JP6856028B2 - 光学フィルム、偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、および画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム、偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、および画像表示装置 Download PDF

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Description

関連出願の参照
本願は、先行する日本国出願である特願2015−214621(出願日:2015年10月30日)、特願2015−214627(出願日:2015年10月30日)および特願2016−77046(出願日:2016年4月7日)の優先権の利益を享受するものであり、その開示内容全体は引用することにより本明細書の一部とされる。
本発明は、光学フィルム、偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、および画像表示装置に関する。
従来から、スマートフォンやタブレット端末等のタッチパネルを備えている画像表示装置およびテレビジョン等のタッチパネルを備えていない画像表示装置が知られている。これらの画像表示装置は、いずれも液晶パネルのような表示パネルを備えている。表示パネルは、液晶セル等の表示素子よりも観察者側に、偏光板(上偏光板)が配置されている。偏光板は、通常、ヨウ素または二色性色素により染色し、一軸延伸させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子と、偏光子の両面に貼り合わせられ、かつ偏光子を保護するための保護フィルムとから構成されている。
タッチパネルを備えている画像表示装置においては、表示パネル上にタッチパネルが配置されており、画像表示面を指などで触れることにより情報を直接入力することができる。
タッチパネルは表示パネル上に固定されているが、その固定方法としては、タッチパネルと表示パネルとを空気層を介して固定するエアギャップ方式と、タッチパネルと表示パネルとを光透過性接着層を介して固定するダイレクトボンディング方式(例えば、特開2014−130290号公報)がある。
エアギャップ方式では、タッチパネルと空気層との屈折率の違い、および空気層と表示パネルとの屈折率の違いにより、それぞれの界面において光が反射して視認性が低下するおそれがある。このため、現在、ダイレクトボンディング方式の画像表示装置が増えつつある。
ところで、タッチパネルを備えている画像表示装置の表示パネルの表面には、通常、耐擦傷性を向上させるためのハードコート層を備えた光学フィルムが設けられており、また、タッチパネルを備えていない画像表示装置の表示パネルの表面には、通常、ハードコート層またはハードコート層および外光の反射を防止するための低屈折率層を備えた光学フィルムが設けられている。これらの光学フィルムは、偏光板の保護フィルムとしても機能する。
ダイレクトボンディング方式の画像表示装置においては、ハードコート層の表面に親水性の光透過性接着層用組成物を塗布するため、水に対する接触角が低いことが望ましい。ここで、水に対する接触角が低いハードコート層を得るためには、ハードコート層の表面は均一かつ平坦であることが好ましい。
現在、均一かつ平坦な表面を得るためにハードコート層にレベリング剤を添加しているものの、レベリング剤が表面に析出しにくく、またレベリング剤が表面に析出したとしても、海島状になってしまうので、表面が均一かつ平面なハードコート層が得られていないのが、現状である。
また、画像表示装置においては、光学フィルムの周縁部は黒色の枠体によって覆われているが、画像表示装置の消灯時の画面の色味をより黒くして、画像表示装置の枠体との一体感があるデザインを実現するために表面が均一かつ平坦な低屈折率層が望まれている。
さらに、現在、画像表示装置の薄型化が進んでいるので、画像表示装置に組み込まれる偏光板も薄型化が望まれている。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、表面が均一かつ平坦な光学フィルム、それを備える偏光フィルム、および画像表示装置を提供することを目的とする。また、薄型化を実現できる偏光フィルムの製造方法、偏光フィルム、および画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一の態様によれば、光透過性機能層を備える、基材レスの光学フィルムであって、前記光透過性機能層の一方の面が、前記光学フィルムの表面をなし、前記光透過性機能層の前記一方の面の1μm角および5μm角の領域内において、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下である、光学フィルムが提供される。
上記光学フィルムにおいて、前記光透過性機能層の他方の面側に積層されたコア層をさらに備えていてもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記光透過性機能層の膜厚が2μm以上15μm以下であり、かつ前記コア層の膜厚が5μm以上40μm以下であってもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記光透過性機能層が無機粒子を含んでいてもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記無機粒子が異形シリカ粒子であってもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記光透過性機能層がハードコート層であってもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記光透過性機能層が、ハードコート層と、前記ハードコート層の一方の面側に形成され、かつ屈折率が前記ハードコート層の屈折率より低い低屈折率層とを備え、かつ前記低屈折率層の表面が前記光透過性機能層の前記一方の面となっていてもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記コア層における光透過性機能層側の面とは反対側の面に設けられた接着性向上層をさらに備えていてもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記光学フィルムの引張り破断強度が30N/mm以上であってもよい。
上記光学フィルムにおいて、鹸化処理後の前記接着性向上層の表面における水に対する接触角が、80°以下であってもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記接着性向上層が、電離放射線重合性化合物の硬化物からなるバインダ樹脂と、シランカップリング剤とを含んでいてもよい。
上記光学フィルムにおいて、前記電離放射線重合性化合物が、多官能電離放射線重合性モノマーであってもよい。
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表面側とは反対側に設けられた偏光子とを備える偏光フィルムが提供される。
本発明の他の態様によれば、光透過性機能層と、前記光透過性機能層の一方の面側に設けられた偏光子とを備える偏光フィルムの製造方法であって、離型フィルムの一方の面に、硬化性樹脂前駆体を含む光透過性機能層用組成物を塗布し、乾燥させて、前記光透過性機能層用組成物の塗膜を形成する工程と、前記塗膜を硬化させて、前記光透過性機能層を形成する工程と、前記光透過性機能層における離型フィルム側とは反対側に偏光子を貼り合わせる工程と、前記光透過性機能層から前記離型フィルムを剥離する工程とを備える、偏光フィルムの製造方法が提供される。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記偏光子を貼り合わせる前に、前記光透過性機能層における離型フィルム側の面とは反対側の面に、コア層を形成する工程とをさらに備え、前記偏光子が前記コア層における光透過性機能層側の面とは反対側の面に貼り合わせられていてもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記光透過性機能層の膜厚が2μm以上15μm以下であってもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記コア層の膜厚が5μm以上40μm以下であってもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記光透過性機能層用組成物が、アルキレンオキサイド変性アクリレートを含んでいてもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記アルキレンオキサイド変性アクリレートが、エチレンオキサイド変性アクリレートおよびプロピレンオキサイド変性アクリレートの少なくともいずれかであってもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記光透過性機能層用組成物が、無機粒子をさらに含んでいてもよい。
上記偏光フィルムの製造方法において、前記無機粒子が、異形シリカ粒子であってもよい。
本発明の他の態様によれば、基材レスの偏光フィルムであって、光透過性機能層と、前記光透過性機能層の一方の面側に設けられた偏光子と、を備える、偏光フィルムが提供される。
上記偏光フィルムにおいて、前記光透過性機能層と前記偏光子との間に設けれたコア層をさらに備えていてもよい。
上記偏光フィルムにおいて、前記光透過性機能層が、無機粒子を含んでいてもよい。
上記偏光フィルムにおいて、前記無機粒子が、異形シリカ粒子であってもよい。
本発明の他の態様によれば、表示パネルを備える画像表示装置であって、前記表示パネルが、表示素子と、前記表示素子よりも観察者側に配置された上記の光学フィルムまたは上記の偏光フィルムとを備える、画像表示装置が提供される。
本発明の一の態様の光学フィルムによれば、表面が均一かつ平坦な光学フィルムを提供することができる。また、本発明の他の態様によれば、このような光学フィルムを備える偏光フィルムおよび画像表示装置を提供することができる。さらに、本発明の他の態様の偏光フィルムの製造方法および他の態様の偏光フィルムによれば、薄型化を実現できる。また、本発明の他の態様によれば、このような偏光フィルムを備えた画像表示装置を提供することができる。
図1は、第1の実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。 図2は、第1の実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図である。 図3(A)〜図3(C)は、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図4(A)および図4(B)は、第1の実施形態に係る光学フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図5(A)〜図5(D)は、第1の実施形態に係る他の光学フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図6は、第1の実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図である。 図7は、第1の実施形態に係る他の偏光フィルムの概略構成図である。 図8(A)〜図8(C)は、第1の実施形態に係る他の偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図9は、第1の実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。 図10は、第2の実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。 図11は、第2の実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図である。 図12は、第2の実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図である。 図13は、第2の実施形態に係る他の偏光フィルムの概略構成図である。 図14は、第2の実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。 図15は、第3の実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図である。 図16(A)〜図16(C)は、第3の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図17(A)〜図17(C)は、第3の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図18は、第3の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図19は、第4の実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図である。 図20(A)〜図20(C)は、第4の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図21(A)〜図21(C)は、第4の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 図22(A)〜図22(C)は、第4の実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。
[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、偏光フィルム、および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「フィルム」、「シート」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、シートとも呼ばれるような部材も含む意味で用いられる。また、本明細書における「光透過性」とは、光を透過させる性質を意味し、例えば、全光線透過率が50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上であることを含む。光透過性とは、必ずしも透明である必要はなく、半透明であってもよい。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は本実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図であり、図3および図4は本実施形態に係る光学フィルムの製造工程を模式的に示した図であり、図5は本実施形態に係る他の光学フィルムの製造工程を模式的に示した図である。
<<<光学フィルム>>>
まず、図1、図2に示される光学フィルム10、15は、基材を備えていない、すなわち基材レスの光学フィルムである。本明細書における「基材」とは、後述する光透過性機能層を形成するための支持体となる熱可塑性樹脂またはガラスからなるフィルムまたはシートを意味する。基材としては、例えば、トリアセチルセルロース等のセルロースアシレート基材、シクロオレフィンポリマー基材、ポリカーボネート基材、アクリル基材、ポリエチレンテレフタレート基材等のポリエステル基材、またはガラス基材が挙げられる。
図1に示される光学フィルム10は、光透過性機能層11と、光透過性機能層11に積層されたコア層12とを備えている。ただし、光学フィルム10は、光透過性機能層11を備えていればよく、コア層12を備えていなくともよい。また、光学フィルムとしては、光学フィルム10に限らず、図2に示されるように、光透過性機能層11と、光透過性機能層11に積層されたコア層12と、コア層12における光透過性機能層11側の面とは反対側の面に設けられた接着性向上層13とを備える光学フィルム15を用いてもよい。本明細書において、「光透過性機能層」とは、光透過性を有し、かつ光学フィルムにおいて、何らかの機能を発揮することを意図された層である。具体的には、光透過性機能層は、例えば、ハードコート性、または反射防止性等の機能を発揮するための層が挙げられる。光透過性機能層は、単層のみならず、2層以上積層されたものであってもよい。光透過性機能層が2層以上積層されたものである場合、それぞれの層が有する機能は同じであってもよいが、異なっていてもよい。本実施形態においては、光透過性機能層11が、ハードコート性を有する層、すなわちハードコート層である場合について説明する。光学フィルム10、15の表面10A、15Aは、光透過性機能層11の表面11Aとなっている。光学フィルム10における表面10Aとは反対側の面である裏面10Bはコア層12の表面12Aとなっており、光学フィルム15における表面15Aとは反対側の面である裏面15Bは接着性向上層13の表面13Aとなっている。
光学フィルム10、15の厚みは、光学フィルム10、15の薄型化の観点から、40μm未満となっていることが好ましい。光学フィルム10、15の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて、光学フィルム10、15の断面を撮影し、その断面の画像において光学フィルム10、15の厚みを20箇所測定し、その20箇所の厚みの平均値とする。光学フィルム10、15の厚みは、光学フィルム10、15の薄型化の観点から、21μm未満となっていることがより好ましく、15μm未満となっていることがさらに好ましく、10μm未満となっていることが最も好ましい。
図1に示される光学フィルム10、15は、光透過性機能層11、コア層12の2層構造となっており、図2に示される光学フィルム15は、光透過性機能層11、コア層12、接着性向上層13の3層構造となっているが、各層間の界面は必ずしも明確でなくともよい。各層間の界面が明確でない場合には、各層の成分を分析することによって、光透過性機能層11、コア層12、または光透過性機能層11、コア層12、および接着性向上層13と判断することができる。
光学フィルム10、15の引張り破断強度は、優れた靭性を得るために、30N/mm以上となっていることが好ましい。光学フィルム10、15の引張り破断強度の測定は、JIS−K7161−1:2014に準拠して、テンシロン万能試験機を用い、幅25mm、チャック間距離80mmで試験速度300mm/minで光学フィルムを引っ張ることにより行い、光学フィルムが破断した際に光学フィルムに加えられていた応力を引張り破断強度とする。引張り破談強度は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。なお、光学フィルム10、15の引張り破断強度は、後述する離型フィルムを剥離した状態で測定するものとする。光学フィルム10、15の引張り破断強度は、40N/mm以上となっていることが好ましい。
光学フィルム10、15の透湿度は、100g/(m・24h)以上400g/(m・24h)以下であることが好ましい。光学フィルムの透湿度が100g/(m・24h)未満であると、鹸化や水系接着剤との接着の際に光学フィルム中に水分が残留し、この残留水分により偏光子との貼り合わせの際に接着不良が発生するおそれがあり、また400g/(m・24h)を超えると、表示素子に有機発光ダイオード(OLED)を用いる場合には、空気中の水分が光学フィルムを介して有機発光ダイオードに到達してしまい、有機発光ダイオードが水分によって劣化するおそれがある。本明細書における「透湿度」とは、JIS Z0208−1976に記載の透湿度試験方法(カップ法)に準拠した手法によって、温度40℃、相対湿度90%の雰囲気下で測定される光学フィルムを24時間に通過する水蒸気の量(g/(m・24h))を意味する。透湿度は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。なお、光学フィルム10、15の透湿度は、後述する離型フィルムを剥離した状態で測定するものとする。光学フィルム20の透湿度の下限は、200g/(m・24h)以上であることがより好ましく、上限は500g/(m・24h)以下であることがより好ましい。
