JP6277576B2 - Optical film substrate, optical film, polarizing plate, liquid crystal panel, and image display device - Google Patents
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Description
本発明は、光学フィルム用基材、光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよび画像表示装置に関する。 The present invention relates to an optical film substrate, an optical film, a polarizing plate, a liquid crystal panel, and an image display device.
液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管表示装置(CRT)、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)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等の画像表示装置における画像表示面や、画像表示装置の前面に設けられるタッチパネル等には、例えば、外光の写り込みを抑制するための最表面に反射防止層を設けた反射防止フィルムが設けられている。 On the image display surface of an image display device such as a liquid crystal display (LCD), a cathode ray tube display device (CRT), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (ELD), a field emission display (FED), or the front surface of the image display device The provided touch panel or the like is provided with, for example, an antireflection film provided with an antireflection layer on the outermost surface for suppressing reflection of external light.
反射防止フィルムは、主に、光透過性基材と、光透過性基材上に設けられたハードコート層と、ハードコート層上に設けられた低屈折率層とを備えている。反射防止フィルムは、低屈折率層の表面で反射する光と、低屈折率層とハードコート層との界面で反射する光とを打消し合わせることによって、反射光自体を低減させるものである。 The antireflection film mainly includes a light-transmitting substrate, a hard coat layer provided on the light-transmitting substrate, and a low refractive index layer provided on the hard coat layer. The antireflection film reduces reflected light itself by canceling out light reflected on the surface of the low refractive index layer and light reflected on the interface between the low refractive index layer and the hard coat layer.
しかしながら、このような反射防止フィルムにおいては、光透過性基材とハードコート層との屈折率差に起因して、光透過性基材とハードコート層との界面で反射する光と、低屈折率層とハードコート層との界面で反射する光とが干渉して、干渉縞と呼ばれる虹色状のムラ模様が発生してしまうという問題がある。 However, in such an antireflection film, light reflected at the interface between the light transmissive substrate and the hard coat layer and low refraction due to the difference in refractive index between the light transmissive substrate and the hard coat layer. There is a problem in that the light reflected at the interface between the rate layer and the hard coat layer interferes to generate an iridescent uneven pattern called interference fringes.
このような問題に対し、ハードコート層を光透過性基材上に形成する際に、光透過性基材の上部にハードコート層用組成物の成分を浸透させ、光透過性基材におけるハードコート層との界面付近に、光透過性基材の成分とハードコート層の成分が混在した混在領域を形成し、混在領域により光透過性基材とハードコート層との屈折率差を緩和して、干渉縞の発生を防止するという技術が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 For such problems, when forming the hard coat layer on the light transmissive substrate, the components of the composition for the hard coat layer are infiltrated into the upper portion of the light transmissive substrate, so Near the interface with the coating layer, a mixed region is formed in which the components of the light-transmitting substrate and the components of the hard coating layer are mixed, and the mixed region reduces the refractive index difference between the light-transmitting substrate and the hard coating layer. Thus, a technique for preventing the generation of interference fringes has been developed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この技術は光透過性基材としてトリアセチルセルロール等のセルロースエステル基材を使用する場合には適用できるが、光透過性基材としてポリエチレンテレフタレート等のポリエステル基材、シクロオレフィン基材、またはアクリル基材等を使用する場合には、これらの基材にはハードコート層用組成物の成分が浸透しにくいため適用できない。 However, this technique can be applied when a cellulose ester substrate such as triacetyl cellulose is used as the light transmissive substrate, but a polyester substrate such as polyethylene terephthalate as the light transmissive substrate, a cycloolefin substrate, Or when using an acrylic base material etc., since the component of the composition for hard-coat layers does not osmose | permeate these base materials, it cannot apply.
ポリエステル基材は、安価で入手可能であり、かつ耐湿性および耐熱性に優れているため、現在、反射防止フィルムの光透過性基材として使用することが検討されている。このようなことから、セルロースエステル基材のみならず、ポリエステル基材においても干渉縞の問題を解消したいという要望がある。 Polyester substrates are available at low cost and are excellent in moisture resistance and heat resistance, and are currently being studied for use as light transmissive substrates for antireflection films. For this reason, there is a demand for solving the problem of interference fringes not only in the cellulose ester base material but also in the polyester base material.
干渉縞の発生を防止する別の方法として、プレスやブラスト処理によって表面に凹凸を有する光透過性基材や、凹凸表面を有するプライマー層を有する光透過性基材の表面にハードコート層を設けて、光透過性基材とハードコート層との界面を凹凸面とする方法がある(例えば、特許文献2参照)。 As another method for preventing the occurrence of interference fringes, a hard coat layer is provided on the surface of a light-transmitting substrate having irregularities on the surface by pressing or blasting, or a light-transmitting substrate having a primer layer having an irregular surface. In addition, there is a method in which the interface between the light-transmitting substrate and the hard coat layer is an uneven surface (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、この方法においては、光透過性基材とハードコート層との界面が凹凸面となっているので、映像光が凹凸面により偏向してしまい、映像の輝きおよび鋭さの減少、明室および暗室コントラストの低下等の画質劣化の問題が生じるおそれがある。 However, in this method, since the interface between the light-transmitting substrate and the hard coat layer is an uneven surface, the image light is deflected by the uneven surface, reducing the brightness and sharpness of the image, the bright room and There is a risk of image quality degradation such as a decrease in dark room contrast.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、人間の目において干渉縞および画質劣化が認識されにくい光学フィルム用基材、光学フィルム、偏光板、液晶パネル、および画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide an optical film substrate, an optical film, a polarizing plate, a liquid crystal panel, and an image display device in which interference fringes and image quality deterioration are not easily recognized by human eyes.
本発明の一の態様によれば、光学フィルムに用いられ、かつ一方の面に前記光学フィルムの一部を構成する第1の機能層が隣接して設けられる光学フィルム用基材であって、前記第1の機能層側の表面をなす凹凸面を有し、前記凹凸面の平均傾斜角をθaとし、前記凹凸面の最大傾斜角をθmaxとし、前記光学フィルム用基材における前記凹凸面を構成する部分の屈折率をncとし、前記第1の機能層の屈折率をnf(ただし、nc≠nf)としたとき、θa>tan−1(0.0013/nf)、かつθmax<tan−1(0.0087/│nc−nf│)の関係を満たす、光学フィルム用基材が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate for an optical film which is used for an optical film and is provided adjacent to a first functional layer constituting a part of the optical film on one surface, An uneven surface forming a surface on the first functional layer side, an average inclination angle of the uneven surface being θa, a maximum inclination angle of the uneven surface being θmax, and the uneven surface in the optical film substrate the refractive index of the portion constituting the n c, the refractive index of the first functional layer n f (although, n c ≠ n f) when a, θa> tan -1 (0.0013 / n f), and .theta.max <satisfy a relationship of tan -1 (0.0087 / │n c -n f │), an optical film base material is provided.
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルム用基材と、前記光学フィルム用基材の前記凹凸面に隣接して設けられた第1の機能層とを備える、光学フィルムが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided an optical film comprising the above-described optical film substrate and a first functional layer provided adjacent to the uneven surface of the optical film substrate. The
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルムと、前記光学フィルムの前記光学フィルム用基材における前記第1の機能層が形成されている面とは反対側の面に形成された偏光素子とを備える、偏光板が提供される。 According to another aspect of the present invention, the polarized light formed on the surface of the optical film opposite to the surface on which the first functional layer is formed in the optical film substrate of the optical film. A polarizing plate comprising the element is provided.
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルム、または上記の偏光板を備える、液晶表示パネルが提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel comprising the above optical film or the above polarizing plate.
本発明の他の態様によれば、バックライトユニットと、上記の光学フィルム、または上記の偏光板とを備える、画像表示装置が提供される。 According to the other aspect of this invention, an image display apparatus provided with a backlight unit and said optical film or said polarizing plate is provided.
本発明の一の態様の光学フィルム用基材、並びに他の態様の光学フィルム、偏光板、液晶パネル、および画像表示装置によれば、凹凸面の平均傾斜角θaが、上記の関係式を満たすので、干渉縞が発生したとしても人間の目の分解能以下のピッチで発生する。これにより、人間の目において干渉縞が認識されにくい。また、凹凸面の最大傾斜角θmaxが、上記の関係式を満たすので、人間の目において画質劣化が認識されにくい。 According to the optical film substrate of one embodiment of the present invention and the optical film, polarizing plate, liquid crystal panel, and image display device of another embodiment, the average inclination angle θa of the uneven surface satisfies the above relational expression. Therefore, even if interference fringes occur, they occur at a pitch less than the resolution of the human eye. This makes it difficult for human eyes to recognize the interference fringes. In addition, since the maximum inclination angle θmax of the concavo-convex surface satisfies the above relational expression, it is difficult for human eyes to recognize image quality deterioration.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る光学フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る光学フィルムの概略構成図であり、図2は平均傾斜角θaを説明するための図であり、図3は人間の目に干渉縞が認識されにくい傾斜角θ1を求めるための図であり、図4はnc1>nf1の場合において、人間の目に画質劣化が認識されにくい傾斜角θ2を求めるための図であり、図5はnf1>nc1の場合において、人間の目に画質劣化が認識されにくい傾斜角θ2を求めるための図である。なお、本明細書において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「フィルム」はシートや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「光学フィルム」には、「光学シート」や「光学板」等と呼ばれる部材も含まれる。
(First embodiment)
Hereinafter, an optical film according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical film according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram for explaining an average inclination angle θa, and FIG. 3 is an inclination angle θ 1 in which interference fringes are difficult to be recognized by human eyes. FIG. 4 is a diagram for obtaining an inclination angle θ 2 where it is difficult for human eyes to recognize image quality degradation when n c1 > n f1 , and FIG. 5 is a diagram for obtaining n f1 > n c1. FIG. 6 is a diagram for obtaining the tilt angle θ 2 in which the image quality deterioration is hardly recognized by human eyes. In the present specification, terms such as “film”, “sheet”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Therefore, for example, “film” is a concept including a member that can also be called a sheet or a plate. As a specific example, the “optical film” includes members called “optical sheet”, “optical plate”, and the like.
≪光学フィルム用基材および光学フィルム≫
図1に示されるように、光学フィルム10は、少なくとも、光学フィルム用基材20と、光学フィルム用基材20に隣接して設けられた第1の機能層30とを備えている。図1に示される光学フィルム10は、第1の機能層30上に形成された第2の機能層40をさらに備えるものである。なお、光学フィルム10は、第2の機能層40を備えていなくともよい。
<< Substrate for optical film and optical film >>
As shown in FIG. 1, the
<光学フィルム用基材>
光学フィルム用基材20は、第1の機能層30側の表面をなす凹凸面20Aを有している。図1に示される光学フィルム用基材20は、光透過性基材21と、光透過性基材21上に設けられ、かつ凹凸面20Aを有する凹凸層22とを備えた積層構造となっている。
<Base material for optical film>
The
光学フィルム用基材20は、凹凸面20Aの平均傾斜角をθaとし、凹凸面20Aの最大傾斜角をθmaxとし、光学フィルム用基材20における凹凸面20Aを構成する部分20Bの屈折率をncとし、第1の機能層30の屈折率をnf(ただし、nc≠nf)としたとき、下記式(1)および下記式(2)の関係を満たしている。
θa>tan−1(0.0013/nf) …(1)
θmax<tan−1(0.0087/│nc−nf│) …(2)
The
θa> tan −1 (0.0013 / n f ) (1)
θmax <tan −1 (0.0087 / | n c −n f |) (2)
本実施形態では、図1に示されるように凹凸層22が凹凸面20Aを構成する部分20Bを含んでいる。なお、本実施形態においては、凹凸層22の屈折率は凹凸層22全体で等しい値となっているので、凹凸層22の屈折率は、凹凸面20Aを構成する部分20Bの屈折率ncと同じ値となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
「θa」の定義は、表面粗さ測定器:SE−3400/(株)小坂研究所製取り扱い説明書(1995.07.20改訂)に従うものとする。具体的には、図2に示されるように、基準長さLに存在する凸部高さの和(h1+h2+h3+・・・+hn)を基準長さで割り、その値のアークタンジェントで表すことができる。すなわち、θaは、下記式(3)で表すことができる。
θa=tan−1{(h1+h2+h3+・・・+hn)/L} …(3)
The definition of “θa” is in accordance with the surface roughness measuring instrument: SE-3400 / Kosaka Laboratory Co., Ltd. instruction manual (revised 1995.07.20). Specifically, as shown in FIG. 2, the sum of the heights of the convex portions existing in the reference length L (h 1 + h 2 + h 3 +... + H n ) is divided by the reference length, It can be expressed by the arctangent of that value. That is, θa can be expressed by the following formula (3).
θa = tan −1 {(h 1 + h 2 + h 3 +... + h n ) / L} (3)
θaは、例えば、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)を用いて、下記の測定条件により測定を行うことができる。
1)表面粗さ検出部の触針((株)小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))
・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):2.5mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):12.5mm
・触針の送り速さ:0.5mm/s
θa can be measured, for example, using a surface roughness measuring device (model number: SE-3400 / manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.) under the following measurement conditions.
1) Stylus of surface roughness detector (trade name SE2555N (2 μ standard) manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.)
・ Tip radius of curvature 2μm,
Evaluation length (reference length (cutoff value λc) × 5): 12.5 mm
・ Feeding speed of stylus: 0.5mm / s
θmaxは上記した通り凹凸面の最大傾斜角であり、θmaxは、例えば、凹凸面の表面形状を測定し、そこで得られたデータを解析することにより得られる。表面形状を測定する装置としては、接触式表面粗さ計や非接触式の表面粗さ計(例えば、干渉顕微鏡、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡等)が挙げられる。これらの中でも、測定の簡便性から干渉顕微鏡が好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。 As described above, θmax is the maximum inclination angle of the uneven surface, and θmax is obtained, for example, by measuring the surface shape of the uneven surface and analyzing the data obtained there. Examples of the apparatus for measuring the surface shape include a contact-type surface roughness meter and a non-contact-type surface roughness meter (for example, an interference microscope, a confocal microscope, an atomic force microscope, etc.). Among these, an interference microscope is preferable from the viewpoint of simplicity of measurement. Examples of such an interference microscope include “New View” series manufactured by Zygo.
干渉顕微鏡を用いる場合、凹凸面の全面に渡る各点の傾斜Δiを求め、傾斜Δiを表面角度θiに換算して、そこから、表面角度θiの絶対値の相対累積度数が小さい方から90%になるときの表面角度を算出し、この表面角度を「最大傾斜角θmax」とする。ここで、表面角度θiの絶対値の相対累積度数が小さい方から90%になるときの表面角度を用いたのは、表面角度θiの絶対値の相対累積度数が小さい方から100%になるときの表面角度では、測定での異常値の影響が大きいからである。なお、傾斜Δiは、後述の式(32)と同じ式により求めることができ、表面角度θiは、後述の式(30)と同じ式により求めることができる。 When using an interference microscope, the inclination Δi of each point over the entire surface of the concavo-convex surface is obtained, the inclination Δi is converted into the surface angle θ i, and from there, the one with the smaller relative cumulative frequency of the absolute value of the surface angle θ i The surface angle at 90% is calculated, and this surface angle is defined as “maximum tilt angle θmax”. Here, the surface angle when the relative cumulative frequency of the absolute value of the surface angle θ i is 90% from the smaller one is used because the relative cumulative frequency of the absolute value of the surface angle θ i is decreased from the smaller one to 100%. This is because the influence of the abnormal value in the measurement is large at the surface angle. Note that the inclination Δi can be obtained by the same equation as Equation (32) described later, and the surface angle θ i can be obtained by the same equation as Equation (30) described later.
