ハードコートフィルム及びその製造方法
【課題】 硬度が大きく、硬化収縮に起因するカールの発生を抑制し、可撓性に優れたハードコートフィルムを提供する。また、製造工程数の増大に伴う生産効率の低下を抑制したハードコートフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係るハードコートフィルムは、透明なフィルム基材１の少なくとも一方の面に、ハードコート層２が設けられているハードコートフィルム３であって、前記ハードコート層２の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係るハードコートフィルムは、透明なフィルム基材１の少なくとも一方の面に、ハードコート層２が設けられているハードコートフィルム３であって、前記ハードコート層２の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明なフィルム基材の少なくとも片面にハードコート層を設けたハードコートフィルム及びその製造方法に関する。より詳細には、偏光板等の光学素子や、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）及びエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等の画像表示装置に好適に使用可能なハードコートフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種画像表示装置の一つにＬＣＤがあるが、ＬＣＤの高視野角化、高精細化、高速応答性、色再現性などに関する技術革新に伴い、ＬＣＤを利用するアプリケーションもノート型パーソナルコンピュータやモニターからテレビへと変化しつつある。ＬＣＤの基本的な構成は、それぞれ透明電極を備えた平板状のガラス基板を、一定間隔のギャップとなる様にスペーサーを介して対向配置し、該ガラス基板間に液晶材料を注入し封止して液晶セルとし、更に一対のガラス基板の外側面にそれぞれ偏光板を設けたものとなっている。従来は、液晶セル表面にガラスやプラスチックからなるカバープレートを装着し、液晶セル表面に貼付している偏光板への傷付き防止を図っていた。しかし、カバープレートを装着すると、コスト及び重量の面で不利であり、次第に偏光板表面にハードコート処理を行うようになってきた。
【０００３】
透明プラスチックフィルム基材にハードコート処理を行ったハードコートフィルムは、通常、熱硬化型樹脂や、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いて透明プラスチックフィルム基材上に２〜１０μｍ程度の薄いハードコート層を形成することにより得られる。前記の樹脂をガラス上に塗工してハードコート層を設けた場合には鉛筆硬度にて４Ｈ以上の特性を示すが、下地が透明プラスチックフィルム基材の場合には、ハードコート層の厚みが十分でないと、該透明プラスチックフィルム基材の影響を受けて、鉛筆硬度が３Ｈ以下に低下するのが一般的である。
【０００４】
ＬＣＤのアプリケーションが家庭用のテレビに移行することにより、一般的な家庭用テレビの使用者は、ＬＣＤを使用したテレビであっても従来のガラス製のＣＲＴを利用したテレビと同様な取り扱いを行うことが容易に想定される。ガラス製のＣＲＴの鉛筆硬度は９Ｈ程度あり、現状のハードコートフィルムの鉛筆硬度特性との差異は明確である。そのため、鉛筆硬度が９Ｈには及ばないにしても、ハードコートフィルムの更なる硬度アップが要求されている。
【０００５】
ハードコートフィルムの硬度を増大させる為には、ハードコート層の層厚を増加させることで可能となる。しかし、層厚の増大は、ハードコート層の割れや剥がれ、ハードコート層の硬化収縮によるカールを引き起こし、その結果実用上使用できるものではなかった。そこで、近年、ハードコートフィルムの高硬度化の実現の結果として生じる弊害、即ちハードコート層の割れや硬化収縮によるカールといった課題を解決する方法として、下記特許文献１乃至４の提案がなされている。
【０００６】
特許文献１には、透明樹脂フィルムの少なくとも片面に紫外線硬化型ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂を含む組成物から成る硬化塗膜層を形成した偏光板用保護フィルムが開示されている。更に、前記の紫外線硬化型ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂が、ジペンタエリスリトールアクリレートであることも併せて開示されている。この特許文献１によれば、ジペンタエリスリトールアクリレートを主成分とする樹脂からなる硬化塗膜層を用いた場合には、１０μｍ以上の厚みにすることで鉛筆硬度を４Ｈ以上にできることが記載されている。また、エポキシ系樹脂を併用することにより硬化収縮によるカールを小さくする旨の記載もあるが、特許文献１に記載の発明であると、カールを十分に抑制することは困難である。
【０００７】
特許文献２には、プラスチック基材フィルムの少なくとも一方の面に、厚み３〜５０μｍの１層もしくは多層からなる緩衝層を設け、更に該緩衝層上に厚み３〜１５μｍのハードコート層を形成してなるハードコートフィルムが開示されている。この特許文献２によれば、ハードコートフィルム全体としての鉛筆硬度は４Ｈ〜８Ｈであることが記載されている。しかし、緩衝層とハードコート層の二層構造にすることで、工程数が増大し、生産効率が低下するという問題点がある。
【０００８】
特許文献３には、基材上に第１ハードコート層として無機質又は有機質の内部架橋超微粒子を含有する硬化樹脂層を設けた後、更に第２ハードコート層として無機質又は有機質の内部架橋超微粒子を含有しないクリア硬化樹脂の薄膜を設けてなる硬化樹脂被膜層を備えたハードコートフィルムが開示されている。しかし、硬化樹脂被膜層を第１ハードコート層及び第２ハードコート層の二層構造にすることで、前記特許文献２に記載の発明と同様に、工程数が増大し、生産効率が低下するという問題点がある。
【０００９】
特許文献４には、透明基材フィルムの表裏面の少なくとも一面に少なくともハードコート層、低屈折率層を有する反射防止フィルムが開示されており、更にハードコート層に用いることができる材料として溶剤乾燥型樹脂を挙げている。反応性基を有しないポリマーを含有すると、電離放射線硬化型樹脂等の効果時に生じる硬化収縮を抑制しカールの発生を抑える効果はあるが、その様なポリマーを添加すると表面硬度が充分に得られにくいという問題点がある。
【特許文献１】特開平９−１１３７２８号公報
【特許文献２】特開平１１−３００８７３号公報
【特許文献３】特開２０００−５２４７２号公報
【特許文献４】特開平７−２８７１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、硬度が大きく、硬化収縮に起因するカールの発生を抑制し、可撓性に優れたハードコートフィルムを提供することにある。また、製造工程数の増大に伴う生産効率の低下を抑制したハードコートフィルムの製造方法を提供することを目的とする。更に、前記ハードコートフィルムを備えた偏光板及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、ハードコートフィルム及びその製造方法について鋭意検討した。その結果、下記構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
即ち、本発明に係るハードコートフィルムは、前記の課題を解決する為に、透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層が設けられているハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記の構成によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレートを含有することにより、該ハードコート層に弾性及び可撓性を付与することができる。また、ポリオール（メタ）アクリレートを含有することにより、ハードコート層の高硬度化が可能になる。更に、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含有することにより、硬化収縮が緩和されカールの発生が抑制されたハードコート層とすることができる。
【００１４】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ポリオール（メタ）アクリレートが、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含み構成されるものであることが好ましい。
【００１５】
前記構成であると、高い硬度と、良好な可撓性とを維持しつつ、カールの発生を一層抑制することができる。
【００１６】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の外表面が、凹凸状になっていることが好ましい。
【００１７】
前記の構成によれば、ハードコート層の外表面に於ける凹凸構造が、所定方向にのみ光反射するのを防止して散乱させるので映り込みを防ぐことができる。これにより、光防眩性を付与することができる。
【００１８】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の外表面上に、反射防止層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
前記構成の様にハードコート層の外表面に反射防止層を設けると、ハードコート層と空気との界面に於ける光の反射を低減させることができる。これにより、前記構成のハードコートフィルムを、例えば画像表示装置等に適用した場合には、表示画面の画像の視認性が低下するのを抑制することができる。
【００２０】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記反射防止層が、エチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００のシロキサンオリゴマーと、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有することが好ましい。
【００２１】
前記構成のように、反射防止層が、シロキサンオリゴマーと、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有する構成であると、該反射防止層は、シロキサンオリゴマーと、フッ素化合物のポリシロキサン構造との反応で硬化するので、耐擦傷性の向上が図れる。また、シロキサンオリゴマーの数平均分子量を５００以上とすることにより、ハードコート形成材料の塗工及び保存安定性を良好なものにし、塗工液がゲル化するのを防止できる。その一方、数平均分子量を１００００以下とすることにより、反射防止層の耐擦傷性を良好なものにすることができる。
【００２２】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記反射防止層に、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含有されていることが好ましい。
【００２３】
また、前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の形成材料がレベリング剤を含むことが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係るハードコートフィルムの製造方法は、前記の課題を解決する為に、透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を形成するハードコートフィルムの製造方法であって、希釈溶媒に、ウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを少なくとも添加して、前記ハードコート層の形成材料を調製する工程と、前記形成材料をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工し、塗布膜を形成する工程と、前記塗布膜を硬化させてハードコート層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
前記の方法によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレートを使用することにより、弾性及び可撓性に優れたハードコート層の形成を可能にする。また、ポリオール（メタ）アクリレートを使用することにより、例えば二層構造にしなくても十分な硬度と耐擦傷性を備えたハードコート層を形成することができる。その結果、製造工程数の増加を抑制し、生産効率の低下を防止することもできる。更に、形成材料には水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーが含まれているので、前記塗布膜の硬化の際に生じる硬化収縮を緩和し、カールの発生を抑制したハードコート層を形成することができる。
【００２６】
前記のハードコートフィルムの製造方法に於いては、前記希釈溶媒として酢酸エチルを含むものを使用することが好ましい。これにより、フィルム基材との密着性に優れたハードコート層の形成を可能にする。
【００２７】
前記のハードコートフィルムの製造方法に於いては、前記酢酸エチルの含有量が２０重量％以上であることが好ましい。
【００２８】
これにより、フィルム基材との密着性に一層優れたハードコート層を形成することが可能になる。
【００２９】
また、本発明に係る光学素子は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のハードコートフィルムを光学部材の少なくとも一方の面に設けたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のハードコートフィルム、又は光学素子を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
【００３２】
即ち、本発明によれば、ハードコート層の形成材料にウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むので、弾性及び可撓性に優れ、カールや割れを従来よりも一層抑制し、かつ表面硬度の大きなハードコートフィルムが得られる。また、従来のハードコートフィルムの様に、硬度を大きくする為にハードコート層を二層構造とする必要も無いので、製造工程数の増加を抑制し、生産効率の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施の形態に係るハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【００３４】
図１に示すように、ハードコートフィルム３は、透明なフィルム基材１の片面にハードコート層２を有する構成である。尚、図１には示していないが、ハードコート層２はフィルム基材１の両面に設けることも可能である。また、図１では、ハードコート層２が単層の場合を例示しているが、本発明のハードコート層を有するものであれば、これらは２層以上であってもよい。
【００３５】
前記フィルム基材１は、可視光の光線透過率に優れ（好ましくは光線透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（好ましくはヘイズ値１％以下）であれば特に制限はない。具体的には、例えば、ポリエ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系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。また、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。更に、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ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物などの透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。本実施の形態に係るハードコートフィルム３を保護フィルムとして偏光板に使用する場合には、フィルム基材１としては、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィンなどが好適である。また、フィルム基材１は、後述の偏光子自体であってもよい。この様な構成であると、ＴＡＣ等からなる保護層を不要とし偏光板の構造を単純化できるので製造工程数を減少させ、生産効率の向上が図れる。また、偏光板を一層薄層化することができる。尚、フィルム基材１が偏光子である場合には、ハードコート層２が従来の保護層としての役割を果たすことになる。また、ハードコートフィルムとしては、液晶セル表面に装着されるカバープレートとしての機能を兼ねることになる。
【００３６】
フィルム基材１の厚さについては適宜に決定しうるが、一般には強度や取り扱い性などの作業性、薄層性などの点を考慮し、１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。更に、フィルム基材１の屈折率としては特に制限されず、通常１．３０〜１．８０程度、特に１．４０〜１．７０であることが好ましい。
【００３７】
前記ハードコート層２は、ウレタンアクリレート（Ａ）、ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を形成材料として構成される。
【００３８】
前記ウレタンアクリレート（Ａ）としては、（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステル、ポリオール、ジイソシアネートを構成成分として含有するものが用いられる。例えば、（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステルとポリオールから、水酸基を少なくとも１つ有するヒドロキシ（メタ）アクリレートを作成し、これをジイソシアネートと反応させることによって製造したものが用いられる。（メタ）アクリル酸はアクリル酸及び／又はメタクリル酸であり、本発明に於いて（メタ）は同様の意味である。これら各構成成分は、１種でもよく、又は２種以上を併用してもよい。