光学フィルム10、15は、波長380nmの光の透過率が7%以下であることが好ましい。光学フィルム10、15におけるこの波長域の光の透過率を7%以下とすることによって、光学フィルム10、15をスマートフォンやタブレット端末のようなモバイル端末に用いた場合、偏光子が紫外線に晒されて劣化することを抑制できる。上記透過率は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。光学フィルムの波長380nmの光の透過率の上限は5%であることがより好ましい。光透過率は、分光光度計(製品名「UV−2450」、島津製作所製)を用いて、測定することができる。
光学フィルム10、15は、ヘイズ値(全ヘイズ値)が1%以下であることが好ましい。光学フィルム10、15のヘイズ値を1%以下とすることによって、光学フィルム10、15をモバイル端末に用いた場合、画面の白化の抑制できる。光学フィルム10、15のヘイズ値の上限は0.5%以下であることがより好ましい。ヘイズ値は、JIS K7136:2000に準拠して、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、求めることができる。ヘイズ値は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。光学フィルム10、15の光透過率およびヘイズ値は、例えば、コア層等における紫外線吸収剤の添加量を調整すること等により達成できる。
光学フィルム10、15の表面10A、15A(光透過性機能層11の一方の面11A)には後述する親水性の光透過性接着層用組成物が塗布されるため、鹸化処理後の光学フィルム10、15の表面10A、15Aの水に対する接触角は55°以下であることが好ましく、50°以下であることが好ましい。本明細書における「鹸化処理」は、2規定、温度55℃の水酸化ナトリウム水溶液に3分間光学フィルムまたは積層体を浸漬させることによって行うものとする。接触角は、以下のようにして測定することができる。光学フィルムにおいて、離型フィルムを剥離してから24時間経過後に、JIS R3257:1999の静滴法に従って25℃で光透過性機能層の表面における水に対する接触角を、顕微鏡式接触角計(製品名「CA−QIシリーズ」、協和界面化学株式会社製)を用いて、測定する。水に対する接触角は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。
<<光透過性機能層>>
光透過性機能層11は、上記したようにハードコート層として機能するので、光透過性機能層12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層となっている。鉛筆硬度を「H」以上とすることにより、光学フィルム10、15が硬くなり、耐久性を向上させることができる。なお、光透過性機能層の靱性およびカールの防止の観点から、光透過性機能層11の表面11Aの鉛筆硬度の上限は4H程度とすることが好ましい。
光透過性機能層11の一方の面11A(以下、この面を「光透過性機能層の表面」と称する。)は、光学フィルム10、15の表面10A、15Aをなしている。光透過性機能層11の表面11Aの1μm角(1μm×1μm)および5μm角(5μm×5μm)の領域内おいては、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっている。Ra、RzおよびRpの定義はJIS B0601:2001に従うものとする。Ra、Rz、Rpは、原子間力顕微鏡(製品名「WET−9100」、島津製作所製)を用いて、以下のように算出するものとする。具体的には、まず、光学フィルムにおいて、少なくとも目視で異常のない箇所(大きい異物や擦りキズ等がない箇所)をランダムに3箇所選び出し、5mm角にカットして、3つのサンプルを得る。一方で、直径15mmおよび厚み1mmの平坦な円形の金属板を複数用意し、それぞれの金属板に、日新EM株式会社製のカーボン両面テープを貼り付ける。そのテープ上に1つのサンプルを、サンプルの表面(光学フィルムの表面)が上側となるように貼り付ける。そして、テープとサンプルの接着を確実なものとするために、サンプル付き金属板をデシケーターの中で一晩放置する。一晩放置後、サンプル付き金属板を原子間力顕微鏡(製品名「WET−9400」、島津製作所製)の測定台の上に磁石で固定し、タッピングモードにて、測定エリア1μm角および5μm角で、原子間力顕微鏡により表面形状を観察する。そして、観察したデータから原子間力顕微鏡に内蔵されている面解析ソフトを用いて、Ra、Rz、Rpを算出する。なお、面解析時における縦のスケールは20nmとする。観察は室温で行い、カンチレバーとしてはNanoWorld社製のNCHR−20を使用する。また、観察に際しては、1つのサンプルに対して、ランダムに5箇所を選び、3サンプル×5箇所(計15点)について、それぞれ表面形状を観察する。そして、得られた15点のデータ全てにおいて、原子間力顕微鏡に内蔵の面解析ソフトを用いてRa、Rz、Rpを算出し、15点の算術平均値をそれぞれのサンプルのRa、Rz、Rpとする。
光透過性機能層11の表面11AにおけるRa等を1μm角の領域内で測定したのは、5μm角の領域での測定よりも、より分解能を上げるためであり、また光透過性機能層11の表面11AにおけるRa等を5μm角の領域内で測定したのは、1μm角の領域での測定よりも、より広領域で表面形状の観察するためである。
また、Ra、Rz、Rpを用いて光透過性機能層11の表面11Aを規定したのは、以下の理由からである。Raは、光透過性機能層の表面に存在する山と谷の高さの平均値を見るために用いられており、Rzは、光透過性機能層の表面の山高さの最大値と谷深さの最大値の和を見るために用いられており、Rpは、光透過性機能層の表面の山高さの最大値を見るために用いられている。ここで、Raは光透過性機能層の表面に存在する山と谷の高さの平均値を見ているため、大まかな光透過性機能層の表面形状は分かるものの、大きな山や谷があったとしても平均化されてしまい、その存在を見落としてしまう可能性がある。また、Rpは、光透過性機能層の表面の山高さの最大値を見ているため、RaとRpの2つのパラメータを用いた場合には、大きな谷があったとしても、その存在を見落としてしまう可能性があり、さらにRzは、光透過性機能層の表面の山高さの最大値と谷深さの最大値の和を見ていため、RaとRzの2つのパラメータを用いた場合には、山が高いのか谷が深いのか把握できない可能性がある。このため、均一かつ平坦な面形状を有するか否かをより正確に判断するためには、Raの1つのパラメータ、RaとRpの2つのパラメータ、またはRaとRzの2つのパラメータでは足らず、Ra、RzおよびRpの3つのパラメータが必要とする。このため、本発明においては、光透過性機能層の表面形状をRa、RzおよびRpの3つのパラメータを用いて規定している。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRaが0.5nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRaが1.5nmを越えると、水に対する接触角が大きくなり、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。このため、本発明においては、光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRaをそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下としている。
光透過性機能層11の表面11Aの1μm角および5μm角の領域内おいては、Raの下限はそれぞれ1.0nm以上となっていることが好ましい。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRzが4nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRzが20nmを越えると、水に対する接触角が大きくなり、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。このため、本発明においては、光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRzをそれぞれ4nm以上20nm以下としている。
光透過性機能層11の表面11Aの1μm角および5μm角の領域内おいては、Rzの下限はそれぞれ5nm以上となっていることが好ましく、Rzの上限はそれぞれ15nm以下となっていることが好ましい。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRpが2nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRpが15nmを越えると、水に対する接触角が大きくなり、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。このため、本発明においては、光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRpをそれぞれ2.0nm以上15nm以下としている。
光透過性機能層11の表面11Aの1μm角および5μm角の領域内おいては、Rpの下限はそれぞれ3nm以上となっていることが好ましく、Rpの上限はそれぞれ10nm以下となっていることが好ましい。
光透過性機能層11の膜厚は2.0μm以上15μm以下であることが好ましい。光透過性機能層11の膜厚がこの範囲であれば、所望の硬度を得ることができるとともに、残留溶剤を低減でき、また密着性の低下を抑制できる。光透過性機能層の膜厚は、光透過性機能層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより求めることができる。具体的には、走査型電子顕微鏡の画像を用い、1画像の中で3箇所光透過性機能層の膜厚を計測し、これを5画像分行い、計測された膜厚の平均値を算出する。
光透過性機能層11の膜厚の下限は、光透過性機能層の割れを抑制する観点から、12μm以下であることがより好ましい。また、光透過性機能層の薄膜化を図る一方で、カールの発生を抑制する観点から、光透過性機能層11の膜厚は3μm以上10μm以下であることがさらに好ましい。
光透過性機能層11の屈折率は、1.50以上1.60以下であってもよい。光透過性機能層11の屈折率の下限は、1.52以上であってもよく、光透過性機能層11の屈折率の上限は、1.56以下であってもよい。
光透過性機能層11の屈折率は、アッベ屈折率計(製品名「NAR−4T」、アタゴ社製)やエリプソメータによって測定できる。また、光透過性機能層11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に記載の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の輪郭に生じる輝線(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)によって、光透過性機能層11の屈折率を求めてもよい。
光透過性機能層11は、少なくとも硬化性樹脂前駆体としての電離放射線重合性化合物の硬化物(重合体)からなる樹脂から構成することが可能である。なお、光透過性機能層11は、樹脂の他に、無機粒子およびレベリング剤を含んでいてもよい。光透過性機能層11が、無機粒子を含む場合、樹脂はバインダ樹脂として機能する。
<樹脂>
光透過性機能層11に含まれる樹脂としては、離型フィルムを剥離したときに、光透過性機能層の表面における1μm角および5μm角の領域内のRa、Rz、Rpがそれぞれ上記範囲となるような樹脂であれば、特に限定されない。
樹脂は、上記したように電離放射線重合性化合物の硬化物を含むものである。樹脂は、電離放射線重合性化合物の硬化物の他、溶剤乾燥型樹脂を含んでいてもよい。
電離放射線重合性化合物は、電離放射線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、「電離放射線重合性官能基」とは、電離放射線照射により重合反応し得る官能基である。電離放射線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不飽和基が挙げられる。なお、本明細書における「(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、電離放射線重合性化合物を重合する際に照射される電離放射線としては、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。
電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマー、電離放射線重合性オリゴマー、または電離放射線重合性プレ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。電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマーと、電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーとの組み合わせが好ましい。
(電離放射線重合性モノマー)
電離放射線重合性モノマーとしては、電離放射線重合性官能基を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。
電離放射線重合性モノマーとしては、アルキレンオキサイド変性、ウレタン変性、エポキシ変性、またはアルコキシ変性等の変性基を導入した電離放射線重合性モノマーが挙げられる。これらの中でも、離型フィルムからの剥離性が良く、またタック性を有し、かつ機械的強度の高い光学フィルムを得る観点から、アルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレートが好ましい。アルキレンオキサイドとしては、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられる。
これらの中でも良好な剥離性および耐擦傷性を得る観点から、エチレンオキサイド変性(EO変性)アクリレート、プロピレンオキサイド変性(PO変性)アクリレートがより好ましい。さらに、これらの中でも、剥離性と耐擦傷性のバランスが良好であることから、PO変性アクリレートが特に好ましい。
(電離放射線重合性オリゴマー)
電離放射線重合性オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のオリゴマー等が挙げられる。
(電離放射線重合性プレポリマー)
電離放射線重合性プレポリマーの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。光重合性プレポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のプレポリマー等が挙げられる。本明細書において、「重量平均分子量」は、テトラヒドロフラン(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。
これらの中でもコア層との層間密着性を高める観点から、ウレタンアクリレートプレポリマーが好ましい。
電離放射線重合性モノマーと電離放射線重合性プレポリマーとの好適な組み合わせは、電離放射線重合性モノマーがEO変性アクリレートであり、かつ電離放射線重合性プレポリマーがウレタンアクリレートプレポリマーである。
電離放射線重合性モノマーと電離放射線重合性プレポリマーは、90:10〜70:30で含有させることが好ましい。この範囲で電離放射線重合性モノマーと電離放射線重合性プレポリマーを含有させることにより、硬度を低下させずに柔軟性や靭性を向上させることができる。
<無機粒子>
無機粒子は、光透過性機能層11の機械的強度や鉛筆強度を向上させるための成分であり、無機粒子としては、例えば、シリカ(SiO)粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子、酸化スズ粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称:ATO)粒子、酸化亜鉛粒子等の無機酸化物粒子が挙げられる。これらの中でも、硬度をより高める観点からシリカ粒子が好ましく、シリカ粒子の中でも、異形シリカ粒子がより好ましい。球形シリカ粒子を用いる場合、球形シリカ粒子の粒子径が小さいほど、光透過性機能層の硬度が高くなる。これに対し、異形シリカ粒子は、市販されている最も小さい粒子径の球形シリカ粒子ほど小さくなくとも、この球形シリカと同等の硬度を達成することができる。
異形シリカ粒子の平均一次粒子径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。異形シリカ粒子の平均一次粒子径がこの範囲であっても、平均一次粒子径が1nm以上45nm以下の球形シリカと同等の硬度を達成することができる。異形シリカ粒子の平均粒子径は、機能層の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で20万倍にて撮像した画面において、無作為に10個の異形シリカ粒子を抽出し、各々の粒子径を算出した後、その平均値を平均粒子径とする。各異形シリカ粒子の粒子径は、粒子の断面において、最も長い径と最も短い径との平均値とする。
光透過性機能層11中の無機粒子の含有量は、20質量%以上70質量%以下であることが好ましい。無機粒子の含有量が20質量%未満であると、十分な硬度を担保することが難しくなり、また無機粒子の含有量が70質量%を超えると、充填率が上がりすぎてしまい、無機粒子と樹脂成分との密着性が悪化し、かえって光透過性機能層の硬度を低下させてしまう。
無機粒子としては、表面に光重合性官能基を有する無機粒子(反応性無機粒子)を用いることが好ましい。このような表面に光重合性官能基を有する無機粒子は、シランカップリング剤等によって無機粒子を表面処理することによって作成することができる。無機粒子の表面をシランカップリング剤で処理する方法としては、無機粒子にシランカップリング剤をスプレーする乾式法や、無機粒子を溶剤に分散させてからシランカップリング剤を加えて反応させる湿式法等が挙げられる。
<レベリング剤>
レベリング剤とは、光透過性機能層の表面張力が不均一となることによって生じる、ハジキ、凹み、ピンホール、ユズハダ等の欠陥を防止し、表面を滑らかにする添加剤を意味する。レベリング剤は、特に限定されないが、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物等が挙げられる。上記レベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を主鎖の末端(片末端、両末端)に有していてもよく、側鎖に有していてもよく、主鎖の末端及び側鎖に有していてもよい。レベリング剤としては、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物であれば、特に限定されず、例えば、シリコーン系、フッ素系、シリコーン/フッ素混合系、アクリル系、メタクリル系、芳香族系のレベリング剤を挙げることができる。