凹凸面20Aを構成する部分20Bの屈折率ncおよび第1の機能層30の屈折率nfは、それぞれ単独の層を形成した後、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)やエリプソメーターによって測定できる。また、光学フィルムとなった後に屈折率を測定する方法としては、各層の硬化膜をカッターなどで削り取り、粉状態のサンプルを作製し、JIS K7142(2008)B法(粉体または粒状の透明材料用)に従ったベッケ法(屈折率が既知のカーギル試薬を用い、前記粉状態のサンプルをスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に試薬を滴下し、試薬でサンプルを浸漬する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、サンプルと試薬の屈折率が異なることによってサンプル輪郭に生じる輝線;ベッケ線が目視で観察できなくなる試薬の屈折率を、サンプルの屈折率とする方法)を用いることができる。
Refractive index n c and a first refractive index n f of the
凹凸面20Aの平均傾斜角θaが上記式(1)の関係を満たしていることが必要であるとしたのは、凹凸面20Aの平均傾斜角θaが上記式(1)を満たせば、以下の理由から、干渉縞が発生したとしても人間の目には干渉縞が認識されにくいからである。ただし、本発明は、以下の理論に拘束されるものではない。
The reason that the average inclination angle θa of the
干渉縞のピッチが人間の目の分解能よりも狭い場合には、ピッチが狭すぎて干渉縞として認識されることはない。したがって、人間の目に干渉縞として認識されないためには、干渉縞のピッチを人間の目の分解能よりも狭くすることが必要である。ここで、明暗が矩形状に変化する場合には、視力1の人間の目の分解能は1分であるから、明視距離を25cmとした場合、人間は約70μmのピッチの明暗縞を検知することができる。しかしながら、明暗が矩形ではなく、グラデーションをもって変化する場合には、人間が検知できる感度は数倍から数十倍にも低下することが知られている。干渉縞はグラデーションをもって変化するものであるので、干渉縞(明線)のピッチが300μmであっても、干渉縞は人間の目には認識できないものと考えられる。したがって、干渉縞のピッチが300μm未満であれば干渉縞は人間の目には認識されないものと考えられる。
When the pitch of the interference fringes is narrower than the resolution of the human eye, the pitch is too narrow and is not recognized as an interference fringe. Therefore, in order not to be recognized as interference fringes by human eyes, it is necessary to make the pitch of the interference fringes narrower than the resolution of human eyes. Here, when the brightness changes to a rectangular shape, the resolution of a human eye with a
一方、図3に示されるように、例えば、凹凸面100Aを有する第1の層100上に、第1の層100側の面(裏面)が第1の層100の凹凸面100Aの形状と対応する凹凸面となり、かつ第1の層100側の面とは反対側の面(表面)が平坦となった第2の層101が形成されている場合において、第1の層100の凹凸面100Aがなす傾斜角をθ1とし、第2の層101の表面で反射される赤色光102、103と、第1の層100と第2の層101との界面(凹凸界面)で反射される赤色光104、105とが強め合うように干渉して、ピッチAで赤色光の明線R1、R2(以下、赤色光の明線を「赤色明線」と称する。)が発生したと仮定すると、上記の理論からピッチAが300μm未満であれば、赤色明線の干渉縞は、人間の目には認識されないこととなる。そこで、以下、図3において、ピッチAが300μmのときの傾斜角θ1を求める。なお、青色光や緑色光の明線は、赤色光の明線のピッチよりも狭いピッチで生じるので、赤色光の明線が認識できなければ、青色光や緑色光の明線が生じたとしても、人間の目には認識されない。また、図3に示される第1の層100は、第1の層100の一部を極めて拡大したものである。
On the other hand, as shown in FIG. 3, for example, on the
まず、図3に示されるピッチA(300μm)を底辺とし、距離Bと高さとする三角形においては、下記式(4)が成り立つ。
tanθ1=B/A=B/300 …(4)
式(4)中の距離Bは光学距離ではなく、実際の距離である。
First, in a triangle having a pitch A (300 μm) shown in FIG. 3 as a base and a distance B and a height, the following formula (4) is established.
tan θ 1 = B / A = B / 300 (4)
The distance B in the formula (4) is not an optical distance but an actual distance.
また、赤色光104と赤色光105との光路差をbとし、第2の層101の屈折率をnとすると、距離Bは、下記式(5)で表すことができる。
B=b/2n …(5)
Further, when the optical path difference between the
B = b / 2n (5)
ここで、赤色明線R1と赤色明線R2は隣り合い、しかも赤色光104は赤色光102と、赤色光105は赤色光103と強め合うように干渉しているので、赤色光の一波長を0.78μm(780nm)とすると、光路差bは、赤色光の一波長分、すなわち0.78μmとなる。
Here, the bright red line R1 and the bright red line R2 are adjacent to each other, and the
式(5)の光路差bに0.78μmを代入するとともに、式(4)のBに式(5)を代入すると、下記式(6)が得られる。
tanθ1=0.78/(2×300×n) …(6)
By substituting 0.78 μm for the optical path difference b in equation (5) and substituting equation (5) for B in equation (4), the following equation (6) is obtained.
tan θ 1 = 0.78 / (2 × 300 × n) (6)
そして、式(6)をθ1について解くと、下記式(7)が得られる。
θ1=tan−1(0.78/600n)
=tan−1(0.0013/n) …(7)
Then, when equation (6) is solved for θ 1 , the following equation (7) is obtained.
θ 1 = tan −1 (0.78 / 600n)
= Tan −1 (0.0013 / n) (7)
したがって、傾斜角θ1がtan−1(0.0013/n)より大きければ、すなわち下記式(8)の関係を満たす傾斜角θであれば、第2の層101の表面で反射する光と、第1の層100と第2の層101との界面で反射する光とが干渉して干渉縞が発生したとしても、干渉縞は人間の目には認識されないと言える。
θ1>tan−1(0.0013/n) …(8)
Therefore, if the tilt angle θ 1 is larger than tan −1 (0.0013 / n), that is, if the tilt angle θ satisfies the relationship of the following formula (8), the light reflected on the surface of the
θ 1 > tan −1 (0.0013 / n) (8)
したがって、第1の層100が凹凸層22であり、第2の層101が第1の機能層30である場合には、上記式(8)中のnをnfに置き換えた下記式(9)の関係を満たす傾斜角θ1であれば、第1の機能層30の表面で反射する光と、第1の機能層30と凹凸層22との界面(凹凸界面)で反射する光とが干渉して干渉縞が発生したとしても、干渉縞は人間の目には認識されないこととなる。
θ1>tan−1(0.0013/nf) …(9)
Accordingly, the
θ 1 > tan −1 (0.0013 / n f ) (9)
そして、上記式(9)中の傾斜角θ1を平均傾斜角θaに置き換えれば、上記式(1)が得られる。したがって、凹凸面20Aの平均傾斜角が上記式(1)の関係を満たせば、たとえ、第1の機能層30の表面で反射する光と、第1の機能層30と凹凸層22との界面で反射する光とが干渉して干渉縞が生じたとしても、人間の目にはこの干渉縞は認識されにくい。
Then, by replacing the inclination angle theta 1 in the formula (9) to the average inclination angle .theta.a, the equation (1) is obtained. Therefore, if the average inclination angle of the concavo-
凹凸面20Aの最大傾斜角θmaxが上記式(2)の関係を満たしていることが必要であるとしたのは、凹凸面20Aの最大傾斜角θmaxが上記式(2)を満たせば、以下の理由から、人間の目には、画質劣化は認識されないからである。ただし、本発明は、以下の理論に拘束されるものではない。
The reason that the maximum inclination angle θmax of the
図4に示されるように、光透過性基材201、凹凸面202Aの傾斜角がθ2であり、かつ屈折率がnc1である凹凸層202、および屈折率nf1を有する機能層203がこの順で形成された光学フィルム200において、nc1>nf1の場合においては、光透過性基材201側から凹凸層202に映像光を光学フィルム200の法線方向Nに沿って入射させた場合には、映像光は凹凸面202Aで偏向して、光学フィルム200の法線方向Nに対する角度がΨとなって機能層203中を進む。機能層203中を進む映像光は機能層203の表面から出射するが、機能層の表面から出射する際に映像光は再度偏向して、光学フィルム200の法線方向Nに対する角度(出射角度)がαとなって機能層203から出射する。ここで、この出射角度αが大きい場合には、人間の目には映像光の画質劣化が認識されてしまう。一方、出射角度αが小さい場合には、たとえ映像光が光学フィルム200の法線方向Nとなっていなくとも、人間の目には映像光の画質劣化が認識されず、光学フィルム200の法線方向Nに映像光が出射された場合と同等の画質と認識される。そこで、人間の目において映像光の画質劣化が認識されにくい出射角度αについて検討すると、まず、JIS K7136には、ヘイズは、試験片を通過する透過光のうち、前方散乱によって、入射光から2.5°以上それた透過光の百分率であることが規定されている。すなわち、ヘイズの定義においては2.5°以上の透過光はヘイズとして測定されるが、2.5°未満の透過光であればヘイズとして測定されない。このようなことから、人間の目に映像光の画質劣化が認識されにくい出射角度αを2.5°未満にすることも考えられる。しかしながら、本発明者は、鋭意検討したところ、実際には、出射角度αが0.5°以上の角度であれば、人間の目において画質劣化が認識されるおそれがあることを見出した。そこで、本発明においては、人間の目に映像光の画質劣化が認識されにくい出射角度αを0.5°未満とすることにした。一方で、出射角度αは凹凸面202Aの傾斜角θ2によって変化するので、以下、出射角度αが0.5°未満となる凹凸面202Aの傾斜角θ2を求めることとする。
As shown in FIG. 4, the light-transmitting
まず、スネルの法則より、下記式(10)が成り立つ。
nc1×sinθ2=nf1×sinξ …(10)
式(10)中、ξは、図4に示されるように傾斜角がθ2である凹凸面202Aにおける法線方向と機能層203中を進む映像光との角度を表す。ここで、図4においてはξ=θ2+ψという関係があるので、これを上記式(10)に代入すると、下記式(11)が得られる。
nc1×sinθ2=nf1×sin(θ2+ψ) …(11)
First, the following formula (10) is established from Snell's law.
n c1 × sin θ 2 = n f1 × sinξ (10)
In Expression (10), ξ represents an angle between the normal direction of the
n c1 × sin θ 2 = n f1 × sin (θ 2 + ψ) (11)
上記式(11)について、三角関数の加法定理を適用すると、下記式(12)が得られる。
nc1×sinθ2=nf1×(sinθ2×cosψ+cosθ2×sinψ) …(12)
そして、上記式(12)を変形すると、下記式(13)となる。
sinθ2/cosθ2=nf1×sinψ/(nc1−nf1cosψ) …(13)
Applying the trigonometric addition theorem to the above equation (11), the following equation (12) is obtained.
n c1 × sinθ 2 = n f1 × (
And if the said Formula (12) is deform | transformed, it will become the following Formula (13).
sin θ 2 / cos θ 2 = n f1 × sinφ / (n c1 −n f1 cosφ) (13)
一方、機能層203と空気との界面においては、スネルの法則により、下記式(14)が成り立つ。そして、式(14)を変形すると、下記式(15)が得られる。
nf1×sinψ=sinα …(14)
sinψ=sinα/nf1 …(15)
On the other hand, at the interface between the
n f1 × sinψ = sin α (14)
sinψ = sin α / n f1 (15)
また、三角関数の相互関係から、下記式(16)が成り立つ。そして、上記式(15)を下記式(16)に代入すると、下記式(17)が得られる。
cosψ=(1−sin2ψ)1/2 …(16)
=(1−sin2α/nf1 2)1/2 …(17)
Further, the following formula (16) is established from the interrelationship of trigonometric functions. Then, when the above formula (15) is substituted into the following formula (16), the following formula (17) is obtained.
cos ψ = (1-sin 2 ψ) 1/2 (16)
= (1-sin 2 α / n f1 2 ) 1/2 (17)
上記式(13)のsinθ2/cosθ2をtanθ2とし、上記式(14)および上記式(17)を上記式(13)に代入すると、下記式(18)が得られる。
tanθ2=sinα/(nc1−nf1×(1−sin2α/nf1 2)1/2) …(18)
ここで、αが小さいときは、(1−sin2α/nf1 2)1/2=1としてよいので、上記式(18)において(1−sin2α/nf1 2)1/2=1とすると、上記式(18)は、下記式(19)となる。
tanθ2=sinα/(nc1−nf1) …(19)
The sinθ 2 / cosθ 2 of the above formula (13) as a tan .theta 2, the above expression (14) and the equation (17) is substituted into the equation (13), the following equation (18) is obtained.
tan θ 2 = sin α / (n c1 −n f1 × (1-sin 2 α / n f1 2 ) 1/2 ) (18)
Here, when α is small, (1-sin 2 α / n f1 2 ) 1/2 = 1 may be set. Therefore, in the above formula (18), (1-sin 2 α / n f1 2 ) 1/2 = Assuming 1, the above equation (18) becomes the following equation (19).
tan θ 2 = sin α / (n c1 −n f1 ) (19)
これをθ2について解くと、凹凸面202Aの傾斜角θ2と出射角度αとの関係式である下記式(20)が得られる。
θ2=tan−1(sinα/(nc1−nf1)) …(20)
When this is solved for θ 2 , the following equation (20), which is a relational expression between the inclination angle θ 2 of the
θ 2 = tan −1 (sin α / (n c1 −n f1 )) (20)
そして、上記式(20)のαに0.5を代入すると、下記式(21)が得られる。
θ2=tan−1(0.0087/(nc1−nf1)) …(21)
したがって、θ2がtan−1(0.0087/(nc1−nf1)よりも小さい値であれば、すなわち、下記式(22)の関係を満たす傾斜角θ2であれば、画質劣化は人間の目には認識されにくいこととなる。
θ2<tan−1(0.0087/(nc1−nf1)) …(22)
Then, by substituting 0.5 for α in the above equation (20), the following equation (21) is obtained.
θ 2 = tan −1 (0.0087 / (n c1 −n f1 )) (21)
Therefore, if θ 2 is a value smaller than tan −1 (0.0087 / (n c1 −n f1 ), that is, if the inclination angle θ 2 satisfies the relationship of the following equation (22), the image quality deterioration is caused. It will be difficult for human eyes to recognize.
