JP7186249B2 - 光学フィルム、これを用いた表示装置、光学フィルムの製造に用いる着色層形成用組成物 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルム及びこれを用いた表示装置、光学フィルムの製造に用いる着色層形成用組成物に関する。

表示装置は、室内外を問わず、外光が入射する環境下で使用されることが多い。表示装置に入射した外光は、表示装置の表面で反射され、外光の反射像が表示画像と混合することにより、表示品質の低下を引き起こす。したがって、表示装置に反射防止機能を付与することが必須であり、表示品質を向上させるため、反射防止機能の高性能化が求められている。

一般に、反射防止機能は、表示装置の表面に低屈折率層を形成することにより付与することができる。また、反射防止機能をより高性能化させるために、高屈折率層、または、中屈折率層及び高屈折率層の両方を設け、最表面に低屈折率層を形成する手法も知られている。

また、表示装置に入射した外光が、表示装置内部の部材（例えば、電極や蛍光体、カラーフィルタ）で反射され、反射光が表示面から再射出されることによって、表示品質が低下するという問題もある。この問題に対しては、円偏光板を表示面側に設けることにより、表示装置内部への入射光と内部における反射光とを低減する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、一般に表示装置は高い色純度が求められる。色純度とは表示装置の表示可能な色の広さを示し、色再現範囲とも呼ばれる。よって、高い色純度であることは色再現範囲が広く、色再現性が良いことを意味する。色再現性の向上は、表示パネルの白色光源に対し、カラーフィルタを用いた色分離、もしくは単色光源をカラーフィルタで補正し、狭半値化させる手法が知られている。

特開２０１３－２５１３７６号公報

反射防止機能を付与するために円偏光板を使用した表示装置では、表示パネルから発せられる光も円偏光板により吸収される。円偏光板以外のフィルム等による吸収を加味すると、表示パネルから発せられた光の透過率は５０％未満となり、輝度低下が顕著となる。輝度低下を補うためには表示パネルの発光強度を高くする必要があるが、発光素子の寿命低下を引き起こす可能性がある。更に、円偏光板を用いる場合、円偏光板自体の厚みにより薄型化が困難であるという問題もある。

また、表示装置の色再現性を向上させる場合には、カラーフィルタの厚膜化や色材の高濃度化が必要となり、画素形状や視野角特性の悪化など表示品位を低下させる問題があった。

それ故に、本発明は、表示装置の低反射率化、高輝度化、薄型化、及び色再現性の向上を図ることができる光学フィルム及びこれを用いた表示装置、光学フィルムの製造に用いる着色層形成用組成物を提供することを目的とする。

本発明に係る光学フィルムは、透明基材と、透明基材の一方面側に積層され、色素を含有する着色層と、透明基材の他方面側に積層される機能層とを備え、色素は、極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍである第１の色材と、極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍである第２の色材とを含有し、透明基材のＪＩＳ Ｌ １９２５に準拠した紫外線遮蔽率が８５％以上であり、着色層が、分子量２０００以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有し、温度４５℃・湿度５０％ＲＨ条件にて、波長３００～４００ｎｍでの照度が６０Ｗ／ｃｍ ^２ のキセノンランプの光を１２０時間照射する耐光性試験の前後の色差であるΔＥａｂが３．３以下であることを特徴とするものである。

また、本発明に係る表示装置は、上記の光学フィルムを備えるものである。

また、本発明に係る着色層形成用組成物は、透明基材の一方面側に着色層が積層された光学フィルムを形成するために用いられ、活性エネルギー線硬化性樹脂と、光重合開始剤と、色素と、添加剤と、溶剤とを含有し、色素が、極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍである第１の色材と、極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍである第２の色材とを含有し、添加剤が、分子量２０００以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有し、温度４５℃・湿度５０％ＲＨ条件にて、波長３００～４００ｎｍでの照度が６０Ｗ／ｃｍ ^２ のキセノンランプの光を光学フィルムに対して１２０時間照射する、耐光性試験の前後の色差であるΔＥａｂが３．３以下であることを特徴とする。

本発明によれば、表示装置の低反射率化、高輝度化、薄型化、及び色再現性向上を図ることができる光学フィルム及びこれを用いた表示装置及び、光学フィルムの製造に用いる着色層形成用組成物を提供できる。

第１の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図 第２の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図 第３の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図 第４の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図 第５の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図 透過特性の評価に用いた光源のスペクトル 色再現性の評価に用いた光源のスペクトル

図１～図５は、それぞれ第１～第５の実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。図１～図５における上側が、表示装置の表示画像を観察するときの観察側に相当する。

詳細は後述するが、図１～図５に示す光学フィルム１１～１５は、特定の波長域の光を吸収する色素を含有する着色層２１を備える。着色層２１は、光学フィルム１１～１５に入射した外光の一部及び表示パネル１０で反射された外光の一部を吸収することにより、外光の反射光を低減する機能を有する。ただし、着色層２１に含まれる色素は、耐光性が低く、外光に含まれる紫外線により光酸化されると、光吸収性が低下してしまう。そこで、本発明では、着色層２１より観察側にある透明基材２０を紫外線吸収性のある紫外線吸収層とすることにより、入射した紫外線による着色層２１の劣化（退色）を抑制する。