ケイ素原子を含有するレベリング剤は、添加量が多いとリコート性が悪くなり、またハジキなどの塗工欠点が多くなるおそれがあるため、レベリング剤としては、フッ素系レベリング剤が好ましい。市販されているフッ素系レベリング剤としては、例えば、F−568、F−556、F−554、F−553(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
レベリング剤の含有量は、後述する光透過性機能層11を形成するための硬化性組成物(以下、この組成物を「光透過性機能層用組成物」と称する。)中の電離放射線重合性化合物100質量部に対して、0.01質量部以上5質量部以下であることが好ましい。レベリング剤の含有量をこの範囲内にすることにより、より平坦性に優れた光透過性機能層11の表面11Aを得ることができる。
<<コア層>>
コア層12は、光透過性機能層11の他方の面11B(以下、この面を「光透過性機能層の裏面」と称する。)側に積層されている。コア層12は、基材の代わりとなる層であり、具体的には、硬化物からなる樹脂を含むことが好ましく、特に、電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含むことがより好ましい。コア層12を形成する樹脂として、硬化物からなる樹脂を用いていることが好ましいとしたのは、この樹脂の代わりに、熱可塑性樹脂のような溶剤乾燥型樹脂を用いてコア層を形成した場合には、コア層が柔らかくなりすぎてしまい、光学フィルムの鉛筆硬度が低くなってしまうからである。
コア層12は、上記樹脂のみからなる層であってもよいが、所望の機能を発揮させるために添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、特に限定されないが、モバイル機器は屋外で使用されることが多く、偏光子が紫外線に晒されて劣化しやすいので、紫外線を吸収して、紫外線による偏光子の劣化を抑制する紫外線吸収剤(UVA)が好ましい。また、コア層12は、添加剤として、寸法安定性や破断強度を高めるために、シリカ粒子等の無機粒子、タルク、または有機系繊維等を含んでいてもよい。有機系繊維としては、セルロースナノファイバーを好適に用いることができる。コア層12が、紫外線吸収剤等の添加剤を含む場合、樹脂はバインダ樹脂として機能する。
コア層12の膜厚は5μm以上40μm以下であることが好ましい。コア層12の膜厚をこの範囲にすることにより、コア層12の強度の著しい低下を抑制できるとともに、コア層12を形成するためのコア層用組成物のコーティングを容易に行うことができ、さらに、コア層12の厚みが厚すぎることに起因する加工性(特に、耐チッピング性)の悪化が発生することもない。コア層の膜厚は、コア層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより求めることができる。具体的には、走査型電子顕微鏡の画像を用い、1画像の中で3箇所コア層12の膜厚を計測し、これを5画像分行い、計測された膜厚の平均値を算出する。
コア層12の膜厚の上限は、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましく、10μm以下であることが最も好ましい。
<樹脂>
コア層12に含まれる樹脂は、上記したように、硬化物からなる樹脂であるが、このような樹脂の中でも、電離放射線重合性化合物の硬化物(重合体)を含んでいることが好ましい。優れた靭性および適度な柔軟性を有するコア層を得る場合には、電離放射線重合性化合物として、例えば、電離放射線重合性オリゴマーや電離放射線重合性プレポリマーを用いることが好ましい。電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、ポリフルオロアルキル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等のオリゴマーまたはプレポリマーが挙げられる。これら電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーは、1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーの重量平均分子量は、1000以上20000以下であることが好ましい。電離放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーの重量平均分子量の下限は3000以上がより好ましく、上限は12000以下がより好ましく、10000以下がさらに好ましい。
硬度や組成物の粘度調整等のために、電離放射線重合性オリゴマー又は電離放射線重合性プレポリマーに加えて、更に単官能電離放射線重合性モノマーを含む混合物の硬化物からコア層21の樹脂を形成してもよい。単官能電離放射線重合性モノマーは、分子内に電離放射線重合性官能基を1つ有する化合物である。単官能電離放射線重合性モノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、グリシジルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルサクシネート等が挙げられる。
<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収する機能を有している。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及び、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。
上記トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、および2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
また、市販されているトリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、TINUVIN460(BASFジャパン社製)、LA−46(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸及びその三水塩、ヒドロキシメトキシベンゾフェノンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。また、市販されているベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、CHMASSORB81/FL(BASF社製)等が挙げられる。
上記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、2−〔5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル〕−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−−イル)フェノール)、及び、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
また、市販されているベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、KEMISORB71D、KEMISORB79(いずれも、ケミプロ化成社製)、JF−80、JAST−500(いずれも、城北化学社製)、ULS−1933D(一方社製)、RUVA−93(大塚化学社製)等が挙げられる。
上記紫外線吸収剤は、なかでも、トリアジン系紫外線吸収剤が好適に用いられ、具体的には、紫外線吸収性、コア層12を構成する上記電離放射線重合性モノマーまたは電離放射線重合性オリゴマーへの溶解性等の観点から、TINUVIN400が特に好適に用いられる。
上記紫外線吸収剤の含有量としては特に限定されないが、コア層の樹脂固形分100質量部に対して1質量部以上6質量部以下であることが好ましい。コア層における紫外線吸収剤の含有量をこの範囲内にすると、紫外線吸収剤をコア層に充分に含有させることができるとともに、コア層に著しい着色や強度低下が生じることを抑制できる。紫外線吸収剤の含有量のより好ましい下限は2質量部以上であり、より好ましい上限は5質量部以下である。
コア層12は、必要に応じて、例えば、滑剤、可塑剤、充填剤、フィラー、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、光安定剤、染料、顔料等の着色剤等のその他の成分が含有されていてもよい。
<<接着性向上層>>
接着性向上層13は、接着剤との接着性を向上させるための層である。本明細書においては、「接着性向上層」とは、以下の方法によって接着剤との間の界面の剥離強度を測定したときに、剥離強度が1N以上となる層を意味するものとする。具体的には、まず、基材レスの光学フィルムが偏光板に組み込まれていない場合には、ポリビニルアルコール系接着剤(ポリビニルアルコール樹脂(製品名「PVA−117」、クラレ社製)を純水にて固形分5%に希釈したポリビニルアルコール水溶液)を介して、偏光子の一方の面に鹸化処理後の基材レスの光学フィルムを貼り付け、また偏光子の他方の面にトリアセチルセルロース基材を貼り付けて、基材レスの光学フィルムを偏光板に組み込む。そして、この偏光板を用いて、偏光板における基材レスの光学フィルム側の表面を寺岡製作所製の両面テープ「751B」により、ガラス板に、ガラス板から偏光板がはみ出すように貼り付ける。その後、ガラス板からはみ出した偏光板をチャックにて掴み、180度の角度で375mm/minの速度で引張り試験を行い、その時の接着剤と基材レスの光学フィルムにおける接着剤に接している層の界面の剥離強度を測定する。なお、ストローク量(引っ張り長さ)100mm〜200mmの間を平均化した強度を剥離強度する。一方、基材レスの光学フィルムが偏光板に組み込まれている場合には、この偏光板を用いて、偏光板における基材レスの光学フィルム側の表面を寺岡製作所製の両面テープ「751B」により、ガラス板に、ガラス板から偏光板がはみ出すように貼り付ける。そして、上記と同様の手順で、剥離強度を測定する。基材レスの光学フィルムにおいて、接着剤に接している層がコア層である場合、接着剤とコア層の界面の剥離強度は、100mN以下であるので、コア層上に接着剤と接している層が存在し、かつ接着剤とこの層との剥離強度が1N以上である場合には、この層によって接着剤との接着性が向上していると判断できるので、この層は接着性向上層であると言える。
接着性向上層13は、接着剤との接着性を向上させることができる層であれば、特に限定されないが、例えば、コア層12が紫外線吸収剤を含む場合には、コア層21の表面に紫外線吸収剤が析出(ブリードアウト)してしまい、保護フィルムのヘイズ値が上昇するおそれがあるので、接着性向上層22は、接着性を向上させる機能に加えて、紫外線吸収剤の析出を抑制する機能を発揮してもよい。
接着性向上層13は、接着剤との接着性を向上させることができる層であれば、特に限定されないが、接着性向上層13の表面13Aには、後述する水系接着剤等が塗布されるため、鹸化処理後の接着性向上層13の表面13Aの水に対する接触角が80°以下であることが好ましい。鹸化処理後の接着性向上層13の表面13Aにおける水に対する接触角は、JIS R3257:1999に記載の静滴法に従って、顕微鏡式接触角計(製品名「CA−QIシリーズ」、協和界面化学株式会社製)を用いて、測定することが可能である。鹸化処理後の接着性向上層13の表面13Aの水に対する接触角は、70°以下であることがより好ましい。
接着性向上層13の膜厚は100nm以上800nm未満であることが好ましい。接着性向上層13の膜厚が100nm未満であると、接着剤との接着性が向上しないおそれがあり、また接着性向上層13の膜厚が800nm以上であると、硬化収縮が大きくなり、コア層との密着性が悪くなるおそれがある。接着性向上層13の膜厚は、上記コア層12の膜厚の測定方法と同様の測定方法によって測定することができる。接着性向上層13の膜厚の下限は150nm以上であることがより好ましい。接着性向上層13の膜厚の上限は600nm以下であることがより好ましく、500nm以下であることが最も好ましい。
接着性向上層13は、接着剤との接着性を向上させる観点から、電離放射線重合性化合物の硬化物(重合体)からなる樹脂と、シランカップリング剤とを含むことが好ましい。
<樹脂>
接着性向上層の樹脂は、電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂である。電離放射線重合性化合物としては、分子内に電離放射線重合性官能基を1以上有する化合物であればよいが、分子内に電離放射線重合性官能基を2以上有する多官能電離放射線重合性化合物であることが好ましい。多官能電離放射線重合性化合物を用いることにより、接着性向上層13に硬度を付与することができる。また、コア層に紫外線吸収剤を添加すると、紫外線吸収剤がコア層から接着性向上層に移り、接着性向上層の表面に析出する傾向があるが、接着性向上層用組成物に多官能電離放射線重合性化合物を用いることにより、接着性向上層における架橋密度が高くなるので、紫外線吸収剤の析出を抑制することができる。多官能電離放射線重合性化合物は、分子内に電離放射線重合性官能基を2以上有することが好ましく、3以上有することがより好ましい。
接着性向上層用組成物における電離放射線重合性化合物としては、特に限定されないが、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物、複素環式(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(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、およびこれらの混合物等が挙げられる。
<シランカップリング剤>
シランカップリング剤は、反応性官能基および加水分解性基を有する有機ケイ素化合物である。反応性官能基は、多官能電離放射線重合性化合物等と反応し得る基であり、反応性官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、ウレイド基、チオール基、スルフィド基およびイソシアネート基からなる群から選択される1種以上の官能基が挙げられる。これらの中でも、コア層12との密着性の観点から、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
加水分解性基は、加水分解でシラノール基(Si−OH)とアルコールを生じることの可能な基であり、加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシ基、カルバモイル基、アミノ基、アミノオキシ基、ケトキシメート基等があげられる。加水分解性基が炭素原子を有する場合には、その炭素数は6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。特に、炭素数4以下のアルコキシ基またはアルケニルオキシ基が好ましく、メトキシ基又はエトキシ基であることが特に好ましい。
シランカップリング剤の具体例としては、例えば、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
シランカップリング剤の含有量は、接着性向上層13を形成するための硬化性組成物(以下、この組成物を「接着性向上層用組成物」と称する。)中の樹脂固形分100質量部に対して、10質量部以上50質量部以下であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量をこの範囲内にすることにより、接着剤との接着性をより良好にすることができる。
<<<光学フィルムの製造方法>>>
光学フィルム10、15は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図2(A)等に示されるような離型フィルム21を用意する。
<<離型フィルム>>
離型フィルム21は、光透過性機能層11の表面11Aから剥離することによって、離型フィルム21の一方の面21Aを光透過性機能層11の表面11Aに転写するものである。したがって、離型フィルム21の一方の面21Aは、1μm角および5μm角の領域内おいて、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大谷深さ(Rv)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっていることが好ましい。Ra、RzおよびRvの定義はJIS B0601:2001に従うものとする。Ra、Rz、Rvは、原子間力顕微鏡(製品名「WET−9100」、島津製作所製)を用いて、光透過性機能層の欄で説明したRa、Rz、Rpと同様の手順および条件等で算出するものとする。
離型フィルム21は、光透過性であってもよいが、表示パネルに光学フィルム10、15を組み込む際には、離型フィルム21は剥離されるので、光透過性でなくともよい。離型フィルム21としては、離型フィルム21を剥離したときに光透過性機能層11の表面11Aにおける1μm角および5μm角の領域内のRa、Rz、Rpがそれぞれ上記範囲となるようなフィルムであれば、特に限定されないが、例えば、少なくとも片面が未処理のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好適に用いられる。この場合、ポリエチレンテレフタレートフィルムの未処理側の面が剥離面として用いられる。少なくとも片面が未処理のポリエチレンテレフタレートフィルムは、光透過性機能層との離型性に優れる他、安価であるため本実施形態の積層体の製造コストを低く抑えることが可能となる。例えば、上記離型フィルムとして、ケイ素原子を含有するSi系の離型剤等が塗布されている離型フィルムを使用すると、該離型フィルムの剥離性は良好である一方で、光透過性機能層の転写時に離型剤の成分が光透過性機能層側に転写されてしまい、光透過性機能層の表面の凹凸が大きくなるとともに、光透過性機能層の表面における水に対する接触角が上昇してしまうことがある。これに対し、離型フィルム21として、少なくとも片面が未処理のポリエチレンテレフタレートフィルムを使用すると、光透過性機能層11の転写時に光透過性機能層11に転写される成分がないため、光透過性機能層の表面の凹凸が小さく、また転写後の光透過性機能層11の表面11Aにおいて水の接触角の変化が生じにくい。本明細書において、「少なくとも片面が未処理のポリエチレンテレフタレートフィルム」とは、表面処理がされていない面を有するポリエチレンテレフタレートフィルムを意味する。したがって、少なくとも片面が未処理のポリエチレンテレフタレートフィルムの未処理側の面には、剥離性を高めるための離型剤は存在していない。
離型フィルム21の厚みは、特に限定されないが、25μm以上100μm以下とすることが好ましい。離型フィルムの厚みが25μm未満であると、紫外線によって光透過性機能層を硬化した際に光透過性機能層の硬化収縮の影響が顕著に現われてしまい、離型フィルムに強い皺が発生しやすくなり、また離型フィルムの厚みが100μmを超えると、製造コストが高くなる。
離型フィルム21を用意した後、図3(A)に示されるように、離型フィルム21の一方の面21Aに光透過性機能層用組成物を塗布し、乾燥させて、光透過性機能層用組成物の塗膜22を形成する。
光透過性機能層用組成物は、電離放射線重合性化合物を含むが、その他、必要に応じて、上記無機粒子、上記レベリング剤、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、光透過性機能層用組成物には、光透過性機能層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、または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、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、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。