θ 2 <tan −1 (0.0087 / (n c1 −n f1 )) (22)
上記においては、nc1>nf1の場合について説明したが、nf1>nc1の場合であっても、上記と同様のことが言える。 In the above description, the case of n c1 > n f1 has been described, but the same can be said for n f1 > n c1 .
nf1>nc1の場合は、nc1>nf1の場合と異なり、図5に示すようにξ=θ2−ψとなるので、上記式(11)ではなく、下記式(23)が成り立つ。
nc1×sinθ2=nf1×sin(θ2−ψ) …(23)
In the case of n f1 > n c1 , unlike in the case of n c1 > n f1 , as shown in FIG. 5, ξ = θ 2 −ψ, so the following equation (23) is satisfied instead of the above equation (11). .
n c1 × sin θ 2 = n f1 × sin (θ 2 −ψ) (23)
上記式(23)を基に、上記と同様の計算を行うと、下記式(24)が得られる。
θ2<tan−1(0.0087/(nf1−nc1)) …(24)
When calculation similar to the above is performed based on the above formula (23), the following formula (24) is obtained.
θ 2 <tan −1 (0.0087 / (n f1 −n c1 )) (24)
そして、上記式(22)と上記式(24)を一つの式で表すと、下記式(25)となる。
θ2<tan−1(0.0087/│nc1−nf1│) …(25)
And when the said Formula (22) and the said Formula (24) are represented by one type | formula, it will become the following formula | equation (25).
θ 2 <tan −1 (0.0087 / | n c1 −n f1 |) (25)
そして、上記式(25)中の傾斜角θ2を最大傾斜角θmaxに置き換えれば、上記式(2)が得られる。ここで、上記式(2)において、最大傾斜角θmaxではなく、平均傾斜角θaを用いた場合には、凹凸面の中には平均傾斜角θaよりも大きい傾斜角も存在してしまう。したがって、平均傾斜角θaが上記式(2)を満たしていたとしても、凹凸面の中には平均傾斜角θaよりも大きい傾斜角が存在するので、出射角度αが0.5°以上となる映像光が存在してしまい、人間の目に画質劣化を認識させるおそれがある。これに対し、θmaxは凹凸面に存在する凹凸の最大の傾斜角であるので、凹凸面の中にはθmaxよりも大きい傾斜角は存在しない。このため、出射角度αが0.5°以上となる映像光も存在しないこととなる。このようなことから、上記式(2)においては、平均傾斜角θaではなく、最大傾斜角θmaxを用いている。したがって、nc>nfの場合、nf>ncの場合問わず、凹凸面20Aの最大傾斜角θmaxが上記式(2)の関係を満たせば、たとえ画質劣化が生じたとしても、人間の目には画質劣化が認識されにくい。
Then, by replacing the inclination angle theta 2 in the formula (25) to the maximum inclination angle .theta.max, the formula (2) is obtained. Here, in the above formula (2), when the average inclination angle θa is used instead of the maximum inclination angle θmax, an inclination angle larger than the average inclination angle θa also exists in the uneven surface. Therefore, even if the average inclination angle θa satisfies the above formula (2), since there is an inclination angle larger than the average inclination angle θa in the concavo-convex surface, the emission angle α is 0.5 ° or more. There is a possibility that the image light exists and the human eye recognizes the image quality deterioration. On the other hand, since θmax is the maximum inclination angle of the unevenness existing on the uneven surface, there is no inclination angle larger than θmax in the uneven surface. For this reason, there is no image light having an emission angle α of 0.5 ° or more. For this reason, in the above equation (2), the maximum inclination angle θmax is used instead of the average inclination angle θa. Therefore, in the case of n c > n f , regardless of the case of n f > n c , if the maximum inclination angle θmax of the concavo-
上記においては、出射角度αが0.5°未満の場合であれば、人間の目には画質劣化が認識されにくいとしたが、人間の目において画質劣化をより認識させないためには出射角度αを0.3°未満とすることが好ましい。したがって、凹凸面20Aのθmaxは下記式(26)を満たすことが好ましい。なお、下記式(26)は、上記式(20)のαに0.3を代入することによって、導き出したものである。
θmax<tan−1(0.0052/│nc−nf│) …(26)
In the above description, when the emission angle α is less than 0.5 °, it is assumed that the image quality deterioration is not easily recognized by the human eye, but in order to prevent the human eye from recognizing the image quality deterioration more, the emission angle α Is preferably less than 0.3 °. Therefore, it is preferable that θmax of the
θmax <tan −1 (0.0052 / | n c −n f |) (26)
さらに、上述したように人間の目の分解能は1分(1/60°)であるから、人間の目において画質劣化をより確実に認識させないためには出射角度αを1分以下とすることが特に好ましい。したがって、凹凸面20Aのθmaxは下記式(27)を満たすことが特に好ましい。なお、下記式(27)は、上記式(20)のαに1/60を代入することによって、導き出したものである。
θmax<tan−1(0.0003/│nc−nf│) …(27)
Furthermore, since the resolution of the human eye is 1 minute (1/60 °) as described above, the emission angle α may be set to 1 minute or less in order to prevent the human eye from more reliably recognizing image quality degradation. Particularly preferred. Therefore, it is particularly preferable that θmax of the
θmax <tan −1 (0.0003 / | n c −n f |) (27)
凹凸面20Aを構成する部分20Bの屈折率ncと第1の機能層30の屈折率nfとの差(│nc−nf│)は0.03以上1.0以下とすることも可能である。│nc−nf│を1.0以下とした場合には、干渉縞および画質劣化が人間の目により認識されにくくなる。│nc−nf│の下限は、0.05以上や0.1以上とすることも可能である。
The difference between the refractive index n f of the refractive index n c of the first
凹凸面20Aにおける粗さ曲線のクルトシスRkuは、3.0未満であることが好ましい。Rkuは、凹凸面20Aを構成する凹凸の尖りを表す指標である。凹凸面20AにおけるRkuが、3.0未満であるので、凹凸面の中に急峻な凹凸が存在せず、人間の目には画質劣化がより認識されにくくなる。
The kurtosis Rku of the roughness curve on the
RkuはJIS B0601:2001において定義されており、下記式(28)で表される。
凹凸面20Aにおける粗さ曲線のスキューネスRSkは、0.3以下であることが好ましい。Rskは、凹凸面20Aを構成する凹凸の傾斜角分布の偏り度合いを表す指標である。凹凸面20AにおけるRskが0.3以下であるので、傾斜角分布の偏りが小さく、人間の目には画質劣化がより認識されにくくなる。
The skewness RSk of the roughness curve on the
RskはJIS B0601:2001において定義されており、下記式(29)で表される。
凹凸面20Aにおいては、光学フィルム10のフィルム面の法線方向Nに沿った断面におけるフィルム面に対する凹凸面20Aの傾斜角度を表面角度とすると、表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上となっていることが好ましい。表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上となっていることにより、人間の目に干渉縞がより認識されにくくなる。表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の下限は、55%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。また、表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の上限は、95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましい。
In the concavo-
表面角度は、凹凸面20Aの表面形状を測定することにより得られる。表面形状を測定する装置としては、接触式表面粗さ計や非接触式の表面粗さ計(例えば、干渉顕微鏡、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡等)が挙げられる。これらの中でも、測定の簡便性から干渉顕微鏡が好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。
The surface angle is obtained by measuring the surface shape of the
干渉顕微鏡を用いて、表面角度が0.05°以上となる領域の割合を算出するには、例えば、凹凸面の全面に渡る各点の傾斜Δiを求め、傾斜Δiを下記式(30)により表面角度θiに換算して、そこから、表面角度θiの絶対値が0.05°以上となる領域の割合を算出する。なお、傾斜Δiは、下記式(32)で算出される局部傾斜dZi/dXiと同じものであるので、下記式(32)から求めることができる。
θi=tan−1Δi …(30)
In order to calculate the ratio of the region where the surface angle is 0.05 ° or more using an interference microscope, for example, the inclination Δi of each point over the entire surface of the concavo-convex surface is obtained, and the inclination Δi is calculated by the following equation (30). in terms of surface angle theta i, from which the absolute value of the surface angle theta i calculates the ratio of the area to be 0.05 ° or more. In addition, since inclination (DELTA) i is the same as the local inclination dZi / dXi calculated by following formula (32), it can be calculated | required from following formula (32).
θ i = tan −1 Δi (30)
凹凸面20Aにおいては、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっていることが好ましい。粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下とすることにより、人間の目に画質劣化をより低減させることができる。RΔqの下限は、0.0005以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましい。また、RΔqの上限は、0.0025以下であることが好ましく、0.002以下であることがより好ましい。
In the
粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqは、JIS B0601:2001において、局部傾斜dZi/dXiの二乗平均平方根として定義されており、下記式(31)で表される。
二乗平均平方根傾斜RΔqは、表面角度と同様に、凹凸面20Aの表面形状を測定することにより得られる。表面形状を測定する装置としては、接触式表面粗さ計や非接触式の表面粗さ計(例えば、干渉顕微鏡、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡等)が挙げられる。これらの中でも、測定の簡便性から干渉顕微鏡が好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。
The root mean square slope RΔq is obtained by measuring the surface shape of the concavo-
凹凸面20Aにおいては、光学フィルム用基材20そのものが防眩性を有さないことが望まれる場合には、凹凸面20Aを構成する凹凸の算術平均粗さRaは0.10μm以下となっていることが好ましく、0.08μm以下となっていることがより好ましく、凹凸面20Aを構成する凹凸の最大高さ粗さRyは0.60μm以下となっていることが好ましく、0.40μm以下となっていることがより好ましく、凹凸面20Aを構成する凹凸の10点平均粗さRzは0.50μm以下となっていることが好ましく、0.30μm以下となっていることがより好ましい。なお、光学フィルム用基材20に機能層が積層される場合においては、界面での反射率及び透過拡散角度が減ずるので、防眩性の発現が抑えられる。このため、凹凸面20AにおけるRa、Ry及びRzは上記範囲に限定されない。
In the
上記「Ra」、「Ry」および「Rz」の定義は、JIS B0601−1994に従うものとする。 The above definitions of “Ra”, “Ry” and “Rz” shall conform to JIS B0601-1994.
Ra、Ry、Rzは、例えば、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)を用いて、下記の測定条件により測定を行うことができる。
1)表面粗さ検出部の触針((株)小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))
・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):2.5mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):12.5mm
・触針の送り速さ:0.5mm/s
Ra, Ry, and Rz can be measured under the following measurement conditions using, for example, a surface roughness measuring device (model number: SE-3400 / manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.).
1) Stylus of surface roughness detector (trade name SE2555N (2 μ standard) manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.)
・ Tip radius of curvature 2μm,
Evaluation length (reference length (cutoff value λc) × 5): 12.5 mm
・ Feeding speed of stylus: 0.5mm / s
光学フィルム用基材20においては、光学フィルム用基材20のヘイズ値をHb(%)とし、光学フィルム用基材20の凹凸面20Aに流動パラフィンを介してスライドガラスを重ねて測定されたヘイズ値をHbin(%)としたとき、下記式(33)を満たすことが好ましい。下記式(33)を満たすことにより、凹凸面に起因した拡散の程度が低く抑えられ、これによりたとえ光学フィルム用基材20そのものであっても、防眩性が認識されにくくなる。
│Hb−Hbin│<1.0 …(33)
なお、光学フィルム用基材20に屈折率がnfの機能層が積層される場合においては、流動パラフィンに代えて屈折率がnfの流体を用いて測定した値をHbinとしたときには、上記式(33)を満たせば、光学フィルム用基材20に起因する防眩性が認識されにくい。
In the
│H b -H bin │ <1.0 (33)
In the case where a functional layer having a refractive index of n f is laminated on the
光学フィルム用基材20のヘイズ値Hbおよびヘイズ値Hbinは、ヘイズメーター(HM−150、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7136に従って測定される。
The haze value Hb and the haze value Hbin of the
本発明においては、上記式(1)を満たす平均傾斜角θaを有する凹凸面20Aを形成して、人間の目に干渉縞が認識されにくくするので、光学フィルム10の状態においては、光学フィルム用基材20には、光学フィルム用基材10と第1の機能層30の後述するバインダ樹脂の成分とが混在した混在領域を形成する必要がない。また、混在領域を形成しないことにより、第1の機能層30の厚みを薄くすることができ、製造コストの低減を図ることができる。
In the present invention, the concave /
(光透過性基材)
光透過性基材21としては、光透過性を有すれば特に限定されない。光透過性基材21としては、セルロールエステル基材であってもよいが、本発明においては、混在領域を形成しなくとも人間の目に干渉縞が認識されにくくすることができるので、混在領域の形成が困難な基材に特に有効である。混在領域の形成が困難な光透過性基材としては、例えば、アクリル基材、ポリエステル基材、ポリカーボネート基材、シクロオレフィンポリマー基材、およびガラス基材等が挙げられる。
(Light transmissive substrate)
The
セルロースエステル基材としては、例えば、セルローストリアセテート基材、セルロースジアセテート基材が挙げられる。セルロースエステル基材は光透過性に優れており、セルロースアシレート基材の中でもトリアセチルセルロース基材(TAC基材)が好ましい。トリアセチルセルロース基材は、可視光域380〜780nmにおいて、平均光透過率を50%以上とすることが可能な光透過性基材である。トリアセチルセルロース基材の平均光透過率は70%以上、更に85%以上であることが好ましい。 As a cellulose ester base material, a cellulose triacetate base material and a cellulose diacetate base material are mentioned, for example. The cellulose ester base material is excellent in light transmittance, and among the cellulose acylate base materials, a triacetyl cellulose base material (TAC base material) is preferable. A triacetyl cellulose base material is a light-transmitting base material capable of setting an average light transmittance to 50% or more in a visible light region of 380 to 780 nm. The average light transmittance of the triacetyl cellulose base material is preferably 70% or more, and more preferably 85% or more.
なお、トリアセチルセルロース基材としては、純粋なトリアセチルセルロース以外に、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートの如くセルロースとエステルを形成する脂肪酸として酢酸以外の成分も併用した物であってもよい。また、これらトリアセチルセルロースには、必要に応じて、ジアセチルセルロース等の他のセルロース低級脂肪酸エステル、或いは可塑剤、紫外線吸收剤、易滑剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。 In addition, as a triacetyl cellulose base material, in addition to pure triacetyl cellulose, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate and the like may be used in combination with components other than acetic acid as a fatty acid forming an ester with cellulose. Good. Further, these triacetylcelluloses may be added with other additives such as other cellulose lower fatty acid esters such as diacetylcellulose, or plasticizers, ultraviolet absorbers, and lubricants as necessary.
アクリル基材としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル基材、ポリ(メタ)アクリル酸エチル基材、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体基材等が挙げられる。 Examples of the acrylic base material include a poly (meth) methyl acrylate base material, a poly (meth) ethyl acrylate base material, and a (meth) methyl acrylate- (meth) butyl acrylate copolymer base material. .
ポリエステル基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ(1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート)、ポリエチレン−2,6−ナフタレート等が挙げられる。 Examples of the polyester base material include polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polybutylene terephthalate, poly (1,4-cyclohexylenedimethylene terephthalate), and polyethylene-2,6-naphthalate.