【００３９】
（メタ）アクリル酸のエステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４０】
前記ポリオールは、水酸基を少なくとも２つ有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、１，４−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、トリシクロデカンメチロール、水添ビスフェノールＡ、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、トリメチロールエタン、トリジメチロールプロパン、グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類等が挙げられる。
【００４１】
前記ジイソシアネートとしては、芳香族、脂肪族又は脂環族の各種のジイソシアネート類を使用することができ、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３−ジメチル−４，４−ジフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート等、更にはこれらの水添物等が挙げられる。
【００４２】
前記ウレタンアクリレート（Ａ）の添加量については、少なすぎると得られるハードコート層の柔軟性や密着性が低下し、多すぎると硬化後のハードコート層の硬度が低下する。この為、ハードコート形成材料の全樹脂成分（Ａ〜Ｃ成分の合計量、又は添加樹脂材料等がある場合にはそれを含めた合計量）に対しウレタンアクリレート（Ａ）は１５重量％〜５５重量％が好ましく、２５重量％〜４５重量％であるのがより好ましい。ウレタンアクリレート（Ａ）の添加量をハードコート形成材料の全樹脂成分に対し５５重量％を超えて添加するとハードコート性能が低下して好ましくない場合がある。また、１５重量％未満の配合では柔軟性や密着性が向上せず、好ましくない場合がある。
【００４３】
前記ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の構成成分としては、例えば、ペンタエリスリトールジ（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（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの重合物からなるモノマー成分を含むものが特に好ましい。更に、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含む混合成分も特に好ましい。
【００４４】
ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量は、ウレタンアクリレート（Ａ）に対し７０重量％〜１８０重量％の割合であることが好ましく、１００重量％〜１５０重量％の割合であることがより好ましい。ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量がウレタンアクリレート（Ａ）に対し１８０重量％を超える割合にすると、ハードコート層の硬化収縮が大きくなり、その結果、ハードコートフィルムのカールが大きくなったり、屈曲性が低下して好ましくない場合がある。また、７０重量％未満の割合では、ハードコート性、即ち硬度や耐擦傷性が低下して好ましくない場合がある。尚、耐擦傷性に関しては、実用上の観点から０〜０．７の範囲内とすることが好ましく、０〜０．５の範囲内とすることがより好ましい。ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量を前記範囲内とすることにより、耐擦傷性を前記範囲内に設定することができる。ここで、前記耐擦傷性の算出については、後述の実施例に於いて説明する。
【００４５】
前記（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）としては、水酸基を２個以上含むアルキル基を有するものが用いられる。より具体的には、例えば下記化学式（１）で表される２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーや、下記化学式（１）中の繰り返し構造単位及び下記化学式（２）に示す構造単位を分子中に有する２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーが挙げられる。
【００４６】
【化１】
【００４７】
水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）の添加量としては、ウレタンアクリレート（Ａ）に対し、２５重量％〜１１０重量％の割合であることが好ましく、４５重量％〜８５重量％の割合であることがより好ましい。配合量が１１０重量％を超える場合には、塗工性が低下し好ましくない場合がある。また、配合量が２５％未満の場合には、カールの発生が著しく増大し好ましくない場合がある。
【００４８】
尚、本発明に於いては、この（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を含有することによりハードコート層２の硬化収縮を抑制し、その結果カールの発生を防止するものである。ハードコートフィルム等の製造上の観点からは、カールの発生を少なくとも３０ｍｍ以内に抑制するのが好ましく、その範囲内にカールの発生を抑制することにより作業性及び生産効率を一層向上させることができる。
【００４９】
ハードコート層２には、無機微粒子又は有機微粒子が配合されていてもよい。前記無機微粒子としては特に限定されず、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム等が挙げられる。また、有機微粒子としては特に限定されず、例えば、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、シリコーン系樹脂粉末、ポリスチレン樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、更にポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチレン樹脂粉末等が挙げられる。
【００５０】
微粒子の形状は特に制限されず、ビーズ状の球形であってもよく、粉末等の不定型のものであってもよい。これら微粒子は１種又は２種以上を適宜に選択して用いることができる。微粒子の平均粒子径は１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍである。また、微粒子には、屈折率制御や、導電性付与の目的で、金属酸化物の超微粒子などを分散、含浸してもよい。
【００５１】
無機微粒子又は有機微粒子の配合量としては特に限定されず、適宜設定し得る。例えば、防眩効果を付与する場合には、ハードコート形成材料１００重量部に対して２〜６０重量部とするのが好適である。また、単なるブロッキング防止性を付与する場合には、ハードコート形成材料１００重量部に対して１〜５０重量部が好適である。
【００５２】
前記無機微粒子又は有機微粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子は、その配合量に応じハードコート層２の見かけの屈折率を調整する機能を有する。フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率は近似していることが好ましい。フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率の差が大きいと、ハードコートフィルム３に入射した外光の反射光が虹色の色相を呈する干渉縞と呼ばれる現象が発生し、表示品位を劣化させることがある。ハードコートフィルム３を備えた表示装置の使用される環境であるオフィスの蛍光灯として、ものがはっきり見えるということを特徴とした特定の波長の発光強度が強い三波長蛍光灯が非常に増加してきており、この三波長蛍光灯下では更に干渉縞が顕著に現れることが判っている。
【００５３】
フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率差をｄとすると、ｄは０．０４以下であることが好ましく、０．０２以下であることがより好ましい。フィルム基材１として、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる場合、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子に酸化チタンをハードコート形成材料の全樹脂成分に対し約３５％程度配合することで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの屈折率約１．６４に対しｄを０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。
【００５４】
フィルム基材１として、トリアセチルセルロースフィルムを用いる場合、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子に酸化ケイ素をハードコート形成材料の全樹脂成分に対し約４０％程度配合することで、トリアセチルセルロースフィルムの屈折率約１．４８に対しｄを前記同様に０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。
【００５５】
前記ハードコート層２の厚みは、１５〜２５μｍにすることが好ましく、より好ましくは１８〜２３μｍである。厚みの下限値を１５μｍとしても、ハードコート層２はポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）を含有するので、硬度を一定以上（例えば、鉛筆硬度で４Ｈ以上）に維持することができる。また、硬度を一層大きくする為に、厚みの上限値を２５μｍとしても、ハードコート層２はウレタンアクリレート（Ａ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を含有するので、カールや割れ等の発生を十分に防止することができる。尚、厚みが１５μｍ未満の場合、ハードコート層の硬度が低下する場合がある。その一方、厚みが２５μｍを超える場合、ハードコート層自体にクラックが発生したり、ハードコート層の硬化収縮によりハードコートフィルムがハードコート面側にカールし、実用上問題となる場合がある。
【００５６】
ハードコート層２に対しては、その外表面を微細凹凸構造にして防眩性を付与することができる。表面に微細凹凸構造を形成する方法としては特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。例えば、ハードコート層２に微粒子を分散含有させて微細凹凸構造を付与する方法などが挙げられる。
【００５７】
前記ハードコート層２の外表面を凹凸状にし防眩性を付与した場合、その厚みは１５〜３５μｍにすることが好ましく、より好ましくは２０〜３０μｍである。厚みの下限値を１５μｍとしても、ハードコート層２はポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）を含有するので、硬度を一定以上（例えば、鉛筆硬度で４Ｈ以上）に維持することができる。また、硬度を一層大きくする為に、厚みの上限値を３５μｍとしても、ハードコート層２が硬化収縮しない微粒子を含有する場合には、カールや割れ等の発生を十分に防止することができる。尚、厚みが１５μｍ未満の場合、ハードコート層２の硬度が低下する場合がある。その一方、厚みが３５μｍを超える場合、ハードコート層２自体にクラックが発生したり、ハードコート層２の硬化収縮によりハードコートフィルムがハードコート面側にカールし、実用上問題となる場合がある。尚、外表面が凹凸状の場合のハードコート層２の厚みとは、凸となった部分までを含む最大厚みを意味する。
【００５８】
ハードコート形成材料の希釈溶媒としては特に限定されず、種々のものを採用することができる。具体的には、例えば、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、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、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、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール、シク口へキサノール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−へキサノン、２−へプタノン、３−へプタノン等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。酢酸エチルは全希釈溶媒に対し２０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは２５重量％以上、特に好ましくは３０重量％〜７０重量％の範囲である。これにより、フィルム基材１としてトリアセチルセルロースを用いる場合には、特に密着性に優れたハードコート層２を形成することが可能になる。酢酸エチルの含有量が全希釈溶媒に対し７０重量％を超えると、揮発速度が速いため、塗工ムラや乾燥ムラが生じやすくなり、２０重量％未満の場合は、基材との密着性が低下することとなり好ましくない場合がある。
【００５９】
ハードコート形成材料には、各種レベリング剤を添加することができる。レベリング剤としては、フッ素系又はシリコーン系のレベリング剤を適宜使用することができるが、より好ましくはシリコーン系のレベリング剤であり。シリコーン系のレベリング剤としては、反応性シリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等が挙げられる。これらのシリコーン系のレベリング剤のうち、反応性シリコーンが特に好ましい。反応性シリコーンを添加することにより、表面に滑り性が付与され耐擦傷性が持続する。更に、低屈折率層としてシロキサン成分を含有するものを用いた場合、反応性シリコーンとしてヒドロキシル基を有するものを用いると密着性が向上する。
【００６０】
前記反応性シリコーンのレベリング剤としては、例えば、シロキサン結合と、アクリレート基及びヒドロキシル基とを有するものが例示できる。より具体的には、
（１）（ジメチルシロキサン／メチル）：（３−アクリロイル−２−ヒドロキシプロポキシプロピルシロキサン／メチル）：（２−アクリロイル−３−ヒドロキシプロポキシプロピルシロキサン）＝０．８：０．１６：０．０４のモル比の共重合物
（２）ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比の共重合物
（３）ジメチルシロキサン：末端がアクリレートのメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン：末端がヒドロキシル基のメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン＝０．８８：０．０７：０．０５のモル比の共重合物等が挙げられる。
【００６１】
レベリング剤の配合量は、ハードコート形成材料の全樹脂成分１００重量部に対して、５重量部以下、更には０．０１〜５重量部の範囲とするのが好ましい。
【００６２】
ハードコート形成材料の硬化手段に紫外線を用いる場合に於いて、前記レベリング剤をハードコート形成材料に配向しておくと、予備乾燥及び溶媒乾燥時に当該レベリング剤が空気界面にブリードしてくるので、酸素による紫外線硬化型樹脂の硬化阻害を防ぐことができ、最表面に於いても十分な硬度を有するハードコート層２を得ることができる。また、シリコーン系のレベリング剤はハードコート層２表面へのブリードにより滑り性が付与されるために耐擦傷性を向上することもできる。
【００６３】
前記ハードコート層２の形成材料には、必要に応じて、性能を損なわない範囲で、顔料、充填剤、分散剤、可塑剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、酸化防止剤、チクソトロピー化剤等が添加されていてもよい。これらの添加剤は単独で使用してもよく、また２種類以上併用してもよい。
【００６４】
本実施の形態に係るハードコート形成材料には、従来公知の光重合開始剤を用いることができる。例えば２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、その他チオキサント系化合物等が使用できる。
【００６５】
前記ハードコート層２を形成するには、ウレタンアクリレート（Ａ）、ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を少なくとも含むハードコート形成材料をフィルム基材１上に塗工し、その後硬化させる。ハードコート形成材料は、塗工にあたり、溶媒に溶解した溶液として塗工することができる。ハードコート形成材料を溶液として塗工した場合には、乾燥後に硬化する。
【００６６】
前記ハードコート形成材料をフィルム基材１上に塗工する方法としては、公知のファンテンコート、ダイコート、スピンコート、スプレーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート等の塗工法を用いることができる。
【００６７】
前記ハードコート形成材料の硬化手段は特に制限されないが、電離放射線硬化が好ましい。その手段には各種活性エネルギーを用いることができるが、紫外線が好適である。エネルギー線源としては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、窒素レーザー、電子線加速装置、放射性元素などの線源が好ましい。エネルギー線源の照射量は、紫外線波長３６５ｎｍでの積算露光量として、５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。照射量が、５０ｍＪ／ｃｍ２未満の場合は、硬化が不十分となるため、ハードコート層の硬度が低下する場合がある。また５０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると、ハードコート層が着色して透明性が低下する場合がある。
