればよく、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の加水分解物とエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の加水分解物とが重縮合したものも本発明に含まれる。

上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、分子中にエポキシ基と加水分解性ケイ素基を各々少なくとも１個有するものであれば特に限定されず、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等を挙げることができる。なかでも、反応性が高く、扱いやすい点で、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン又はγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることが好ましい。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の含有量は、上記処理液の固形分１００質量％中、１〜２０質量％であることが好ましい。１質量％未満であると、エポキシ基による柔軟性付与の効果が得られないおそれがある。２０質量％を超えると、膜の密度が低下し、ガスバリア性が低下するおそれがある。上記含有量は、１０〜１５質量％であることがより好ましい。

上記ガスバリア層を形成するための処理液は、上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物と合わせて、エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物、その加水分解物及びその重縮合物からなる群より選択される少なくとも１種を含むものである。上記エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物を併用することにより、ガスバリア層の成膜性を高め、高いガスバリア性を得ることができる。
上記エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらは、２種以上を併用してもよい。なかでも、反応性が高く、取り扱いやすい点で、テトラエトキシシラン又はテトラメトキシシランが好ましい。

上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、上記エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物との混合比は、質量比で１／９９〜２０／８０であることが好ましい。１／９９未満であると、エポキシ基による柔軟性付与の効果が得られないおそれがある。２０／８０を超えると、膜の密度が低下し、ガスバリア性が低下するおそれがある。上記混合比は、１０／９０であることがより好ましい。

上記処理液は、上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、上記エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の他に、更に、硬化触媒を含むことが好ましい。上記硬化触媒を添加すると、上記処理液を塗布して皮膜を形成し、乾燥する際に、重縮合反応が促進されて、皮膜中の架橋密度が高くなり、皮膜の耐水性等を向上させることができる。
上記硬化触媒としては、金属キレート化合物、有機酸等を挙げることができる。

上記ガスバリア層を形成するための処理液には、上記成分以外に、上記以外のシラン化合物、溶剤、濡れ性改良剤、可塑剤、消泡剤、粘着剤等の無機、有機系の各種添加物を必要に応じて添加することができる。これらは、特に限定されず、公知のものを使用することができる。

上記ガスバリア層は、上記処理液を用いてゾルゲル法により形成することができる。上記ゾルゲル法とは、一般に、上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を加水分解し、重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して酸化物を得る方法である。

上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の加水分解物は、上記エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を適当な溶媒中に溶解して加水分解を行うことにより得ることができる。使用する溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のアルコール、ケトン、エステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、あるいはこれらの混合物を挙げることができる。なかでも、皮膜を形成するのに適当な乾燥速度を有する点で、メチルエチルケトンが好ましい。

上記加水分解を行う場合に、必要に応じて触媒を使用してもよい。使用する触媒としては、特に限定されず、公知の酸触媒又は塩基触媒を使用することができる。
上記酸触媒としては、例えば、酢酸、クロロ酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタール酸、グリコール酸、マロン酸、マレイン酸、トルエンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸；塩酸、硝酸、ハロゲン化シラン等の無機酸；酸性コロイダルシリカ、酸化チアニアゾル等の酸性ゾル状フィラー、等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液、アンモニア水、アミン類の水溶液等を挙げることができる。
なかでも、触媒反応の効率が高い、塩酸又は酢酸の使用が好ましい。

上記ガスバリア層は、上記処理液を、例えば、後述するハードコート層や光透過性基材の表面に、塗布した後、加熱して珪酸ゾル層を形成する。塗布方法としては、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等を挙げることができる。

上記処理液の塗布後に行う熱処理は、例えば、上記ゾル層を形成した光透過性基材等の熱変形温度以下の温度で行うことが好ましい。例えば、上記光透過性基材がポリエチレンテレフタラートフィルムである場合、約８０〜１５０℃の温度で、１分間〜１時間熱処理を行うことでゲル膜を形成することができる。上記熱処理条件は、ガスバリア層を形成する基材の種類及び厚みに応じて決定するとよい。

上記ガスバリア層中の残留水分は、１質量％以下である。１質量％を超えると、帯電防止層の残留水分により、劣化、変質が促進されるおそれがある。上記残留水分は、０．１質量％以下であることがより好ましい。なお、上記残留水分は、カールフィッシャー水分計により測定することができる。