ポリエステル基材に用いられるポリエステルは、これらの上記ポリエステルの共重合体であってもよく、上記ポリエステルを主体(例えば80モル%以上の成分)とし、少割合(例えば20モル%以下)の他の種類の樹脂とブレンドしたものであってもよい。ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレート又はポリエチレン−2,6−ナフタレートが力学的物性や光学物性等のバランスが良いので特に好ましい。特に、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートは汎用性が高く、入手が容易であるからである。本発明においてはポリエチレンテレフタレートのような、汎用性が極めて高いフィルムであっても、表示品質の高い液晶表示装置を作製することが可能な、光学フィルムを得ることができる。更に、ポリエチレンテレフタレートは、透明性、熱又は機械的特性に優れ、延伸加工によりリタデーションの制御が可能であり、固有複屈折が大きく、膜厚が薄くても比較的容易に大きなリタデーションが得られる。 The polyester used for the polyester substrate may be a copolymer of the above-mentioned polyester, and the polyester is the main component (for example, a component of 80 mol% or more), and a small proportion (for example, 20 mol% or less) It may be blended with a kind of resin. Polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate is particularly preferable as the polyester because of good balance between mechanical properties and optical properties. In particular, it is preferably made of polyethylene terephthalate (PET). This is because polyethylene terephthalate is highly versatile and easily available. In the present invention, an optical film capable of producing a liquid crystal display device with high display quality can be obtained even if the film is extremely versatile, such as polyethylene terephthalate. Furthermore, polyethylene terephthalate is excellent in transparency, heat or mechanical properties, can be controlled by stretching, has a large intrinsic birefringence, and can obtain a large retardation relatively easily even when the film thickness is small.
ポリカーボネート基材としては、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)をベースとする芳香族ポリカーボネート基材、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート基材等が挙げられる。 Examples of the polycarbonate substrate include aromatic polycarbonate substrates based on bisphenols (bisphenol A and the like), aliphatic polycarbonate substrates such as diethylene glycol bisallyl carbonate, and the like.
シクロオレフィンポリマー基材としては、例えばノルボルネン系モノマーおよび単環シクロオレフィンモノマー等の重合体からなる基材が挙げられる。 As a cycloolefin polymer base material, the base material which consists of polymers, such as a norbornene-type monomer and a monocyclic cycloolefin monomer, is mentioned, for example.
ガラス基材としては、例えば、ソーダライムシリカガラス、ホウ珪酸塩ガラス、無アルカリガラス等のガラス基材が挙げられる。 Examples of the glass substrate include glass substrates such as soda lime silica glass, borosilicate glass, and alkali-free glass.
光透過性基材21の屈折率は、1.40以上1.80以下とすることが可能である。なお、光透過性基材21として複屈折性を有する基材を用いる場合、上記「光透過性基材の屈折率」とは、平均屈折率を意味するものとする。
The refractive index of the
光透過性基材21として、複屈折性を有する基材を用いる場合、特開2011−107198号公報に開示されているように色の異なるムラ(ニジムラ)の発生を抑制する観点から、光透過性基材21は、3000nm以上のリタデーションReを有することが好ましい。リタデーションReは、複屈折性の程度を表す指標である。ニジムラ防止性及び薄膜化の観点から、6000nm以上25000nm以下であることがより好ましく、8000nm以上20000nm以下であることがさらに好ましい。
In the case where a base material having birefringence is used as the light-transmitting
光透過性基材21のリタデーションRe(単位:nm)は、光透過性基材21の面内において最も屈折率が大きい方向(遅相軸方向)の屈折率(nx)と、遅相軸方向と直交する方向(進相軸方向)の屈折率(ny)と、光透過性基材の厚みd(単位:nm)とを用いて、下記式(34)で表される。
Re=(nx−ny)×d …(34)
The retardation Re (unit: nm) of the
Re = (n x -n y) × d ... (34)
リタデーションは、例えば、王子計測機器製KOBRA−WRを用いて、測定角0°且つ測定波長548.2nmに設定して、測定された値とすることができる。また、リタデーションは、次の方法でも求めることができる。まず、二枚の偏光板を用いて、光透過性基材の配向軸方向を求め、配向軸方向に対して直交する二つの軸の屈折率(nx,ny)を、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)によって求める。ここで、より大きい屈折率を示す軸を遅相軸と定義する。また、光透過性基材の厚みを例えば電気マイクロメータ(アンリツ社製)を用いて測定する。そして、得られた屈折率を用いて、屈折率差(nx−ny)(以下、nx−nyをΔnと称する)を算出し、この屈折率差Δnと光透過性基材21の厚みd(nm)との積により、リタデーションを求めることができる。
For example, the retardation can be set to a measured value using a KOBRA-WR manufactured by Oji Scientific Instruments with a measurement angle of 0 ° and a measurement wavelength of 548.2 nm. The retardation can also be obtained by the following method. First, using two polarizing plates, determined the orientation direction of the light-transmitting substrate, the refractive index of the two axes orthogonal to the orientation axis (n x, n y) of an Abbe refractometer (NAR-4T manufactured by Atago Co., Ltd.) Here, an axis showing a larger refractive index is defined as a slow axis. Further, the thickness of the light-transmitting substrate is measured using, for example, an electric micrometer (manufactured by Anritsu). Then, by using the refractive index obtained, refractive index difference (n x -n y) (hereinafter, n x -n y is referred to as [Delta] n) is calculated, and the refractive index difference [Delta] n and the
屈折率差Δnは、0.05〜0.20であることが好ましい。屈折率差Δnが0.05未満であると、上述したリタデーション値を得るために必要な厚みが厚くなることがある。一方、屈折率差Δnが0.20を超えると、延伸倍率を過度に高くする必要が生じるので、裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下することがある。より好ましくは、屈折率差Δnの下限は0.07であり、屈折率差Δnの上限は0.15である。なお、屈折率差Δnが0.15を超える場合、光透過性基材21の種類によっては、耐湿熱性試験での光透過性基材21の耐久性が劣ることがある。耐湿熱性試験での優れた耐久性を確保する観点からは、屈折率差Δnのより好ましい上限は0.12である。
The refractive index difference Δn is preferably 0.05 to 0.20. When the refractive index difference Δn is less than 0.05, the thickness necessary for obtaining the retardation value described above may be increased. On the other hand, if the refractive index difference Δn exceeds 0.20, it is necessary to make the draw ratio excessively high, so that tearing, tearing, etc. are likely to occur, and the practicality as an industrial material may be significantly reduced. More preferably, the lower limit of the refractive index difference Δn is 0.07, and the upper limit of the refractive index difference Δn is 0.15. In addition, when refractive index difference (DELTA) n exceeds 0.15, depending on the kind of the light
また、光透過性基材21の遅相軸方向における屈折率nxとしては、1.60〜1.80であることが好ましく、より好ましい下限は1.65、より好ましい上限は1.75である。また、光透過性基材21の進相軸方向における屈折率nyとしては、1.50〜1.70であることが好ましく、より好ましい下限は1.55、より好ましい上限は1.65である。光透過性基材21の遅相軸方向における屈折率nxおよび進相軸方向における屈折率nyが上記範囲にあり、かつ上述した屈折率差Δnの関係が満たされることで、より好適なニジムラの抑制効果を得ることができる。
As the refractive indices n x in the slow axis direction of the light-transmitting
例えば、3000nm以上のリタデーションを有するポリエステル基材を得る方法としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルを溶融し、シート状に押出し成形された未延伸ポリエステルをガラス転移温度以上の温度においてテンター等を用いて横延伸後、熱処理を施す方法が挙げられる。上記横延伸温度としては、80〜130℃が好ましく、より好ましくは90〜120℃である。また、横延伸倍率は2.5〜6.0倍が好ましく、より好ましくは3.0〜5.5倍である。上記横延伸倍率が6.0倍を超えると、得られるポリエステル基材の透明性が低下しやすくなり、延伸倍率が2.5倍未満であると、延伸張力も小さくなるため、得られるポリエステル基材の複屈折が小さくなり、所望のリタデーションを得るための膜厚が厚くなってしまう。また、ポリエステル基材をシート状に押出し成形する際に、流れ方向(機械方向)への延伸、すなわち、縦方向延伸を行っても良い。この場合、上記屈折率差Δnの値を上述した好ましい範囲に安定して確保する観点から、上記縦延伸は、延伸倍率が2倍以下であることが好ましい。なお、押出し成形時に縦延伸させることに代えて、上記未延伸ポリエステルの横延伸を上記条件で行った後に、縦延伸を行うようにしてもよい。また、上記熱処理時の処理温度としては、100〜250℃が好ましく、より好ましくは180〜245℃である。 For example, as a method of obtaining a polyester base material having a retardation of 3000 nm or more, a polyester such as polyethylene terephthalate is melted, and the unstretched polyester extruded and formed into a sheet shape is transversal using a tenter or the like at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature. A method of performing a heat treatment after stretching is mentioned. The transverse stretching temperature is preferably 80 to 130 ° C, more preferably 90 to 120 ° C. Further, the transverse draw ratio is preferably 2.5 to 6.0 times, more preferably 3.0 to 5.5 times. When the transverse draw ratio exceeds 6.0 times, the transparency of the resulting polyester base material tends to be lowered, and when the draw ratio is less than 2.5 times, the draw tension becomes small. The birefringence of the material is reduced, and the film thickness for obtaining the desired retardation is increased. Further, when the polyester base material is extruded into a sheet shape, stretching in the flow direction (machine direction), that is, longitudinal stretching may be performed. In this case, from the viewpoint of stably ensuring the value of the refractive index difference Δn within the above-described preferred range, the longitudinal stretching preferably has a stretching ratio of 2 times or less. Instead of longitudinal stretching during extrusion molding, longitudinal stretching may be performed after lateral stretching of the unstretched polyester is performed under the above conditions. Moreover, as processing temperature at the time of the said heat processing, 100-250 degreeC is preferable, More preferably, it is 180-245 degreeC.
上述した方法で作製したポリエステル基材のリタデーションを3000nm以上に制御する方法としては、延伸倍率や延伸温度、作製するポリエステル基材の膜厚を適宜設定する方法が挙げられる。具体的には、例えば、延伸倍率が高いほど、延伸温度が低いほど、また、膜厚が厚いほど、高いリタデーションを得やすくなり、延伸倍率が低いほど、延伸温度が高いほど、また、膜厚が薄いほど、低いリタデーションを得やすくなる。 Examples of the method for controlling the retardation of the polyester substrate produced by the above-described method to 3000 nm or more include a method of appropriately setting the draw ratio, the drawing temperature, and the film thickness of the produced polyester substrate. Specifically, for example, the higher the stretching ratio, the lower the stretching temperature, and the thicker the film, the easier it is to obtain high retardation. The lower the stretching ratio, the higher the stretching temperature, and the film thickness. The thinner, the easier it is to obtain low retardation.
光透過性基材21の厚みは、特に限定されないが、通常、5μm以上1000μm以下とすることが可能であり、光透過性基材21の厚みの下限はハンドリング性等の観点から15μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましい。光透過性基材21の厚みの上限は薄膜化の観点から80μm以下であることが好ましい。
The thickness of the
光透過性基材21として、リタデーションが3000nm以上のポリエステル基材を用いる場合、ポリエステル基材の厚みとしては、15μm以上500μm以下とすることが好ましい。15μm未満であると、ポリエステル基材のリタデーションを3000nm以上にできず、また、力学特性の異方性が顕著となり、裂け、破れ等を生じやすくなり、工業材料としての実用性が著しく低下することがある。一方、500μmを超えると、高分子フィルム特有のしなやかさが低下し、工業材料としての実用性が低下するおそれがある。上記ポリエステル基材の厚さのより好ましい下限は50μm、より好ましい上限は400μmであり、更により好ましい上限は300μmである。
When a polyester substrate having a retardation of 3000 nm or more is used as the
また、光透過性基材21には本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、けん化処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、及び火炎処理等の表面処理を行ってもよい。
Further, the
(凹凸層)
凹凸層22は、光透過性基材21上に設けられ、かつ凹凸面20Aを有する層である。凹凸面20Aについては、上述したので、ここでは説明を省略するものとする。
(Uneven layer)
The
凹凸層22は凹凸面20Aを構成する部分20Bを含む。凹凸層22の屈折率は、第1の機能層30の屈折率nfと同じで値でなければ、屈折率nfよりも大きい値であっても、小さい値であってもよい。具体的には、凹凸層22の屈折率は、1.40以上1.80以下とすることが可能である。また、凹凸層22と光透過性基材21との屈折率差は、小さい方が好ましい。
The
凹凸層22は、凹凸面20Aを有すればよいが、光透過性基材21、特に混在領域の形成が困難な基材と第1の機能層30との密着性を向上させる密着性向上層として機能することが好ましい。
The concavo-
凹凸層22は、例えば、樹脂および微粒子等から構成することが可能であるが、平均傾斜角θaが上記式(1)を満たし、最大傾斜角θmaxが上記式(2)を満たすような凹凸面を有する凹凸層22を形成できる材料であれば、凹凸層22を構成する材料は特に限定されない。なお、以下、上記式(1)および式(2)を満たす凹凸面を、「特異な凹凸面」と称する。
The concavo-
樹脂
凹凸層22が密着性向上層として機能する場合には、凹凸層22に含まれる樹脂は、従来のプライマー層と同様の材料から構成することが可能である。具体的には、凹凸層22に含まれる樹脂は、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸などとの共重合体、エチレンとスチレンおよび/またはブタジエンなどとの共重合体、オレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂および/またはその変性樹脂、光重合性化合物の重合体、およびエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等の少なくともいずれかから構成することが可能である。
When the resin uneven |
上記光重合性化合物は、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「光重合性官能基」とは、光照射により重合反応し得る官能基である。光重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、光重合性化合物を重合する際に照射される光としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線のような電離放射線が挙げられる。 The photopolymerizable compound has at least one photopolymerizable functional group. In the present specification, the “photopolymerizable functional group” is a functional group capable of undergoing a polymerization reaction by light irradiation. Examples of the photopolymerizable functional group include ethylenic double bonds such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and an allyl group. The “(meth) acryloyl group” means to include both “acryloyl group” and “methacryloyl group”. The light irradiated when polymerizing the photopolymerizable compound includes visible light and ionizing radiation such as ultraviolet rays, X-rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays.
光重合性化合物としては、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、または光重合性ポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用いることができる。光重合性化合物としては、光重合性モノマーと、光重合性オリゴマーまたは光重合性ポリマーとの組み合わせが好ましい。 Examples of the photopolymerizable compound include a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable oligomer, and a photopolymerizable polymer, and these can be appropriately adjusted and used. As the photopolymerizable compound, a combination of a photopolymerizable monomer and a photopolymerizable oligomer or photopolymerizable polymer is preferable.