図１に示す表示装置１は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面側に設けられる光学フィルム１１とを備える。表示パネル１０は、光源を備えた表示パネルであって、特に、有機ＥＬパネルやマイクロＬＥＤパネル等の自発光型の表示パネルの場合には、金属電極等や反射部材が設けられる。光学フィルム１１は、紫外線吸収性を有する透明基材２０と、透明基材２０の一方面側に積層される着色層２１と、透明基材２０の他方面側に積層されるハードコート層２２及び低屈折率層２３とを備える。光学フィルム１１は、低屈折率層２３が表示装置１の観察側の最表面となり、着色層２１が表示パネル１０の表示面側を向くように表示パネル１０に重ねられている。低屈折率層２３の屈折率は、ハードコート層２２の屈折率より低く、ハードコート層２２と低屈折率層２３とで反射防止層を構成する。ハードコート層２２と低屈折率層２３は、光学フィルム１１に入射した外光と光学フィルム１１内の層間で反射した反射光とを干渉で打ち消すことにより、外光の反射を低減する。

図２に示す表示装置２は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面側に設けられる光学フィルム１２とを備える。光学フィルム１２は、紫外線吸収性を有する透明基材２０と、透明基材２０の一方面側に積層される着色層２１と、透明基材２０の他方面側に積層されるハードコート層２２及び防眩層２４とを備える。光学フィルム１２は、防眩層２４が表示装置２の観察側の最表面となり、着色層２１が表示パネル１０の表示面側を向くように表示パネル１０に重ねられている。防眩層２４は、外光の反射を制御するための光学機能層であり、表面に形成された微細な凹凸で外光を散乱させることにより外光の映り込みを低減する。図２に示す層構成から、ハードコート層２２を省略して、透明基材２０上に防眩層２４を積層しても良い。

図３に示す表示装置３は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面側に設けられる光学フィルム１３とを備える。光学フィルム１３は、紫外線吸収性を有する透明基材２０と、透明基材２０の一方面側に積層される着色層２１と、透明基材２０の他方面側に積層される防眩層２４及び低屈折率層２３とを備える。光学フィルム１３は、低屈折率層２３が表示装置１の観察側の最表面となり、着色層２１が表示パネル１０の表示面側を向くように表示パネル１０に重ねられている。防眩層２４は、外光の反射を制御するための光学機能層であり、表面に形成された微細な凹凸で外光を散乱させることにより外光の映り込みを低減する。また、低屈折率層２３の屈折率は、防眩層２４の屈折率より低く、防眩層２４と低屈折率層２３とで反射防止層を構成する。

本発明に係る光学フィルムは、着色層２１より視認側に酸素バリア性を有する酸素バリア層を更に備えることが好ましい。酸素バリア層を更に設けた層構成の例を図４及び図５に示す。

図４に示す表示装置４は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面側に設けられる光学フィルム１４とを備える。光学フィルム１４は、紫外線吸収性を有する透明基材２０と、透明基材２０の一方面側に積層される酸素バリア層２５及び着色層２１と、透明基材２０の他方面側に積層される機能層３０とを備える。機能層３０は、光学フィルム１４にハードコート性等の機能を付与したり、入射光の反射や映り込みを制御したりするために設けられる層であり、例えば、ハードコート層、ハードコート層（高屈折率層）及び低屈折率層からなる反射防止層、防眩層、防眩層及び低屈折率層からなる防眩性反射防止層等である。光学フィルム１４は、機能層３０が表示装置４の観察側の最表面となり、着色層２１が表示パネル１０の表示面側を向くように表示パネル１０に重ねられている。酸素バリア層２５は、透明基材２０と着色層２１との間であって、着色層２１より観察側に設けられており、着色層２１への酸素の侵入を遮断することにより着色層２１に含まれる色素の酸化による劣化を抑制する。酸素バリア層２５の詳細については後述する。

図５に示す表示装置５は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示面側に設けられる光学フィルム１５とを備える。光学フィルム１５は、紫外線吸収性を有する透明基材２０と、透明基材２０の一方面側に積層される着色層２１と、透明基材２０の他方面側に積層される酸素バリア層２５及び機能層３０とを備える。光学フィルム１５は、機能層３０が表示装置５の観察側の最表面となり、着色層２１が表示パネル１０の表示面側を向くように表示パネル１０に重ねられている。酸素バリア層２５は、透明基材２０よりも観察側に設けられており、着色層２１への酸素の侵入を遮断することにより着色層２１に含まれる色素の酸化による劣化を抑制する。

光学フィルム１１～１５の５００ｇ加重における鉛筆硬度は、Ｈ以上である。鉛筆硬度がＨ未満の場合、表示装置の表面に設ける反射制御フィルムとしての用途に適さなくなる。

尚、光学フィルム１１～１５は、例えば、図示しない粘着層を介して表示パネル１０の表示面に貼り合わされる。

＜透明基材＞
透明基材２０は、光学フィルム１１～１５の基体となるフィルムであり、可視光線の透過性に優れる材料により形成される。透明基材２０の形成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリレート、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィンコポリマー、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等の透明樹脂や無機ガラスを利用できる。この中でも、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを好適に利用できる。透明基材２０の厚みは、特に限定されないが、１０～１００μｍとすることが好ましい。

本実施形態に係る透明基材２０は、紫外線吸収性を有しており、着色層２１に含まれる色素を紫外線から保護するための紫外線吸収層として機能する。具体的には、透明基材２０の紫外線遮蔽率は、８５％以上であることが好ましい。ここで、紫外線遮蔽率は、ＪＩＳ Ｌ １９２５に準拠して測定される値であり、以下の式により算出される。
紫外線遮蔽率（％）＝１００－波長２９０～４００ｎｍの紫外線の平均透過率（％）

透明基材２０の紫外線吸収性は、例えば、透明基材２０を形成するための樹脂材料に紫外線吸収剤を配合することによって付与することができる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、しゅう酸アニリド系、シアノアクリレート系の化合物を使用できる。