【００６８】
前記ハードコート層２上には、図２に示すように、反射防止層４を設けて、反射防止ハードコートフィルム５とすることができる。図２は、本実施の形態に係る反射防止ハードコートフィルム５の概略を示す断面模式図である。光は物体に当たるとその界面での反射、内部での吸収、散乱といった現象を繰り返して物体の背面に透過していく。画像表示装置にハードコートフィルムを装着した際、画像の視認性を低下させる要因のひとつに空気とハードコート層界面での光の反射が挙げられる。反射防止層４は、その表面反射を低減させるものである。尚、図２には示していないが、ハードコート層２及び反射防止層４はフィルム基材１の両面に設けることも可能である。また、図２では、ハードコート層２及び反射防止層４をそれぞれ１層ずつ設けた場合を例示しているが、本発明のハードコート層を有するものであれば、反射防止層４は２層以上であってもよい。
【００６９】
反射防止層４としては、厚み及び屈折率を厳密に制御した光学薄膜（反射防止層）をハードコート層２表面に積層したものが挙げられる。これは、光の干渉効果を利用した入射光と反射光の逆転した位相を互いに打ち消し合わせることで反射防止機能を発現させる方法である。
【００７０】
光の干渉効果に基づく反射防止層４の設計に於いて、その干渉効果を向上させる手段としては、反射防止層４とハードコート層２の屈折率差を大きくする方法がある。一般的に、基材上に２〜５層の光学薄膜（前記厚み及び屈折率を厳密に制御した薄膜）を積層する多層反射防止層では、屈折率の異なる成分を所定の厚さだけ複数層形成することで、反射防止層４の光学設計に自由度が増し、より反射防止効果を向上させ、分光反射特性も可視光領域でフラットにすることが可能になってくる。光学薄膜の各層の厚み精度が要求される為、一般的にはドライ方式である真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等で各層の形成が行われている。
【００７１】
前記ハードコート形成材料に於いては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等が用いられるが、反射防止機能をより大きく発現させる為には、酸化チタン層と酸化ケイ素層との積層体を用いることが好ましい。前記積層体は、ハードコート層上に屈折率の高い酸化チタン層（屈折率：約１．８）が形成され、該酸化チタン層上に屈折率の低い酸化ケイ素層（屈折率：約１．４５）が形成された２層積層体、更に、この２層積層体上に、酸化チタン層及び酸化ケイ素層がこの順序で形成された４層積層体が好ましい。このような２層積層体又は４層積層体の反射防止層を設けることにより、可視光線の波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）の反射を均一に低減させることが可能である。
【００７２】
また、フィルム基材１上に単層の光学薄膜を積層することによっても反射防止効果を発現させることが可能である。反射防止層４を単層にする設計に於いても、反射防止機能を最大限引き出す為には、反射防止層４とハードコート層２の屈折率差を大きくする必要がある。前記反射防止層４の膜厚をｄ、屈折率をｎ、入射光の波長をλとすると、反射防止層４の膜厚とその屈折率との間でｎｄ＝λ／４なる関係式が成立する。反射防止層４は、その屈折率がフィルム基材１の屈折率よりも小さい様な低屈折率層である場合は、前記関係式が成立する条件では反射率が最小となる。例えば、反射防止層４の屈折率が１．４５である場合は、可視光線中の５５０ｎｍの波長の入射光に対して、反射率を最小にする反射防止層４の膜厚は９５ｎｍとなる。
【００７３】
反射防止機能を発現させる可視光線の波長領域は、３８０〜７８０ｎｍであり、特に視感度が高い波長領域は４５０〜６５０ｎｍの範囲であり、その中心波長である５５０ｎｍの反射率を最小にする設計を行なうことが一般的に行われている。
【００７４】
単層で反射防止層４を設計する場合、その厚み精度は、多層反射防止層の厚み精度ほど厳密ではなく、設計厚みに対し±１０％の範囲、つまり設計波長が９５ｎｍの場合は、８６ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲であれば問題なく使用できる。このことより、一般的に単層の反射防止層４の形成には、ウェット方式であるファンテンコート、ダイコート、スピンコート、スプレーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート等の塗工法が採用される。
【００７５】
単層で反射防止層４を形成する材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等が挙げられる。また、それぞれの材料は、表面の防汚性付与するためフッ素基含有化合物を用いることができる。耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折率層材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。ゾル−ゲル系材料は部分縮合して用いることができる。
【００７６】
前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、例えば、一般式：ＣＦ３（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＲ）３（式中、Ｒは、炭素数１〜５個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で表される化合物が挙げられる。具体的には、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらのなかでも前記ｎが２〜６の化合物が好ましい。
【００７７】
低屈折率層（反射防止層）として、特開２００４−１６７８２７号公報に記載のエチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーと、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有するハードコート形成材料から構成されるものを好ましく用いることができる。
【００７８】
低屈折率層（反射防止層）には、膜強度を改善する為に無機のゾルを添加することができる。無機のゾルとしては特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化マグネシウム等が挙げられるが、シリカゾルが特に好ましい。無機のゾルの添加量は、低屈折率形成材料の全固形分１００重量部に対し１０〜８０重量部の範囲内で、適宜設定することができる。無機のゾルの粒径としては、２〜５０ｎｍの範囲内のものが好ましく、５〜３０ｎｍの範囲内のものがより好ましい。
【００７９】
前記反射防止層４の形成材料には、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含まれているのが好ましい。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子は、平均粒子径が５〜３００ｎｍ程度であることが好ましく、該超微粒子は細孔を有する外殻の内部に空洞が形成されてなる中空球状であり、該空洞内に該微粒子調製時の溶媒及び／又は気体を包含してなる。前記空洞を形成するための前駆体物質が該空洞内に残存してなることが好ましい。前記外殻の厚さは１〜５０ｎｍ程度の範囲にあり、且つ平均粒子径の１／５０〜１／５程度の範囲にあることが好ましい。前記外殻が複数の被覆層からなることが好ましい。前記細孔が閉塞され、前記空洞が前記外殻により密封されてなることが好ましい。反射防止層４中に於いて、多孔質又は空洞が維持されており、反射防止層４の屈折率を低減させることが可能なため、好ましく用いることができる。
【００８０】
中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の平均粒子径は５〜３００ｎｍ程度にある。平均粒子径が５ｎｍ未満では球状微粒子に於ける外殻の体積割合が増加し、空洞の容積の割合が低下する傾向があり、他方、平均粒子径が３００ｎｍを超えると安定した分散液が得にくくなり、また、該超微粒子を含有する反射防止層の透明性が低下し易いからである。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の好ましい平均粒子径は１０〜２００ｎｍの範囲である。尚、前記平均粒子径は動的光散乱法によって求めることができる。
【００８１】
中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法は、例えば、下記工程（ａ）〜工程（ｃ）を有する。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子は、分散液として得られる。このような中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法としては、例えば、特開２０００−２３３６１１号公報に開示されたシリカ系微粒子の製造方法が好適に採用される。即ち、
（ａ）珪酸塩の水溶液及び／又は酸性珪酸液と、アルカリ可溶の無機化合物水溶液とを、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、又は必要に応じて種粒子が分散したｐＨ１０以上のアルカリ水溶液中に同時に添加し、酸化ケイ素をＳｉＯ２で表し、酸化ケイ素以外の無機化合物をＭＯｘで表したときのモル比（ＭＯｘ／ＳｉＯ２）が０．３〜１．０の範囲にある核粒子分散液を調製する工程。
（ｂ）前記核粒子分散液に酸化ケイ素源を添加して、核粒子に第１酸化ケイ素被覆層を形成する工程。
（ｃ）前記分散液に酸を加え、前記核粒子を構成する元素の一部又は全部を除去する工程。
【００８２】
本発明の中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の平均粒子径は５〜３００ｎｍの範囲にある。平均粒子径が５ｎｍ未満では球状微粒子に於ける外殻の体積割合が増加し、空洞の容積の割合が低下するからであり、他方、平均粒子径が３００ｎｍを越えると安定した分散液が得にくくなり、また、該超微粒子を含有する反射防止層の透明性が低下し易いからである。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の好ましい平均粒子径は１０〜２００ｎｍの範囲である。尚、前記平均粒子径は動的光散乱法によって求めることができる。
【００８３】
前記の中空で球状の酸化ケイ素超微粒子分散液は各種マトリクス成分と混合することにより、反射防止形成用塗工液を作成することができる。各種マトリクス成分とは、ハードコート層の表面に被膜を形成し得る成分をいい、基材との密着性や硬度、塗工性等の条件に適合する樹脂等から選択して用いることができ、例えば、従来から用いられているポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、エマルジョン樹脂、水溶性樹脂、親水性樹脂、これら樹脂の混合物、更にはこれら樹脂の共重合体や変性体などの有機樹脂が挙げられる。また、前記の単層で反射防止層４を形成する材料として例示した加水分解性有機珪素化合物等をマトリクス成分として用いることができる。
【００８４】
マトリクス成分として有機樹脂を用いる場合には、例えば、前記中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の分散媒としての水をアルコール等の有機溶媒で置換した有機溶媒分散液、必要に応じて前記超微粒子を公知のカップリング剤で処理した後、有機溶媒に分散させた有機溶媒分散液とマトリクスとを適当な有機溶剤で希釈して、反射防止形成用塗工液とすることができる。
【００８５】
一方、マトリクス成分として加水分解性有機珪素化合物を用いる場合には、例えば、アルコキシシランとアルコールの混合液に、水及び触媒としての酸又はアルカリを加えることにより、アルコキシシランの部分加水分解物を得、これに前記分散液を混合し、必要に応じて有機溶剤で希釈して、塗布液とすることができる。
【００８６】
塗工液中の、前記酸化ケイ素超微粒子とマトリクス成分の重量割合は、酸化ケイ素超微粒子：マトリクス＝１：９９〜９：１の範囲が好ましい。前記重量割合が９：１を超えると反射防止層の強度が不足して実用性に欠ける場合がある。一方、前記重量割合が１：９９未満では前記酸化ケイ素超微粒子の添加効果が現れにくい場合がある。
【００８７】
前記ハードコート層２の表面に形成される反射防止層４の屈折率は、酸化ケイ素超微粒子とマトリクス成分等の混合比率及び使用するマトリクスの屈折率によっても異なるが、１．２〜１．４２と低屈折率となる。尚、本発明の酸化ケイ素超微粒子自体の屈折率は、１．２〜１．３８である。
【００８８】
ハードコートフィルムのハードコート層２上に反射防止層４を設けた反射防止ハードコートフィルムは、鉛筆硬度の点で好ましい。超微粒子を含有するハードコート層２表面は微小凹凸を形成しており、それが鉛筆の滑りに影響する（鉛筆が引っかかりやすく力が伝わり易くなっている）。反射防止層４を設けた場合には、凹凸が滑らかになり、通常は、ハードコート層の鉛筆硬度の３Ｈ程度のものは、４Ｈの鉛筆硬度とすることができる。
【００８９】
このような中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法としては、例えば特開２０００−２３３６１１号公報に開示されたシリカ系微粒子の製造方法が好適に採用される。
【００９０】
低屈折率層を形成させる際の乾燥及び硬化の温度は特に制限されず、通常６０〜１５０℃、好ましくは７０〜１３０℃に於いて、通常１分から３０分、生産性を考えた場合には、１分から１０分程度がより好ましい。また、乾燥及び硬化後、更に加熱処理を行うことでより高硬度の反射防止ハードコートフィルムが得られる。加熱処理の温度は特に制限されず、通常４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１００℃に於いて通常１分から１００時間、耐擦傷性を一層向上させるためには１０時間以上行うことがより好ましい。尚、温度、時間は前記範囲に制限されず、適宜に調整できる。加熱は、ホットプレート、オーブン、ベルト炉などによる方法が適宜に採用される。
【００９１】
反射防止層４は画像表示装置の最表面に装着される頻度が高い為、外部環境からの汚染を受けやすい。特に、身近に於いては指紋や手垢、汗や整髪料等の汚染物が付着しやすく、その付着で表面反射率が変化したり付着物が白く浮きでて見えて表示内容が不鮮明になるなど、単なる透明板等の場合に比べて汚染が目立ちやすくなる。この様な場合は、前記付着防止性、易除去性に関する機能を付与する為に、フッ素基含有のシラン系化合物やフッ素基含有の有機化合物等を反射防止層４上に積層することができる。
【００９２】
フィルム基材１、又はフィルム基材１上に塗工を行ったハードコート層２に各種表面処理を行うことによって、フィルム基材１とハードコート層２、フィルム基材１と偏光子又はハードコート層２と反射防止層４の接着性を向上させることができる。その表面処理としては、低圧プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。また、トリアセチルセルロースをフィルム基材として用いた場合の表面処理として好ましく用いられるアルカリ鹸化処理を具体的に説明する。セルロースエステルフイルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は０．１Ｎ〜３．０Ｎであることが好ましく、０．５Ｎ〜２．０Ｎであることが更に好ましい。アルカリ溶液温度は、２５℃〜９０℃の範囲が好ましく、４０℃〜７０℃が更に好ましい。その後、水洗処理、乾燥処理を行い、表面処理を施したトリアセチルセルロースを得ることができる。
【００９３】
また、フィルム基材１の裏面（ハードコート層２の形成面とは反対側の面）に、カールの発生を防止することを目的として、次に述べる溶剤処理を行ってもよい。溶剤処理は、フィルム基材１を溶解させ得る溶剤又は膨潤させ得る溶剤を含む組成物を、従来公知の方法により塗布して行われる。その様な溶剤を塗布することにより、フィルム基材１の裏面側に丸まろうとする性質を付与し、これにより、ハードコート層２を備えたフィルム基材１が、ハードコート層２の形成面側にカールしようとする力を相殺してカールの発生を防止するものである。
【００９４】
前記溶剤としては、溶解させる溶剤及び／又は膨潤させる溶剤の混合物の他に、更に溶解させない溶剤を含む場合もある。これらをフィルム基材１のカール度合や樹脂の種類によって適宜の割合で混合した組成物及び塗布量を用いて行う。
【００９５】
カール防止機能を更に向上させる場合は、用いる溶剤組成を溶解させ得る溶剤及び／又は膨潤させ得る溶剤の混合比率を大きくし、溶解させない溶剤の比率を小さくするのが効果的である。この混合比率は好ましくは（溶解させ得る溶剤及び／又は膨潤させ得る溶剤）：（溶解させない溶剤）＝１０：０〜１：９で用いられる。このような混合組成物に含まれる、透明樹脂フィルムを溶解又は膨潤させる溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、酢酸メチル、酢酸エチル、トリクロロエチレン、メチレンクロライド、エチレンクロライド、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロホルムなどがある。溶解させない溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノールなどが挙げられる。
【００９６】
これらの溶剤組成物をグラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター又は押し出しコーター等を用いて、フィルム基材１の表面にウェット膜厚（乾燥前の膜厚）が１〜１００μｍ、より好ましくは５〜３０μｍとなる様に塗布する。
【００９７】
このようにして塗布した各溶剤は乾燥後に飛散してもよく、また微量残存していてもよいが、好ましくは塗布面に溶媒が残存していない状態が良い。
【００９８】