<溶剤>
溶剤としては、例えば、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、またはこれらの混合物が挙げられる。
<重合開始剤>
重合開始剤は、光または熱により分解されて、ラジカルを発生させて電離放射線重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。光透過性機能層用組成物に用いられる重合開始剤は、光重合開始剤(例えば、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤)が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASFジャパン社製)、NCI−930(ADEKA社製)、SPEEDCURE EMK(日本シーベルヘグナー社製)、ベンソインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。
上記光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩等が挙げられる。上記光カチオン重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、アデカオプトマーSP−150、アデカオプトマーSP−170(いずれもADEKA社製)等が挙げられる。
光透過性機能層用組成物における重合開始剤の含有量は、電離放射線重合性化合物100質量部に対して、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。重合開始剤の含有量をこの範囲内にすることにより、ハードコート性能が充分に保つことができ、かつ硬化阻害を抑制できる。
光透過性機能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。
次いで、図3(B)に示されるように塗膜22に紫外線等の電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜22を硬化させて、光透過性機能層11を形成する。ここで、硬化の際、窒素パージを行うと、光透過性機能層が固まり過ぎてしまうので、窒素パージを行わずに光透過性機能層を固めることが好ましい。
光透過性機能層用組成物を硬化させる際の電離放射線として、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。
離型フィルム21上に光透過性機能層11を形成した後、図3(C)に示されるように光透過性機能層11における離型フィルム21側の面とは反対側の面にコア層用組成物を塗布し、乾燥させて、コア層用組成物の塗膜23を形成する。コア層用組成物は、上記したように電離放射線重合性化合物を含むが、その他、必要に応じて、上記紫外線吸収剤、上記レベリング剤、溶剤、重合開始剤を含んでいてもよい。コア層用組成物に含ませる溶剤や重合開始剤は、光透過性機能層用組成物の欄で記載した溶剤や重合開始剤と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、図4(A)に示されるように、塗膜23に紫外線等の電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜23を硬化させて、コア層12を形成する。
光透過性機能層11上にコア層12を形成した後、図4(B)に示されるように光透過性機能層11から離型フィルム21を剥離する。これにより、離型フィルム21の表面形状が光透過性機能層11の表面11Aに転写され、図1に示される光学フィルム10を得ることができる。
図2に示される光学フィルム15を得る場合には、光透過性機能層11上にコア層12を形成した後、図5(A)に示されるようにコア層12における光透過性機能層11側の面とは反対側の面に接着性向上層用組成物を塗布し、乾燥させて、接着性向上層用組成物の塗膜24を形成する。接着性向上層用組成物は、上記したように電離放射線重合性化合物およびシランカップリング剤を含むが、その他、必要に応じて、溶剤、重合開始剤を含んでいてもよい。接着性向上層用組成物に含ませる溶剤や重合開始剤は、光透過性機能層用組成物の欄で記載した溶剤や重合開始剤と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、図5(B)に示されるように、塗膜24に紫外線等の電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜24を硬化させて、接着性向上層13を形成する。これにより、図5(C)に示されるように、離型フィルム21、光透過性機能層11、コア層12、接着性向上層13がこの順で積層された積層体25が形成される。なお、上記では塗膜22を完全硬化(フルキュア)させて、光透過性機能層11を形成した後に、塗膜23を完全硬化(フルキュア)させて、コア層12を形成し、また塗膜24を完全硬化(フルキュア)させて、接着性向上層13を形成しているが、塗膜22、23を半硬化(ハーフキュア)させた状態で、塗膜23上に塗膜24を形成し、その後、塗膜22〜24を完全硬化(フルキュア)させてもよい。本明細書における「完全硬化」とは、これ以上電離放射線を照射しても硬化が実質的に進行しないことを意味し、「半硬化」とは、「半硬化」とは、電離放射線を照射すると硬化が実質的に進行することを意味する。
図5(D)に示されるように光透過性機能層11から離型フィルム21を剥離する。これにより、離型フィルム21の表面形状が光透過性機能層11の表面11Aに転写され、図2に示される光学フィルム15を得ることができる。
本実施形態においては、光透過性機能層11の表面11Aの1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)が、それぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下であるので、表面10Aが均一かつ平坦な光学フィルム10、15を得ることができる。
本実施形態においては、光学フィルム10、15の表面10A、15Aが均一かつ平坦となっているので、レベリング剤を表面10A、15Aに析出させなくとも、水に対する接触角を低下させることができる。
本実施形態においては、離型フィルム21の表面形状を光透過性機能層11の表面11Aに転写して、光透過性機能層11の表面11Aの1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下であることを実現している。なお、光透過性基材上に光透過性機能層用組成物を塗布して、硬化させる方法のような従来の製造方法によっては、本実施形態のような光透過性機能層11の特定の表面形状を形成することは極めて困難である。
本実施形態においては、離型フィルム21の表面形状を光透過性機能層11の表面11Aに転写しているので、光透過性機能層11に含ませる添加物の影響を受けず、製造が容易となる。
<<<偏光フィルム>>>
光学フィルム10、15は、例えば、偏光フィルムに組み込んで使用することができる。なお、本実施形態においては、光学フィルム10、15は偏光フィルム用の保護フィルムとして用いられているが、光学フィルム10、15の用途は特に限定されない。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フィルムの概略構成図であり、図7は本実施形態に係る他の光学フィルムを組み込んだ他の偏光フィルムの概略構成図である。図6に示されるように偏光フィルム30は、偏光子31と、偏光子31の一方の面に接着剤32を介して貼り合わせられた保護フィルムとしての光学フィルム10と、偏光子31の他方の面に接着剤33を介して貼り合わせられた保護フィルム34とを備えている。また、偏光フィルムとしては、図7に示されるように、偏光子31と、偏光子31の一方の面に接着剤32を介して貼り合わせられた保護フィルムとしての光学フィルム15と、偏光子31の他方の面に接着剤33を介して貼り合わせられた保護フィルム34とを備える偏光フィルム35を用いてもよい。保護フィルム34は位相差フィルムであってもよい。
偏光子31は、ヨウ素または二色性色素により染色し、一軸延伸させたポリビニルアルコール系樹脂フィルムが上げられる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリ酢酸ビニル系樹脂を鹸化したものを用いることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体等が挙げられる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類等が挙げられる。
ポリビニルアルコール系樹脂は、変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタール等を用いることもできる。
<<接着剤>>
偏光子31と光学フィルム10、15および偏光子31と保護フィルム34を貼り合わせるための接着剤としては、水系接着剤や電離放射線硬化性接着剤が挙げられる。本明細書における「水系接着剤」とは、水溶液、あるいは水分散エマルション等の形で液状化して塗工し、水を乾燥させて固化し接着する形態の接着剤を意味する。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤等が挙げられる。これらの中でも、一般的に、偏光子の貼り合わせには、ポリビニルアルコール系接着剤が用いられる。また、「電離放射線硬化性接着剤」とは、電離放射線重合性化合物を含む接着組成物に電離放射線を照射して接着する形態の接着剤を意味する。水系接着剤や電離放射線硬化性接着剤としては、従来から知られている水系接着剤や電離放射線硬化性接着剤を用いることが可能である。
<<保護フィルム>>
保護フィルム34は偏光子31を保護するためのフィルムである。保護フィルム34は光透過性機能層11を形成するための支持体となるものではないので、本明細書における「基材」には該当しない。
保護フィルム34としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ナイロンや芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、およびエポキシ系樹脂からなる群から選択される1以上のポリマーから形成することが可能である。
<<<偏光フィルムの製造方法>>>
偏光フィルム35は、例えば、以下のようにして作製することができる。図8は本実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。まず、図8(A)に示されるように、積層体25の接着性向上層13に接着剤32が接するように、積層体25と偏光子31の一方の面とを接着剤32を介して積層する。一方で、偏光子31の他方の面と保護フィルム34とを接着剤33を介して積層する。ここで、積層体25と偏光子31の一方の面とを接着剤32を介して積層する前に、積層体25(光学フィルム15)に鹸化処理を施しておくのが好ましい。光透過性機能層11やコア層12にレベリング剤を添加すると、レベリング剤が移動して、接着性向上層13の表面13A付近に存在し、接着剤32との接着性を低下させるおそれがあるが、積層体25に鹸化処理を施すと、接着性向上層13の表面13A付近に存在するレベリング剤を除去することができるので、接着性をより向上させることができる。
次いで、図8(B)に示されるように、接着剤32、33を乾燥させる。接着剤として水系接着剤を用いた場合には、この乾燥によって、積層体25と偏光子31および保護フィルム34と偏光子31が貼り合わせられる。また、接着剤として電離放射線硬化性接着剤を用いた場合には、この乾燥後に、積層体に電離放射線を照射することによって、積層体と偏光子および保護フィルムと偏光子が貼り合わせられる。
積層体25と偏光子31、および保護フィルム34と偏光子31を、接着剤32、33を介して貼り合わせた後、図8(C)に示されるように、積層体25から、離型フィルム21を剥離する。これにより、図7に示される偏光フィルム35が得られる。
光学フィルム15においては、コア層12上に接着性向上層13を設けているので、接着剤32との接着性を向上させることができる。特に、接着性向上層13が、加水分解性基を有するシランカップリング剤を含む場合には、接着剤32との接着性をより向上させることができる。すなわち、接着性向上層13中のシランカップリング剤は、鹸化処理時または接着剤との接触時に加水分解性基が加水分解して、シラノール基を発生させる。このシラノール基と接着剤の水酸基が水素結合を形成し、乾燥工程によって脱水縮合反応が進行し、共有結合を形成する。これにより、接着剤32との接着性をより向上させることができる。
本実施形態において、接着性向上層13が、多官能電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含む場合には、単官能電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含む場合よりも、架橋密度が高い層が形成されるので、たとえ、紫外線吸収剤がコア層12の接着性向上層13側の表面に到達したとしても、接着性向上層13によってブロックされる。これにより、紫外線吸収剤の析出をより抑制することができる。
本実施形態によれば、光学フィルム15の引張り破断強度が30N/mm以上となっている場合には、優れた靭性を有する光学フィルム15を得ることができる。ここで、多官能電離放射線化合物とシランカップリング剤とを含む硬化性組成物を用いてコア層を形成すると、コア層が硬くなりすぎてしまい、引張り破断強度が30N/mm以上となる光学フィルムが得られない。これに対し、本実施形態によれば、コア層12と接着性向上層13を分けているので、引張り破断強度が30N/mm以上となる光学フィルム15を得ることができる。
このような光学フィルム10、15や偏光フィルム30、35は、例えば、画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。図9は、本実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
<<<画像表示装置>>>
図9に示されるように、画像表示装置40は、主に、画像を表示するための表示パネル50と、表示パネル50の背面側に配置されたバックライト装置60と、表示パネル50よりも観察者側に配置されたタッチパネル70と、表示パネル50とタッチパネル70との間に介在した光透過性接着層80とを備えている。本実施形態においては、表示パネル50が液晶表示パネルであるので、画像表示装置40がバックライト装置60を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライト装置60を備えていなくともよい。
<<表示パネル>>
表示パネル50は、図9に示されるように、バックライト装置60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51、偏光子52、保護フィルム53、光透過性粘着層54、表示素子55、光透過性粘着層56、保護フィルム34、偏光子31、光学フィルム10、15の順に積層された構造を有している。表示パネル50は、表示素子55と、表示素子55よりも観察者側に配置された光学フィルム10とを備えていればよく、保護フィルム51等は備えていなくともよい。なお、図9に示される画像表示装置40には、光学フィルム10が組み込まれているが、光学フィルム10の代わりに光学フィルム15を組み込んでもよい。
保護フィルム51、53としては、保護フィルム34と同様であるので、説明を省略するものとする。透明粘着層54、56を構成する透明粘着剤としては、感圧接着剤(PSA)が挙げられる。
表示素子55は液晶表示素子である。ただし、表示素子55は液晶表示素子に限られず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス表示素子(有機EL表示素子、有機発光ダイオード(OLED))、無機エレクトロルミネッセンス表示素子(無機EL表示素子)、および/または量子ドット発光ダイオード(QLED)であってもよい。液晶表示素子は、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。
光学フィルム10は、表示素子55よりも観察者側に配置され、かつ光透過性機能層11がコア層12より観察者側に位置するように配置されている。光学フィルム10の観察者側の表面10A(光透過性機能層11の表面11A)は光透過性接着層80に接している。
<<バックライト装置>>
バックライト装置60は、表示パネル50の背面側から表示パネル50を照明するものである。バックライト装置60としては、公知のバックライト装置を用いることができ、またバックライト装置60はエッジライト型や直下型のバックライト装置のいずれであってもよい。
<<タッチパネル>>
タッチパネル70は、センサ部90と、センサ部90より観察者側に配置されたカバーガラス100と、センサ部90とカバーガラス100とを固定するための透明粘着層101とを備えている。タッチパネル70は、センサ部90を備えていればよく、カバーガラス100、透明粘着層101を備えていなくともよい。
<センサ部>
センサ部90は、タッチパネル50のセンサとして機能する部分である。センサ部90としては、特に限定されないが、例えば、投影型静電容量方式に用いられるセンサが挙げられる。図7に示されるセンサ部90は、パターニングされた導電層92が設けられた基材フィルム91と、パターニングされた導電層93が設けられた基材フィルム91とを、透明粘着層94を介して積層した構造となっている。
<基材フィルム>
図9に示される基材フィルム91は、光透過性基材95と、光透過性基材95の一方の面上に設けられたハードコート層96と、ハードコート層96上に設けられた高屈折率層97と、高屈折率層97上に設けられた低屈折率層98と、光透過性基材95の他方の面上に積層されたハードコート層99とを備えている。
基材フィルム91の代わりに、光透過性基材と、光透過性基材の一方の面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高屈折率層と、高屈折率層上に設けられた低屈折率層と、光透過性基材の他方の面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高屈折率層と、この高屈折率層上に積層された低屈折率層とを備えた基材フィルムを用いてもよい。この場合、基材フィルムの両面に存在する低屈折率層上にそれぞれパターニングされた導電層を設ける。
光透過性基材95、ハードコート層96、99、高屈折率層97、および低屈折率層98としては、通常のタッチパネルセンサに用いられている光透過性基材、ハードコート層、高屈折率層、および低屈折率層を用いることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
<導電層>
導電層92、93の形状は特に限定されないが、例えば、正方形状やストライプ状が挙げられる。導電層92、93は取出パターン(図示せず)を介して端子部(図示せず)に接続されている。導電層92、93は、透明導電材料から構成された例を示しているが、導電層はメッシュ状の導線から構成することが可能である。透明導電材料としては、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化亜鉛、酸化インジウム(In)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化スズ、酸化亜鉛−酸化スズ系、酸化インジウム−酸化スズ系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物等が挙げられる。導線の材料としては、銀、銅、アルミニウム、またはこれらの合金等の遮光性のある金属材料が挙げられる。