＜着色層＞
着色層２１は、光学フィルム１１～１５を透過する光、及び、表示パネル１０の表面に存在する金属電極等や反射部材によって反射されて再射出される反射光を低減するための層であり、可視光線を吸収するための色素を含有する。本実施形態に係る着色層２１は、色素として、第１の色材及び第２の色材を含有する。第１の色材は、極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍであるものであり、第２の色材は、極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍであるものである。着色層２１に含有させる第１の色材及び第２の色材として、上記の吸収特性を有するものを使用することにより、表示パネル１０が発光する可視光線のうち、相対的に発光強度が低い波長域の可視光線を着色層２１に吸収させることができる。

表示装置１～５に貼り合わされた光学フィルム１１～１５の表面側には、反射防止層や防眩層の光学機能層が設けられているが、表示装置１～５に入射した外光の一部は、光学機能層を透過して表示パネル１０にまで達し、表示パネル１０の表面に存在する金属電極や反射部材によって反射される。この表示装置１～５の内部で反射した光は、表示パネル１０の表示画像のコントラスト及び視認性を損なう原因となるため、従来、円偏光板を用いて表示パネル１０の表面における反射光の低減が図られてきた。本実施形態に係る光学フィルム１１～１５は、円偏光板によって反射光を低減する代わりに、色素を含有する着色層２１によって、光学機能層を透過した入射光の一部を吸収する。着色層２１によって吸収されなかった残りの入射光のうちの一部は、表示パネル１０によって反射されるが、着色層２１は、反射光の一部を吸収する。これにより、外光の内部反射率は大幅に低減される。着色層２１に含まれる２種類の色素の吸収波長域は、表示パネル１０が発する光の極大波長とは重ならないため、表示パネル１０から発せられた光の強度の低下は抑制される。

着色層２１の厚みは、特に限定されないが、０．５～１０μｍとすることが好ましい。着色層２１の厚みが０．５μｍ未満の場合、着色層２１に含有させる色素濃度が十分でなく、光吸収性が不十分となる可能性がある。着色層２１の厚みが０．５μｍ未満の場合に、光吸収性を確保するため、色素濃度を高くすると、外観に異常が発生するため好ましくない。一方、着色層２１の厚みが１０μｍを超える場合、光学フィルム１１～１５の薄型化に不利となるため好ましくない。

着色層２１に含有させる色素としては、染料、顔料やナノ金属等を使用することができるが、分子内にポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物及びその金属錯体からなる群から選択される１以上の化合物を含む色材を用いることが好ましい。特に、分子内にポルフィリン構造やピロメテン構造、フタロシアニン構造を持つ金属錯体を用いることがより好ましい。

また、着色層２１は、上記の２種類の色材に加え、極大吸収波長が６５０～８００ｎｍの範囲内にある第３の色材を更に含有しても良い。ただし、第３の色材には、極大吸収波長が表示パネル１０の極大発光波長と異なる色素を使用する。着色層２１に第３の色材を含有させることにより、外光の反射をより低減することができる。

＜ハードコート層＞
ハードコート層２２は、光学フィルム１１及び１２に硬度を付与するための層であり、活性エネルギー線硬化性樹脂、光重合開始剤、溶剤を少なくとも含有するハードコート層形成用組成物を塗布し硬化させることによって形成することができる。また、着色層２１より上層にハードコート層２２を積層することにより、酸素バリア性を向上させることもできる。ハードコート層２２によって酸素バリア性を付与される場合、着色層２１に含まれる色素の劣化を抑制できる。ハードコート層２２の厚みは、特に限定されないが、２～１０μｍであることが好ましい。ハードコート層２２の厚みが２μｍ未満の場合、ハードコート層２６の硬度が不足する可能性がある。ハードコート層２２の厚みが１０μｍを超える場合、光学フィルム１１及び１２の薄型化に不利となるため好ましくない。ただし、ハードコート層２２の膜厚は、光学フィルムに求められる表面硬度及び全体の厚みに応じて適宜設定することができる。また、ハードコート層２２は、屈折率調整や硬度付与を目的として、金属酸化物微粒子を含有しても良い。ハードコート層２２に金属酸化物微粒子を配合して高屈折率化することにより、後述する低屈折率層２３と共に反射防止層を構成することができる。

活性エネルギー線硬化性樹脂は、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により重合して硬化する樹脂であり、例えば、単官能、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを使用できる。尚、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両方の総称であり、「（メタ）アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルの両方の総称である。

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

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

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

また、活性エネルギー線硬化性樹脂として、ウレタン（メタ）アクリレートも使用できる。ウレタン（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に水酸基を有する（メタ）アクリレートモノマーを反応させることによって得られるものを挙げることができる。

ウレタン（メタ）アクリレートの例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。

上述した活性エネルギー線硬化性樹脂は１種を用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。また、上述した活性エネルギー線硬化性樹脂、ハードコート層形成用組成物中でモノマーであっても良いし、一部が重合したオリゴマーであっても良い。

ハードコート層形成用組成物に用いる光重合開始剤としては、例えば、２，２－エトキシアセトフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ－クロロベンゾフェノン、ｐ－メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２－クロロチオキサントン等を使用できる。これらのうち１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上を組み合わせて使用して良い。

また、ハードコート層形成用組成物に用いる溶剤としては、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、１，３，５－トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ－ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ－ペンチル、およびγ－プチロラクトン等のエステル類、さらにメチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類が挙げられる。これらを単独、もしくは２種類以上合わせて用いても良い。

また、ハードコート層形成用組成物には、屈折率調整や硬度付与を目的として金属酸化物微粒子を含有してもいい。金属酸化物微粒子としては、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛等が挙げられる。

その他の添加剤として、ハードコート層形成用組成物に、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、光増感剤、導電材料等を加えても良い。