また、フィルム基材１の裏面（ハードコート層２の形成面とは反対側の面）に、カールの発生を防止することを目的として、次に述べる透明樹脂層を設けてもよい。前記透明樹脂層としては、例えば熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、その他の反応型樹脂を主成分とする層が挙げられる。これらの内でも特に熱可塑性樹脂を主成分とする層が好ましい。
【００９９】
前記熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、部分加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体あるいは共重合体、ニトロセルロース、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樹脂等のセルロース誘導体、マレイン酸及び／又はアクリル酸の共重合体、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等を挙げることができる。これらの熱可塑性樹脂の内、例えばジアセチルセルロース等を用いたセルロース系樹脂層が、透明樹脂層としては特に好ましい。
【０１００】
またハードコートフィルム３、反射防止ハードコートフィルム５は、通常、そのフィルム基材１側を、粘着剤や接着剤を介して、ＬＣＤやＥＬＤに用いられている光学部材に貼り合せることができる。貼り合わせにあたり、フィルム基材１には、前記同様の表面処理を施すことができる。
【０１０１】
光学部材としては、例えば、偏光子または偏光板があげられる。偏光板は、通常、偏光子の片側または両側に透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。偏光子の両面に透明保護フィルムを設ける場合は、表裏の透明保護フィルムは、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。偏光板は、通常、液晶セルの両側に配置される。また、偏光板は、２枚の偏光板の吸収軸が互いに略直交するように配置される。
【０１０２】
次に、本発明のハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムを積層した光学素子について、偏光板を例にして説明する。本発明のハードコートフィルム３又は反射防止ハードコートフィルム５は、接着剤や粘着剤などを用いて偏光子又は偏光板と積層することによって、本発明の機能を有した偏光板を得ることができる。
【０１０３】
前記偏光子としては、特に制限されず、各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【０１０４】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。更に必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。
【０１０５】
ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【０１０６】
前記偏光子の片面又は両面に設けられる透明保護フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、位相差値の安定性などに優れるものが好ましい。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、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等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等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂、スチレン・マレイミド共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。また、シクロ系オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の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等のアミド系樹脂、芳香族ポリイミドやポリイミドアミド等のイミド系樹脂、スルホン系樹脂、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、エポキシ系樹脂又は前記樹脂のブレンド物等からなる高分子フィルムなども前記透明保護フィルムを形成する樹脂の例として挙げられる。また、前記透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【０１０７】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルム、例えば、（Ａ）側鎖に置換及び／又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換及び／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物の高分子フィルムが挙げられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板等の保護フィルムに適用した場合には歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【０１０８】
前記透明保護フィルムとして好ましくは、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂及び、ノルボルネン系樹脂が用いられる。具体的には、富士写真フィルム（株）製 製品名「フジタック」や、日本ゼオン（株）製 製品名「ゼオノア」、ＪＳＲ（株）製 製品名「アートン」などが挙げられる。
【０１０９】
前記透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。より好ましくは、５〜２００μｍである。特に好ましくは、１０〜１５０μｍである。前記の範囲であれば、偏光子を機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光子が収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。
【０１１０】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【０１１１】
前記透明保護フィルムは、フィルム面内の位相差値及び厚み方向の位相差値が液晶表示装置の視野角特性に影響を及ぼす場合があるので、位相差値が最適化されたものを用いることが好ましい。ただし、位相差値の最適化が望まれる透明保護フィルムとは、液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムであり、液晶セルに遠い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムは、液晶表示装置の光学特性を変化させることはないので、この限りではない。
【０１１２】
前記液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムの位相差値としては、フィルム面内の位相差値（Ｒｅ：（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ）が０〜５ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、０〜３ｎｍである。更に好ましくは、０〜１ｎｍである。厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、０〜１５ｎｍであることが好ましい。より好ましくは０〜１２ｎｍである。更に好ましくは０〜１０ｎｍである。特に好ましくは０〜５ｎｍである。最も好ましくは、０〜３ｎｍである。
【０１１３】
ハードコートフィルム等を積層した偏光板は、ハードコートフィルム等に透明保護フィルム、偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよいし、ハードコートフィルム等に偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよい。
【０１１４】
その他、透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【０１１５】
また偏光板の層間に、例えばハードコート層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、帯電防止層、導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等を挿入、または偏光板表面へ積層してもよい。また。偏光板の各層を作成する段階では、例えば、導電性粒子あるいは帯電防止剤、各種微粒子、可塑剤等を各層の形成材料に添加、混合等することにより改良を必要に応じておこなってもよい。
【０１１６】
前記透明保護フィルムの偏光子との積層方法は、特に限定されず、例えばアクリル系ポリマーやビニルアルコール系ポリマーからなる接着剤、あるいはホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミンやシュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤等を介して行うことができる。これにより湿度や熱の影響で剥がれにくく光透過率や偏光度に優れるものとすることができる。前記接着剤としては、偏光子の原料であるポリビルアルコールとの接着性に優れる点より、ポリビニルアルコール系接着剤を用いることが好ましい。
【０１１７】
前記ノルボルネン系樹脂を含む高分子フィルムを透明保護フィルムとして、偏光子と積層する場合の粘着剤としては、透明性に優れ、複屈折などが小さく、薄い層として用いても充分に粘着力を発揮できるものが好ましい。そのような粘着剤としては、例えば、ポリウレタン系樹脂溶液とポリイソシアネート樹脂溶液を混合するドライラミネート用接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤、例えば、エポキシ樹脂とポリチオールの二液からなるもの、エポキシ樹脂とポリアミドの二液からなるものなどを用いることができ、特に溶剤型接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤が好ましく、透明のものが好ましい。接着剤によっては、適当な接着用下塗り剤を用いることで接着力を向上させることができるものがあり、そのような接着剤を用いる場合は接着用下塗り剤を用いることが好ましい。
【０１１８】
前記接着用下塗り剤としては、接着性を向上できる層であれば特に制限はないが、例えば、同一分子内にアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロル基等の反応性官能基と加水分解性のアルコキシシリル基とを有するシラン系カップリング剤、同一分子内にチタンを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するチタネート系カップリング剤、及び同一分子内にアルミニウムを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するアルミネート系カップリング剤等のいわゆるカップリング剤、エポキシ系樹脂、イソシアネート系樹脂、ウレタン系樹脂、エステルウレタン系樹脂等の有機反応性基を有する樹脂を用いることができる。なかでも、工業的に取扱いやすいという観点から、シラン系カップリング剤を含有する層であることが好ましい。
【０１１９】
前記偏光板は、液晶セルへの積層を容易にするため、両面又は片面に接着剤層や粘着剤層を設けておくことが好ましい。
【０１２０】
前記接着剤層または粘着剤層に用いられる接着剤又は粘着剤としては、特に制限されない。例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、光学的透明性に優れ、適度なぬれ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるという点で、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。
【０１２１】
前記接着剤又は粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。また、粘着剤層には必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。また透明微粒子を含有させて光拡散性を示す粘着剤層とすることもできる。
【０１２２】
尚、前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が０．５〜２０μｍのシリカや酸化カルシウム、アルミナやチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性の無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレタンの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子など適宜なものを１種又は２種以上用いることができる。
【０１２３】
前記接着剤又は粘着剤は、通常、ベースポリマー又はその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が１０〜５０重量％程度の接着剤溶液として用いられる。前記溶剤としては、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤や水等の接着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。
【０１２４】
前記接着剤又は粘着剤は、組成又は種類が異なったものを積層物として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。前記接着剤又は粘着剤の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１２５】
前記接着剤層又は粘着剤層等の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に剥離紙又は離型フィルム（セパレータともいう）が仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で接着剤層又は粘着剤層に接触することを防止できる。前記セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いることができる。
【０１２６】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学部材（光学層）を積層した光学フィルムを用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルム（偏光選択層を有する偏光分離フィルム、例えば住友３Ｍ（株）製のＤ−ＢＥＦなど）が積層されてなる偏光板が好ましい。楕円偏光板、光学補償付き偏光板等では偏光板側にハードコートフィルムが付与される。
【０１２７】
さらに必要に応じて、耐擦傷性、耐久性、耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐湿性、透湿性、帯電防止性、導電性、層間の密着性向上、機械的強度向上等の各種特性、機能等を付与するための処理、または機能層の挿入、積層等を行うこともできる。
【０１２８】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【０１２９】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【０１３０】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【０１３１】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【０１３２】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【０１３３】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青または黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【０１３４】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板または反射型偏光板と位相差板を適宜な組み合わせで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組み合わせとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【０１３５】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理または／および収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどがあげられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【０１３６】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【０１３７】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部または全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【０１３８】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【０１３９】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回りまたは右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【０１４０】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【０１４１】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層または２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【０１４２】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層または３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【０１４３】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層または３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【０１４４】