導電層92、93の膜厚は、電気抵抗の仕様などに応じて適宜設定されるが、例えば10nm以上50nm以下であることが好ましい。
導電層92、93の形成方法は、特には限定されず、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、塗工法、印刷法などを用いることができる。導電層をパターニングする方法としては、例えばフォトリソグラフィー法が挙げられる。
導電層がメッシュ状の導線から構成されている場合、導線の幅は1μm以上20μm以下であることが好ましく、2μm以上15μm以下であることがより好ましい。これによって、観察者が視認する画像に対して導線が及ぼす影響を、無視可能な程度まで低くすることができる。
導電層がメッシュ状の導線から構成されている場合、導電層は導線によって形成された例えば矩形状の開口部を有している。導電層の開口率は、表示装置からの放出される映像光の特性などに応じて適宜設定されるが、例えば、80%以上90%以下の範囲内にある。また、開口部の配置ピッチは、求められる開口率や導線の幅の値に応じて、100μm以上1000μm以下の範囲内で適宜設定される。
<<光透過性接着層>>
光透過性接着層80は、表示パネル50とタッチパネル70との間に介在し、かつ表示パネル50とタッチパネル70の両方に接着されている。これにより、表示パネル50とタッチパネル70とが固定されている。光透過性接着層80は、硬化性樹脂前駆体を含む液状の硬化性接着層用組成物(例えば、OCR:optically clear resin)の硬化物から構成されている。
光透過性接着層80によって、表示パネル50とタッチパネル90とを固定する際には、まず、光透過性機能層11の表面11Aに液体状の硬化性接着層用組成物を塗布して、硬化性接着層用組成物の塗膜を形成する。次いで、タッチパネル90を介して硬化性接着層用組成物の塗膜に光を照射して、または熱を加えて、この塗膜を硬化させる。これにより、光透過性接着層80が形成されるとともに、表示パネル50とタッチパネル70が光透過性接着層80を介して一体化され、固定される。
光透過性接着層80の膜厚は、10μm以上50μm以下であることが好ましい。光透過性接着層の膜厚が10μm未満であると、薄すぎることにより表示パネルにノイズが発生してしまうことがあり、また光透過性接着層の膜厚が50μmを超えると、製造コストがかかりすぎてしまう。光透過性接着層の膜厚は、光透過性接着層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより求めることができる。具体的には、走査型電子顕微鏡の画像を用い、1画像の中で3箇所光透過性接着層の膜厚を計測し、これを5画像分行い、計測された膜厚の平均値を算出する。
[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、偏光フィルム、および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、第1の実施形態と重複する内容については、省略するものとする。また、図10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11は本実施形態に係る他の光学フィルムの概略構成図である。図12は本実施形態に係る偏光板の概略構成図であり、図13は本実施形態に係る他の偏光板の概略構成図であり、図14は本実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
<<<光学フィルム>>>
図10および図11に示される光学フィルム110、115は、基材を備えていない、すなわち基材レスの光学フィルムである。光学フィルム110は、光透過性機能層111と、光透過性機能層111に積層されたコア層12とを備えている。ただし、光学フィルム110は、光透過性機能層111を備えていればよく、コア層12を備えていなくともよい。また、光学フィルムとしては、光学フィルム110に限らず、図11に示されるように、光透過性機能層111と、光透過性機能層111に積層されたコア層12と、コア層12における光透過性機能層111側の面とは反対側の面に設けられた接着性向上層13とを備える光学フィルム115を用いてもよい。光学フィルム110、115の表面110A、115Aは、光透過性機能層111の表面111Aとなっている。光学フィルム110における表面110Aとは反対側の面である裏面110Bは、コア層12の表面12Aとなっており、光学フィルム115における表面115Aとは反対側の面である裏面115Bは、接着性向上層13の表面13Aとなっている。
本実施形態においては、光透過性機能層111は、ハードコート層112と、ハードコート層112の一方の面に積層された低屈折率層113とを備えており、低屈折率層113の表面113Aが光透過性機能層111の一方の面111A(以下、この面を「光透過性機能層の表面」と称する)となっている。また、コア層12は、光透過性機能層111の他方の面111B(以下、この面を「光透過性機能層の裏面」と称する。)側に積層されている。光学フィルム110、115は、ハードコート層112と低屈折率層113との間に他の層(例えば、屈折率がハードコート層112の屈折率よりも高い高屈折率層)を備えていてもよい。図10および図11において、図1および図2と同じ符号が付されている部材は、図1および図2で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。
本実施形態においても、光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)の1μm角および5μm角の領域内おいては、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっている。本実施形態において、光透過性機能層の表面形状をRa、RzおよびRpの3つのパラメータを用いて規定したのは、第1の実施形態と同様の理由からである。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRaが0.5nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRaが1.5nmを越えると、外光が光透過性機能層の表面の凹凸により様々な方向に乱反射してしまうので、光学フィルムを画像表示装置に組み込んだ際における画像表示装置の消灯時の画面の色味がさほど黒くならず、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRzが4nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRzが20nmを越えると、外光が光透過性機能層の表面の凹凸により様々な方向に乱反射してしまうので、光学フィルムを画像表示装置に組み込んだ際における画像表示装置の消灯時の画面の色味がさほど黒くならず、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。
光透過性機能層の表面の1μm角および5μm角の領域内おけるRpが2nm未満であると、平滑過ぎることにより光学フィルムをロール状に巻回したときに光学フィルム同士が貼り付いてしまうおそれがあり、またRpが15nmを越えると、外光が光透過性機能層の表面の凹凸により様々な方向に乱反射してしまうので、光学フィルムを画像表示装置に組み込んだ際における画像表示装置の消灯時の画面の色味がさほど黒くならず、水に対する接触角が大きくなり、また表面の凹凸によりヘイズ値が高くなり透明性が損なわれるおそれがある。
光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)の1μm角および5μm角の領域内おいては、Raの下限はそれぞれ0.6nm以上となっていることが好ましく、Raの上限はそれぞれ1.0nm以下となっていることが好ましい。また、光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)の1μm角および5μm角の領域内おいては、Rzの下限はそれぞれ5.0nm以上となっていることが好ましく、Rzの上限はそれぞれ15nm以下となっていることが好ましい。光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)の1μm角および5μm角の領域内おいては、Rpの下限はそれぞれ3.0nm以上となっていることが好ましく、Rpの上限はそれぞれ10nm以下となっていることが好ましい。
<<ハードコート層>>
ハードコート層112は、第1の実施形態で説明した光透過性機能層11と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。ただし、ハードコート層112の表面における1μm角および5μm角の領域内おいては、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっていなくともよい。
<<低屈折率層>>
低屈折率層113は、外部からの光(例えば蛍光灯、自然光等)が光学フィルム110、115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113はハードコート層111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113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。
低屈折率層113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13の厚みd(nm)は、下記式(1)を満たすものが好ましい。
=mλ/(4n) …(1)
上記式中、n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。
低屈折率層113は、低反射率化の観点から、下記式(2)を満たすものが好ましい。
120<n<145 …(2)
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。
低屈折率層113としては、低屈折率粒子とバインダ樹脂を含む層で構成することが可能である。
<低屈折率粒子>
低屈折率粒子としては、例えば、シリカまたはフッ化マグネシウムからなる中実または中空粒子等が挙げられる。これらの中でも、中空シリカ粒子が好ましく、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。
中空粒子の中でも、平均一次粒子径が1nm以上100nm以下の中空シリカ粒子が好ましい。中空シリカ粒子の平均一次粒子径は、例えば、断面電子顕微鏡(TEM、STEM等の透過型電子顕微鏡で倍率が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求めることができる。また、断面電子顕微鏡(TEM、STEM等の透過型電子顕微鏡で倍率が5万倍以上のものが好ましい)の画像を用い、縮尺を考慮し、手動にて平均値を算出することによって中空シリカ粒子の平均一次粒子径を求めてもよい。この場合、1画像の中で中空シリカ粒子のうち大きさが大きい方から10個の中空シリカ粒子を選び、これを5画像分行い、合計50個の中空シリカ粒子から平均値を算出する。また、中空シリカ粒子が単体で存在する場合、すなわち中空シリカ粒子が低屈折率層や低屈折率層用組成物に組み込まれる前の段階であれば、中空シリカ粒子の平均一次粒子径はレーザー散乱法によって測定することができる。レーザー散乱法による測定結果と断面電子顕微鏡の画像からの算出結果はほぼ等しくなる。
低屈折率粒子としては、表面に光重合性官能基を有するシリカ粒子(反応性シリカ粒子)を用いることが好ましい。このような表面に光重合性官能基を有するシリカ粒子は、シランカップリング剤等によってシリカ粒子を表面処理することによって作成することができる。シリカ粒子の表面をシランカップリング剤で処理する方法としては、シリカ粒子にシランカップリング剤をスプレーする乾式法や、シリカ粒子を溶剤に分散させてからシランカップリング剤を加えて反応させる湿式法等が挙げられる。
<バインダ樹脂>
バインダ樹脂は、光透過性機能層の樹脂の欄で説明した材料と同様の材料を用いることができる。
<<<光学フィルムの製造方法>>>
光学フィルム110、115は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、第1の実施形態と同様に、離型フィルム21を用意する。離型フィルム21を用意した後、離型フィルム21の一方の面に、低屈折率粒子と電離放射線重合性化合物とを含み、またはフッ素含有電離放射線重合性化合物を含む低屈折率層用組成物を塗布し、乾燥させて、低屈折率層用組成物の塗膜を形成する。次いで、塗膜に紫外線等の光を照射して、電離放射線重合性化合物またはフッ素含有電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜を硬化させて、低屈折率層113を形成する。
低屈折率層113を形成した後は、第1の実施形態と同様の手順で、低屈折率層113上にハードコート層112、およびコア層12、または低屈折率層113上にハードコート層112、コア層12、および接着性向上層13を形成する。
ハードコート層112上にコア層12、またはコア層12および接着性向上層13を形成した後、低屈折率層113から離型フィルム21を剥離する。これにより、離型フィルム21の表面形状が低屈折率層113の表面に転写され、図10および図11に示される光学フィルム110、115を得ることができる。
本実施形態においては、光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)の1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)が、それぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっているので、表面110Aが均一かつ平坦な光学フィルム110、115を得ることができる。
本実施形態においては、光透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)が均一かつ平坦となっているので、画像表示装置の消灯時の画面の色味をより黒くすることができる。すなわち、低屈折率層は通常シリカ粒子等の粒子を含んでいるので、低屈折率層の表面は凹凸が形成されやすい。このため、外光反射を低減させているものの、外光が低屈折率層の表面の凹凸により様々な方向に乱反射してしまい、消灯時の画面の色味が白っぽくなってしまう。これに対し、本実施形態においては、光学透過性機能層111の表面111A(低屈折率層113の表面113A)が均一かつ平坦となっているので、画像表示装置の消灯時の画面の色味をより黒くすることができる。したがって、光学フィルム110を画像表示装置に設置したとき、外光下であっても、画像表示装置の消灯時における画面の色味を、画面を取り囲む黒色の枠体の色味に合わせることができ、これにより画像表示装置の画面と枠体において一体感のあるデザインを実現することが可能となる。
<<<偏光フィルム>>>
図12および図13に示されるように、光学フィルム110、115は、第1の実施形態で説明した偏光フィルム30、35と同様の構造の偏光フィルム120、125に組み込むことができる。図12および図13において、図6および図7と同じ符号が付されている部材は、図6および図7で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。偏光フィルム125は、偏光フィルム35と同様の方法によって作製することが可能である。
<<<画像表示装置>>>
図14に示されるように、光学フィルム110、115は、画像表示装置130に組み込むことができる。画像表示装置130は、タッチパネルを備えていないものである。光学フィルム110は、表示パネル140に組み込まれており、画像表示装置130の観察者側の最表面を構成している。具体的には、低屈折率層113の表面113Aが、画像表示装置130の観察者側の表面となっている。図14において、図9と同じ符号が付されている部材は、図9で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。なお、図14に示される画像表示装置130には、光学フィルム110が組み込まれているが、光学フィルム110の代わりに光学フィルム115を組み込んでもよい。
[第3の実施形態]
以下、本発明の第3の実施形態に係る偏光フィルム、および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、第1および第2の実施形態と重複する内容については、省略するものとする。また、図15は本実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図であり、図16〜図18は本実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。
<<<偏光フィルム>>>
まず、図15に示される偏光フィルム140は、基材を備えていない、すなわち基材レスの偏光フィルムである。図15に示されるように、偏光フィルム140は、光透過性機能層141と、光透過性機能層141の一方の面側に設けられた偏光子142とを備えている。図15に示される偏光フィルム140は、光透過性機能層141と偏光子142との間に設けられたコア層143と、偏光子142における光透過性機能層141側の面とは反対側の面に貼り合わせられた保護フィルム144とをさらに備えている。偏光子142とコア層143は、接着剤145を介して貼り合わせられており、また偏光子142と保護フィルム144は、接着剤146を介して貼り合わせられている。本実施形態においては、保護フィルム144のみならず、光透過性機能層141およびコア層143も保護フィルムとして機能する。ただし、偏光フィルム140は、光透過性機能層141および偏光子142を備えていればよく、コア層143や保護フィルム144を備えていなくともよい。
光透過性機能層141、偏光子142、コア層143、保護フィルム144、接着剤145、146は、光透過性機能層11、偏光子31、コア層12、保護フィルム34、接着剤32、33と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。すなわち、上記した光透過性機能層11、偏光子31、コア層12、保護フィルム34、接着剤32、33に関する全ての記載が、光透過性機能層141、偏光子142、コア層143、保護フィルム144、接着剤145、146に適用されるものとする。ただし、光透過性機能層141の表面141Aの1μm角(1μm×1μm)および5μm角(5μm×5μm)の領域内おいては、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっているが、表面141AにおけるRa、Rz、Rpは必ずしもこの範囲に入っていなくともよい。
<<<偏光フィルムの製造方法>>>
偏光フィルム140は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図16(A)等に示されるような離型フィルム151を用意する。離型フィルム151は、離型フィルム21と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