＜低屈折率層＞
低屈折率層２３は、活性エネルギー線硬化性樹脂を少なくとも含有する低屈折率層形成用組成物を透明基材に塗布し硬化させることによって形成することができる。低屈折率層形成用組成物に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂としては、ハードコート層２２で説明したものを使用することができる。低屈折率層形成用組成物には、屈折率調整のために、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦ、ＡｌＦ、Ｎａ_３ＡｌＦ_６等の微粒子やシリカ微粒子を配合しても良い。また、シリカ微粒子として、多孔質シリカ微粒子や中空シリカ微粒子等の粒子内部に空隙を有するものを用いることが、低屈折率層の低屈折率化に有効である。また、低屈折率層形成用組成物には、ハードコート層２２で説明した光重合開始剤や溶剤、その他の添加剤を適宜配合しても良い。低屈折率層２３の屈折率は、１．２０～１．５５とすることが好ましい。また、低屈折率層２３の膜厚は、特に限定されないが、４０ｎｍ～１μｍとすることが好ましい。

低屈折率層２３は、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤のいずれかを含有しても良い。これらの材料は、低屈折率層２３に撥水性及び／または撥油性を付与することにより、防汚性を高めることができる。

＜防眩層＞
防眩層２４は、表面に微細な凹凸を有し、この凹凸で外光を散乱させることにより外光の映り込みを低減する層である。防眩層２４は、活性エネルギー線硬化性樹脂と、必要に応じて有機微粒子及び／または無機微粒子とを含有する防眩層形成用組成物を塗布し硬化させることによって形成することができる。防眩層形成用組成物に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂としては、ハードコート層２２で説明したものを使用することができる。防眩層２４の膜厚は、特に限定されないが、１～１０μｍであることが好ましい。

防眩層形成用組成物に用いる有機微粒子は、主として防眩層２４の表面に微細な凹凸を形成し、外光を拡散させる機能を付与する材料である。有機微粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン系樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂粒子を使用できる。屈折率や樹脂粒子の分散性を調整するために、材質（屈折率）の異なる２種類以上の樹脂粒子を混合して使用しても良い。

防眩層形成用組成物に用いる無機微粒子は、主として防眩層２４中の有機微粒子の沈降や凝集を調整するための材料である。無機微粒子としては、シリカ微粒子や、金属酸化物微粒子、各種の鉱物微粒子等を使用することができる。シリカ微粒子としては、例えば、コロイダルシリカや（メタ）アクリロイル基等の反応性官能基で表面修飾されたシリカ微粒子等を使用することができる。金属酸化物微粒子としては、例えば、アルミナや酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタニア、ジルコニア等を使用することができる。鉱物微粒子としては、例えば、雲母、合成雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイト、マガディアイト、アイラライト、カネマイト、層状チタン酸、スメクタイト、合成スメクタイト等を使用することができる。鉱物微粒子は、天然物及び合成物（置換体、誘導体を含む）のいずれであっても良く、両者の混合物を使用しても良い。鉱物微粒子の中でも、層状有機粘土がより好ましい。層状有機粘土とは、膨潤性粘土の層間に有機オニウムイオンを導入したものをいう。有機オニウムイオンは、膨潤性粘土の陽イオン交換性を利用して有機化することができるものであれば制限されない。鉱物微粒子として、層状有機粘土鉱物を用いる場合、上述した合成スメクタイトを好適に使用できる。合成スメクタイトは、防眩層形成用の塗工液の粘性を増加させ、樹脂粒子及び無機微粒子の沈降を抑制して、光学機能層の表面の凹凸形状を調整する機能を有する。

防眩層形成用組成物は、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤のいずれかを含有しても良い。これらの材料は、防眩層２４に撥水性及び／または撥油性を付与することにより、防汚性を高めることができる。

防眩層２４は、材料を偏在させることにより、透明基材２０側から順に、相対的に屈折率が高い層と、相対的に屈折率が低い層とが積層された層として形成しても良い。材料を偏在させた防眩層２４は、例えば、表面修飾したシリカ微粒子または中空シリカ微粒子を含有する低屈折率材料と、高屈折率材料とを含有する組成物を塗工し、両者の表面自由エネルギーの差を利用して相分離させることにより形成することができる。防眩層２４をそう分離した２層で構成する場合、着色層２１側の相対的に屈折率が高い層の屈折率を１．５０～２．４０とし、光学フィルム１２の表面側の相対的に屈折率が低い層の屈折率を１．２０～１．５５とすることが好ましい。

＜酸素バリア層＞
酸素バリア層２５の酸素透過度は、１０ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であり、５ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることがより好ましく、１ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることがさらに好ましい。酸素バリア層２５の酸素バリア性により、着色層２１に含まれる色材の酸化劣化（退色）を抑制することができる。酸素バリア層２５の形成材料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、塩化ビリニデン、シロキサン樹脂等を含有するのが好ましく、三菱ガス化学社製のマクシーブ（登録商標）、株式会社クラレ製のエバール、旭化成株式会社のサランラテックス、サランレジン等を用いることができる。また、酸素バリア層２５の厚さは特に限定されず、所望の酸素バリア性が得られる厚さとすればよい。

また、酸素バリア層２５には、無機物粒子（無機化合物からなる粒子）が分散していてもよい。無機物粒子により、酸素透過度をより低くでき、着色層２１の酸化劣化（退色）をより抑制することができる。無機物粒子の大きさや含有量は、特に限定されず、酸素バリア層２５の厚さ等に応じて、適宜、設定すればよい。酸素バリア層２５に分散させる無機物粒子の大きさ（最大長）は、酸素バリア層２５の厚さ未満であるのが好ましく、小さいほど有利である。なお、酸素バリア層２５に分散させる無機物粒子の大きさは、均一でも不均一でもよい。酸素バリア層２５に分散する無機物粒子としては、具体的には、シリカ粒子、アルミナ粒子、銀粒子、銅粒子、チタン粒子、ジルコニア粒子、スズ粒子等が挙げられる。