前記光学素子へのハードコートフィルムの積層、さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うことができるが、これらを予め積層したものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【０１４５】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルム等の光学部材の少なくとも片面には、前記ハードコートフィルムが設けられているが、ハードコートフィルムが設けられていない面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【０１４６】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【０１４７】
前記接着剤または粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができうる。また粘着層等は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【０１４８】
偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物または混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解または分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成または種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１４９】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【０１５０】
なお本発明において、上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学層等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【０１５１】
本発明のハードコートフィルムを設けた光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、および必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【０１５２】
液晶セルの片側または両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学素子は液晶セルの片側または両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止層、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。
【０１５３】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【０１５４】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【０１５５】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【０１５６】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【０１５７】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【０１５８】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１／４波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１５９】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１／４波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
【０１６０】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【実施例】
【０１６１】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。また各例中、部及び％は特記がない限りいずれも重量基準である。
【０１６２】
（実施例１）
ウレタンアクリレート（以下、Ａ成分）としてペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート１００部と、ポリオール（メタ）アクリレート（以下、Ｂ成分）としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下、Ｂ１成分（モノマー））４９部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（以下、Ｂ４成分（モノマー））４１部及びペンタエリスリトールトリアクリレート（以下、Ｂ５成分（モノマー））２４部と、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（以下、Ｃ成分）として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名：ＰＣ １０７０）５９部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４）３部と、反応性レベリング剤０．５部とを、酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が４６：５４（全溶媒に対する酢酸エチル比率５４％）の混合溶媒により固形分濃度が５０％となる様に希釈して、ハードコート形成材料を調製した。尚、前記反応性レベリング剤は、ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比で共重合させた共重合物である。
【０１６３】
前記ハードコート形成材料を、フィルム基材として厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率：１．４８）上に、バーコーターを用いて塗工し、１００℃で１分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、硬化処理して厚み２０μｍのハードコート層を形成し、本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。
【０１６４】
（実施例２）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１５μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６５】
（実施例３）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２５μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６６】
（実施例４）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を９６部に変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６７】
（実施例５）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を３６部に変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６８】
（実施例６）
本実施例に於いては、ハードコート形成材料に平均粒径１０μｍの架橋アクリル粒子（商品名；ＭＸ１０００、綜研化学（株）製）を３０部添加した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６９】
（実施例７）
本実施例に於いては、実施例１で得られたハードコートフィルムのハードコート層上に反射防止層を設けた以外は、実施例１と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７０】
尚、反射防止層形成材料は、次の様にして調製した。即ち、先ず反射防止層の形成材料として先ず、エチレングリコール換算による平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーとして、コルコートＮ１０３（コルコート社製、固形分２重量％）を用意し、その数平均分子量を測定した。その結果、数平均分子量は９５０であった。また、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物として、オプスターＪＴＡ１０５（商品名、ＪＳＲ（株）製、固形分５重量％）とを用意し、このフッ素化合物の数平均分子量について測定すると、ポリスチレン換算による数平均分子量は８０００であった。また、硬化剤としては、ＪＴＡ１０５Ａ（ＪＳＲ社製，固形分５重量％）を用いた。
【０１７１】
次に、オプスターＪＴＡ１０５を１００重量部、ＪＴＡ１０５Ａを１重量部、コルコートＮ１０３を５９０重量部及び酢酸ブチルを１５１．５重量部混合して、反射防止層形成材料を調製した。この反射防止層形成材料をハードコート層上にダイコーターにて、ハードコート層と同じ幅となる様にして塗工し、１２０℃で３分間加熱することにより乾燥・硬化して反射防止層（低屈折率層、厚さ０．１μｍ、屈折率１．４３）を形成した。
【０１７２】
（実施例８）
本実施例に於いては、次に述べる反射防止層形成材料により形成された反射防止層（厚さ９５ｎｍ）を設けた以外は、実施例７と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７３】
即ち、テトラアルコキシシラン５４部、及びフルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤２３部、アクリル基を有するシランカップリング剤で表面処理を行い疎水化した直径６０ｎｍの中空で球状の酸化ケイ素超微粒子２３部をイソプロピルアルコール／酢酸ブチル／メチルイソブチルケトン（５４／１４／３２（重量比））の混合溶媒中に分散させ、固形分濃度を２．０％に調整し、反射防止層形成材料を得た。
【０１７４】
この反射防止層形成材料を用いて、実施例７と同様の方法及び条件にてハードコート層上に反射防止層を形成し、これにより、本実施例反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７５】
（実施例９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを３０μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１７６】
（実施例１０）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１７７】
（実施例１１）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が７９：２１（全溶媒に対する酢酸エチル比率２１％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１７８】
（実施例１２）
先ず、実施例１と同様にして本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。次に、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面（ハードコート層の形成面とは反対側の面）に、後述する塗工液をワイヤーバーにてウェットの厚みが２０μｍとなるように塗工し、８０℃で１分間の乾燥処理を行った。尚、前記塗工液としては、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）＝３７：５８：５の混合溶媒に対しジアセチルセルロースを固形分濃度が０．５％となるように配合したものを用いた。
【０１７９】
（実施例１３）
本実施例に於いては、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面に塗工する塗工液として、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝３７：５８：５の混合溶媒を用いたこと以外は、実施例１２と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８０】
（実施例１４）
本実施例に於いては、反応性レベリング剤としての反応性シリコーンを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８１】
（実施例１５）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）の混合割合が４６：５４（全溶媒に対するＭＩＢＫ比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８２】
（実施例１６）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとブチルアルコールの混合割合が４６：５４（全溶媒に対するブチルアルコール比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８３】
（実施例１７）
本実施例に於いては、Ａ成分としてペンタエリスリトール系アクリレートとイソホロンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート（以下、Ａ１成分）１００部と、Ｂ成分としてＢ１成分５９部、Ｂ４成分３７部及びＢ５成分１５部と、Ｃ成分として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー２６部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４）２部を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８４】
（実施例１８）
本実施例に於いては、Ａ成分としてＡ１成分１００部と、Ｂ成分としてＢ１成分３８部、Ｂ４成分４０部及びＢ５成分１６部と、Ｃ成分として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー３０部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４を１部と、２，４，６−トリメチルベンゾインフェニルホスフィンオキシドを２．５部配合したもの）３．５部とを用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８５】
（実施例１９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２９μｍに変更したこと以外は、実施例６と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８６】
（比較例１）
本比較例に於いては、Ａ成分及びＣ成分を配合せず、かつＢ成分としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１００部と更にブタンジオールアクリレート（以下、Ｂ３成分）を９部配合したこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８７】
（比較例２）
本比較例に於いては、Ｂ成分として、Ｂ４成分２２部と、Ｂ５成分５部とを用いた。また、Ｃ成分に替えてポリメタクリル酸メチルアクリレートポリマー１３３部を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８８】
（比較例３）
本比較例に於いては、Ｂ成分として、Ｂ４成分２２部と、Ｂ５成分５部との混合物を用いた。また、Ｃ成分に替えてポリメタクリル酸メチルアクリレートポリマーを５５部用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８９】
（実施例２０）
ウレタンアクリレート（以下、Ａ成分）としてペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート１００部と、ポリオール（メタ）アクリレート（以下、Ｂ成分）としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下、Ｂ１成分（モノマー））４９部及びペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの重合成分（以下、Ｂ２成分（モノマー））６５部と、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（以下、Ｃ成分）として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー５９部と、重合開始剤（イルガキュア１８４）５部と、反応性レベリング剤０．５部とを、酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が４６：５４（全溶媒に対する酢酸エチル比率５４％）の混合溶媒により固形分濃度が５０％となる様に希釈して、ハードコート形成材料を調製した。尚、前記反応性レベリング剤は、ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比で共重合させた共重合物である。