上記ガスバリア層の層厚みは、１００ｎｍ〜１０μｍであることが好ましい。１００ｎｍ未満であると、充分なガスバリア性が得られないおそれがある。１０μｍを超えると、光学積層体とした際に、光学特性が低下するおそれがある。上記層厚みは、５００ｎｍ〜５μｍであることがより好ましい。

上記ガスバリア層の全光線透過率は、７０〜１００％であることが好ましい。７０％未満であると、透明性が低下したり、色みが変わる等の、光学積層体の光学特性を損なうおそれがある。上記全光線透過率は、９０〜１００％であることがより好ましい。

本発明の光学積層体は、帯電防止層を有するものである。
上記帯電防止層は、帯電防止剤、樹脂及び溶剤を含んでなる帯電防止層形成用組成物を用いて形成することができる。上記帯電防止層の厚さは、３０ｎｍ〜１μｍ程度であることが好ましい。

上記帯電防止剤としては、有機導電性材料であることが好ましい。すなわち、本発明は、有機系の導電性材料を使用した場合の種々の性質を改善することを目的とするものであるから、特に有機導電性材料である帯電防止剤において、好適に上記目的を達成することができる。また、有機導電性材料を使用すると光透過性が良好であるとの利点も有する。

上記有機導電性材料としては、高分子型導電性組成物が挙げられ、例えば、脂肪族共役系のポリアセチレン、芳香族共役系のポリ（パラフェニレン）、複素環式共役系のポリピロール、ポリチオフェン、含ヘテロ原子共役系のポリアニリン、混合型共役系のポリ（フェニレンビニレン）が挙げられる。更に、分子中に複数の共役鎖を持つ共役系である複鎖型共役系、前述の共役高分子鎖を飽和高分子にグラフト又はブロック共重合した高分子である導電性複合体等を挙げることができる。

また、上記帯電防止剤として、上述した有機導電性材料以外に、導電性微粒子を併用してもよい。
上記導電性微粒子の具体例としては、金属酸化物からなるのものを挙げることができる。そのような金属酸化物としては、ＺｎＯ（屈折率１．９０、以下、カッコ内の数値は屈折率を表す。）、ＣｅＯ_２（１．９５）、Ｓｂ_２Ｏ_２（１．７１）、ＳｎＯ_２（１．９９７）、ＩＴＯと略して呼ばれることの多い酸化インジウム錫（１．９５）、Ｉｎ_２Ｏ_３（２．００）、Ａｌ_２Ｏ_３（１．６３）、アンチモンドープ酸化錫（略称；ＡＴＯ、２．０）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（略称；ＡＺＯ、２．０）等を挙げることができる。微粒子とは、１ミクロン以下の、いわゆるサブミクロンの大きさのものを指し、好ましくは、平均粒径が０．１ｎｍ〜０．１μｍのものである。また、本発明の好ましい態様によれば、上記導電性微粒子の一次粒径は３０〜７０ｎｍ程度が好ましく、二次粒径は２００ｎｍ以下程度が好ましい。

また、上記帯電防止剤として、上述した有機導電性材料と併用して使用できるその他のものとして、例えば、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第１〜第３アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性化合物、スズ及びチタンのアルコキシドのような有機金属化合物及びそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基、又は金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマー又はオリゴマー、或いは電離放射線により重合可能な重合可能な官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた使用できる。

上記樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性組成物を使用することができる。上記樹脂としては、熱可塑性樹脂を使用することもできるが、熱硬化性樹脂を使用することがより好ましく、上記電離放射線硬化性組成物であることが更に好ましい。

上記電離放射線硬化性組成物としては、分子中に重合性不飽和結合又は、エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び／又はモノマーを適宜に混合したものである。ここで、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものを指し、通常は、紫外線又は電子線を用いる。

電離放射線硬化性組成物中のプレポリマー、オリゴマーの例としては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物が挙げられる。

電離放射線硬化性組成物中のモノマーの例としては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸メチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）メチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピル等の不飽和置換の置換アミノアルコールエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等の化合物、ジプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等の多官能性化合物、及び／又は分子中に２個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例えばトリメチロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等を挙げることができる。