＜着色層形成用組成物＞
上述した着色層２１は、活性エネルギー線硬化性樹脂と、光重合開始剤と、色素と、溶剤と、必要に応じて配合される添加剤とを含有する着色層形成用組成物を透明基材２０に塗布し、塗膜を硬化させることによって形成することができる。着色層形成用組成物に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂、光重合開始剤、溶剤は、ハードコート層２２で説明したものを使用することができる。また、色素としては、上述した吸収特性を有する第１の色材及び第２の色材を使用し、必要に応じて上述した吸収特性を有する第３の色材を更に配合しても良い。添加剤としては、ラジカル捕捉剤、一重項酸素クエンチャー及び過酸化物分解剤の少なくとも１種類を使用することができる。

ラジカル捕捉剤は、色素が酸化劣化する際のラジカルを捕捉し、自動酸化を抑制する働きを持ち、色素劣化（退色）を抑制する。ラジカル捕捉剤として、分子量が２０００以上のヒンダードアミン系光安定剤を用いると、高い退色抑制効果が得られる。ラジカル捕捉剤の分子量が低い場合、揮発しやすいため、着色層内へ留まる分子が少なく、十分な退色抑制効果を得ることが難しい。ラジカル捕捉剤として好適に用いられる材料としては、例えば、ＢＡＳＦ社製Ｃｈｉｍａｓｏｒｂ２０２０ＦＤＬ、Ｃｈｉｍａｓｏｒｂ９４４ＦＤＬ、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２、ＡＤＥＫＡ社製ＬＡ－６３Ｐなどが挙げられる。

一重項酸素クエンチャーは、色素を酸化劣化（退色）させやすい性質を持つ反応性の高い一重項酸素を不活性化し、色素の酸化劣化（退色）を抑制する働きがある。一重項酸素クエンチャーとしては遷移金属錯体、色素類、アミン類、フェノール類、スルフィド類が挙げられるが、特に好適に用いられる材料としては、ジアルキルホスフェイト、ジアルキルジチオカルバネートまたはベンゼンジチオールあるいはその類似ジチオールの遷移金属錯体で、中心金属としてはニッケル、銅またはコバルトが好適に用いられる。

過酸化物分解剤としては、色素が酸化劣化した際に発生する過酸化物を分解し、自動酸化サイクルを停止させ、色素劣化（退色）を抑制する働きがある。過酸化物分解剤としては、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤を用いることができる。

リン系酸化防止剤としては、例えば２，２’－メチレンビス（４，６－ジ－ｔ－ブチル－１－フェニルオキシ）（２－エチルヘキシルオキシ）ホスホラス、３，９－ビス（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェノキシ）－２，４，８，１０－テトラオキサ－３，９－ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、および６－［３－（３－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロポキシ］－２，４，８，１０－テトラ－ｔ－ブチルジベンズ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサホスフェピンなどが挙げられる。

イオウ系酸化防止剤としては、例えば２，２－ビス（｛［３－（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）－１，３－プロパンジイル－ビス［３－（ドデシルチオ）プロピオネート］、２－メルカプトベンズイミダゾール、ジラウリル－３，３’－チオジプロピオネート、ジミリスチル－３，３’－チオジプロピオネート、ジステアリル－３，３’－チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル－テトラキス（３－ラウリルチオプロピオネート）、２－メルカプトベンゾチアゾールなどが挙げられる。

以上説明したように、本発明に係る光学フィルム１１～１５は、紫外線吸収性を有する透明基材２０の一方面側に、可視光線吸収性を有する色素を含有する着色層２１を備える。光学フィルム１１～１５に入射した外光の一部は、表示パネル１０に入射する過程と、表示パネル１０で反射されて光学フィルム１１～１３から再射出される過程とにおいて、着色層２１によって吸収され、外光の反射光の強度が低減される。これにより、表示装置１～３の表示画像のコントラストや視認性を向上することができる。また、着色層２１よりも観察側に配置される透明基材２０が入射する紫外線を吸収することにより、色素の退色を抑制し、表示装置１～５の表示性能を維持することが可能となる。

また、本発明に係る光学フィルム１１～１５を用いた場合、色素の選択や配合量により、光学フィルムの可視光線の透過率を５０％以上とすることができるので、表示パネル１０の発光強度を増加することなく、円偏光板を用いた従来の構成と比べて表示装置１の輝度を向上できる。また、輝度向上のために表示パネル１０の発光強度を増加させる必要がないので、表示パネル１０の耐久性を向上させることができる。また、従来の円偏光板による可視光線カットの機能を着色層２１の薄膜により実現できるため、円偏光板を用いる場合と比べて、表示装置１～５の薄型化を図ることもできる。

本発明は、色素を含有する着色層を形成するための着色層形成用組成物に適用することもできる。着色層形成用組成物は、活性エネルギー線硬化型樹脂と、光重合開始剤と、色素と、溶剤と、添加剤を含有する。色素としては、上述した２種類の材料、すなわち、極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍである第１の色材と、極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍである第２の色材とを配合する。更に６５０～８００ｎｍの範囲内にある第３の色材を含有することで更に外光のパネル反射を低減することができる。

尚、上記の各実施形態に係る光学フィルムの最表面に防汚層を設けても良い。防汚層は、光学積層体に撥水性及び／または撥油性を付与することにより、防汚性を高めるものであり、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤等をドライコーティングまたはウェットコーティングすることにより形成できる。