【０１９０】
前記ハードコート形成材料を、フィルム基材として厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率：１．４８）上に、バーコーターを用いて塗工し、１００℃で１分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、硬化処理して厚み２０μｍのハードコート層を形成し、本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。
【０１９１】
（実施例２１）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１５μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９２】
（実施例２２）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２５μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９３】
（実施例２３）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を９６部に変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９４】
（実施例２４）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を３６部に変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９５】
（実施例２５）
本実施例に於いては、ハードコート形成材料に平均粒径１０μｍの架橋アクリル粒子（商品名；ＭＸ１０００、綜研化学（株）製）を３０部添加した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９６】
（実施例２６）
本実施例に於いては、実施例１で得られたハードコートフィルムのハードコート層上に反射防止層を設けた以外は、実施例２０と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１９７】
尚、反射防止層形成材料は、次の様にして調製した。即ち、先ず反射防止層の形成材料として先ず、エチレングリコール換算による平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーとして、コルコートＮ１０３（コルコート社製、固形分２重量％）を用意し、その数平均分子量を測定した。その結果、数平均分子量は９５０であった。また、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物として、オプスターＪＴＡ１０５（商品名、ＪＳＲ（株）製、固形分５重量％）とを用意し、このフッ素化合物の数平均分子量について測定すると、ポリスチレン換算による数平均分子量は８０００であった。また、硬化剤としては、ＪＴＡ１０５Ａ（ＪＳＲ社製，固形分５重量％）を用いた。
【０１９８】
次に、オプスターＪＴＡ１０５を１００重量部、ＪＴＡ１０５Ａを１重量部、コルコートＮ１０３を５９０重量部及び酢酸ブチルを１５１．５重量部混合して、反射防止層形成材料を調製した。この反射防止層形成材料をハードコート層上にダイコーターにて、ハードコート層と同じ幅となる様にして塗工し、１２０℃で３分間加熱することにより乾燥・硬化して反射防止層（低屈折率層、厚さ０．１μｍ、屈折率１．４３）を形成した。
【０１９９】
（実施例２７）
本実施例に於いては、次に述べる反射防止層形成材料により形成された反射防止層（厚さ９５ｎｍ）を設けた以外は、実施例２６と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０２００】
即ち、テトラアルコキシシラン５４部、及びフルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤２３部、アクリル基を有するシランカップリング剤で表面処理を行い疎水化した直径６０ｎｍの中空で球状の酸化ケイ素超微粒子２３部をイソプロピルアルコール／酢酸ブチル／メチルイソブチルケトン（５４／１４／３２（重量比））の混合溶媒中に分散させ、固形分濃度を２．０％に調整し、反射防止層形成材料を得た。
【０２０１】
この反射防止層形成材料を用いて、実施例２５と同様の方法及び条件にてハードコート層上に反射防止層を形成し、これにより、本実施例反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０２０２】
（実施例２８）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを３０μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０２０３】
（実施例２９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０２０４】
（実施例３０）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が７９：２１（全溶媒に対する酢酸エチル比率２１％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０５】
（実施例３１）
先ず、実施例２０と同様にして本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。次に、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面（ハードコート層の形成面とは反対側の面）に、後述する塗工液をワイヤーバーにてウェットの厚みが２０μｍとなるように塗工し、８０℃で１分間の乾燥処理を行った。尚、前記塗工液としては、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）＝３７：５８：５の混合溶媒に対しジアセチルセルロースを固形分濃度が０．５％となるように配合したものを用いた。
【０２０６】
（実施例３２）
本実施例に於いては、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面に塗工する塗工液として、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝３７：５８：５の混合溶媒を用いたこと以外は、実施例２９と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０７】
（実施例３３）
本実施例に於いては、反応性レベリング剤としての反応性シリコーンを添加しなかったこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０８】
（実施例３４）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）の混合割合が４６：５４（全溶媒に対するＭＩＢＫ比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０９】
（実施例３５）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとブチルアルコールの混合割合が４６：５４（全溶媒に対するブチルアルコール比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２１０】
（ハードコート層の厚み）
（株）ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。透明なフィルム基材にハードコート層を設けたハードコートフィルムの厚みを測定し、基材の厚みを差し引くことでハードコート層の膜厚を算出した。結果を表１、３に示す。
【０２１１】
（反射防止層の厚み）
大塚電子（株）製の瞬間マルチ側光システムであるＭＣＰＤ２０００（商品名）を用い、干渉スペクトルの波形より算出した。
【０２１２】
また得られたハードコートフィルム（反射防止ハードコートフィルムを含む）について下記評価を行った。結果を表１、３に示す。
【０２１３】
（反射率）
ハードコートフィルムのハードコート層が形成されていない面に三菱レイヨン製黒色アクリル板（厚さ２．０ｍｍ）を厚さ約２０μｍの粘着剤にて貼り合わせ裏面の反射をなくしたものについて、ハードコート層（又は反射防止層）表面の反射率を測定した。反射率は、（株）島津製作所製のＵＶ２４００ＰＣ（８°傾斜積分球付き）分光光度計を用いて、分光反射率（鏡面反射率＋拡散反射率）を測定し、Ｃ光源／２°視野の全反射率（Ｙ値）を計算により求めた。結果を表１、３に示す。
【０２１４】
（鉛筆硬度）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムのハードコート層が形成されていない面をガラス板上に載せ、ハードコート層（又は反射防止層）表面について、ＪＩＳ Ｋ−５４００記載の鉛筆硬度試験に従い（但し、荷重５００ｇ）試験を実施した。結果を表１、３に示す。
【０２１５】
（カール）
ハードコートフィルムを１０ｃｍ角に切断し、ガラス板上にハードコート層（又は反射防止層）が上になるように置き、４角に於けるガラス板からの持ち上がり長さ（ｍｍ）を測定し、その平均値をカールの評価の指標とした。尚、丸くなったものは「測定不能」とした。また、結果を表１、３に示す。
【０２１６】
（屈曲性）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムを、フィルム基材を内側にして直径の異なる金属ロールに直接接する様に巻付け、ハードコート層（又は反射防止層）に於けるクラックの発生の有無を目視により判定した。クラックの入らなかった直径を屈曲性の値として計測した。結果を表１、３に示す。
【０２１７】
（ヘイズ）
ＪＩＳ−Ｋ７１３６のヘイズ（曇度）に準じ、ヘイズメーターＨＲ３００（村上色彩技術研究所社製）を用いて測定した。結果を表１、３に示す。
【０２１８】
（耐擦傷性）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムの耐擦傷性の強弱に対する値は、以下の試験内容にて求めた。
（１）試料を少なくとも幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ以上の大きさに切断し、これをガラス板に載せる。その後、初期のヘイズ値を求める。
（２）直径２５ｍｍの円柱の平滑な断面に、スチールウール＃００００を均一に取り付け、荷重１．５ｋｇにて試料表面を毎秒約１００ｍｍの速度で１００往復した後に、試験後のヘイズ値を求める。
（３）試験後のヘイズ値から初期のヘイズ値を差し引いた値を耐擦傷性の指標とした。
この評価では、耐擦傷性の指標の値が大きくなればなる程、スチールウール試験に於いてハードコート層又は反射防止層の表面に生じたキズにより試験後のヘイズ値が上昇することで、初期ヘイズ値との差である耐擦傷性の指標となる値も上昇することとなる。
【０２１９】
（密着性）
ハードコート層のフィルム基材に対する密着性は、ＪＩＳ Ｋ ５４００記載の碁盤目剥離試験を行うことにより評価した。即ち、１００回の剥離試験を行い、ハードコート層がフィルム基材から剥離した数をカウントし、剥離数／１００で表１、３に表した。
【０２２０】
【表１】
【０２２１】
【表２】
【０２２２】
【表３】
【０２２３】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
以上説明したとおり、本発明によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むものを使用するので、一般的に柔らかいフィルム基材上にハードコート層を形成した場合に於いても、高硬度でカールや割れの無いハードコートフィルム及びその製造方法を提供することができる。更に、本発明のハードコートフィルムは、偏光フィルム等の光学素子に好適に適用することができ、その偏光フィルムを装着したＬＣＤは、家庭用テレビとして使用した場合でも十分な硬度及び耐擦傷性を有する為、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明の実施の一形態に係るハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る反射防止ハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１ フィルム基材
２ ハードコート層
３ ハードコートフィルム
４ 反射防止層
５ 反射防止ハードコートフィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明なフィルム基材の少なくとも片面にハードコート層を設けたハードコートフィルム及びその製造方法に関する。より詳細には、偏光板等の光学素子や、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）及びエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）等の画像表示装置に好適に使用可能なハードコートフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種画像表示装置の一つにＬＣＤがあるが、ＬＣＤの高視野角化、高精細化、高速応答性、色再現性などに関する技術革新に伴い、ＬＣＤを利用するアプリケーションもノート型パーソナルコンピュータやモニターからテレビへと変化しつつある。ＬＣＤの基本的な構成は、それぞれ透明電極を備えた平板状のガラス基板を、一定間隔のギャップとなる様にスペーサーを介して対向配置し、該ガラス基板間に液晶材料を注入し封止して液晶セルとし、更に一対のガラス基板の外側面にそれぞれ偏光板を設けたものとなっている。従来は、液晶セル表面にガラスやプラスチックからなるカバープレートを装着し、液晶セル表面に貼付している偏光板への傷付き防止を図っていた。しかし、カバープレートを装着すると、コスト及び重量の面で不利であり、次第に偏光板表面にハードコート処理を行うようになってきた。
【０００３】
透明プラスチックフィルム基材にハードコート処理を行ったハードコートフィルムは、通常、熱硬化型樹脂や、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いて透明プラスチックフィルム基材上に２〜１０μｍ程度の薄いハードコート層を形成することにより得られる。前記の樹脂をガラス上に塗工してハードコート層を設けた場合には鉛筆硬度にて４Ｈ以上の特性を示すが、下地が透明プラスチックフィルム基材の場合には、ハードコート層の厚みが十分でないと、該透明プラスチックフィルム基材の影響を受けて、鉛筆硬度が３Ｈ以下に低下するのが一般的である。
【０００４】
ＬＣＤのアプリケーションが家庭用のテレビに移行することにより、一般的な家庭用テレビの使用者は、ＬＣＤを使用したテレビであっても従来のガラス製のＣＲＴを利用したテレビと同様な取り扱いを行うことが容易に想定される。ガラス製のＣＲＴの鉛筆硬度は９Ｈ程度あり、現状のハードコートフィルムの鉛筆硬度特性との差異は明確である。そのため、鉛筆硬度が９Ｈには及ばないにしても、ハードコートフィルムの更なる硬度アップが要求されている。
【０００５】
ハードコートフィルムの硬度を増大させる為には、ハードコート層の層厚を増加させることで可能となる。しかし、層厚の増大は、ハードコート層の割れや剥がれ、ハードコート層の硬化収縮によるカールを引き起こし、その結果実用上使用できるものではなかった。そこで、近年、ハードコートフィルムの高硬度化の実現の結果として生じる弊害、即ちハードコート層の割れや硬化収縮によるカールといった課題を解決する方法として、下記特許文献１乃至４の提案がなされている。
【０００６】
特許文献１には、透明樹脂フィルムの少なくとも片面に紫外線硬化型ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂を含む組成物から成る硬化塗膜層を形成した偏光板用保護フィルムが開示されている。更に、前記の紫外線硬化型ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂が、ジペンタエリスリトールアクリレートであることも併せて開示されている。この特許文献１によれば、ジペンタエリスリトールアクリレートを主成分とする樹脂からなる硬化塗膜層を用いた場合には、１０μｍ以上の厚みにすることで鉛筆硬度を４Ｈ以上にできることが記載されている。また、エポキシ系樹脂を併用することにより硬化収縮によるカールを小さくする旨の記載もあるが、特許文献１に記載の発明であると、カールを十分に抑制することは困難である。
【０００７】
特許文献２には、プラスチック基材フィルムの少なくとも一方の面に、厚み３〜５０μｍの１層もしくは多層からなる緩衝層を設け、更に該緩衝層上に厚み３〜１５μｍのハードコート層を形成してなるハードコートフィルムが開示されている。この特許文献２によれば、ハードコートフィルム全体としての鉛筆硬度は４Ｈ〜８Ｈであることが記載されている。しかし、緩衝層とハードコート層の二層構造にすることで、工程数が増大し、生産効率が低下するという問題点がある。
【０００８】
特許文献３には、基材上に第１ハードコート層として無機質又は有機質の内部架橋超微粒子を含有する硬化樹脂層を設けた後、更に第２ハードコート層として無機質又は有機質の内部架橋超微粒子を含有しないクリア硬化樹脂の薄膜を設けてなる硬化樹脂被膜層を備えたハードコートフィルムが開示されている。しかし、硬化樹脂被膜層を第１ハードコート層及び第２ハードコート層の二層構造にすることで、前記特許文献２に記載の発明と同様に、工程数が増大し、生産効率が低下するという問題点がある。
【０００９】
特許文献４には、透明基材フィルムの表裏面の少なくとも一面に少なくともハードコート層、低屈折率層を有する反射防止フィルムが開示されており、更にハードコート層に用いることができる材料として溶剤乾燥型樹脂を挙げている。反応性基を有しないポリマーを含有すると、電離放射線硬化型樹脂等の効果時に生じる硬化収縮を抑制しカールの発生を抑える効果はあるが、その様なポリマーを添加すると表面硬度が充分に得られにくいという問題点がある。
【特許文献１】特開平９−１１３７２８号公報