通常、電離放射線硬化性組成物中のモノマーとしては、以上の化合物を必要に応じて、１種若しくは２種以上を混合して用いるが、電離放射線硬化性組成物に通常の塗布適性を与えるために、前記のプレポリマー又はオリゴマーを５質量％以上、前記モノマー及び／又はポリチオール化合物を９５質量％以下とするのが好ましい。

電離放射線硬化性組成物を塗布し、硬化させたときのフレキシビリティーが要求されるときは、モノマー量を減らすか、官能基の数が１又は２のアクリレートモノマーを使用するとよい。電離放射線硬化性組成物を塗布し、硬化させたときの耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性が要求されるときは、官能基の数が３つ以上のアクリレートモノマーを使う等、電離放射線硬化性組成物の設計が可能である。ここで、官能基が１のものとして、２−ヒドロキシアクリレート、２−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートが挙げられる。官能基が２のものとして、エチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。官能基が３以上のものとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。

電離放射線硬化性組成物を塗布し、硬化させたときのフレキシビリティーや表面硬度等の物性を調整するため、電離放射線硬化性組成物に、電離放射線照射では硬化しない樹脂を添加することもできる。具体的な樹脂の例としては次のものがある。ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂である。中でも、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の添加がフレキシビリティーの向上の点で好ましい。

電離放射線硬化性組成物の塗布後の硬化が紫外線照射により行われるときは、光重合開始剤や光重合促進剤を添加するとよい。上記光重合開始剤としては、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。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いる。上記光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化性組成物１００質量部に対し、０．１〜１０質量部である。

電離放射線硬化性組成物には、次のような有機反応性ケイ素化合物を併用してもよい。
上記有機反応性ケイ素化合物の１は、一般式ＲｍＳｉ（ＯＲ^１）ｎで表せるもので、Ｒ及びＲ^１は炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒの添え字ｍとＯＲ^１の添え字ｎとは、各々が、ｍ＋ｎ＝４の関係を満たす整数である。

具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。

電離放射線硬化性組成物に併用し得る有機ケイ素化合物は、シランカップリング剤である。具体的には、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノシラン、メチルメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等が挙げられる。

上記溶剤としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類；メチルエトルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；ハロゲン化炭化水素；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；又はこれらの混合物を挙げることができる。なかでも、皮膜を形成するのに適当な乾燥速度を有する点で、ケトン類、エステル類が好ましい。

上記帯電防止層は、上記帯電防止層形成用組成物を、例えばガスバリア層が形成された光透過性基材上に塗布し、必要に応じて乾燥し、そして活性エネルギー線照射により硬化させて形成することが好ましい。
上記帯電防止層形成用組成物を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法等の塗布方法が挙げられる。上記活性エネルギー線としては、電子線又は紫外線を挙げることができる。電子線硬化の場合には、１００ＫｅＶ〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線等を使用するとよい。紫外線硬化の場合には、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の光線から発する紫外線等を使用するとよい。上記帯電防止層の形成にあっては、帯電防止層の表面抵抗率が、５×１０^７Ω／□以下となるように行うことが好ましい。

本発明の光学積層体は、光透過性基材を有する。
上記光透過性基材は、透明性、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度とに優れたものが好ましい。上記光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又はポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル、セルローストリアセテートが挙げられる。

上記光透過性基材の厚さは、２０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。光透過性基材が板状体の場合にはこれらの厚さを越える厚さであってもよい。また、上記光透過性基材は、その上に光学特性層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行なってもよい。また、上記光透過性基材として、あらかじめシリカ蒸着法によりガスバリア性が付与されたものを用いてもよい。

本発明の光学積層体は、ハードコート層を有するものであることが好ましい。
上記ハードコート層とは、ＪＩＳ５６００−５−４（１９９９）で規定される鉛筆硬度試験で「Ｈ」以上の硬度を示すものをいう。上記ハードコート層の膜厚（硬化時）は０．１〜１００μｍであることが好ましく、０．８〜２０μｍであることがより好ましい。上記ハードコート層は、樹脂、溶剤及び任意成分を含むハードコート層形成用組成物により形成することができる。