また、上記の各実施形態に係る光学フィルムに帯電防止層を設けても良い。帯電防止層は、ポリエステルアクリレート系モノマー、エポキシアクリレート系モノマー、ウレタンアクリレート系モノマー、ポリオールアクリレート系モノマー等の電離放射線硬化性材料と、重合開始剤と、耐電防止剤とを含む塗液を塗布し、重合により硬化させることによって形成できる。帯電防止剤としては、例えば、アンチモンをドープした酸化錫（ＡＴＯ）、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物系微粒子、高分子型導電性組成物や、４級アンモニウム塩等を使用できる。帯電防止層は、光学積層体の最表面に設けられても良いし、光学機能層と透明基材の間に設けられても良い。あるいは、上述した光学機能層を構成するいずれかの層に帯電防止剤を配合することにより帯電防止層を形成しても良い。耐電防止層を設ける場合、光学フィルムの表面抵抗値は、１．０×１０^６～１．０×１０^１２（Ω／ｃｍ）であることが好ましい。

また、上記の第１及び第３の実施形態に係る光学フィルムにおいて、反射防止層の性能を向上させるために、着色層とハードコート層との間に中屈折率層を更に設けても良い。この場合、透明基材側から順に、中屈折率層、高屈折率層（高屈折率層として機能する層）、低屈折率層の順に各層が積層されていれば良い。中屈折率層は、活性エネルギー線硬化性樹脂を少なくとも含有する中屈折率層形成用組成物を透明基材に塗布し硬化させることによって形成することができる。低屈折率層形成用組成物に用いる活性エネルギー線硬化性樹脂としては、ハードコート層で説明したものを使用することができる。中屈折率層形成用組成物には、屈折率調整のために、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛等の金属微粒子を配合しても良い。また、中屈折率層形成用組成物には、ハードコート層で説明した光重合開始剤や溶剤、その他の添加剤を適宜配合しても良い。

また、上記の第２の実施形態に係る光学フィルムにおいて、反射防止性能及び表示品質を向上させるために、防眩層上に、高屈折率層及び低屈折率層を含む反射防止層を更に設けても良い。

以下に、実施例を説明する。但し、本発明は、以下の実施例により限定されるものではない。

以下の実施例及び比較例では、表１、表２に示す層構成の光学フィルム１～１３を作製し、作製したフィルムの特性を評価した。また、光学フィルム１～１３を用いた有機ＥＬパネルの表示装置特性をシミュレーションにより確認した。

＜光学フィルムの作製＞
以下、各層の形成方法を説明する。

［着色層の形成］
（着色層形成用組成物 使用材料）
着色層形成に用いる着色層形成用組成物の使用材料として下記のものを用いた。
なお、色材の最大吸収波長及び半値幅は硬化塗膜での特性値を分光透過率より算出した。・第１色材：
Ｄｙｅ－１ 後述する化学式１で示されるピロメテンコバルト錯体染料（最大吸収波長
４９３ｎｍ、半値幅 ２６ｎｍ）
・第２色材：
Ｄｙｅ－２ テトラアザポルフィリン銅錯体染料（山田化学社製 ＦＤＧ－００７、最
大吸収波長５９５ｎｍ、半値幅 ２２ｎｍ）
Ｄｙｅ－３ テトラアザポルフィリン銅錯体染料（山本化成社製 ＰＤ－３１１Ｓ、最大吸収波長 ５８６ｎｍ、半値幅 ２２ｎｍ）
・第３色材：
Ｄｙｅ－４ フタロシアニン銅錯体染料（山田化学社製 ＦＤＮ－００２、最大吸収波長 ８００ｎｍ）
・添加剤：
ヒンダードアミン系光安定剤 Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４ＦＤＬ（ＢＡＳＦジャパン社製、分子量 ２０００～３１００）
ヒンダードアミン系光安定剤 Ｔｉｎｕｖｉｎ２４９（ＢＡＳＦジャパン社製、分子量
４８２）
一重項酸素クエンチャー Ｄ１７８１（東京化成工業社製）
・紫外線吸収剤：
Ｔｉｎｕｖｉｎ４７９（ＢＡＳＦジャパン社製、極大吸収波長 ３２２ｎｍ）
ＬＡ－３６（ＡＤＥＫＡ社製、極大吸収波長 ３１０ｎｍ、３５０ｎｍ）
・活性エネルギー線硬化性樹脂：
ＵＡ－３０６Ｈ（共栄社化学社製、ペンタエリスリトールトリアクリレート ヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー）
ＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）
ＰＥＴＡ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
・開始剤：Ｏｍｎｉｒａｄ １８４（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｇ Ｂ．Ｖ．社製）
・溶剤：
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）
酢酸メチル

（基材）
透明基材としては、下記のものを用いた。
・ＴＡＣ：トリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製 ＴＧ６０ＵＬ、基材厚６０μｍ、紫外線遮蔽率９２．９％）
・ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレートフィルム（住友化学社製 Ｗ００１Ｕ８０、基材厚８０μｍ、紫外線遮蔽率９３．４％）
・ＰＥＴ１：ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製 ＳＲＦ、基材厚８０μｍ、紫外線遮蔽率 ８８．３％）
・ＰＥＴ２：ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＳＫＣ社製 ＴＯＲ２０、基材厚４０μｍ、紫外線遮蔽率８８．６％）

（着色層形成）
表１、２に示す基材上に、表３に示す着色層形成用組成物を塗布し、８０℃のオーブンで６０秒間乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量１５０ｍＪ／ｃｍ^２（フュージョンＵＶシステムズジャパン社製、光源Ｈバルブ）で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が５．０μｍとなるよう着色層１～６を形成した。なお、添加量は質量比である。

［機能層の形成］
・酸素バリア層形成組成物：
ＰＶＡ１１７（クラレ社製）８０％水溶液

（酸素バリア層形成）
表１に示す実施例８の透明基材上に、上記の酸素バリア層形成用組成物を塗布し、乾燥させ、酸素透過度が１ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍである表１の酸素バリア層１を形成した。