【特許文献２】特開平１１−３００８７３号公報
【特許文献３】特開２０００−５２４７２号公報
【特許文献４】特開平７−２８７１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、硬度が大きく、硬化収縮に起因するカールの発生を抑制し、可撓性に優れたハードコートフィルムを提供することにある。また、製造工程数の増大に伴う生産効率の低下を抑制したハードコートフィルムの製造方法を提供することを目的とする。更に、前記ハードコートフィルムを備えた偏光板及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、ハードコートフィルム及びその製造方法について鋭意検討した。その結果、下記構成を採用することにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
即ち、本発明に係るハードコートフィルムは、前記の課題を解決する為に、透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層が設けられているハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とする。
【００１３】
前記の構成によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレートを含有することにより、該ハードコート層に弾性及び可撓性を付与することができる。また、ポリオール（メタ）アクリレートを含有することにより、ハードコート層の高硬度化が可能になる。更に、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含有することにより、硬化収縮が緩和されカールの発生が抑制されたハードコート層とすることができる。
【００１４】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ポリオール（メタ）アクリレートが、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含み構成されるものであることが好ましい。
【００１５】
前記構成であると、高い硬度と、良好な可撓性とを維持しつつ、カールの発生を一層抑制することができる。
【００１６】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の外表面が、凹凸状になっていることが好ましい。
【００１７】
前記の構成によれば、ハードコート層の外表面に於ける凹凸構造が、所定方向にのみ光反射するのを防止して散乱させるので映り込みを防ぐことができる。これにより、光防眩性を付与することができる。
【００１８】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の外表面上に、反射防止層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
前記構成の様にハードコート層の外表面に反射防止層を設けると、ハードコート層と空気との界面に於ける光の反射を低減させることができる。これにより、前記構成のハードコートフィルムを、例えば画像表示装置等に適用した場合には、表示画面の画像の視認性が低下するのを抑制することができる。
【００２０】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記反射防止層が、エチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００のシロキサンオリゴマーと、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有することが好ましい。
【００２１】
前記構成のように、反射防止層が、シロキサンオリゴマーと、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有する構成であると、該反射防止層は、シロキサンオリゴマーと、フッ素化合物のポリシロキサン構造との反応で硬化するので、耐擦傷性の向上が図れる。また、シロキサンオリゴマーの数平均分子量を５００以上とすることにより、ハードコート形成材料の塗工及び保存安定性を良好なものにし、塗工液がゲル化するのを防止できる。その一方、数平均分子量を１００００以下とすることにより、反射防止層の耐擦傷性を良好なものにすることができる。
【００２２】
前記のハードコートフィルムに於いては、前記反射防止層に、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含有されていることが好ましい。
【００２３】
また、前記のハードコートフィルムに於いては、前記ハードコート層の形成材料がレベリング剤を含むことが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係るハードコートフィルムの製造方法は、前記の課題を解決する為に、透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を形成するハードコートフィルムの製造方法であって、希釈溶媒に、ウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを少なくとも添加して、前記ハードコート層の形成材料を調製する工程と、前記形成材料をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工し、塗布膜を形成する工程と、前記塗布膜を硬化させてハードコート層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
前記の方法によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレートを使用することにより、弾性及び可撓性に優れたハードコート層の形成を可能にする。また、ポリオール（メタ）アクリレートを使用することにより、例えば二層構造にしなくても十分な硬度と耐擦傷性を備えたハードコート層を形成することができる。その結果、製造工程数の増加を抑制し、生産効率の低下を防止することもできる。更に、形成材料には水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーが含まれているので、前記塗布膜の硬化の際に生じる硬化収縮を緩和し、カールの発生を抑制したハードコート層を形成することができる。
【００２６】
前記のハードコートフィルムの製造方法に於いては、前記希釈溶媒として酢酸エチルを含むものを使用することが好ましい。これにより、フィルム基材との密着性に優れたハードコート層の形成を可能にする。
【００２７】
前記のハードコートフィルムの製造方法に於いては、前記酢酸エチルの含有量が２０重量％以上であることが好ましい。
【００２８】
これにより、フィルム基材との密着性に一層優れたハードコート層を形成することが可能になる。
【００２９】
また、本発明に係る光学素子は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のハードコートフィルムを光学部材の少なくとも一方の面に設けたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記の課題を解決する為に、前記に記載のハードコートフィルム、又は光学素子を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
【００３２】
即ち、本発明によれば、ハードコート層の形成材料にウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むので、弾性及び可撓性に優れ、カールや割れを従来よりも一層抑制し、かつ表面硬度の大きなハードコートフィルムが得られる。また、従来のハードコートフィルムの様に、硬度を大きくする為にハードコート層を二層構造とする必要も無いので、製造工程数の増加を抑制し、生産効率の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について、図を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施の形態に係るハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【００３４】
図１に示すように、ハードコートフィルム３は、透明なフィルム基材１の片面にハードコート層２を有する構成である。尚、図１には示していないが、ハードコート層２はフィルム基材１の両面に設けることも可能である。また、図１では、ハードコート層２が単層の場合を例示しているが、本発明のハードコート層を有するものであれば、これらは２層以上であってもよい。
【００３５】
前記フィルム基材１は、可視光の光線透過率に優れ（好ましくは光線透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（好ましくはヘイズ値１％以下）であれば特に制限はない。具体的には、例えば、ポリエ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系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。また、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。更に、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ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物などの透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。本実施の形態に係るハードコートフィルム３を保護フィルムとして偏光板に使用する場合には、フィルム基材１としては、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィンなどが好適である。また、フィルム基材１は、後述の偏光子自体であってもよい。この様な構成であると、ＴＡＣ等からなる保護層を不要とし偏光板の構造を単純化できるので製造工程数を減少させ、生産効率の向上が図れる。また、偏光板を一層薄層化することができる。尚、フィルム基材１が偏光子である場合には、ハードコート層２が従来の保護層としての役割を果たすことになる。また、ハードコートフィルムとしては、液晶セル表面に装着されるカバープレートとしての機能を兼ねることになる。
【００３６】
フィルム基材１の厚さについては適宜に決定しうるが、一般には強度や取り扱い性などの作業性、薄層性などの点を考慮し、１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。更に、フィルム基材１の屈折率としては特に制限されず、通常１．３０〜１．８０程度、特に１．４０〜１．７０であることが好ましい。
【００３７】
前記ハードコート層２は、ウレタンアクリレート（Ａ）、ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を形成材料として構成される。
【００３８】
前記ウレタンアクリレート（Ａ）としては、（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステル、ポリオール、ジイソシアネートを構成成分として含有するものが用いられる。例えば、（メタ）アクリル酸及び／又はそのエステルとポリオールから、水酸基を少なくとも１つ有するヒドロキシ（メタ）アクリレートを作成し、これをジイソシアネートと反応させることによって製造したものが用いられる。（メタ）アクリル酸はアクリル酸及び／又はメタクリル酸であり、本発明に於いて（メタ）は同様の意味である。これら各構成成分は、１種でもよく、又は２種以上を併用してもよい。
【００３９】
（メタ）アクリル酸のエステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４０】
前記ポリオールは、水酸基を少なくとも２つ有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカングリコール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、シクロヘキサンジメチロール、１，４−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、トリシクロデカンメチロール、水添ビスフェノールＡ、エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ、トリメチロールエタン、トリジメチロールプロパン、グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グルコース類等が挙げられる。
【００４１】
前記ジイソシアネートとしては、芳香族、脂肪族又は脂環族の各種のジイソシアネート類を使用することができ、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、３，３−ジメチル−４，４−ジフェニルジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート等、更にはこれらの水添物等が挙げられる。
【００４２】
前記ウレタンアクリレート（Ａ）の添加量については、少なすぎると得られるハードコート層の柔軟性や密着性が低下し、多すぎると硬化後のハードコート層の硬度が低下する。この為、ハードコート形成材料の全樹脂成分（Ａ〜Ｃ成分の合計量、又は添加樹脂材料等がある場合にはそれを含めた合計量）に対しウレタンアクリレート（Ａ）は１５重量％〜５５重量％が好ましく、２５重量％〜４５重量％であるのがより好ましい。ウレタンアクリレート（Ａ）の添加量をハードコート形成材料の全樹脂成分に対し５５重量％を超えて添加するとハードコート性能が低下して好ましくない場合がある。また、１５重量％未満の配合では柔軟性や密着性が向上せず、好ましくない場合がある。
【００４３】
前記ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の構成成分としては、例えば、ペンタエリスリトールジ（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（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの重合物からなるモノマー成分を含むものが特に好ましい。更に、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含む混合成分も特に好ましい。
【００４４】
ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量は、ウレタンアクリレート（Ａ）に対し７０重量％〜１８０重量％の割合であることが好ましく、１００重量％〜１５０重量％の割合であることがより好ましい。ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量がウレタンアクリレート（Ａ）に対し１８０重量％を超える割合にすると、ハードコート層の硬化収縮が大きくなり、その結果、ハードコートフィルムのカールが大きくなったり、屈曲性が低下して好ましくない場合がある。また、７０重量％未満の割合では、ハードコート性、即ち硬度や耐擦傷性が低下して好ましくない場合がある。尚、耐擦傷性に関しては、実用上の観点から０〜０．７の範囲内とすることが好ましく、０〜０．５の範囲内とすることがより好ましい。ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）の配合量を前記範囲内とすることにより、耐擦傷性を前記範囲内に設定することができる。ここで、前記耐擦傷性の算出については、後述の実施例に於いて説明する。
【００４５】
前記（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）としては、水酸基を２個以上含むアルキル基を有するものが用いられる。より具体的には、例えば下記化学式（１）で表される２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーや、下記化学式（１）中の繰り返し構造単位及び下記化学式（２）に示す構造単位を分子中に有する２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーが挙げられる。
【００４６】
【化１】
【００４７】
水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）の添加量としては、ウレタンアクリレート（Ａ）に対し、２５重量％〜１１０重量％の割合であることが好ましく、４５重量％〜８５重量％の割合であることがより好ましい。配合量が１１０重量％を超える場合には、塗工性が低下し好ましくない場合がある。また、配合量が２５％未満の場合には、カールの発生が著しく増大し好ましくない場合がある。
【００４８】
尚、本発明に於いては、この（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を含有することによりハードコート層２の硬化収縮を抑制し、その結果カールの発生を防止するものである。ハードコートフィルム等の製造上の観点からは、カールの発生を少なくとも３０ｍｍ以内に抑制するのが好ましく、その範囲内にカールの発生を抑制することにより作業性及び生産効率を一層向上させることができる。
【００４９】
ハードコート層２には、無機微粒子又は有機微粒子が配合されていてもよい。前記無機微粒子としては特に限定されず、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリン、硫酸カルシウム等が挙げられる。また、有機微粒子としては特に限定されず、例えば、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、シリコーン系樹脂粉末、ポリスチレン樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、更にポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリ弗化エチレン樹脂粉末等が挙げられる。