離型フィルム151を用意した後、図16(A)に示されるように、離型フィルム151の一方の面151Aに光透過性機能層用組成物を塗布し、乾燥させて、光透過性機能層用組成物の塗膜152を形成する。光透過性機能層用組成物は、上記光学フィルムの製造方法の欄で説明した光透過性機能層用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、図16(B)に示されるように塗膜152に電離放射線を照射して、硬化性樹脂前駆体としての電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜152を硬化させて、光透過性機能層152を形成する。ここで、硬化の際、窒素パージを行うと、光透過性機能層が固まり過ぎてしまうので、窒素パージを行わずに光透過性機能層を固めることが好ましい。
離型フィルム151上に光透過性機能層141を形成した後、図16(C)に示されるように光透過性機能層141における離型フィルム151側の面とは反対側の面に硬化性樹脂前駆体としての電離放射線重合性化合物を含むコア層用組成物を塗布し、乾燥させて、コア層用組成物の塗膜153を形成する。コア層用組成物は、上記光学フィルムの製造方法の欄で説明したコア層用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、図17(A)に示されるように、塗膜153に電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜153を硬化させて、コア層143を形成する。
光透過性機能層141上にコア層143を形成した後、光透過性機能層141における離型フィルム151側とは反対側に偏光子142を貼り合わせる。本実施形態においては、光透過性機能層141における離型フィルム151側とは反対側にコア層143が形成されているので、図17(B)に示されるようにコア層143における光透過性機能層141側の面とは反対側の面に接着剤145を介して偏光子142を貼り合わせる。偏光子142とコア層143を積層する際には、予めコア層143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、偏光子142との接着性が良好になる。
次いで、図17(C)に示されるように、偏光子142における光透過性機能層141側の面とは反対側の面に、接着剤146を介して保護フィルム144を貼り合わせる。
保護フィルム144を貼り合わせた後、図18に示されるように光透過性機能層141から離型フィルム151を剥離する。これにより、図15に示される偏光フィルム140を得ることができる。なお、離型フィルム151を光透過性機能層141から剥離すると、離型フィルム151の表面形状が光透過性機能層141の表面141Aに転写される。
本実施形態においては、離型フィルム151上に光透過性機能層141を形成し、その後離型フィルム151を剥離するので、光透過性基材のような基材が存在しない偏光フィルム140を得ることができる。基材は、通常、薄くても25μm以上の厚みを有するので、光透過性機能層上に他の層を形成した場合であっても、基材を備える偏光フィルムよりは偏光フィルムの厚みを薄くできる。これにより、偏光フィルムの薄型化を実現できる。
本実施形態においては、光透過性機能層141の表面141Aの1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)が、それぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっているので、表面140Aが均一かつ平坦な偏光フィルム140を得ることができる。
本実施形態においては、偏光フィルム140の表面140Aが均一かつ平坦とすることが可能であるので、レベリング剤を表面140Aに析出させなくとも、水に対する接触角を低下させることができる。
本実施形態においては、離型フィルム151の表面形状を光透過性機能層141の表面141Aに転写して、光透過性機能層141の表面141Aの1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)が、それぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下であることを実現している。なお、光透過性基材上に光透過性機能層用組成物を塗布して、硬化させる方法のような従来の製造方法によっては、本実施形態のような光透過性機能層11の特定の表面形状を形成することは極めて困難である。
本実施形態においては、離型フィルム151の表面形状を光透過性機能層141の表面141Aに転写しているので、光透過性機能層141に含ませる添加物の影響を受けにくく、製造が容易となる。
このような偏光フィルム140は、例えば、画像表示装置と同様の画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。偏光フィルム140が組み込まれる画像表示装置は、偏光フィルム30の代わりに偏光フィルム140を用いたこと以外、画像表示装置40と同様の構造とすることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
[第4の実施形態]
以下、本発明の第4の実施形態に係る偏光フィルム、および画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、第1〜第3の実施形態と重複する内容については、省略するものとする。また、図19は本実施形態に係る偏光フィルムの概略構成図であり、図20〜図22は本実施形態に係る偏光フィルムの製造工程を模式的に示した図である。
<<<偏光フィルム>>>
図19示される偏光フィルム160は、基材を備えていない、すなわち基材レスの偏光フィルムである。偏光フィルム160は、光透過性機能層161と、光透過性機能層161の一方の面側に設けられた偏光子142とを備えている。図19に示される偏光フィルム160は、光透過性機能層161と偏光子142との間に設けられたコア層143と、偏光子142における光透過性機能層161側の面とは反対側の面に貼り付けられた保護フィルム144とをさらに備えている。偏光子142とコア層143は、接着剤145を介して貼り合わせられており、また偏光子142と保護フィルム144は、接着剤146を介して貼り合わせられている。本実施形態においては、保護フィルム144のみならず、光透過性機能層161およびコア層143も保護フィルムとして機能する。ただし、偏光フィルム160は、光透過性機能層161および偏光子142を備えていればよく、コア層143や保護フィルム144を備えていなくともよい。図19において、図15と同じ符号が付されている部材は、図15で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。
光透過性機能層161は、ハードコート層162と、ハードコート層162の一方の面に積層された低屈折率層163とを備えており、低屈折率層163の表面163Aが偏光フィルム160の表面160および光透過性機能層161の表面161Aとなっている。偏光フィルム160は、ハードコート層162と低屈折率層163との間に他の層(例えば、屈折率がハードコート層162の屈折率よりも高い高屈折率層)を備えていてもよい。
光透過性機能層161、ハードコート層162、低屈折率層163は、光透過性機能層111、ハードコート層112、低屈折率層113と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。すなわち、上記した光透過性機能層111、ハードコート層112、低屈折率層113に関する全ての記載が、光透過性機能層161、ハードコート層162、低屈折率層163に適用されるものとする。ただし、光透過性機能層161の表面161Aの1μm角(1μm×1μm)および5μm角(5μm×5μm)の領域内おいては、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっているが、表面161AにおけるRa、Rz、Rpは必ずしもこの範囲に入っていなくともよい。
<<<偏光フィルムの製造方法>>>
偏光フィルム160は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図20(A)に示されるような離型フィルム151を用意する。離型フィルム151を用意した後、図20(A)に示されるように、離型フィルム151の一方の面151Aに、低屈折率粒子と硬化性バインダ樹脂前駆体として電離放射線重合性化合物とを含み、または硬化性バインダ樹脂前駆体としてフッ素含有電離放射線重合性化合物を含む低屈折率層用組成物を塗布し、乾燥させて、低屈折率層用組成物の塗膜171を形成する。
次いで、図20(B)に示されるように、塗膜171に電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物またはフッ素含有電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜171を硬化させて、低屈折率層163を形成する。
離型フィルム151上に低屈折率層163を形成した後、図20(C)に示されるように、低屈折率層163上にハードコート層用組成物を塗布し、乾燥させて、ハードコート層用組成物の塗膜172を形成する。ハードコート層用組成物は、第3の実施形態で説明した光透過性機能層用組成物と同様であるので、ここでは、説明を省略するものとする。
次いで、図21(A)に示されるように塗膜172に電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜123を硬化させて、ハードコート層162を形成する。
離型フィルム151上にハードコート層162を形成した後、図21(B)に示されるようにハードコート層162における離型フィルム151側の面とは反対側の面に電離放射線重合性化合物を含むコア層用組成物を塗布し、乾燥させて、コア層用組成物の塗膜153を形成する。コア層用組成物は、第1の実施形態で説明したコア層用組成物と同様であるので、ここでは、説明を省略するものとする。
次いで、図21(C)に示されるように、塗膜153に電離放射線を照射して、電離放射線重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜153を硬化させて、コア層143を形成する。
ハードコート層162上にコア層143を形成した後、ハードコート層162における離型フィルム151側とは反対側に偏光子142を貼り合わせる。本実施形態においては、本実施形態においては、ハードコート層162における離型フィルム151側とは反対側にコア層143が形成されているので、図22(A)に示されるようにコア層143におけるハードコート層162側の面とは反対側の面に接着剤145を介して偏光子142を貼り合わせる。偏光子142とコア層143を貼り合わせる際には、予めコア層143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、偏光子142との接着性が良好になる。
次いで、図22(B)に示されるように、偏光子142における低屈折率層163の面とは反対側の面に接着剤146を介して保護フィルム144を貼り合わせる。
保護フィルム144を貼り合わせた後、図22(C)に示されるように低屈折率層163から離型フィルム151を剥離する。これにより、図19に示される偏光フィルム160を得ることができる。離型フィルム151を低屈折率層163から剥離すると、離型フィルム151の表面形状が低屈折率層163の表面163Aに転写される。
本実施形態においては、離型フィルム151上に光透過性機能層161を形成し、その後離型フィルム151を剥離するので、光透過性基材のような基材が存在しない偏光フィルム160を得ることができる。基材は、通常、薄くても25μm以上の厚みを有するので、光透過性機能層161上に他の層を形成した場合であっても、基材を備える偏光フィルムよりは偏光フィルムの厚みを薄くできる。これにより、偏光フィルムの薄型化を実現できる。
本実施形態においては、光透過性機能層161の表面161A(低屈折率層163の表面163A)の1μm角および5μm角の領域内における算術平均粗さ(Ra)が、それぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下となっているので、表面160Aが均一かつ平坦な偏光フィルム110を得ることができる。
本実施形態においては、光透過性機能層161の表面161A(低屈折率層163の表面163A)が均一かつ平坦となっているので、画像表示装置の消灯時の画面の色味をより黒くすることができる。すなわち、低屈折率層は通常シリカ粒子等の粒子を含んでいるので、低屈折率層の表面は凹凸が形成されやすい。このため、外光反射を低減させているものの、外光が低屈折率層の表面の凹凸により様々な方向に乱反射してしまい、消灯時の画面の色味が白っぽくなってしまう。これに対し、本実施形態においては、光学透過性機能層161の表面161A(低屈折率層163の表面163A)が均一かつ平坦となっているので、画像表示装置の消灯時の画面の色味をより黒くすることができる。したがって、偏光フィルム110を画像表示装置に設置したとき、外光下であっても、画像表示装置の消灯時における画面の色味を、画面を取り囲む黒色の枠体の色味に合わせることができ、これにより画像表示装置の画面と枠体において一体感のあるデザインを実現することが可能となる。
このような偏光フィルム160は、例えば、画像表示装置と同様の画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。偏光フィルム160が組み込まれる画像表示装置は、偏光フィルム30の代わりに偏光フィルム160を用いたこと以外、画像表示装置40と同様の構造とすることができるので、ここでは説明を省略するものとする。
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。なお、下記の「固形分100%換算値」とは、溶剤希釈品中の固形分を100%としたときの値である。
<ハードコート層用組成物>
まず、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等を得た。
(ハードコート層用組成物1)
・反応性異形シリカ(無機粒子、製品名「ELCOM V8803」、日揮触媒化成社製):30質量部
・エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(製品名「BPE−20」、第一工業製薬社製、2官能):56質量部
・ウレタンアクリレートプレポリマー(製品名「UN−350」、根上工業社製、重量平均分子量12500、2官能):14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):4質量部
・レベリング剤(製品名「F568」、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・メチルイソブチルケトン(MIBK):150質量部
(ハードコート層用組成物2)
・反応性異形シリカ(無機粒子、製品名「ELCOM V8803」、日揮触媒化成社製):45質量部
・エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(製品名「BPE−20」、第一工業製薬社製、2官能):44質量部
・ウレタンアクリレートプレポリマー(製品名「UN−350」、根上工業社製、重量平均分子量12500、2官能):11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):4質量部
・レベリング剤(製品名「F568」、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・メチルイソブチルケトン(MIBK):150質量部
(ハードコート層用組成物3)
・反応性異形シリカ(製品名「ELCOM V8803」、日揮触媒化成社製):60質量部
・エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(製品名「BPE−20」、第一工業製薬社製、2官能):32質量部
・ウレタンアクリレートプレポリマー(製品名「UN−350」、根上工業社製、重量平均分子量12500、2官能):8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):4質量部
・レベリング剤(製品名「F568」、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・メチルイソブチルケトン(MIBK):150質量部
<コア層用組成物>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、コア層用組成物1を得た。
(コア層用組成物1)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV−3310B」、日本合成化学社製、重量平均分子量5000、2官能):40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):4質量部
・レベリング剤(製品名「F568」、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・紫外線吸収剤(製品名「TINUVIN400」、BASFジャパン社製):3質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):60質量部
(コア層用組成物2)
・ウレタンアクリレート(製品名「UV−3310B」、日本合成化学社製、重量平均分子量5000、2官能):40質量部
・ポリエステルアクリレート(製品名「M7100」、東亞合成社製、多官能):4質量部
・シランカップリング剤(製品名「A1597」、東京化成工業社製、反応性官能基:アクリロイル基、加水分解性基:メトキシ基):1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):4質量部
・レベリング剤(製品名「F568」、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・紫外線吸収剤(製品名「TINUVIN400」、BASFジャパン社製):3質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):60質量部
(接着性向上層用組成物1)
・ポリエステルアクリレート(製品名「M7100」、東亞合成社製、多官能):4質量部
・シランカップリング剤(製品名「A1597」、東京化成工業社製、反応性官能基:アクリロイル基、加水分解性基:メトキシ基):1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):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・シクロヘキサノン:25質量部
(接着性向上層用組成物2)
・イソシアヌル酸EO変性ジおよびトリアクリレート(製品名「M313」、東亞合成社製、2および3官能混合物):4質量部
・シランカップリング剤(製品名「A1597」、東京化成工業社製、反応性官能基:アクリロイル基、加水分解性基:メトキシ基):1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):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・シクロヘキサノン:25質量部
(接着性向上層用組成物3)