（ハードコート層形成用組成物）
ハードコート層形成に用いるハードコート層形成用組成物の使用材料として下記のものを用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂：
ＵＡ－３０６Ｈ（共栄社化学社製、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネート ウレタンプレポリマー）
ＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）
ＰＥＴＡ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
・開始剤：
Ｏｍｎｉｒａｄ ＴＰＯ（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製、吸収波長ピーク ２
７５ｎｍ，３７９ｎｍ）
・溶剤：
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）
酢酸メチル

（ハードコート層形成）
表１及び表２に示す透明基材または酸素バリア層上に、表４に示すハードコート層形成用組成物を塗布し、８０℃のオーブンで６０秒間乾燥させ、その後、紫外線照射装置を用いて照射線量１５０ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射（フュージョンＵＶシステムズジャパン社製、光源Ｈバルブ）を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が５．０μｍである表１及び２のハードコート層１を形成した。

（防眩層形成用組成物）
防眩層形成に用いる防眩層形成用組成物の使用材料として下記のものを用いた。
・活性エネルギー線硬化性樹脂：
ライトアクリレートＰＥ－３Ａ（共栄社化学株式会社製、屈折率１．５２）
・光重合開始剤：
Ｏｍｎｉｒａｄ ＴＰＯ（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製、吸収波長ピーク ２７５ｎｍ，３７９ｎｍ）
・樹脂粒子：
スチレン－メタクリル酸メチル共重合体粒子（屈折率１．５１５、平均粒径２．０μｍ）
・無機微粒子１：
合成スメクタイト
・無機微粒子２：
アルミナナノ粒子、平均粒径４０ｎｍ
・溶剤
トルエン
イソプロピルアルコール

（防眩層の形成）
表５に示す防眩層形成用組成物を表１に示す実施例２の透明基材上に塗布し、８０℃のオーブンで６０秒間乾燥させ、その後、紫外線照射装置を用いて照射線量１５０ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射（フュージョンＵＶシステムズジャパン社製、光源Ｈバルブ）を行うことにより塗膜を硬化させ、硬化後の膜厚が５．０μｍである表１の防眩層１を形成した。

（低屈折率層形成用組成物 使用材料）
低屈折率層形成に用いる低屈折層形成用組成物として下記のものを用いた。
・屈折率調整剤：
多孔質シリカ微粒子分散液（平均粒子径７５ｎｍ、固形分２０％、溶剤メチルイソブチ
ルケトン） ８．５質量部
・防汚性付与剤：
オプツールＡＲ－１１０(ダイキン工業社製、固形分１５％、溶剤メチルイソブチルケトン) ５．６質量部
・活性エネルギー線硬化性樹脂：
ペンタエリスリトールトリアクリレート ０．４質量部
・開始剤：
Ｏｍｎｉｒａｄ １８４（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製） ０．０７質量部、
・レベリング剤：
ＲＳ－７７（ＤＩＣ社製） １．７質量部
・溶剤：
メチルイソブチルケトン ８３．７３質量部

（低屈折率層の形成）
表１及び表２で示した構成上に、上記組成の低屈折率層形成用組成物を塗布し、８０℃のオーブンで６０秒間乾燥させ、その後、紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムズジャパン社製、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、硬化後の膜厚が１００ｎｍである表１及び表２の低屈折率層を形成した。

［フィルム特性評価］
（着色層上 紫外線遮蔽率）
着色層より上層に基材がくる実施例１～１０と、着色層のない比較例３は、基材を自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用いて透過率を測定した。また、着色層が基材より上層にくる比較例１、２については、ＪＩＳ－Ｋ５６００付着性試験準拠のセロハンテープを用いて着色層より上層を剥離し、自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用い、粘着テープをリファレンスとして着色層上層の透過率を測定した。これらの透過率を用いて、紫外域（２９０～４００ｎｍ）の平均透過率を算出し、式（１）に示す紫外線遮蔽率を算出した。
式（１）
紫外線遮蔽率（％）＝１００－紫外域（２９０～４００ｎｍ）の平均透過率（％）

（鉛筆硬度試験）
光学フィルムの表面に、クレメンス型引掻き硬度試験機（テスター産業株式会社製、ＨＡ－３０１）を用いて、ＪＩＳ－Ｋ５４００－１９９０に準拠して、５００ｇの荷重をかけた鉛筆（三菱鉛筆社製 ＵＮＩ、鉛筆硬度Ｈ）を用いて試験を行い、キズによる外観の変化を目視で評価し、キズが観察されない場合を〇、キズが観察される場合を×とした。

（耐光性試験）
得られた着色層を含む光学フィルムの信頼性試験として、キセノンウェザーメーター試験機（スガ試験機株式会社製、Ｘ７５）を用い、キセノンランプ照度６０Ｗ／ｃｍ^２（３００～４００ｎｍ）、試験機内温度４５℃・湿度５０％ＲＨ条件にて１２０時間試験し、試験前後に自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用いて透過率測定を行い、波長範囲４７０～５３０ｎｍにて試験前の最小透過率を示す波長λ１での試験前後透過率差ΔＴλ１、波長範囲５６０～６２０ｎｍにて試験前の最小透過率を示す波長λ２での試験前後透過率差ΔＴλ２、試験前後でのＣ光源での色差ΔＥａｂを算出した。透過率差及び色差はゼロに近い方が良好であり、ΔＥａｂ≦５となるものが好ましい。

［表示装置特性評価］
（透過特性）
得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用いて測定し、この透過率を用いて、白表示時に光学フィルムを透過した光の効率を算出し、白表示透過特性として評価した。基準として、図６に示すスペクトルの白色有機ＥＬ光源とカラーフィルタを通して出力される白表示時のスペクトルの効率を１００とした。