上記樹脂、溶剤については、上述した帯電防止層形成用組成物において挙げたものと同様のものを挙げることができる。
上記任意成分としては、例えば、防眩剤、光重合開始剤、架橋剤、硬化剤又は重合促進剤等を挙げることができる。
上記防眩剤としては微粒子が挙げられ、微粒子の形状は、真球状、楕円状等が挙げられ、好ましくは真球状のものである。また、上記微粒子は無機系、有機系のものが挙げられるが、好ましくは有機系のものである。上記微粒子は、防眩性を発揮するものであり、透明性のものが好ましい。上記微粒子の具体例としては、プラスチックビーズが挙げられ、より好ましくは、透明性を有するものが挙げられる。上記プラスチックビーズの具体例としては、スチレンビーズ（屈折率１．５９）、メラミンビーズ（屈折率１．５７）、アクリルビーズ（屈折率１．４９）、アクリル−スチレンビーズ（屈折率１．５４）、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズなどが挙げられる。上記微粒子の添加量は、ハードコート層形成用組成物１００質量部に対し、２〜３０質量部であることが好ましく、１０〜２５質量部であることがより好ましい。

上記光重合開始剤としては、公知のものを用いることができ、市販品としては、例えば、商品名イルガキュア１８４（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）等を挙げることができる。
上記架橋剤、硬化剤及び重合促進剤は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。

上記ハードコート層の形成方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、上記ハードコート層形成用組成物を用いて、上述した帯電防止層の形成方法と同様の方法により、形成することができる。

本発明による光学積層体は、ガスバリア層、帯電防止層及び光透過性基材を有するものであるが、上述したハードコート層の他にも必要に応じて、任意の層として防汚層、低屈折率層、中屈折率層又は高屈折率層等を備えているものであってよい。上記防汚層、低屈折率層、高屈折率層、中屈折率層は、一般に使用される防汚染剤、低屈折率剤、高屈折率剤、中屈折率剤、又は樹脂等を添加した組成物を調製し、それぞれの層を公知の方法により形成するとよい。

本発明の光学積層体の可視光透過率は、９０％以上であることが好ましい。９０％未満であると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性を損なうおそれがある。上記可視光透過率は、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることが更に好ましい。

上記光学積層体のヘイズは、１０％以下であることが好ましい。１０％を超えると、ディスプレイ表面に装着した場合において、色再現性を損なうおそれがある。上記ヘイズは、５％以下であることがより好ましい。

本発明の光学積層体のより具体的な態様について、図を用いて説明する。図１は、上から順にハードコート層１、ガスバリア層２、帯電防止層３、ガスバリア層２、光透過性基材４を備えてなる光学積層体を示す。その他の本発明の光学積層体の態様としては、例えば、上から順に、ハードコート層１、帯電防止層３、ガスバリア層２、光透過性基材４を備えてなる光学積層体（図２）；ハードコート層１、ガスバリア層２、帯電防止層３、透明性基材４を備えてなる光学積層体（図３）等を挙げることができる。
本発明の光学積層体は、帯電防止層の他に、このように目的に応じて任意の層からなるものであってもよく、また、上述した態様に限定されないものである。

本発明の光学積層体は、帯電防止層の光透過性基材側、及び、表面側の両方にガスバリア層が存在するものであることが好ましい。帯電防止層の両側にガスバリア層を備えることで、酸素又は水蒸気の透過をより効率良く防ぐことができ、光学積層体の耐久性をより高めることができる。上記ガスバリア層は、帯電防止層に隣接していてもしていなくてもよい。また、上記ガスバリア層は、他の機能を兼ね備えていてもよい。

偏光素子の表面に、本発明による光学積層体を、上記光学積層体における帯電防止層が存在する面と反対の面に設けることによって、偏光板とすることができる。このような偏光板も、本発明の一つである。

上記偏光素子としては特に限定されず、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を使用することができる。上記偏光素子と本発明の光学積層体とのラミネート処理においては、光透過性基材（好ましくは、トリアセチルセルロースフィルム）にケン化処理を行うことが好ましい。ケン化処理によって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。