・ポリエステルアクリレート(製品名「M7100」、東亞合成社製、多官能):4質量部
・シランカップリング剤(製品名「G0210」、東京化成工業社製、反応性官能基:アクリロイル基、加水分解性基:メトキシ基):1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):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・シクロヘキサノン:25質量部
<コート層用組成物>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、コート層用組成物を得た。
(コート層用組成物1)
・2−エチルヘキシルEO変性アクリレート(製品名「M−120」、東亞合成社製、単官能):4質量部
・シランカップリング剤(製品名「A1597」、東京化成工業社製、反応性官能基:アクリロイル基、加水分解性基:メトキシ基):1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):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・シクロヘキサノン:25質量部
(コート層用組成物2)
・ポリエステルアクリレート(製品名「M7100」、東亞合成社製、多官能):4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):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・シクロヘキサノン:25質量部
<低屈折率装用組成物>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、低屈折率層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物1)
・エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(製品名「BPE−20」、第一工業製薬社製、2官能):1.2質量部
・中空シリカ粒子(固形分20質量%、平均一次粒子径50nm、空隙率40%):7.4質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア127」、BASF社製):0.2質量部
・レベリング剤(製品名「セイカビーム10−28(MB)」、大日精化工業社製):0.05質量部
・分散剤(製品名「KBM−5103」、信越化学社製):0.05質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):91.1質量部
(低屈折率層用組成物2)
・ネオペンチルグリコールPO変性ジアクリレート(製品名「Miramer M216」、東洋ケミカルズ社製、2官能):1.2質量部
・中空シリカ粒子(固形分20質量%、平均一次粒子径50nm、空隙率40%):7.4質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア127」、BASF社製):0.2質量部
・レベリング剤(製品名「セイカビーム10−28(MB)」、大日精化工業社製):0.05質量部
・分散剤(製品名「KBM−5103」、信越化学社製):0.05質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):91.1質量部
<実施例A1>
まず、離型フィルムとしての厚さ100μmの片面易接着処理がされたポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルムの未処理側面に、ハードコート層組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が200mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚が5μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ハードコート層上に、上記コア層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が300mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が10μmのコア層を形成した。これにより、膜厚5μmのハードコート層および膜厚10μmのコア層をこの順で備える厚みが15μm光学フィルムおよび離型フィルムと光学フィルムからなる積層体を形成した。光学フィルムの厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光学フィルムの断面を撮影し、その断面の画像において光学フィルムの厚みを20箇所測定し、その20箇所の厚みの平均値とした。
次いで、積層体を、2規定、温度55℃の水酸化ナトリウム水溶液に3分間浸漬させることによって、積層体を鹸化処理した。一方で、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、偏光子を作製し、また偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤(ポリビニルアルコール樹脂(製品名「PVA−117」、クラレ社製)を純水にて固形分5%に希釈したポリビニルアルコール水溶液)を塗布した。
偏光子の一方の面に光学フィルムのコア層が接し、かつ偏光子の他方の面に鹸化処理済みの厚さ80μmのトリアセチルセルロース基材(TAC基材)が接するように、光学フィルム、偏光子、TAC基材を配置した。この状態で、100℃で10分間乾燥して、光学フィルムと偏光子およびTAC基材と偏光子がポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせられた偏光フィルムを得た。
最後に、ポリエチレンテレフタレートフィルムをハードコート層の表面から剥離して、ハードコート層の表面が露出した偏光フィルムを得た。
<実施例A2>
実施例A2においては、ハードコート層用組成物1の代わりにハードコート層用組成物2を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例A3>
実施例A3においては、ハードコート層用組成物1の代わりにハードコート層用組成物3を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例A4>
実施例A4においては、コア層を形成した後に、コア層上に接着性向上層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して、コア層上に膜厚が500nmの接着性向上層を形成したこと以外は、実施例A1と同様にして光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例A5>
実施例5においては、接着性向上層用組成物1の代わりに接着性向上層用組成物2を用いたこと以外は、実施例A4と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例A6>
実施例A6においては、接着性向上層用組成物1の代わりに接着性向上層用組成物3を用いたこと以外は、実施例A4と同様にして、光学フィルムを得た。
<実施例A7>
まず、離型フィルムとしての厚さ100μmの片面易接着処理がされたポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルムの未処理側面に、上記低屈折率層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚が110nmの低屈折率層を形成した。
低屈折率層を形成した後、ハードコート層組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が200mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚が5μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ハードコート層上に、上記コア層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が300mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が10μmのコア層を形成した。これにより、膜厚110nmの低屈折率層、膜厚5μmのハードコート層および膜厚10μmのコア層をこの順で備える厚みが約15.1μm光学フィルムおよび離型フィルムと光学フィルムからなる積層体を形成した。光学フィルムの厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、光学フィルムの断面を撮影し、その断面の画像において光学フィルムの厚みを20箇所測定し、その20箇所の厚みの平均値とした。
次いで、積層体を、2規定、温度55℃の水酸化ナトリウム水溶液に3分間浸漬させることによって、積層体を鹸化処理した。一方で、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、偏光子を作製し、また偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤(ポリビニルアルコール樹脂(製品名「PVA−117」、クラレ社製)を純水にて固形分5%に希釈したポリビニルアルコール水溶液)を塗布した。
偏光子の一方の面に光学フィルムのコア層が接し、かつ偏光子の他方の面に鹸化処理済みの厚さ80μmのトリアセチルセルロース基材(TAC基材)が接するように、光学フィルム、偏光子、TAC基材を配置した。この状態で、100℃で10分間乾燥して、光学フィルムと偏光子およびTAC基材と偏光子がポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせられた偏光フィルムを得た。
最後に、ポリエチレンテレフタレートフィルムを低屈折率層の表面から剥離して、低屈折率層の表面が露出した偏光フィルムを得た。
<実施例A8>
実施例A8においては、コア層を形成した後に、コア層上に接着性向上層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して、コア層上に膜厚が500nmの接着性向上層を形成したこと以外は、実施例A7と同様にして光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例A9>
実施例A9においては、接着性向上層用組成物1の代わりに接着性向上層用組成物2を用いたこと以外は、実施例A8と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例A10>
実施例A10においては、接着性向上層用組成物1の代わりに接着性向上層用組成物3を用いたこと以外は、実施例A8と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<比較例A1>
比較例1においては、厚さ80μmのトリアセチルセルロース基材(製品名「TD80UL M」、富士フィルム社製)を準備し、トリアセチルセルロース基材の一方の面に、ハードコート層組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が200mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させた。これにより、トリアセチルセルロース基材と、膜厚10μmのハードコート層をこの順で備える光学フィルムを得た。
次いで、光学フィルムを、2規定、温度55℃の水酸化ナトリウム水溶液に3分間浸漬させることによって、光学フィルムを鹸化処理した。一方で、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、偏光子を作製し、また偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤(ポリビニルアルコール樹脂(製品名「PVA−117」、クラレ社製)を純水にて固形分5%に希釈したポリビニルアルコール水溶液)を塗布した。
偏光子の一方の面に光学フィルムのトリアセチルセルロース基材が接し、かつ偏光子の他方の面に鹸化処理済みの厚さ80μmの他のトリアセチルセルロース基材が接するように、光学フィルム、偏光子、トリアセチルセルロース基材を配置した。この状態で、100℃で10分間乾燥して、光学フィルムと偏光子およびトリアセチルセルロース基材と偏光子がポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせられた偏光フィルムを得た。
<比較例A2>
比較例A2においては、片面易接着処理がされたポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて、非シリコーン系離型剤で表面処理された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「TN100」、東洋紡社製)を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを作製した。
<比較例A3>
比較例A3においては、コア層用組成物1の代わりに、コア層用組成物2を用いたこと以外は、比較例A2と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを作製した。
<比較例A4>
比較例A4においては、コア層を形成した後、かつ離型フィルムを剥離する前に、コア層上にコート層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して、コア層上に膜厚が500nmのコート層を形成したこと以外は、比較例A2と同様にして光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<比較例A5>
比較例A5においては、コート層用組成物1の代わりにコート層用組成物2を用いたこと以外は、比較例A4と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<比較例A6>
まず、基材としての厚さ80μmのトリアセチルセルロース基材(製品名「TD80UL M」、富士フィルム社製)の片面にハードコート層組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚が5μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、低屈折率層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が110nmの低屈折率層を形成した。これにより、トリアセチルセルロース基材上にハードコート層および低屈折率層が形成された光学フィルムを作製した。
次いで、光学フィルムを、2規定、温度55℃の水酸化ナトリウム水溶液に3分間浸漬させることによって、光学フィルムを鹸化処理した。一方で、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させ、その後、一軸延伸して配向させることによって、偏光子を作製し、また偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤(ポリビニルアルコール樹脂(製品名「PVA−117」、クラレ社製)を純水にて固形分5%に希釈したポリビニルアルコール水溶液)を塗布した。
偏光子の一方の面に光学フィルムのトリアセチルセルロース基材が接し、かつ偏光子の他方の面に鹸化処理済みの厚さ80μmの他のトリアセチルセルロース基材が接するように、光学フィルム、偏光子、トリアセチルセルロース基材を配置した。この状態で、100℃で10分間乾燥して、光学フィルムと偏光子およびトリアセチルセルロース基材と偏光子がポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせられた偏光フィルムを得た。
<比較例A7>
比較例7においては、片面易接着処理がされたポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて、非シリコーン系離型剤で表面処理された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「TN100」、東洋紡社製)を用いたこと以外は、実施例A7と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを作製した。
<比較例A8>
比較例A8においては、コア層用組成物1の代わりに、コア層用組成物2を用いたこと以外は、比較例A7と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを作製した。
<比較例A9>
比較例A9においては、コア層を形成した後に、コア層上にコート層用組成物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、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して、コア層上に膜厚が500nmのコート層を形成したこと以外は、比較例A7と同様にして光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<比較例A10>
比較例A10においては、コート層用組成物1の代わりにコート層用組成物2を用いたこと以外は、比較例A9と同様にして、光学フィルムおよび偏光フィルムを得た。
<実施例B1>
実施例B1においては、実施例A1と同様にして、偏光フィルムを得た。
<実施例B2>
実施例B2においては、ハードコート層用組成物1の代わりにハードコート層用組成物2を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、偏光フィルムを得た。
<実施例B3>
実施例B3においては、ハードコート層用組成物1の代わりにハードコート層用組成物3を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、偏光フィルムを得た。
<実施例B4>
実施例B4においては、実施例A7と同様にして、偏光フィルムを得た。
<実施例B5>
実施例B5においては、低屈折率層用組成物1の代わりに低屈折率層用組成物2を用いたこと以外は、実施例B4と同様にして、偏光フィルムを得た。
<比較例B1>
比較例B1においては、比較例A1と同様にして、偏光フィルムを得た。
<比較例B3>
比較例B3においては、ハードコート層用組成物1の代わりにハードコート層用組成物3を用いたこと以外は、比較例B1と同様にして、偏光フィルムを得た。
<比較例B4>
比較例B4においては、比較例A4と同様にして、偏光フィルムを得た。
<比較例B5>
比較例B5においては、低屈折率層用組成物1の代わりに低屈折率層用組成物2を用いたこと以外は、比較例B4と同様にして、偏光フィルムを得た。
<Ra、Rz、Rp算出>