第1の機能層30が光重合性化合物を用いて形成される場合にあっては、光重合性化合物の重合を開始させることが可能な重合開始剤を凹凸層22に添加しておくことが好ましい。これにより、第1の機能層30を硬化させるときに凹凸層22と第1の機能層30とを強固に架橋させることができる。
In the case where the first
微粒子
上記微粒子は無機微粒子または有機微粒子のいずれであってもよいが、凹凸層用組成物の塗布膜を乾燥あるいは重合するときに起こる塗布膜の体積収縮に対して耐性を有していれば良い。なお、微粒子の粒径が可視光波長以上の場合にあっては、微粒子の屈折率と樹脂の屈折率との差を実質的に有さないことが透明性を損なわないので好ましい。具体的には、微粒子の屈折率と樹脂の屈折率との差が0.02以下であることが好ましく、0.01以下であることがより好ましい。
Fine particles The fine particles may be either inorganic fine particles or organic fine particles, as long as they have resistance to volume shrinkage of the coating film that occurs when the coating film of the composition for the uneven layer is dried or polymerized. . In the case where the particle diameter of the fine particles is equal to or greater than the visible light wavelength, it is preferable that the difference between the refractive index of the fine particles and the refractive index of the resin is not substantially reduced because transparency is not impaired. Specifically, the difference between the refractive index of the fine particles and the refractive index of the resin is preferably 0.02 or less, and more preferably 0.01 or less.
無機微粒子としては、例えば、シリカ(SiO2)微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化スズ微粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称;ATO)微粒子、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましい。無機酸化物微粒子は、機能層中で凝集体を形成することが可能となり、この凝集体の凝集度合により特異な凹凸面を形成することが可能となる。 As the inorganic fine particles, for example, inorganic oxide fine particles such as silica (SiO 2 ) fine particles, alumina fine particles, titania fine particles, tin oxide fine particles, antimony-doped tin oxide (abbreviated as ATO) fine particles, and zinc oxide fine particles are preferable. The inorganic oxide fine particles can form an aggregate in the functional layer, and a specific uneven surface can be formed by the degree of aggregation of the aggregate.
有機微粒子としては、例えば、プラスチックビーズを挙げることができる。プラスチックビーズとしては、具体例としては、ポリスチレンビーズ、メラミン樹脂ビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、シリコーンビーズ、ベンゾグアナミンビーズ、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ等が挙げられる。 Examples of the organic fine particles include plastic beads. Specific examples of the plastic beads include polystyrene beads, melamine resin beads, acrylic beads, acrylic-styrene beads, silicone beads, benzoguanamine beads, benzoguanamine / formaldehyde condensation beads, polycarbonate beads, polyethylene beads, and the like.
有機微粒子は、上述した体積収縮において、微粒子が有する体積収縮に対する抵抗力を適度に調整されていることが好ましい。この収縮に対する抵抗力を調整するには、事前に、三次元架橋の程度を変えて作成した、硬さの異なる有機微粒子を含む光学フィルムを複数作成し、光学フィルムの凹凸面を評価することによって、特異な凹凸面となるに適した架橋度合いを選定しておくことが好ましい。 It is preferable that the organic fine particles have moderately adjusted resistance to volume shrinkage of the fine particles in the volume shrinkage described above. In order to adjust the resistance to shrinkage, by making multiple optical films containing organic fine particles with different hardness created in advance by changing the degree of three-dimensional crosslinking, and evaluating the uneven surface of the optical film It is preferable to select a degree of cross-linking suitable for providing a specific uneven surface.
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物粒子は表面処理が施されていることが好ましい。無機酸化物微粒子に表面処理を施すことにより、微粒子の凹凸層22中での分布を好適に制御することができ、また微粒子自体の耐薬品性および耐鹸化性の向上を図ることもできる。
When inorganic oxide particles are used as the fine particles, the inorganic oxide particles are preferably subjected to surface treatment. By subjecting the inorganic oxide fine particles to surface treatment, the distribution of the fine particles in the
表面処理としては、微粒子の表面を疎水性にする疎水化処理が好ましい。このような疎水化処理は、微粒子の表面にシラン類やシラザン類等の表面処理剤を化学的に反応させることにより、得ることができる。具体的な表面処理剤としては、例えば、ジメチルジクロロシランやシリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン、ヘキサデシルシラン、アミノシラン、メタクリルシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。微粒子が無機酸化物微粒子の場合、無機酸化物微粒子の表面には水酸基が存在しているが、上記のような疎水化処理を施すことにより、無機酸化物微粒子の表面に存在する水酸基が少なくなり、無機酸化物微粒子のBET法により測定される比表面積が小さくなるとともに、無機酸化物微粒子が過度に凝集することを抑制でき、特異な凹凸面を有する凹凸層22を形成することができる。
As the surface treatment, a hydrophobizing treatment for making the surface of the fine particles hydrophobic is preferable. Such a hydrophobization treatment can be obtained by chemically reacting the surface of the fine particles with a surface treatment agent such as silanes or silazanes. Specific examples of the surface treatment agent include dimethyldichlorosilane, silicone oil, hexamethyldisilazane, octylsilane, hexadecylsilane, aminosilane, methacrylsilane, octamethylcyclotetrasiloxane, and polydimethylsiloxane. When the fine particles are inorganic oxide fine particles, hydroxyl groups are present on the surface of the inorganic oxide fine particles. However, by performing the hydrophobic treatment as described above, the hydroxyl groups present on the surface of the inorganic oxide fine particles are reduced. In addition, the specific surface area of the inorganic oxide fine particles measured by the BET method can be reduced, the inorganic oxide fine particles can be prevented from excessively agglomerating, and the
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子は非晶質であることが好ましい。これは、無機酸化物粒子が結晶性である場合、その結晶構造中に含まれる格子欠陥により、無機酸化物微粒子のルイス酸塩が強くなってしまい、無機酸化物微粒子の過度の凝集を制御できなくなるおそれがあるからである。 When inorganic oxide particles are used as the fine particles, the inorganic oxide fine particles are preferably amorphous. This is because when the inorganic oxide particles are crystalline, the Lewis acid salt of the inorganic oxide fine particles becomes strong due to lattice defects contained in the crystal structure, and excessive aggregation of the inorganic oxide fine particles can be controlled. It is because there is a risk of disappearing.
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子は凹凸層22中において凝集体を形成していることが好ましい。この無機酸化物微粒子の凝集体は、凹凸層22中においては、無機酸化物微粒子が塊状ではなく三次元的に連なった構造を有していることが好ましい。無機酸化物微粒子が塊状ではなく三次元的に連なった構造としては、例えば籠状や糸毬状が挙げられる。すなわち、無機酸化物微粒子が塊状ではなく三次元的に連なった構造を有する凝集体にあっては、上記体積収縮の際に、容易に、かつ、均一性を持って潰れる。これにより、凹凸面を非常に滑らかな面とすることができるので、結果として急峻な斜面を有する凹凸面とはならず、特異な凹凸面を有する凹凸層を形成することができる。なお、上述したように有機微粒子を用いた場合であっても、架橋度を適度に調整すれば、特異な凹凸面を有する凹凸層22を形成することができる。
When inorganic oxide particles are used as the fine particles, the inorganic oxide fine particles preferably form aggregates in the
凹凸層22に対する微粒子の含有量は特に限定されないが、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。微粒子の含有量が0.1質量%以上となっているので、特異な凹凸面をより確実に形成することができ、また微粒子の含有量が0.5質量%以下となっているので、凝集体が過度に生じることもなく、内部拡散および/または凹凸層の表面に大きな凹凸が生じることを抑制でき、これにより白濁感を抑制できる。微粒子の含有量の下限は0.5質量%以上であることがより好ましく、微粒子の含有量の上限は3.0質量%以下であることがより好ましい。
The content of fine particles with respect to the
微粒子は、単粒子状態での形状が球状であることが好ましい。微粒子の単粒子がこのような球状であることにより、光学フィルムを画像表示装置の画像表示面に配置したときに、コントラストに優れた画像を得ることができる。ここで、「球状」とは、例えば、真球状、楕円球状等が含まれるが、いわゆる不定形のものは含まれない意味である。 The fine particles are preferably spherical in shape in a single particle state. Since the single particles of the fine particles are spherical, an image having excellent contrast can be obtained when the optical film is disposed on the image display surface of the image display device. Here, “spherical” means, for example, a true spherical shape, an elliptical spherical shape, etc., but a so-called indeterminate shape is not included.
微粒子として無機酸化物微粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子の平均一次粒径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。微粒子の平均一次粒径が1nm以上となっているので、特異な凹凸面をより容易に形成することができ、また平均一次粒径が100nm以下となっているので、透明性を得ることができる。また、微粒子による光の拡散を抑制でき、優れた暗室コントラストを得ることができる。微粒子の平均一次粒径の下限は5nm以上であることがより好ましく、微粒子の平均一次粒径の上限は50nm以下であることがより好ましい。なお、微粒子の平均一次粒径は、断面電子顕微鏡(TEM、STEM等の透過型で倍率が5万倍以上のものが好ましい)の画像から、画像処理ソフトウェアを用いて測定される値である。 When inorganic oxide fine particles are used as the fine particles, the average primary particle size of the inorganic oxide fine particles is preferably 1 nm or more and 100 nm or less. Since the average primary particle size of the fine particles is 1 nm or more, a unique uneven surface can be more easily formed, and transparency can be obtained because the average primary particle size is 100 nm or less. . Moreover, the diffusion of light by the fine particles can be suppressed, and an excellent darkroom contrast can be obtained. The lower limit of the average primary particle size of the fine particles is more preferably 5 nm or more, and the upper limit of the average primary particle size of the fine particles is more preferably 50 nm or less. The average primary particle size of the fine particles is a value measured using an image processing software from an image of a cross-sectional electron microscope (a transmission type such as TEM or STEM and preferably having a magnification of 50,000 times or more).
微粒子として無機酸化物微粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子の凝集体の平均粒子径は、100nm以上2.0μm以下であることが好ましい。100nm以上であれば、容易に特異な凹凸面を形成することができ、また2.0μm以下であれば、微粒子の凝集体による光の拡散を抑制でき、暗室コントラストに優れた光学フィルムの画像像表示装置を得ることができる。微粒子の凝集体の平均粒子径は、下限が200nm以上であることが好ましく、上限が1.5μm以下であることが好ましい。 When inorganic oxide fine particles are used as the fine particles, the average particle size of the aggregates of the inorganic oxide fine particles is preferably 100 nm or more and 2.0 μm or less. If the thickness is 100 nm or more, a specific uneven surface can be easily formed. If the thickness is 2.0 μm or less, the diffusion of light due to the aggregate of fine particles can be suppressed, and an image image of an optical film excellent in dark room contrast. A display device can be obtained. The average particle diameter of the fine particle aggregate is preferably 200 nm or less at the lower limit, and preferably 1.5 μm or less at the upper limit.
無機酸化物微粒子の凝集体の平均粒子径は、断面電子顕微鏡による観察(1万〜2万倍程度)から無機酸化物微粒子の凝集体が多く含まれる5μm四方の領域を選び、その領域中の無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径を測定し、上位10個の無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径を平均したものである。なお、上記「無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径」は、無機酸化物微粒子の凝集体の断面を任意の平行な2本の直線で挟んだとき、この2本の直線間距離が最大となるような2本の直線の組み合わせにおける直線間距離として測定される。また、無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径は、画像解析ソフトを用いて算出してもよい。 The average particle diameter of the aggregates of the inorganic oxide fine particles was selected from a 5 μm square region containing a large amount of aggregates of the inorganic oxide fine particles based on observation with a cross-sectional electron microscope (about 10,000 to 20,000 times). The particle diameter of the aggregate of inorganic oxide fine particles was measured, and the average particle diameter of the aggregate of the top 10 inorganic oxide fine particles was measured. The “particle diameter of the aggregate of the inorganic oxide fine particles” is the maximum distance between the two straight lines when the cross section of the aggregate of the inorganic oxide fine particles is sandwiched between any two parallel straight lines. It is measured as the distance between straight lines in a combination of two straight lines. The particle diameter of the aggregate of inorganic oxide fine particles may be calculated using image analysis software.
微粒子としてシリカ粒子を用いる場合、シリカ粒子の中でも、容易に特異な凹凸面を有する凹凸層を形成することができる観点から、フュームドシリカ微粒子が好ましい。フュームドシリカとは、乾式法で作製された200nm以下の粒径を有する非晶質のシリカであり、ケイ素を含む揮発性化合物を気相で反応させることにより得ることができる。具体的には、例えば、四塩化ケイ素(SiCl4)等のケイ素化合物を酸素と水素の炎中で加水分解して生成されたもの等が挙げられる。フュームドシリカ微粒子の市販品としては、日本アエロジル株式会社製のAEROSIL R805等が挙げられる。 When silica particles are used as the fine particles, fumed silica fine particles are preferred from the viewpoint of easily forming a concavo-convex layer having a specific concavo-convex surface among the silica particles. Fumed silica is amorphous silica having a particle size of 200 nm or less prepared by a dry method, and can be obtained by reacting a volatile compound containing silicon in a gas phase. Specific examples include those produced by hydrolyzing a silicon compound such as silicon tetrachloride (SiCl4) in a flame of oxygen and hydrogen. Examples of commercially available fumed silica fine particles include AEROSIL R805 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
フュームドシリカ微粒子には、親水性を示すものと、疎水性を示すものがあるが、これらの中でも、水分吸収量が少なくなり、機能層用組成物中に分散し易くなる観点から、疎水性を示すものが好ましい。疎水性のフュームドシリカは、フュームドシリカ微粒子の表面に存在するシラノール基に上記のような表面処理剤を化学的に反応させることにより得ることができる。上記のような凝集体を容易に得るという観点からは、フュームドシリカはオクチルシラン処理されていることが最も好ましい。 Among the fumed silica fine particles, there are those showing hydrophilicity and those showing hydrophobicity. Among these, from the viewpoint of facilitating dispersion in the functional layer composition, the hydrophobicity is reduced. Is preferable. Hydrophobic fumed silica can be obtained by chemically reacting the above-mentioned surface treatment agent with silanol groups present on the surface of the fumed silica fine particles. From the viewpoint of easily obtaining the aggregate as described above, the fumed silica is most preferably treated with octylsilane.
フュームドシリカ微粒子は凝集体を形成するが、フュームドシリカ微粒子の凝集体は、凹凸層用組成物中においては、稠密な凝集体ではなく、籠状または糸毬状のような十分疎である凝集体を形成する。このため、フュームドシリカ微粒子の凝集体は上記した体積収縮の際に、容易に、かつ、均一性を持って潰れる。これにより、特異な凹凸面を有する凹凸層を形成することができる。 Although the fumed silica fine particles form aggregates, the aggregates of the fumed silica fine particles are not dense aggregates in the composition for the uneven layer, and are sufficiently sparse such as cocoon-like or string-like shapes. Aggregates are formed. For this reason, the aggregate of fumed silica fine particles is easily and uniformly crushed during the volume shrinkage described above. Thereby, the uneven | corrugated layer which has a specific uneven surface can be formed.