本発明は、最表面に上記光学積層体又は上記偏光板を備えてなる画像表示装置でもある。上記画像表示装置は、ＬＣＤ等の非自発光型画像表示装置であっても、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬＤ（有機ＥＬ、無機ＥＬ）、ＣＲＴ等の自発光型画像表示装置であってもよい。

上記非自発発光型の代表的な例であるＬＣＤは、透過性表示体と、上記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＬＣＤである場合、この透過性表示体の表面に、本発明の光学積層体又は本発明の偏光板が形成されてなるものである。

本発明が上記光学積層体を有する液晶表示装置の場合、光源装置の光源は光学積層体の下側から照射される。なお、ＳＴＮ型の液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光板との間に、位相差板が挿入されてよい。この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられてよい。

上記自発発光型画像表示装置であるＰＤＰは、表面ガラス基板（表面に電極を形成）と当該表面ガラス基板に対向して間に放電ガスが封入されて配置された背面ガラス基板（電極および、微小な溝を表面に形成し、溝内に赤、緑、青の蛍光体層を形成）とを備えてなるものである。本発明の画像表示装置がＰＤＰである場合、上記表面ガラス基板の表面、又はその前面板（ガラス基板又はフィルム基板）に上述した光学積層体を備えるものでもある。

上記自発発光型画像表示装置は、電圧をかけると発光する硫化亜鉛、ジアミン類物質：発光体をガラス基板に蒸着し、基板にかける電圧を制御して表示を行なうＥＬＤ装置、又は、電気信号を光に変換し、人間の目に見える像を発生させるＣＲＴなどの画像表示装置であってもよい。この場合、上記のような各表示装置の最表面又はその前面板の表面に上述した光学積層体を備えるものである。

本発明の画像表示装置は、いずれの場合も、テレビジョン、コンピュータ、ワードプロセッサなどのディスプレイ表示に使用することができる。特に、ＣＲＴ、液晶パネル、ＰＤＰ、ＥＬＤ、ＦＥＤなどの高精細画像用ディスプレイの表面に好適に使用することができる。

本発明の光学積層体は、上述した構成からなるものであるため、良好な帯電防止性及び光学特性に加え、優れた耐久性を有するものである。従って、本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等に好適に適用することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明の内容はこれらの実施態様に限定して解釈されるものではない。特別に断りの無い限り、「部」及び「％」は質量基準である。

（実施例１）
ガスバリア層形成用ゾル溶液の調製
下記のようにガスバリア層形成用のゾル溶液を調製した。
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１質量部、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：略語）９質量部をメチルエチルケトン３０質量部に溶解し、液温が２５℃に安定するまで３０分撹拌した。次に、触媒である０．００５Ｎの塩酸を１．５質量部加え、２５℃で３時間撹拌し、部分加水分解物（ガスバリア層形成用ゾル液）を得た。

帯電防止層形成用組成物の調製
下記組成の成分を混合して、帯電防止層形成用組成物を調製した。
ポリチオフェン（出光テクノファイン社製ＴＡ２０１０；固形分として）１０質量部
イソプロピルアルコール ４．５質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ０．５質量部

ハードコート層形成用組成物の調製
下記の組成の成分を配合してハードコート層形成用組成物を調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート（日本化薬社製、商品名、ＰＥＴ３０）
１００質量部
メチルエチルケトン ４３質量部
レベリング剤（大日本インキ化学工業社製、商品名、ＭＣＦ・３５０・３） ２質量部
重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名、イルガキュア１８４） ６質量部

光学積層体の作製
ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材（「テックバリアＶＸ」、商品名、三菱化学社製）１００μｍ処理面に対し、調製した上記ガスバリア層形成用ゾル液を塗布し、１２０℃で１分間加熱して、膜厚１．５μｍの高ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材を作成した。
得られた上記高ガスバリア性ＰＥＴフィルム上に 上記帯電防止層形成用組成物を、マイヤーバーによりバーコートした後、７０℃の送風オーブン中で３０秒間乾燥、溶剤除去することにより、乾燥膜厚３００ｎｍの帯電防止層を形成した。
上記帯電防止層上に、上述した方法と同様の方法にてガスバリア層を再度形成した後、続いてハードコート層形成用組成物を、バーコートし、乾燥により溶剤を除去した後、紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン社製、光源Ｈバルブ）を用いて、照射線量１００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行い、ハードコート層を硬化させて、塗膜３μｍのハードコート層を形成することにより、ハードコート層／ガスバリア層／帯電防止層／ガスバリア層／ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材からなる実施例１の光学積層体を得た。
なお、この時のガスバリア層中の残留水分を求めたところ、１質量％以下であった。