実施例A1〜A10および比較例A1〜A10で得られた光学フィルムならびに実施例B1〜B5および比較例B1〜B5で得られた偏光フィルムの表面(実施例A1〜A6、実施例B1〜B3、比較例A1〜A5および比較例B1〜B3においてはハードコート層の表面、実施例A7〜A10、実施例B4、B5、比較例A6〜A10および比較例B4、B5においては低屈折率層の表面)において、原子間力顕微鏡(製品名「WET−9400」、島津製作所製)を用いて測定エリア1μm角および5μm角でそれぞれ表面形状を観察し、観察した表面形状のデータからRa、Rz、Rpを算出した。Ra、RzおよびRpの定義はJIS B0601:2001に従うものとする。具体的には、まず、各光学フィルムおよび各偏光フィルムにおいて、少なくとも目視で異常のない箇所(大きい異物や擦りキズ等がない箇所)をランダムに3箇所選び出し、5mm角にカットして、それぞれ、3つのサンプルを得た。一方で、直径15mmおよび厚み1mmの平坦な円形の金属板を複数枚用意し、それぞれの金属板に、日新EM株式会社製のカーボン両面テープを貼り付けた。そのテープ上に1つのサンプルを、サンプルの表面(光学フィルムや偏光フィルムの表面)が上側となるようにそれぞれ貼り付けた。そして、テープとサンプルの接着を確実なものとするために、サンプル付き金属板をデシケーターの中で一晩放置した。一晩放置後、サンプル付き金属板を原子間力顕微鏡(製品名「WET−9400」、島津製作所製)の測定台の上に磁石で固定し、タッピングモードにて、測定エリア1μm角および5μm角で、原子間力顕微鏡により表面形状を観察した。そして、観察したデータから原子間力顕微鏡に内蔵されている面解析ソフトを用いて、Ra、Rz、Rpを算出した。なお、面解析時における縦のスケールは20nmとした。観察は室温で行い、カンチレバーとしてはNanoWorld社製のNCHR−20を使用した。また、観察に際しては、1つのサンプルに対して、ランダムに5箇所を選び、3サンプル×5箇所(計15点)について、それぞれ表面形状を観察した。得られた15点のデータ全てにおいて、原子間力顕微鏡に内蔵の面解析ソフトを用いてRa、Rz、Rpを算出し、15点の算術平均値をそれぞれのサンプルのRa、Rz、Rpとした。
<光学フィルム等の表面における水に対する接触角測定>
実施例A1〜A10および比較例A1〜A10で得られた鹸化処理後の光学フィルムや実施例B1〜B5および比較例B1〜B5で得られた偏光フィルムの表面(実施例A1〜A6、実施例B1〜B3、比較例A1〜A5および比較例B1〜B3においてはハードコート層の表面、実施例A7〜A10、実施例B4、B5、比較例A6〜A10および比較例B4、B5においては低屈折率層の表面)において、以下のようにして、水に対する接触角を測定した。具体的には、実施例A1〜A10および比較例A1〜A10で得られた光学フィルムや実施例B1〜B5および比較例B1〜B5で得られた偏光フィルムの表面において、離型フィルムを剥離してから24時間経過後に、JIS R3257:1999に記載の静滴法に従って25℃でハードコート層の表面における水に対する接触角を、顕微鏡式接触角計(製品名「CA−QIシリーズ」、協和界面化学株式会社製)を用いて、測定した。なお、水に対する接触角は、3回測定して得られた値の算術平均値とした。
<光学フィルムの裏面における水に対する接触角測定>
実施例A1〜A10および比較例A2〜A5、A7〜A10で得られた鹸化処理後の光学フィルムの裏面(実施例A1〜A3、A7および比較例A2、A3、A7、A8においてはコア層の表面、実施例A4〜A6、A8〜A10においては接着性向上層の表面、比較例A4、A5、A9、A10においてはコート層の表面)において、以下のようにして、水に対する接触角を測定した。具体的には、光学フィルムの裏面において、JIS R3257:1999に記載の静滴法に従って25℃で光学フィルムの裏面における水に対する接触角を、顕微鏡式接触角計(製品名「CA−QIシリーズ」、協和界面化学株式会社製)を用いて、測定した。なお、水に対する接触角は、3回測定して得られた値の算術平均値とした。
<外観評価1>
実施例A1〜A10および比較例A1〜A10で得られた光学フィルムや実施例B1〜B5および比較例B1〜B5で得られた偏光フィルムの表面(実施例A1〜A6、実施例B1〜B3、比較例A1〜A5および比較例B1〜B3においてはハードコート層の表面、実施例A7〜A10、実施例B4、B5、比較例A6〜A10および比較例B4、B5においては低屈折率層の表面)を、原子間力顕微鏡(製品名「WET−9400」、島津製作所製)を用いて観察し、評価した。評価基準は以下の通りとした。
○ :表面が均一かつ平坦であった。
△:表面において多少凹凸が確認された。
×:表面において凹凸が際立っていた。
<外観評価2>
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A7〜A10および比較例A6〜A10に係る光学フィルムを、低屈折率層が最表面となるように、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)により貼り付けた。また、ソニー社製液晶テレビ「KDL−40X2500」の最表面の偏光板を剥離し、実施例B4、B5および比較例B4、B5に係る偏光フィルムを、低屈折率層が最表面となるように、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)により貼り付けた。これらの液晶テレビを、照度が約1000Lxの環境下の室内に設置した。この液晶テレビの消灯時の外観を目視により観察し、評価した。評価基準は以下の通りとした。
○:画面の色味が黒く、テレビの枠体と一体感があった。
×:画面の色味が白っぽく、テレビの枠体と一体感がなかった。
<鉛筆硬度測定>
実施例A1〜A10および比較例A1〜A10で得られた偏光フィルムの表面(実施例A1〜A6および比較例A1〜A5においてはハードコート層の表面、実施例A7〜A10および比較例A6〜A10においては低屈折率層の表面)の鉛筆硬度を測定した。具体的には、偏光フィルムを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS−S−6006が規定する試験用鉛筆を用いて、偏光フィルムの表面においてJIS K5600−5−4:1999に規定する鉛筆硬度試験(4.9N荷重)を行い、傷がつかなかった最も高い硬度を鉛筆硬度とした。
<剥離試験>
実施例A4〜A6、A8〜A10および比較例A4、A5、A9、A10に係る偏光フィルムにおいて、接着性を評価するために、180度剥離試験を行った。具体的には、まず、偏光フィルムの光学フィルム側の面を、寺岡製作所製の両面テープ「751B」により、ガラス板に、ガラス板から偏光フィルムがはみ出すように偏光フィルムを貼り付けた。ガラス板からはみ出した偏光フィルムをチャックにて掴み、180度の角度で300mm/minの速度で引張り試験を行い、その時の接着剤と接着性向上層の界面の剥離強度を測定した。ストローク量(引っ張り長さ)100mm〜200mmの間を平均化した強度を剥離強度とした。
<引張り破断強度測定>
実施例A1〜A10および比較例A2〜A5、A7〜A10に係る光学フィルムにおいて、靭性を評価するために、引張り破断強度を測定した。具体的には、JIS−K7161−1:2014に準拠して、テンシロン万能試験機を用い、幅25mm、チャック間距離80mmで試験速度300mm/minで光学フィルムを引っ張り、光学フィルムが破断した際に光学フィルムに加えられていた応力を測定し、この応力を引張り破断強度とした。なお、光学フィルムの引張り破断強度は、積層体から離型フィルムを剥離した状態で測定した。引張り破断強度は、3回測定して得られた値の算術平均値とした。
<ヘイズ測定>
実施例A1〜A10および比較例A3〜A5、A8〜A10に係る光学フィルムにおいて、80℃、相対湿度90%の環境下で24時間放置する耐湿熱性試験を行い、光学フィルムにおける耐湿熱性試験の前後のヘイズ値(全ヘイズ値)をそれぞれ測定した。ヘイズ値は、JIS K7136:2000に準拠して、ヘイズメーター(製品名「HM−150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、求めた。耐熱性試験は光学フィルムに離型フィルムが付いた積層体の状態で行われ、ヘイズ測定の際には、積層体から離型フィルムを剥離し、光学フィルム単体とした状態でヘイズを測定した。ヘイズ値は、3回測定して得られた値の算術平均値とした。
以下、結果を表1〜表3に示す。
Figure 0006856028
Figure 0006856028
Figure 0006856028
比較例A1〜A10に係る光学フィルムにおいては、光学フィルムの表面の1μm角および5μm角の領域において、Raがそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であること、Rzがそれぞれ4nm以上20nm以下であること、およびRpがそれぞれ2nm以上15nm以下であることの少なくともいずれかを満たしていないため、表面が均一かつ平坦な光学フィルムは得られていなかった。これに対し、実施例A1〜A10に係る光学フィルムにおいては、光学フィルムの表面の1μm角および5μm角の領域において、Raがそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であること、Rzがそれぞれ4nm以上20nm以下であること、およびRpがそれぞれ2nm以上15nm以下であることの全てを満たしていたため、表面が均一かつ平坦な光学フィルムが得られた。
また、比較例A1〜A10に係る光学フィルムの表面においては、光学フィルムの表面の水に対する接触角が高く、また比較例A6〜A10に係る光学フィルムにおいては、画面の色味が白っぽく、テレビの枠体と一体感がなかった。これに対し、実施例A1〜A10に係る光学フィルムの表面においては、光学フィルムの表面の水に対する接触角が低く、また実施例A7〜A10に係る光学フィルムにおいては、画面の色味が黒く、テレビの枠体と一体感があった。
また、表2に示されるように、実施例A4〜A6、A8〜A10に係る光学フィルムは、比較例A4、A5、A9、A10に係る光学フィルムよりも光学フィルムと接着剤との接着性が良好であったため、光学フィルムと偏光子とが剥離しにくかった。これにより、コア層上に接着性向上層を形成することによって、接着剤との接着性が向上することが確認された。
また、比較例A3、A8に係る光学フィルムは、コア層が硬くなりすぎてしまったために、引張り破断強度が30N/mm未満であった。これに対し、実施例A4〜A6、A8〜A10に係る光学フィルムは、コア層と接着性向上層とに分けているので、コア層が硬くなりすぎず、引張り破断強度が30N/mm以上であった。これにより、コア層上に接着性向上層を形成することによって、優れた靭性を有する光学フィルムが得られることが確認された。
また、実施例A4〜A6、A8〜A10に係る光学フィルムは、実施例A1〜A3、A7に係る光学フィルムに比べて耐湿熱性試験後のヘイズ値が低かった。これは、実施例A1〜A3、A7に係る光学フィルムは、耐湿熱性試験によってコア層に分散していた紫外線吸収剤がコア層の表面に析出したのに対し、実施例A4〜A6、A8〜A10に係る光学フィルムは、コア層上に接着性向上層が形成されていたので、接着性向上層によって紫外線吸収剤の析出が抑制されたためであると考えられる。なお、実施例A1〜A3、A7に係る光学フィルムの裏面に析出した物質を採取して、赤外分光法によって分析したところ、この析出した物質は紫外線吸収剤であることが確認された。
表3に示されるように、比較例B1〜B5に係る偏光フィルムは、基材としてのトリアセチルセルロースフィルムを備えていたので、実施例B1〜B5に係る偏光フィルムより厚みが大きかった。これにより、実施例B1〜B5に係る偏光フィルムにおいては、薄型化を実現できることが確認できた。
比較例B1〜B5に係る偏光フィルムにおいては、偏光フィルムの表面の1μm角および5μm角の領域において、Raがそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であること、Rzがそれぞれ4nm以上20nm以下であること、およびRpがそれぞれ2nm以上15nm以下であることの少なくともいずれかを満たしていないため、表面が均一かつ平坦な偏光フィルムは得られていなかった。これに対し、実施例B1〜B5に係る偏光フィルムにおいては、偏光フィルムの表面の1μm角および5μm角の領域において、Raがそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であること、Rzがそれぞれ4nm以上20nm以下であること、およびRpがそれぞれ2nm以上15nm以下であることの全て満たしていないため、表面が均一かつ平坦な偏光フィルムが得られた。
比較例B1〜B5に係る偏光フィルムにおいては、水に対する接触角が高く、また比較例B4、B5に係る偏光フィルムにおいては、画面の色味が白っぽく、テレビの枠体と一体感がなかった。これに対し、実施例B1〜B5に係る偏光フィルムにおいては、水に対する接触角が低く、また実施例B4、B5に係る偏光フィルムにおいては、画面の色味が黒く、テレビの枠体と一体感があった。
10、15、110、115…光学フィルム
10A、15A、110A、115A、140A、160A…表面
10B、15B、110B、115B…裏面
11、111、141、161…光透過性機能層
11A、111A…一方の面(表面)
11B、111A…他方の面(裏面)
12、143…コア層
30、35、120、125、140、160…偏光フィルム
31、142…偏光子
40…画像表示装置
50…表示パネル
55…表示素子
70…タッチパネル
112、162…ハードコート層
113、163…低屈折率層

Claims (27)

  1. 光透過性機能層を備え、偏光フィルムの保護フィルムとして用いられる基材レスの光学フィルムであって、
    前記光透過性機能層の一方の面が、前記光学フィルムの表面をなし、
    前記光透過性機能層の前記一方の面の1μm角および5μm角の領域内において、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下であり、
    前記光透過性機能層の他方の面側に積層されたコア層をさらに備え、
    前記コア層の膜厚が、5μm以上40μm以下である、光学フィルム。
  2. 前記光透過性機能層の膜厚が2μm以上15μm以下であり、かつ前記コア層の膜厚が5μm以上30μm以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記コア層が、電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含む、請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4. 前記光透過性機能層が無機粒子を含む、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。
  5. 前記無機粒子が異形シリカ粒子である、請求項に記載の光学フィルム。
  6. 前記光透過性機能層がハードコート層である、請求項1ないしのいずれか一項に記載の光学フィルム。
  7. 前記光透過性機能層が、ハードコート層と、前記ハードコート層の一方の面側に形成され、かつ屈折率が前記ハードコート層の屈折率より低い低屈折率層とを備え、かつ前記低屈折率層の表面が前記光透過性機能層の前記一方の面となっている、請求項1ないしのいずれか一項に記載の光学フィルム。
  8. 前記コア層における光透過性機能層側の面とは反対側の面に設けられた接着性向上層をさらに備える、請求項1ないしのいずれか一項に記載の光学フィルム。
  9. 前記光学フィルムの引張り破断強度が30N/mm以上である、請求項1ないしのいずれか一項に記載の光学フィルム。
  10. 鹸化処理後の前記接着性向上層の表面における水に対する接触角が、80°以下である、請求項に記載の光学フィルム。
  11. 前記接着性向上層が、電離放射線重合性化合物の硬化物からなるバインダ樹脂と、シランカップリング剤とを含む、請求項または10に記載の光学フィルム。
  12. 前記電離放射線重合性化合物が、多官能電離放射線重合性モノマーである、請求項11に記載の光学フィルム。
  13. 請求項1ないし12のいずれか一項に記載の光学フィルムと、
    前記光学フィルムの表面側とは反対側に設けられた偏光子と
    を備える偏光フィルム。
  14. 光透過性機能層と、前記光透過性機能層の一方の面側に設けられた偏光子とを備える偏光フィルムの製造方法であって、
    離型フィルムの一方の面に、硬化性樹脂前駆体を含む光透過性機能層用組成物を塗布し、乾燥させて、前記光透過性機能層用組成物の塗膜を形成する工程と、
    前記塗膜を硬化させて、前記光透過性機能層を形成する工程と、
    前記光透過性機能層における離型フィルム側とは反対側に偏光子を貼り合わせる工程と、
    前記光透過性機能層から前記離型フィルムを剥離する工程と
    を備え
    前記偏光子を貼り合わせる前に、前記光透過性機能層における離型フィルム側の面とは反対側の面に、コア層を形成する工程とをさらに備え、前記偏光子が前記コア層における光透過性機能層側の面とは反対側の面に貼り合わせられ、
    前記離型フィルムの前記一方の面の1μm角および5μm角の領域内において、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大谷深さ(Rv)がそれぞれ2nm以上15nm以下である、偏光フィルムの製造方法。
  15. 前記光透過性機能層の膜厚が2μm以上15μm以下である、請求項14に記載の偏光フィルムの製造方法。
  16. 前記コア層の膜厚が5μm以上40μm以下である、請求項14または15に記載の偏光フィルムの製造方法。
  17. 前記コア層が、電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含む、請求項14ないし16のいずれか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。
  18. 前記光透過性機能層用組成物が、アルキレンオキサイド変性アクリレートを含む、請求項14ないし17のいずれか一項に記載の偏光フィルムの製造方法。
  19. 前記アルキレンオキサイド変性アクリレートが、エチレンオキサイド変性アクリレートおよびプロピレンオキサイド変性アクリレートの少なくともいずれかである、請求項18に記載の偏光フィルムの製造方法。
  20. 前記光透過性機能層用組成物が、無機粒子をさらに含む、請求項18または19に記載の偏光フィルムの製造方法。
  21. 前記無機粒子が、異形シリカ粒子である、請求項20に記載の偏光フィルムの製造方法。
  22. 基材レスの偏光フィルムであって、
    光透過性機能層と、
    前記光透過性機能層の一方の面側に設けられた偏光子と、
    前記光透過性機能層と前記偏光子との間に設けられたコア層と、
    を備え
    前記光透過性機能層の他方の面の1μm角および5μm角の領域内において、算術平均粗さ(Ra)がそれぞれ0.5nm以上1.5nm以下であり、最大高さ(Rz)がそれぞれ4nm以上20nm以下であり、最大山高さ(Rp)がそれぞれ2nm以上15nm以下である、偏光フィルム。
  23. 前記コア層が、電離放射線重合性化合物の硬化物からなる樹脂を含む、請求項22に記載の偏光フィルム。
  24. 前記光透過性機能層が、無機粒子を含む、請求項22または23に記載の偏光フィルム。
  25. 前記無機粒子が、異形シリカ粒子である、請求項24に記載の偏光フィルム。
  26. 表示パネルを備える画像表示装置であって、
    前記表示パネルが、表示素子と、前記表示素子よりも観察者側に配置された請求項1ないし12のいずれか一項に記載の光学フィルムあるいは請求項13または請求項22ないし25のいずれか一項に記載の偏光フィルムとを備える、画像表示装置。
  27. 前記表示パネルよりも観察者側に配置されたタッチパネルと、前記表示パネルと前記タッチパネルとの間に配置され、かつ前記表示パネルと前記タッチパネルを固定する光透過性接着層とをさらに備える、請求項26に記載の画像表示装置。
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