凹凸層22を形成するには、まず、上記樹脂および/または光重合性化合物と、微粒子とを、必要に応じて後述するハードコート層に用いる公知の添加剤等と共に溶剤に溶解または分散させた凹凸層用組成物を用意する。
In order to form the concavo-
そして、この凹凸層用組成物を光透過性基材21の表面に塗布して塗布膜とした後に、乾燥させる。または、必要に応じて乾燥後に熱や紫外線により重合させる。これにより、微粒子の作用により特異な凹凸面20Aを有する凹凸層22を形成することができる。
And after applying this composition for uneven | corrugated layers on the surface of the
なお、上記では、微粒子を用いて特異な凹凸面を形成した例について説明したが、微粒子を用いずに特異な凹凸面を形成することも可能である。具体的には、たとえば、光透過性基材上に光重合性化合物または熱硬化性樹脂を含む凹凸層用組成物を塗布し、特異な凹凸面とは逆形状の凹凸面を有する金型とを押圧しながら光重合性化合物または熱硬化性樹脂を重合させることにより、特異な凹凸面を有する凹凸層の形状を転写形成することも可能である。また、互いに相溶性に乏しい二種以上の樹脂を用いることで相分離により特異な凹凸面を有する凹凸層を形成することも可能である。 In the above description, an example in which a specific uneven surface is formed using fine particles has been described. However, it is also possible to form a specific uneven surface without using fine particles. Specifically, for example, a concavo-convex layer composition containing a photopolymerizable compound or a thermosetting resin is applied onto a light-transmitting substrate, and a mold having a concavo-convex surface opposite to a specific concavo-convex surface is provided. It is also possible to transfer and form the shape of the concavo-convex layer having a specific concavo-convex surface by polymerizing a photopolymerizable compound or a thermosetting resin while pressing. It is also possible to form a concavo-convex layer having a specific concavo-convex surface by phase separation by using two or more resins having poor compatibility with each other.
凹凸層用組成物の調製方法としては、各成分を均一に混合できれば特に限定されず、例えば、ペイントシェーカー、ビーズミル、ニーダー、ミキサー等の公知の装置を使用して行うことができる。 The method for preparing the concavo-convex layer composition is not particularly limited as long as each component can be mixed uniformly. For example, the composition can be performed using a known apparatus such as a paint shaker, a bead mill, a kneader, or a mixer.
凹凸層用組成物を塗布する方法としては、スピンコート、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the uneven layer composition include known coating methods such as spin coating, dipping, spraying, slide coating, bar coating, roll coating, gravure coating, and die coating.
凹凸層用組成物に光重合性化合物が含まれており、光重合性化合物を硬化させる際の光として、紫外線を用いる場合には、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から発せられる紫外線等が利用できる。また、紫外線の波長としては、190〜380nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、又は直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。 When the composition for the concavo-convex layer contains a photopolymerizable compound and ultraviolet rays are used as light for curing the photopolymerizable compound, an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc Ultraviolet rays emitted from metal halide lamps can be used. Moreover, as a wavelength of an ultraviolet-ray, the wavelength range of 190-380 nm can be used. Specific examples of the electron beam source include various electron beam accelerators such as a cockcroft-wald type, a bandegraft type, a resonant transformer type, an insulated core transformer type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type.
<第1の機能層>
第1の機能層30は、光学フィルム用基材20の凹凸面20Aに隣接する層であって、単層である。また、第1の機能層30は光学フィルム10において、何らかの機能を発揮することを意図された層であり、具体的には、例えば、ハードコート層、帯電防止層、高屈折率層、低屈折率層、防汚層等が挙げられる。
<First functional layer>
The 1st
第1の機能層30は、光学フィルム用基材20側の面(裏面)は光学フィルム用基材20の凹凸面20Aに対応した凹凸面となっており、また光学フィルム用基材20側の面とは反対側の面(表面)は平坦となっている。第1の機能層30の表面を平坦とすることにより、白濁感がなく、反射防止フィルムと同等の表面光沢性を得ることができる。例えば、第1の機能層30の表面における算術平均粗さRaが0.10μm以下となっていれば、第1の機能層30の表面は平坦と言える。なお、この「Ra」の定義は、JIS B0601−1994に従うものとする。
In the first
本実施形態の第1の機能層30は、ハードコート層として機能するものである。以下ハードコート層について説明する。
The first
(ハードコート層)
「ハードコート層」とは、光学フィルムの耐擦傷性を向上させるための層であり、具体的には、JIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有するものである。
(Hard coat layer)
The “hard coat layer” is a layer for improving the scratch resistance of the optical film, and specifically, a pencil hardness test (4.9 N load) defined in JIS K5600-5-4 (1999). And having a hardness equal to or higher than “H”.
ハードコート層の屈折率は凹凸層の屈折率と同じ値でなければ、屈折率ncよりも大きい値であっても、小さい値であってもよい。具体的には、ハードコート層の屈折率は、1.40以上1.80以下とすることが可能である。 If the refractive index of the hard coat layer have the same value as the refractive index of the relief layer, even larger than the refractive index n c, it may be a small value. Specifically, the refractive index of the hard coat layer can be 1.40 or more and 1.80 or less.
ハードコート層の厚みは1.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。ハードコート層の厚みがこの範囲内であれば、所望の硬度を得ることができる。また、ハードコート層の薄膜化を図ることができる一方で、ハードコート層の割れやカールの発生を抑制できる。ハードコート層の厚みは、断面顕微鏡観察により測定することができる。ハードコート層の厚みの下限は1.5μm以上であることがより好ましく、上限は7.0μm以下であることがより好ましく、ハードコート層の厚みは2.0μm以上5.0μm以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the hard coat layer is preferably 1.0 μm or more and 10.0 μm or less. If the thickness of the hard coat layer is within this range, a desired hardness can be obtained. In addition, it is possible to reduce the thickness of the hard coat layer, while suppressing the occurrence of cracking and curling of the hard coat layer. The thickness of the hard coat layer can be measured by cross-sectional microscope observation. The lower limit of the thickness of the hard coat layer is more preferably 1.5 μm or more, the upper limit is more preferably 7.0 μm or less, and the thickness of the hard coat layer is 2.0 μm or more and 5.0 μm or less. Further preferred.
ハードコート層は、例えば、少なくともバインダ樹脂を含んでいる。バインダ樹脂は、光照射により光重合性化合物を重合(架橋)させて得られたものである。この光重合性化合物は、凹凸層の欄で説明したように、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。 The hard coat layer includes, for example, at least a binder resin. The binder resin is obtained by polymerizing (crosslinking) a photopolymerizable compound by light irradiation. This photopolymerizable compound has at least one photopolymerizable functional group as described in the section of the uneven layer.
光重合性化合物としては、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、または光重合性ポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用いることができる。光重合性化合物としては、光重合性モノマーと、光重合性オリゴマーまたは光重合性ポリマーとの組み合わせが好ましい。 Examples of the photopolymerizable compound include a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable oligomer, and a photopolymerizable polymer, and these can be appropriately adjusted and used. As the photopolymerizable compound, a combination of a photopolymerizable monomer and a photopolymerizable oligomer or photopolymerizable polymer is preferable.
光重合性モノマー
光重合性モノマーは、重量平均分子量が1000未満のものである。光重合性モノマーとしては、光重合性官能基を2つ(すなわち、2官能)以上有する多官能モノマーが好ましい。本明細書において、「重量平均分子量」は、THF等の溶媒に溶解して、従来公知のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算により得られる値である。
Photopolymerizable monomer The photopolymerizable monomer has a weight average molecular weight of less than 1000. The photopolymerizable monomer is preferably a polyfunctional monomer having two or more photopolymerizable functional groups (that is, bifunctional). In the present specification, the “weight average molecular weight” is a value obtained by dissolving in a solvent such as THF and converting to polystyrene by a conventionally known gel permeation chromatography (GPC) method.
2官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、ジプロピレングリコールジ(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、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ヘキサ(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、トリメチロールプロパントリ(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ペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(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)アクリレートや、これらをPO、EO等で変性したものが挙げられる。 Examples of the bifunctional or higher monomer include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, and pentaerythritol tri (meth). Acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditri Methylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, tripentaerythritol octa (meth) acrylate, Lapentaerythritol deca (meth) acrylate, isocyanuric acid tri (meth) acrylate, isocyanuric acid di (meth) acrylate, polyester tri (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, bisphenol di (meth) acrylate, diglycerin tetra ( (Meth) acrylate, adamantyl di (meth) acrylate, isoboronyl di (meth) acrylate, dicyclopentane di (meth) acrylate, tricyclodecane di (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, and these are PO, EO And the like modified.
これらの中でも硬度が高いハードコート層を得る観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)等が好ましい。 Among these, from the viewpoint of obtaining a hard coat layer having high hardness, pentaerythritol triacrylate (PETA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), pentaerythritol tetraacrylate (PETTA), dipentaerythritol pentaacrylate (DPPA) and the like are preferable. .
光重合性オリゴマー
光重合性オリゴマーは、重量平均分子量が1000以上10000未満のものである。光重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましい。多官能オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、 ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The photopolymerizable oligomer The photopolymerizable oligomer has a weight average molecular weight of 1,000 or more and less than 10,000. The photopolymerizable oligomer is preferably a bifunctional or higher polyfunctional oligomer. Polyfunctional oligomers include polyester (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyol (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, and isocyanurate (meth). Examples include acrylate and epoxy (meth) acrylate.
光重合性ポリマー
光重合性ポリマーは、重量平均分子量が10000以上のものであり、重量平均分子量としては10000以上80000以下が好ましく、10000以上40000以下がより好ましい。重量平均分子量が80000を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光学フィルムの外観が悪化するおそれがある。上記多官能ポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Photopolymerizable polymer The photopolymerizable polymer has a weight average molecular weight of 10,000 or more, and the weight average molecular weight is preferably 10,000 or more and 80,000 or less, and more preferably 10,000 or more and 40,000 or less. When the weight average molecular weight exceeds 80000, the viscosity is high, so that the coating suitability is lowered, and the appearance of the obtained optical film may be deteriorated. Examples of the polyfunctional polymer include urethane (meth) acrylate, isocyanurate (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, and epoxy (meth) acrylate.
ハードコート層は、上記光重合性化合物を含むハードコート層用組成物を、凹凸層の凹凸面に塗布し、乾燥させた後、塗膜状のハードコート層用組成物に紫外線等の光を照射して、光重合性化合物を重合(架橋)させることにより形成することができる。 The hard coat layer is obtained by applying the composition for hard coat layer containing the photopolymerizable compound to the uneven surface of the uneven layer and drying it, and then applying ultraviolet light or the like to the coated hard coat layer composition. It can be formed by irradiating and polymerizing (crosslinking) the photopolymerizable compound.
ハードコート層用組成物には、上記光重合性化合物の他、必要に応じて、上記熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、ハードコート層用組成物には、ハードコート層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、屈折率を制御する等の目的に応じて、従来公知の分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、易滑剤等を添加していてもよい。 In addition to the photopolymerizable compound, if necessary, the thermoplastic resin, thermosetting resin, solvent, and polymerization initiator may be added to the hard coat layer composition. Furthermore, the hard coat layer composition includes conventionally known dispersants, surfactants and antistatic agents depending on purposes such as increasing the hardness of the hard coat layer, suppressing cure shrinkage, and controlling the refractive index. , Silane coupling agents, thickeners, anti-coloring agents, colorants (pigments, dyes), antifoaming agents, leveling agents, flame retardants, UV absorbers, adhesion promoters, polymerization inhibitors, antioxidants, surface modification A quality agent, a lubricant, etc. may be added.
ハードコート層用組成物の調製方法、塗布方法、および硬化させる際の紫外線等は、上記凹凸層用組成物の場合と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。 Since the method for preparing the composition for hard coat layer, the coating method, and the ultraviolet ray for curing are the same as in the case of the above composition for concave and convex layers, the description thereof will be omitted here.
なお、ハードコート層の代わりに帯電防止層を用いた場合には、帯電防止層は、上記ハードコート層用組成物中に帯電防止剤を含有させることで形成することができる。上記帯電防止剤としては従来公知のものを用いることができ、例えば、第4級アンモニウム塩等のカチオン性帯電防止剤や、スズドープ酸化インジウム(ITO)等の微粒子や、導電性ポリマー等を用いることができる。上記帯電防止剤を用いる場合、その含有量は、全固形分の合計質量に対して1〜30質量%であることが好ましい。 When an antistatic layer is used instead of the hard coat layer, the antistatic layer can be formed by incorporating an antistatic agent in the hard coat layer composition. As the antistatic agent, conventionally known ones can be used. For example, a cationic antistatic agent such as a quaternary ammonium salt, fine particles such as tin-doped indium oxide (ITO), a conductive polymer, or the like can be used. Can do. When using the said antistatic agent, it is preferable that the content is 1-30 mass% with respect to the total mass of all the solid content.
<第2の機能層>
第2の機能層40は、第1の機能層30上に形成され、かつ光学フィルム10において、何らかの機能を発揮することを意図された層である。第2の機能層40は、単層のみならず、2以上の層から構成されていてもよい。具体的には、例えば、低屈折率層、または防汚層が挙げられる。本実施形態の第2の機能層40は、ハードコート層より低い屈折率を有する低屈折率層として機能するものであるので、以下低屈折率層について説明する。
<Second functional layer>
The second
(低屈折率層)
低屈折率層は、外部からの光(例えば蛍光灯、自然光等)が光学フィルムの表面にて反射する際に、その反射率を低下させるためのものである。低屈折率層はハードコート層よりも低い屈折率を有する。具体的には、例えば、低屈折率層は、1.45以下の屈折率を有することが好ましく、1.42以下の屈折率を有することがより好ましい。
(Low refractive index layer)
The low refractive index layer is for reducing the reflectance when external light (for example, a fluorescent lamp, natural light, etc.) is reflected on the surface of the optical film. The low refractive index layer has a lower refractive index than the hard coat layer. Specifically, for example, the low refractive index layer preferably has a refractive index of 1.45 or less, and more preferably has a refractive index of 1.42 or less.
低屈折率層の厚みは、限定されないが、通常は30nm〜1μm程度の範囲内から適宜設定すれば良い。低屈折率層の厚みdA(nm)は、下記式(35)を満たすものが好ましい。
dA=mλ/(4nA) …(35)
上記式中、nAは低屈折率層の屈折率を表し、mは正の奇数を表し、好ましくは1であり、λは波長であり、好ましくは480nm以上580nm以下の範囲の値である。
The thickness of the low-refractive index layer is not limited, but it may be set appropriately from the range of about 30 nm to 1 μm. The thickness d A (nm) of the low refractive index layer preferably satisfies the following formula (35).
d A = mλ / (4n A ) (35)
In the above formula, n A represents the refractive index of the low refractive index layer, m represents a positive odd number, preferably 1, and λ is a wavelength, preferably a value in the range of 480 nm to 580 nm.
低屈折率層は、低反射率化の観点から、下記式(36)を満たすものが好ましい。
120<nAdA<145 …(36)
The low refractive index layer preferably satisfies the following formula (36) from the viewpoint of reducing the reflectance.