（参考例２）
実施例１記載の光学積層体製造工程において、帯電防止層上に、ガスバリア層形成用ゾル溶をコートしないことを除いては、実施例１と全く同様にして、ハードコート層／帯電防止層／ガスバリア層／ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材からなる参考例２の光学積層体を得た。なお、この時のガスバリア層中の残留水分は、実施例１と同様に１質量％以下であった。

（参考例３）
実施例１記載の光学積層体製造工程において、ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材上にガスバリア層形成用ゾル溶液をコートしないことを除いては、実施例１と同様にして、ハードコート層／ガスバリア層／帯電防止層／ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材からなる参考例３の光学積層体を得た。なお、この時のガスバリア層中の残留水分は、実施例１と同様に１質量％以下であった。

（比較例１）
実施例１記載のガスバリア層形成用ゾル溶液中の、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの添加量を、１質量部から１６質量部に変えた他は、実施例１と同様にして、ハードコート層／ガスバリア層／帯電防止層／ガスバリア層／ガスバリア性ＰＥＴフィルム基材からなる比較例１の光学積層体を得た。なお、この時のガスバリア層中の残留水分は、２．７質量％であった。

（比較例２）
実施例１記載の光学積層体工程において、ガスバリア性ＰＥＴ基材に代えて、市販の汎用ＰＥＴフィルム（東洋紡績社製Ａ−４１００）を用いた点と、ガスバリア層形成用ゾル溶液を塗布しない点を除いて、実施例１と全く同様にして、ハードコート層／帯電防止層／汎用ＰＥＴフィルム基材からなる比較例２の光学積層体を得た。

上記で得られた各積層体について、試験前、耐光性試験後及び耐熱性試験後の表面抵抗率を測定した。なお、耐光性試験は、カーボンアーク式耐光性試験機（スガ試験機（株）製の耐光性試験機「紫外線フェードメーター」）により、５０時間連続して照射する方法によって行った。耐熱性試験は、８０℃のオーブン中に１００時間放置することによって行った。測定結果を表１に示す。

表１より、比較例の光学積層体は、所望の表面抵抗率が得られていないものであるのに対し、実施例の光学積層体は、耐熱試験後と耐光試験後の表面抵抗率はともに良好であり、耐久性に優れることが分かった。

本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、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）等に好適に適用することができる。

本発明の光学積層体の概要図の一例である。 本発明の光学積層体の概要図の一例である。 本発明の光学積層体の概要図の一例である。

符号の説明

１ ハードコート層
２ ガスバリア層
３ 帯電防止層
４ 光透過性基材

Claims (7)

1. ハードコート層、ガスバリア層、帯電防止層、ガスバリア層及び光透過性基材がこの順に積層された光学積層体であって、
   前記ガスバリア層は、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物及びエポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物の混合物、それらの加水分解物、並びに、それらの重縮合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む処理液によって形成された層であり、
   前記帯電防止層は、帯電防止剤として、ポリアセチレン、ポリ（パラフェニレン）、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又は、ポリ（フェニレンビニレン）を含有し、
   前記ガスバリア層中の残留水分が１質量％以下である
   ことを特徴とする光学積層体。
2. エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン又はγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである請求項１記載の光学積層体。
3. エポキシ基を有さないアルコキシシラン化合物は、テトラエトキシシラン又はテトラメトキシシランである請求項１又は２記載の光学積層体。
4. ガスバリア層の全光線透過率が７０％以上である請求項１、２又は３記載の光学積層体。
5. 最表面に請求項１、２、３又は４記載の光学積層体を備えることを特徴とする自発光型画像表示装置。
6. 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
   前記偏光板は、偏光素子表面に請求項１、２、３又は４記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。
7. 最表面に請求項１、２、３若しくは４記載の光学積層体、又は、請求項６記載の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置。

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