（反射特性）
得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用いて測定した。表示パネル反射率を４０％とし、光学フィルムに低屈折率層又は防眩層などの反射防止層が観察側最表層に設けられている場合の表面反射率Ｒを１％、設けられていない場合の表面反射率Ｒを４％とし、他の各層での界面反射及び表面反射は考慮せず、光学フィルムの無い状態でのＤ６５光源に対する表示装置反射値を１００とした際の相対反射値を式（２）に基づいて算出し、表示装置反射特性として評価した。

（色再現性）
得られた光学フィルムの透過率を自動分光光度計（（株）日立製作所製、Ｕ－４１００）を用いて測定し、図６に示すスペクトルの白色ＥＬ光源とカラーフィルタを通して出力される図７の赤色表示、緑色表示、青色表示スペクトルを測定した。測定した透過率と図７の赤色表示、緑色表示、青色表示スペクトルとを用いて算出されるＣＩＥ１９３１色度値からＮＴＳＣ比を算出し、ＮＴＳＣ比を色再現性の指標として評価した。

光学フィルムでの特性評価として、紫外線吸収層の紫外線遮蔽率、鉛筆硬度、耐光性試験の結果を、表示装置での特性評価として、白表示透過特性、表示装置反射特性、色再現性を表６、７に示した。

表６、７の結果より、着色層を備える表示装置の反射特性は大幅に低くなった。また、円偏光板では透過率が半減すると言われているのに対し、白表示透過特性の評価値に示されるように、着色層を備える表示装置は輝度効率にも優れ、さらに色再現性も向上した。

また、紫外線吸収機能を比較例２のように着色層内に設けず、紫外線遮蔽率の高い基材を紫外線吸収層として用いることで光学フィルムの硬度が保持され、着色層の耐光性も大幅に改善された。更に酸素バリア層の積層や、着色層内にラジカル捕捉剤として高分子量のヒンダードアミン光安定剤、一重項酸素クエンチャーとしてジアルキルジチオカルバネートニッケル錯体を含有することで更に耐光性が改善された。

本発明は、表示装置に用いられる光学フィルムとして利用できる。

１、２、３ 表示装置
５ 表示パネル
１１、１２、１３ 光学フィルム
２０ 透明基材
２１ 着色層
２２ ハードコート層
２３ 低屈折率層
２４ 防眩層
２５ 酸素バリア層
３０ 機能層

Claims (12)

1. 透明基材と、
   前記透明基材の一方面側に積層され、色素を含有する着色層と、
   前記透明基材の他方面側に積層される機能層とを備え、
   前記色素は、
   極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍである第１の色材と、
   極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍである第２の色材とを含有し、
   前記透明基材のＪＩＳ Ｌ １９２５に準拠した紫外線遮蔽率が８５％以上であり、
   前記着色層が、分子量２０００以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有し、
   温度４５℃・湿度５０％ＲＨ条件にて、波長３００～４００ｎｍでの照度が６０Ｗ／ｃｍ ^２ のキセノンランプの光を１２０時間照射する耐光性試験の前後の色差であるΔＥａｂが３．３以下であることを特徴とする光学フィルム。
2. 表面の５００ｇ荷重での鉛筆硬度がＨ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記着色層が、過酸化物分解剤、一重項酸素クエンチャーの少なくとも１種類以上を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルム。
4. 前記耐光性試験の前後の色差ΔＥａｂが２．０～３．３であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
5. 前記着色層に含まれる、一重項酸素クエンチャーがジアルキルホスフェイト、ジアルキルジチオカルバネートまたはベンゼンジチオールあるいはその類似ジチオールの遷移金属錯体であることを特徴とする、請求項３に記載の光学フィルム。
6. 前記着色層が、前記色素として、極大吸収波長が６５０～８００ｎｍの範囲内にある第３の色材を更に含有することを特徴とする、請求項１～５のいずれかに記載の光学フィルム。
7. 前記着色層に含まれる色素が、ポルフィリン構造、メロシアニン構造、フタロシアニン構造、アゾ構造、シアニン構造、スクアリリウム構造、クマリン構造、ポリエン構造、キノン構造、テトラジポルフィリン構造、ピロメテン構造及びインジゴ構造のいずれかを有する化合物及びその金属錯体からなる群から選択される１以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載の光学フィルム。
8. 前記透明基材と前記着色層との間、または、前記透明基材の前記他方面側に、酸素透過度が１０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下の酸素バリア層を更に備えることを特徴とする、請求項１～７のいずれかに記載の光学フィルム。
9. 前記機能層が、高屈折率層及び低屈折率層を含む反射防止層、または、防眩層を含むことを特徴とする、請求項１～８のいずれかに記載の光学フィルム。
10. 帯電防止層または防汚層を更に含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれかに記載の光学フィルム。
11. 請求項１～１０のいずれかに記載の光学フィルムを備える表示装置。
12. 透明基材の一方面側に着色層が積層された光学フィルムを形成するために用いられ、着色活性エネルギー線硬化性樹脂と、光重合開始剤と、色素と、添加剤と、溶剤とを含有する着色層形成用組成物であって、
    前記色素が、
    極大吸収波長が４７０～５３０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～４５ｎｍである第１の色材と、
    極大吸収波長が５６０～６２０ｎｍの範囲内にあり、吸光スペクトルの半値幅が１５～５５ｎｍである第２の色材とを含有し、
    前記添加剤が、分子量２０００以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有し、
    温度４５℃・湿度５０％ＲＨ条件にて、波長３００～４００ｎｍでの照度が６０Ｗ／ｃｍ ^２ のキセノンランプの光を前記光学フィルムに対して１２０時間照射する、耐光性試験の前後の色差であるΔＥａｂが３．３以下であることを特徴とする、着色層形成用組成物。

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