120 <n A d A <145 (36)
低屈折率層は単層で効果が得られるが、より低い最低反射率、あるいはより高い最低反射率を調整する目的で、低屈折率層を2層以上設けることも適宜可能である。2層以上の低屈折率層を設ける場合、各々の低屈折率層の屈折率及び厚みに差異を設けることが好ましい。 The effect can be obtained with a single layer of the low refractive index layer, but it is also possible to appropriately provide two or more low refractive index layers for the purpose of adjusting a lower minimum reflectance or a higher minimum reflectance. When two or more low refractive index layers are provided, it is preferable to provide a difference in the refractive index and thickness of each low refractive index layer.
低屈折率層としては、好ましくは1)シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率粒子を含有する樹脂、2)低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、3)シリカ又はフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂、4)シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率物質の薄膜等のいずれかで構成することが可能である。フッ素系樹脂以外の樹脂については、上述したハードコート層を構成するバインダ樹脂と同様の樹脂を用いることができる。 The low refractive index layer is preferably 1) a resin containing low refractive index particles such as silica and magnesium fluoride, 2) a fluorine-based resin which is a low refractive index resin, and 3) fluorine containing silica or magnesium fluoride. 4) It can be composed of any one of a thin film of a low refractive index material such as silica and magnesium fluoride. As for the resin other than the fluorine-based resin, the same resin as the binder resin constituting the hard coat layer described above can be used.
シリカは、中空シリカ微粒子であることが好ましく、このような中空シリカ微粒子は、例えば、特開2005−099778号公報の実施例に記載の製造方法にて作製できる。 The silica is preferably hollow silica fine particles, and such hollow silica fine particles can be produced by, for example, a production method described in Examples of JP-A-2005-099778.
なお、第2の機能層40として低屈折率層の代わりに防汚層を用いた場合について以下説明する。
The case where an antifouling layer is used as the second
(防汚層)
防汚層は、液晶表示装置の最表面に汚れ(指紋、水性又は油性のインキ類、鉛筆等)が付着しにくく、又は付着した場合でも容易に拭取ることができるという役割を担う層である。また、上記防汚層の形成により、液晶表示装置に対して防汚性と耐擦傷性の改善を図ることも可能となる。防汚層は、例えば、防汚染剤及び樹脂を含む組成物により形成することができる。
(Anti-fouling layer)
The antifouling layer is a layer that plays a role of preventing dirt (fingerprints, water-based or oil-based inks, pencils, etc.) from adhering to the outermost surface of the liquid crystal display device or easily wiping off even when adhering. . Further, by forming the antifouling layer, it is possible to improve the antifouling property and scratch resistance of the liquid crystal display device. The antifouling layer can be formed of, for example, a composition containing an antifouling agent and a resin.
上記防汚剤は、画像表示装置の最表面の汚れ防止を主目的とするものであり、液晶表示装置に耐擦傷性を付与することもできる。上記防汚染剤としては、例えば、フッ素系化合物、ケイ素系化合物、又は、これらの混合化合物が挙げられる。より具体的には、2−パーフロロオクチルエチルトリアミノシラン等のフロロアルキル基を有するシランカップリング剤等が挙げられ、特に、アミノ基を有するものが好ましくは使用することができる。上記樹脂としては特に限定されず、上述のハードコート層形成用組成物で例示した樹脂材料が挙げられる。 The antifouling agent is mainly intended to prevent the outermost surface of the image display device from being stained, and can also impart scratch resistance to the liquid crystal display device. Examples of the antifouling agent include fluorine compounds, silicon compounds, and mixed compounds thereof. More specifically, silane coupling agents having a fluoroalkyl group, such as 2-perfluorooctylethyltriaminosilane, and the like can be mentioned, and those having an amino group can be preferably used. It does not specifically limit as said resin, The resin material illustrated with the above-mentioned composition for hard-coat layer formation is mentioned.
防汚層は、特に最表面になるように形成することが好ましい。防汚層は、例えばハードコート層自身に防汚性能を付与することにより代替することもできる。 The antifouling layer is preferably formed so as to be particularly the outermost surface. The antifouling layer can be replaced, for example, by imparting antifouling performance to the hard coat layer itself.
<光学フィルムの物性>
光学フィルム10においては、光学フィルム10のヘイズ値をHO(%)とし、光学フィルム用基材20の凹凸面20Aに流動パラフィンを介してスライドガラスを重ねて測定されたヘイズ値をHbin(%)としたとき、下記式(37)を満たすことが好ましい。下記式(37)を満たすことにより、第1の機能層30に起因した拡散の程度が低く抑えられ、これにより人間の目には画質劣化がより認識されにくくなる。
│HO−Hbin│<0.3 …(37)
<Physical properties of optical film>
In the
│H O -H bin │ <0.3 (37)
光学フィルム10のヘイズ値HOおよびヘイズ値Hbinは、ヘイズメーター(HM−150、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7136に従って測定される。
The
≪偏光板≫
光学フィルム10は、例えば、偏光板に組み込んで使用することができる。図6は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ偏光板の概略構成図である。図6に示されるように偏光板50は、光学フィルム10と、偏光素子51と、保護フィルム52とを備えている。偏光素子51は、光学フィルム用基材20における第1の機能層30が形成されている面とは反対側の面に形成されている。保護フィルム52は、偏光素子51における光学フィルム10が設けられている面とは反対側の面に設けられている。保護フィルム52は位相差フィルムであってもよい。
≪Polarizing plate≫
The
偏光素子51としては、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が挙げられる。光透過性基材21としてセルロースエステル基材を用いた場合には、光学フィルム10と偏光素子51とを積層する際に、予め光透過性基材21に鹸化処理を施すことが好ましい。鹸化処理を施すことによって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。
Examples of the
≪液晶パネル≫
光学フィルム10や偏光板20は、液晶パネルに組み込んで使用することができる。図7は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ液晶パネルの概略構成図である。
≪LCD panel≫
The
図7に示される液晶パネル60は、光源側(バックライトユニット側)から観察者側に向けて、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)等の保護フィルム61、偏光素子62、位相差フィルム63、接着剤層64、液晶セル65、接着剤層66、位相差フィルム67、偏光素子51、光学フィルム10の順に積層された構造を有している。液晶セル65は、2枚のガラス基材間に、液晶層、配向膜、電極層、カラーフィルタ等を配置したものである。
A
位相差フィルム63、67としては、トリアセチルセルロースフィルムやシクロオレフィンポリマーフィルムが挙げられる。位相差フィルム67は、保護フィルム52と同一であってもよい。接着剤層64、66を構成する接着剤としては、感圧接着剤(PSA)が挙げられる。
Examples of the
≪画像表示装置≫
光学フィルム10、偏光板50、液晶パネル60は、画像表示装置に組み込んで使用することができる。画像表示装置としては、例えば液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管表示装置(CRT)、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)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、タッチパネル、タブレットPC、電子ペーパー等が挙げられる。図8は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ画像表示装置の一例である液晶ディスプレイの概略構成図である。
≪Image display device≫
The
図8に示される画像表示装置70は、液晶ディスプレイである。画像表示装置70は、バックライトユニット71と、バックライトユニット71よりも観察者側に配置された、光学フィルム10を備える液晶パネル60とから構成されている。バックライトユニット71としては、公知のバックライトユニットが使用できる。バックライトユニット71に用いられる光源としては特に限定されないが、白色発光ダイオード(白色LED)が好ましい。白色LEDとは、蛍光体方式、すなわち化合物半導体を使用した青色光又は紫外光を発する発光ダイオードと蛍光体を組み合わせることにより白色を発する素子のことである。なかでも、化合物半導体を使用した青色発光ダイオードとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色発光ダイオードは、連続的で幅広い発光スペクトルを有していることからニジムラの改善に有効であるとともに、発光効率にも優れるため、本発明における上記バックライト光源として好適である。また、消費電力の小さい白色LEDを広汎に利用可能になるので、省エネルギー化の効果も奏することが可能となる。
The
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る光学フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図9は本実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an optical film according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical film according to the present embodiment.
≪光学フィルム用基材および光学フィルム≫
図9に示されるように、光学フィルム80は、少なくとも、光学フィルム用基材90と、光学フィルム用基材90上に設けられた第1の機能層30とを備えている。図9に示される光学フィルム90は、第1の機能層30上に形成された第2の機能層40をさらに備えるものである。
<< Substrate for optical film and optical film >>
As shown in FIG. 9, the
<光学フィルム用基材>
光学フィルム用基材90は、第1の機能層30側の表面をなす凹凸面90Aを有している。図9に示される光学フィルム用基材90は、第1の実施形態と異なり、光透過性基材91の単層構造となっている。したがって、光透過性基材91が凹凸面90Aを有し、かつ凹凸面90Aを構成する部分90Bを含んでいる。本実施形態においては、光透過性基材91の屈折率は光透過性基材91全体で等しい値となっているので、光透過性基材91の屈折率は、凹凸面90Aを構成する部分90Bの屈折率ncと同じ値となっている。光透過性基材91は、光透過性基材21と同様の材料から構成することが可能である。
<Base material for optical film>
The
光学フィルム用基材90は、凹凸面90Aの平均傾斜角をθaとし、凹凸面90Aの最大傾斜角をθmaxとし、凹凸面90Aを構成する部分90Bの屈折率をncとし、第1の機能層30の屈折率をnf(ただし、nc≠nf)としたとき、下記式(38)および下記式(39)の関係を満たしている。
θa>tan−1(0.0013/nf) …(38)
θmax<tan−1(0.0087/│nc−nf│) …(39)
An optical
θa> tan −1 (0.0013 / n f ) (38)
θmax <tan −1 (0.0087 / | n c −n f |) (39)
上記式(38)は上記式(1)と同じ式であり、上記式(39)は上記式(2)と同じ式である。したがって、本実施形態においても、凹凸面90Aの平均傾斜角θaが上記式(38)の関係を満たし、かつ凹凸面90Aの最大傾斜角θmaxが上記式(39)の関係を満たしているので、第1の実施形態で説明した理由と同様の理由から、人間の目には干渉縞および映像光の画質劣化が認識されにくい。
The above formula (38) is the same formula as the above formula (1), and the above formula (39) is the same formula as the above formula (2). Therefore, also in the present embodiment, the average inclination angle θa of the
このような凹凸面90Aを有する光透過性基材91は、例えば、プレスやブラスト処理によって形成することが可能である。
The
なお、その他の構成は、第1の実施形態で説明した構成と同様であるので、本実施形態では、説明を省略するものとする。 Since other configurations are the same as the configurations described in the first embodiment, description thereof will be omitted in the present embodiment.
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。 In order to describe the present invention in detail, examples will be described below, but the present invention is not limited to these descriptions.
<凹凸層用組成物の調製>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、凹凸層用組成物を得た。
(凹凸層用組成物1)
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1.5質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名「PETA」、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・ジルコニア微粒子含有ハードコート組成物(製品名「デソライトZ7404」、JSR社製):80質量部
・ポリエステル樹脂(製品名「バイロン103」、東洋紡績社製):30質量部
・架橋剤(製品名「デュラネートMF」、ブロックイソシアネート、旭化成ケミカルズ社製):10質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名:TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.005質量部
・メチルエチルケトン:130質量部
上記組成の凹凸層用組成物1により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.65であった。
<Preparation of uneven layer composition>
First, each component was mix | blended so that it might become the composition shown below, and the composition for uneven | corrugated layers was obtained.
(
Fumed silica (octylsilane treatment, average particle size 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.): 1.5 parts by massPentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (product name “PETA”, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.): 10 parts by mass -Zirconia fine particle-containing hard coat composition (product name "Desolite Z7404", manufactured by JSR): 80 parts by mass-Polyester resin (product name "
(凹凸層用組成物2)
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1.5質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名「PETA」、ダイセル・サイテック社製):30質量部
・変性ポリオレフィン樹脂(製品名「ユニストールP−901」、三井化学株式会社製):180質量部
・2−(2−アクリロキシエトキシ)ビフェニル(製品名「TO1463」、東亞合成社製):30質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):2質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.005質量部
・シクロヘキサノン:300質量部
上記組成の凹凸層用組成物2により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.53であった。
(
Fumed silica (octylsilane treatment, average particle size 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.): 1.5 parts by massPentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (product name “PETA”, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.): 30 parts by mass・ Modified polyolefin resin (product name “Unistor P-901”, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.): 180 parts by mass. 2- (2-acryloxyethoxy) biphenyl (product name “TO1463”, manufactured by Toagosei Co., Ltd.): 30 Mass parts / polymerization initiator (product name “Irgacure 184”, manufactured by BASF Japan): 2 parts by mass / polyether-modified silicone (product name “TSF4460”, manufactured by Momentive Performance Materials): 0.005 parts by mass -Cyclohexanone: 300 parts by weight Formed with the
(凹凸層用組成物3)
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名「PETA」、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・ジルコニア微粒子含有ハードコート組成物(製品名「デソライトZ7404」、JSR社製):80質量部
・ポリエステル樹脂(製品名「バイロン103」、東洋紡績社製):30質量部
・架橋剤(製品名「デュラネートMF」、ブロックイソシアネート、旭化成ケミカルズ社製):10質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名:TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.005質量部
・メチルエチルケトン:130質量部
上記組成の凹凸層用組成物3により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.65であった。
(Composition 3 for uneven layer)
Pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (product name “PETA”, manufactured by Daicel Cytec): 10 parts by mass • Hard coat composition containing zirconia fine particles (product name “Desolite Z7404”, manufactured by JSR): 80 parts by mass Polyester resin (product name “
(凹凸層用組成物4)
・不定形シリカ(平均粒径2.5μm、製品名「SS−50F」、東ソーシリカ社製):12質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名「PETA」、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・ジルコニア微粒子含有ハードコート組成物(製品名「デソライトZ7404」、JSR社製):80質量部
・ポリエステル樹脂(製品名「バイロン103」、東洋紡績社製):30質量部
・架橋剤(製品名「デュラネートMF」、ブロックイソシアネート、旭化成ケミカルズ社製):10質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.005質量部
・メチルエチルケトン:130質量部
上記組成の凹凸層用組成物4により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.65であった。
(Composition 4 for uneven layer)
- amorphous silica (average particle size 2.5 [mu] m, product name "SS-50F", manufactured by Tosoh Silica Corporation): 1 2 parts by mass Pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (product name "PETA", Daicel-Cytec ): 10 parts by mass-Zirconia fine particle-containing hard coat composition (product name "Desolite Z7404", manufactured by JSR): 80 parts by mass-Polyester resin (Product name "
(凹凸層用組成物5)
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名「PETA」、ダイセル・サイテック社製):30質量部
・変性ポリオレフィン樹脂(製品名「ユニストールP−901」、三井化学株式会社製):180質量部
・2−(2−アクリロキシエトキシ)ビフェニル(製品名「TO1463」、東亞合成社製):30質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):2質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.005質量部
・シクロヘキサノン:300質量部
上記組成の凹凸層用組成物5により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.53であった。
(Composition 5 for uneven layer)
Pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) (product name “PETA”, manufactured by Daicel Cytec): 30 parts by mass Modified polyolefin resin (product name “Unistol P-901”, manufactured by Mitsui Chemicals): 180 parts by mass 2- (2-acryloxyethoxy) biphenyl (product name “TO1463”, manufactured by Toagosei Co., Ltd.): 30 parts by mass / polymerization initiator (product name “Irgacure 184”, manufactured by BASF Japan): 2 parts by mass / poly Ether-modified silicone (product name “TSF4460”, manufactured by Momentive Performance Materials): 0.005 parts by mass / cyclohexanone: 300 parts by mass Independent refraction of a cured coating film formed by the uneven layer composition 5 having the above composition. When the rate was measured, it was 1.53.
<ハードコート層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用組成物を得た。
(ハードコート層用組成物)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(日本化薬社製):100質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:100質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):40質量部
上記組成のハードコート層用組成物により形成した硬化塗膜の単独の屈折率を測定したところ、1.51であった。
<Preparation of composition for hard coat layer>
Each component was mix | blended so that it might become the composition shown below, and the composition for hard-coat layers was obtained.
(Composition for hard coat layer)
-Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.): 100 parts by mass-Polymerization initiator (product name "Irgacure 184", manufactured by BASF Japan): 5 parts by mass-Polyether-modified silicone (product name " TSF4460 ", manufactured by Momentive Performance Materials): 0.025 parts by mass-Toluene: 100 parts by mass-Methyl isobutyl ketone (MIBK): 40 parts by mass A cured coating film formed from the hard coat layer composition having the above composition. It was 1.51 when the independent refractive index of was measured.
<実施例1>
ポリエチレンテレフタレート材料を290℃で溶融して、フィルム形成ダイを通して、シート状に押出し、水冷冷却した回転急冷ドラム上に密着させて冷却し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを二軸延伸試験装置(東洋精機製)にて、120℃にて1分間予熱した後、120℃にて、延伸倍率4.5倍に延伸した後、その延伸方向とは90度の方向に延伸倍率1.5倍にて延伸を行い、n1x=1.70、n1y=1.60、膜厚80μm、リタデーション=8000nmの光透過性基材を得た。上記で得られたポリエチレンテレフタレート基材の片面に、凹凸層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、50℃で1分間乾燥させることにより、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が50mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることによって、凹凸面を有する厚さ(硬化時)が4μmの凹凸層を形成した。凹凸層を形成した後、ハードコート層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。
<Example 1>
The polyethylene terephthalate material was melted at 290 ° C., extruded through a film-forming die, into a sheet form, closely adhered onto a water-cooled and cooled rotating quenching drum, and cooled to produce an unstretched film. This unstretched film was preheated at 120 ° C. for 1 minute with a biaxial stretching test apparatus (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), and then stretched at 120 ° C. at a stretch ratio of 4.5 times. Stretching was performed at a stretching ratio of 1.5 times in the direction of the degree to obtain a light-transmitting substrate having n 1x = 1.70, n 1y = 1.60, a film thickness of 80 μm, and a retardation = 8000 nm. On one side of the polyethylene terephthalate substrate obtained above, the
次いで、形成した塗膜に対して、70℃で2分間乾燥させることにより、塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、厚さ(硬化時)が7μmのハードコート層を形成した。これにより実施例1に係る光学フィルムを作製した。 Next, the formed coating film is dried at 70 ° C. for 2 minutes to evaporate the solvent in the coating film, and the accumulated light amount is 100 mJ / cm 2 under a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 200 ppm or less). The hard coat layer having a thickness (at the time of curing) of 7 μm was formed by curing the coating film by irradiation. Thus, an optical film according to Example 1 was produced.
<実施例2>
実施例2においては、光透過性基材としてシクロオレフィンポリマー基材(ゼオノア(登録商標)ZF16(屈折率1.53)、日本ゼオン株式会社製)を用い、かつ凹凸層用組成物1に代えて凹凸層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<Example 2>
In Example 2, a cycloolefin polymer base material (Zeonor (registered trademark) ZF16 (refractive index: 1.53), manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as the light-transmitting base material, and the
<比較例1>
比較例1においては、凹凸層用組成物1に代えて凹凸層用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, an optical film was produced in the same manner as in Example 1 except that the uneven layer composition 3 was used instead of the
<比較例2>
比較例2においては、凹凸層用組成物1に代えて凹凸層用組成物4を用い、凹凸層の膜厚を2μmとした以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, an optical film was produced in the same manner as in Example 1 except that the uneven layer composition 4 was used in place of the
<比較例3>
比較例3においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層用組成物5を用いた以外は、実施例2と同様にして、光学フィルムを作製した。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, an optical film was produced in the same manner as in Example 2 except that the uneven layer composition 5 was used instead of the
<平均傾斜角θaの測定>
実施例及び比較例において、ハードコート層を形成する前の段階、すなわちポリエチレンテレフタレート基材あるいはシクロオレフィンポリマー基材上に凹凸層を形成した段階で、凹凸層の凹凸面における平均傾斜角θaを、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)を用いて、下記の測定条件により測定を行った。
<Measurement of average inclination angle θa>
In Examples and Comparative Examples, the average inclination angle θa on the concavo-convex surface of the concavo-convex layer at the stage before forming the hard coat layer, that is, the stage where the concavo-convex layer was formed on the polyethylene terephthalate base or the cycloolefin polymer base, Using a surface roughness measuring instrument (model number: SE-3400 / manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.), the measurement was performed under the following measurement conditions.
1)表面粗さ検出部の触針((株)小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))
・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):2.5mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):12.5mm
・触針の送り速さ:0.5mm/s
1) Stylus of surface roughness detector (trade name SE2555N (2 μ standard) manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.)
・ Tip radius of curvature 2μm,
Evaluation length (reference length (cutoff value λc) × 5): 12.5 mm
・ Feeding speed of stylus: 0.5mm / s
<最大傾斜角θmaxの測定>
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのハードコート層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、ガラス板に貼付してサンプルとし、白色干渉顕微鏡(New View6300、Zygo社製)を用いて、以下の条件にて、光学フィルムの表面形状の測定・解析を行った。なお、解析ソフトにはMetroPro ver8.3.2のMicroscope Applicationを用いた。
<Measurement of maximum inclination angle θmax>
The optical film obtained in Examples and Comparative Examples is attached to a glass plate through a transparent adhesive on the surface opposite to the surface on which the hard coat layer is formed, and a white interference microscope ( The surface shape of the optical film was measured and analyzed under the following conditions using New View 6300 (manufactured by Zygo). The analysis software used was MicroScope Application 8.3.2 Microscope Application.
[測定条件]
対物レンズ:2.5倍
Zoom:2倍
データ点数:992×992点
解像度(1点当たりの間隔):2.2μm
[Measurement condition]
Objective lens: 2.5 times Zoom: 2 times Data points: 992 × 992 points Resolution (interval per point): 2.2 μm
[解析条件]
Removed:None
Filter:HighPass
FilterType:GaussSpline
Low wavelength:300μm
以上の条件で、カットオフ値300μmの高域フィルタにてうねり成分を除いた凹凸形状が得られる。
Remove spikes: on
Spike Height(xRMS):2.5
以上の条件で、スパイク状のノイズを除去できる。
[Analysis conditions]
Removed: None
Filter: HighPass
FilterType: GaussSpline
Low wavelength: 300 μm
Under the above conditions, a concavo-convex shape from which a swell component is removed can be obtained with a high-pass filter having a cutoff value of 300 μm.
Remove spikes: on
Spike Height (xRMS): 2.5
Spike-like noise can be removed under the above conditions.
次に、全面に渡る各点の傾斜Δiを求め、上記式(30)により傾斜Δiを表面角度θiに換算して、そこから、表面角度θiの絶対値の相対累積度数が小さい方から90%になるときの表面角度を算出して、この表面角度を最大傾斜角θmaxとした。 Next, the inclination Δi of each point over the entire surface is obtained, the inclination Δi is converted into the surface angle θ i by the above equation (30), and from there, the one with the smaller relative cumulative frequency of the absolute value of the surface angle θ i The surface angle at 90% was calculated, and this surface angle was defined as the maximum inclination angle θmax.
<干渉縞観察評価>
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのポリエチレンテレフタレート基材あるいはシクロオレフィンポリマー基材におけるハードコート層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、裏面反射を防止するための黒アクリル板を貼り、ハードコート層側から各光学フィルムに光を照射し、目視で観察した。光源としては、フナテック社製の干渉縞検査ランプ(ナトリウムランプ)を使用した。干渉縞の発生を以下の基準により評価した。
◎:干渉縞は確認されなかった。
○:干渉縞はわずかに確認されたが、実用上問題ないレベルであった。
×:干渉縞がはっきりと確認された。
<Interference fringe observation evaluation>
Reflection of the back surface of each optical film obtained in Examples and Comparative Examples on the opposite side of the surface of the polyethylene terephthalate substrate or cycloolefin polymer substrate from which the hard coat layer is formed via a transparent adhesive. A black acrylic plate was attached to prevent this, and each optical film was irradiated with light from the hard coat layer side and observed visually. As a light source, an interference fringe inspection lamp (sodium lamp) manufactured by Funatech was used. The occurrence of interference fringes was evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): The interference fringe was not confirmed.
A: Interference fringes were slightly confirmed, but at a level that was not problematic for practical use.
X: Interference fringes were clearly confirmed.
<画質評価>
ソニー社製液晶テレビ「KDL−40X2500」の最表面の偏光板を剥離し、表面塗布のない偏光板を貼付した。次いで、その上に得られた実施例および比較例に係る光学フィルムを、ハードコート層側が最表面となるように、光学フィルム用透明粘着フィルム(全光線透過率91%以上、ヘイズ0.3%以下、膜厚20〜50μmの製品、例えばMHMシリーズ:日栄加工社製など)により貼付した。この液晶テレビを、照度が約200Lxの環境下の室内に設置し、メディアファクトリー社のDVD「オペラ座の怪人」を表示して、液晶テレビから1.5〜2.0m程度離れた場所から上下、左右様々な角度から、この映像を被験者15人が鑑賞することで、下記項目に関して官能評価を実施した。評価基準は以下のとおりである。コントラストが高く、かつ画像に照りや鋭さを感じるか否かで判定した。
◎:良好と答えた人が13人以上
○:良好と答えた人が8〜12人
×:良好と答えた人が7人以下
<Image quality evaluation>
The polarizing plate on the outermost surface of the liquid crystal television “KDL-40X2500” manufactured by Sony Corporation was peeled off, and a polarizing plate without surface coating was attached. Next, the optical films according to Examples and Comparative Examples obtained thereon were transparent adhesive films for optical films (total
◎: 13 or more people who answered good ○: 8-12 people who answered good ×: 7 or less people who answered good
以下、結果を表1に示す。なお、各実施例および比較例とも上記式(1)の右辺は0.05であり、実施例1、比較例1および比較例2における上記式(2)の右辺は3.56あり、実施例2および比較例3における上記式(2)の右辺は23.5である。
表1に示されるように、比較例1〜3においては、凹凸層における凹凸面の平均傾斜角θaが上記式(1)を満たしていないか、または最大傾斜角θmaxが上記式(2)を満たしていないので、干渉縞が観察されるか画質の劣化が観察された。これに対し、実施例1および実施例2においては、凹凸層における凹凸面の平均傾斜角θaが上記式(1)を満たしており、かつ最大傾斜角θmaxが上記式(2)を満たしているので、干渉縞が観察されず、また画質劣化も確認されなかった。 As shown in Table 1, in Comparative Examples 1 to 3, the average inclination angle θa of the uneven surface in the uneven layer does not satisfy the above formula (1), or the maximum inclination angle θmax satisfies the above formula (2). Since it was not satisfied, interference fringes were observed or image quality degradation was observed. On the other hand, in Example 1 and Example 2, the average inclination angle θa of the uneven surface in the uneven layer satisfies the above formula (1), and the maximum inclination angle θmax satisfies the above formula (2). Therefore, no interference fringes were observed and no image quality degradation was confirmed.
10、80…光学フィルム
20、90…光学フィルム用基材
20A、90A…凹凸面
20B、90B…凹凸面を構成する部分
21、91…光透過性基材
22…凹凸層
30…第1の機能層
40…第2の機能層
50…偏光板
51…偏光素子
60…液晶パネル
70…画像表示装置
71…バックライト
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記光学フィルム用基材の前記凹凸面に隣接して設けられた第1の機能層と
を備える光学フィルムであって、
前記凹凸面を構成する凹凸の10点平均粗さRzが0.30μm以下であり、
前記凹凸面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.0025以下であり、
前記凹凸面の平均傾斜角をθaとし、前記凹凸面の最大傾斜角をθmaxとし、前記光学フィルム用基材における前記凹凸面を構成する部分の屈折率をncとし、前記第1の機能層の屈折率をnf(ただし、nc≠nf)としたとき、
θa>tan−1(0.0013/nf)、かつ
θmax<tan−1(0.0087/│nc−nf│)の関係を満たす、光学フィルム。 A substrate for an optical film having an uneven surface;
An optical film comprising a first functional layer provided adjacent to the concave-convex surface of the optical film substrate,
The 10-point average roughness Rz of the unevenness constituting the uneven surface is 0.30 μm or less,
The root mean square slope RΔq of the roughness curve on the uneven surface is 0.0025 or less,
The average tilt angle of the uneven surface and .theta.a, and θmax the maximum inclination angle of the uneven surface, the refractive index of the portion constituting the irregular surface of the optical film base material and n c, the first functional layer When the refractive index of n is n f (where n c ≠ n f ),
θa> tan -1 (0.0013 / n f), and satisfies the relationship θmax <tan -1 (0.0087 / │n c -n f │), the optical film.
│Hb−Hbin│<1.0%
の関係を満たす、請求項1に記載の光学フィルム。 When the haze value of the optical film base material as a H b, the haze values measured repeatedly slides through the liquid paraffin on the irregular surface of the optical film base material was H bin,
│H b -H bin │ <1.0 %
The optical film according to claim 1, satisfying the relationship:
前記光透過性基材上に設けられ、かつ前記凹凸面を構成する部分を含む凹凸層と
を備える、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光学フィルム。 A light transmissive substrate;
The optical film as described in any one of Claims 1 thru | or 3 provided with the uneven | corrugated layer provided on the said transparent base material and including the part which comprises the said uneven | corrugated surface.
│HO−Hbin│<0.3%
の関係を満たす、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の光学フィルム。 When the haze value of the optical film is H 2 O and the haze value measured by overlaying a slide glass on the uneven surface of the optical film substrate through liquid paraffin is H bin ,
│H O -H bin │ <0.3 %
The optical film as described in any one of Claims 1 thru | or 8 satisfy | filling these relationships.
前記光学フィルムの前記光学フィルム用基材における前記第1の機能層が形成されている面とは反対側の面に形成された偏光素子と
を備える、偏光板。 The optical film according to any one of claims 1 to 11,
A polarizing plate comprising: a polarizing element formed on a surface of the optical film substrate opposite to the surface on which the first functional layer is formed in the optical film substrate.
請求項1ないし11のいずれか一項に記載の光学フィルム、または請求項12に記載の偏光板と
を備える、画像表示装置。 A backlight unit;
An image display device comprising: the optical film according to claim 1; or the polarizing plate according to claim 12.
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