【００５０】
微粒子の形状は特に制限されず、ビーズ状の球形であってもよく、粉末等の不定型のものであってもよい。これら微粒子は１種又は２種以上を適宜に選択して用いることができる。微粒子の平均粒子径は１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍである。また、微粒子には、屈折率制御や、導電性付与の目的で、金属酸化物の超微粒子などを分散、含浸してもよい。
【００５１】
無機微粒子又は有機微粒子の配合量としては特に限定されず、適宜設定し得る。例えば、防眩効果を付与する場合には、ハードコート形成材料１００重量部に対して２〜６０重量部とするのが好適である。また、単なるブロッキング防止性を付与する場合には、ハードコート形成材料１００重量部に対して１〜５０重量部が好適である。
【００５２】
前記無機微粒子又は有機微粒子の粒径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子は、その配合量に応じハードコート層２の見かけの屈折率を調整する機能を有する。フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率は近似していることが好ましい。フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率の差が大きいと、ハードコートフィルム３に入射した外光の反射光が虹色の色相を呈する干渉縞と呼ばれる現象が発生し、表示品位を劣化させることがある。ハードコートフィルム３を備えた表示装置の使用される環境であるオフィスの蛍光灯として、ものがはっきり見えるということを特徴とした特定の波長の発光強度が強い三波長蛍光灯が非常に増加してきており、この三波長蛍光灯下では更に干渉縞が顕著に現れることが判っている。
【００５３】
フィルム基材１の屈折率とハードコート層２の屈折率差をｄとすると、ｄは０．０４以下であることが好ましく、０．０２以下であることがより好ましい。フィルム基材１として、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる場合、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子に酸化チタンをハードコート形成材料の全樹脂成分に対し約３５％程度配合することで、ポリエチレンテレフタレートフィルムの屈折率約１．６４に対しｄを０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。
【００５４】
フィルム基材１として、トリアセチルセルロースフィルムを用いる場合、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子に酸化ケイ素をハードコート形成材料の全樹脂成分に対し約４０％程度配合することで、トリアセチルセルロースフィルムの屈折率約１．４８に対しｄを前記同様に０．０２以下に制御することができ、干渉縞の発生を抑制することができる。
【００５５】
前記ハードコート層２の厚みは、１５〜２５μｍにすることが好ましく、より好ましくは１８〜２３μｍである。厚みの下限値を１５μｍとしても、ハードコート層２はポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）を含有するので、硬度を一定以上（例えば、鉛筆硬度で４Ｈ以上）に維持することができる。また、硬度を一層大きくする為に、厚みの上限値を２５μｍとしても、ハードコート層２はウレタンアクリレート（Ａ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を含有するので、カールや割れ等の発生を十分に防止することができる。尚、厚みが１５μｍ未満の場合、ハードコート層の硬度が低下する場合がある。その一方、厚みが２５μｍを超える場合、ハードコート層自体にクラックが発生したり、ハードコート層の硬化収縮によりハードコートフィルムがハードコート面側にカールし、実用上問題となる場合がある。
【００５６】
ハードコート層２に対しては、その外表面を微細凹凸構造にして防眩性を付与することができる。表面に微細凹凸構造を形成する方法としては特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。例えば、ハードコート層２に微粒子を分散含有させて微細凹凸構造を付与する方法などが挙げられる。
【００５７】
前記ハードコート層２の外表面を凹凸状にし防眩性を付与した場合、その厚みは１５〜３５μｍにすることが好ましく、より好ましくは２０〜３０μｍである。厚みの下限値を１５μｍとしても、ハードコート層２はポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）を含有するので、硬度を一定以上（例えば、鉛筆硬度で４Ｈ以上）に維持することができる。また、硬度を一層大きくする為に、厚みの上限値を３５μｍとしても、ハードコート層２が硬化収縮しない微粒子を含有する場合には、カールや割れ等の発生を十分に防止することができる。尚、厚みが１５μｍ未満の場合、ハードコート層２の硬度が低下する場合がある。その一方、厚みが３５μｍを超える場合、ハードコート層２自体にクラックが発生したり、ハードコート層２の硬化収縮によりハードコートフィルムがハードコート面側にカールし、実用上問題となる場合がある。尚、外表面が凹凸状の場合のハードコート層２の厚みとは、凸となった部分までを含む最大厚みを意味する。
【００５８】
ハードコート形成材料の希釈溶媒としては特に限定されず、種々のものを採用することができる。具体的には、例えば、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、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、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、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール、シク口へキサノール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−へキサノン、２−へプタノン、３−へプタノン等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。酢酸エチルは全希釈溶媒に対し２０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは２５重量％以上、特に好ましくは３０重量％〜７０重量％の範囲である。これにより、フィルム基材１としてトリアセチルセルロースを用いる場合には、特に密着性に優れたハードコート層２を形成することが可能になる。酢酸エチルの含有量が全希釈溶媒に対し７０重量％を超えると、揮発速度が速いため、塗工ムラや乾燥ムラが生じやすくなり、２０重量％未満の場合は、基材との密着性が低下することとなり好ましくない場合がある。
【００５９】
ハードコート形成材料には、各種レベリング剤を添加することができる。レベリング剤としては、フッ素系又はシリコーン系のレベリング剤を適宜使用することができるが、より好ましくはシリコーン系のレベリング剤であり。シリコーン系のレベリング剤としては、反応性シリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルアルキルシロキサン等が挙げられる。これらのシリコーン系のレベリング剤のうち、反応性シリコーンが特に好ましい。反応性シリコーンを添加することにより、表面に滑り性が付与され耐擦傷性が持続する。更に、低屈折率層としてシロキサン成分を含有するものを用いた場合、反応性シリコーンとしてヒドロキシル基を有するものを用いると密着性が向上する。
【００６０】
前記反応性シリコーンのレベリング剤としては、例えば、シロキサン結合と、アクリレート基及びヒドロキシル基とを有するものが例示できる。より具体的には、
（１）（ジメチルシロキサン／メチル）：（３−アクリロイル−２−ヒドロキシプロポキシプロピルシロキサン／メチル）：（２−アクリロイル−３−ヒドロキシプロポキシプロピルシロキサン）＝０．８：０．１６：０．０４のモル比の共重合物
（２）ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比の共重合物
（３）ジメチルシロキサン：末端がアクリレートのメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン：末端がヒドロキシル基のメチルポリエチレングリコールプロピルエーテルシロキサン＝０．８８：０．０７：０．０５のモル比の共重合物等が挙げられる。
【００６１】
レベリング剤の配合量は、ハードコート形成材料の全樹脂成分１００重量部に対して、５重量部以下、更には０．０１〜５重量部の範囲とするのが好ましい。
【００６２】
ハードコート形成材料の硬化手段に紫外線を用いる場合に於いて、前記レベリング剤をハードコート形成材料に配向しておくと、予備乾燥及び溶媒乾燥時に当該レベリング剤が空気界面にブリードしてくるので、酸素による紫外線硬化型樹脂の硬化阻害を防ぐことができ、最表面に於いても十分な硬度を有するハードコート層２を得ることができる。また、シリコーン系のレベリング剤はハードコート層２表面へのブリードにより滑り性が付与されるために耐擦傷性を向上することもできる。
【００６３】
前記ハードコート層２の形成材料には、必要に応じて、性能を損なわない範囲で、顔料、充填剤、分散剤、可塑剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、酸化防止剤、チクソトロピー化剤等が添加されていてもよい。これらの添加剤は単独で使用してもよく、また２種類以上併用してもよい。
【００６４】
本実施の形態に係るハードコート形成材料には、従来公知の光重合開始剤を用いることができる。例えば２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントン、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、その他チオキサント系化合物等が使用できる。
【００６５】
前記ハードコート層２を形成するには、ウレタンアクリレート（Ａ）、ポリオール（メタ）アクリレート（Ｂ）及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（Ｃ）を少なくとも含むハードコート形成材料をフィルム基材１上に塗工し、その後硬化させる。ハードコート形成材料は、塗工にあたり、溶媒に溶解した溶液として塗工することができる。ハードコート形成材料を溶液として塗工した場合には、乾燥後に硬化する。
【００６６】
前記ハードコート形成材料をフィルム基材１上に塗工する方法としては、公知のファンテンコート、ダイコート、スピンコート、スプレーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート等の塗工法を用いることができる。
【００６７】
前記ハードコート形成材料の硬化手段は特に制限されないが、電離放射線硬化が好ましい。その手段には各種活性エネルギーを用いることができるが、紫外線が好適である。エネルギー線源としては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、窒素レーザー、電子線加速装置、放射性元素などの線源が好ましい。エネルギー線源の照射量は、紫外線波長３６５ｎｍでの積算露光量として、５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。照射量が、５０ｍＪ／ｃｍ２未満の場合は、硬化が不十分となるため、ハードコート層の硬度が低下する場合がある。また５０００ｍＪ／ｃｍ２を超えると、ハードコート層が着色して透明性が低下する場合がある。
【００６８】
前記ハードコート層２上には、図２に示すように、反射防止層４を設けて、反射防止ハードコートフィルム５とすることができる。図２は、本実施の形態に係る反射防止ハードコートフィルム５の概略を示す断面模式図である。光は物体に当たるとその界面での反射、内部での吸収、散乱といった現象を繰り返して物体の背面に透過していく。画像表示装置にハードコートフィルムを装着した際、画像の視認性を低下させる要因のひとつに空気とハードコート層界面での光の反射が挙げられる。反射防止層４は、その表面反射を低減させるものである。尚、図２には示していないが、ハードコート層２及び反射防止層４はフィルム基材１の両面に設けることも可能である。また、図２では、ハードコート層２及び反射防止層４をそれぞれ１層ずつ設けた場合を例示しているが、本発明のハードコート層を有するものであれば、反射防止層４は２層以上であってもよい。
【００６９】
反射防止層４としては、厚み及び屈折率を厳密に制御した光学薄膜（反射防止層）をハードコート層２表面に積層したものが挙げられる。これは、光の干渉効果を利用した入射光と反射光の逆転した位相を互いに打ち消し合わせることで反射防止機能を発現させる方法である。
【００７０】
光の干渉効果に基づく反射防止層４の設計に於いて、その干渉効果を向上させる手段としては、反射防止層４とハードコート層２の屈折率差を大きくする方法がある。一般的に、基材上に２〜５層の光学薄膜（前記厚み及び屈折率を厳密に制御した薄膜）を積層する多層反射防止層では、屈折率の異なる成分を所定の厚さだけ複数層形成することで、反射防止層４の光学設計に自由度が増し、より反射防止効果を向上させ、分光反射特性も可視光領域でフラットにすることが可能になってくる。光学薄膜の各層の厚み精度が要求される為、一般的にはドライ方式である真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ等で各層の形成が行われている。
【００７１】
前記ハードコート形成材料に於いては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等が用いられるが、反射防止機能をより大きく発現させる為には、酸化チタン層と酸化ケイ素層との積層体を用いることが好ましい。前記積層体は、ハードコート層上に屈折率の高い酸化チタン層（屈折率：約１．８）が形成され、該酸化チタン層上に屈折率の低い酸化ケイ素層（屈折率：約１．４５）が形成された２層積層体、更に、この２層積層体上に、酸化チタン層及び酸化ケイ素層がこの順序で形成された４層積層体が好ましい。このような２層積層体又は４層積層体の反射防止層を設けることにより、可視光線の波長領域（３８０〜７８０ｎｍ）の反射を均一に低減させることが可能である。
【００７２】
また、フィルム基材１上に単層の光学薄膜を積層することによっても反射防止効果を発現させることが可能である。反射防止層４を単層にする設計に於いても、反射防止機能を最大限引き出す為には、反射防止層４とハードコート層２の屈折率差を大きくする必要がある。前記反射防止層４の膜厚をｄ、屈折率をｎ、入射光の波長をλとすると、反射防止層４の膜厚とその屈折率との間でｎｄ＝λ／４なる関係式が成立する。反射防止層４は、その屈折率がフィルム基材１の屈折率よりも小さい様な低屈折率層である場合は、前記関係式が成立する条件では反射率が最小となる。例えば、反射防止層４の屈折率が１．４５である場合は、可視光線中の５５０ｎｍの波長の入射光に対して、反射率を最小にする反射防止層４の膜厚は９５ｎｍとなる。
【００７３】
反射防止機能を発現させる可視光線の波長領域は、３８０〜７８０ｎｍであり、特に視感度が高い波長領域は４５０〜６５０ｎｍの範囲であり、その中心波長である５５０ｎｍの反射率を最小にする設計を行なうことが一般的に行われている。
【００７４】
単層で反射防止層４を設計する場合、その厚み精度は、多層反射防止層の厚み精度ほど厳密ではなく、設計厚みに対し±１０％の範囲、つまり設計波長が９５ｎｍの場合は、８６ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲であれば問題なく使用できる。このことより、一般的に単層の反射防止層４の形成には、ウェット方式であるファンテンコート、ダイコート、スピンコート、スプレーコート、グラビアコート、ロールコート、バーコート等の塗工法が採用される。
【００７５】
単層で反射防止層４を形成する材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等が挙げられる。また、それぞれの材料は、表面の防汚性付与するためフッ素基含有化合物を用いることができる。耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折率層材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。ゾル−ゲル系材料は部分縮合して用いることができる。
【００７６】
前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、例えば、一般式：ＣＦ３（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＲ）３（式中、Ｒは、炭素数１〜５個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で表される化合物が挙げられる。具体的には、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらのなかでも前記ｎが２〜６の化合物が好ましい。
【００７７】
低屈折率層（反射防止層）として、特開２００４−１６７８２７号公報に記載のエチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーと、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有するハードコート形成材料から構成されるものを好ましく用いることができる。
【００７８】
低屈折率層（反射防止層）には、膜強度を改善する為に無機のゾルを添加することができる。無機のゾルとしては特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、フッ化マグネシウム等が挙げられるが、シリカゾルが特に好ましい。無機のゾルの添加量は、低屈折率形成材料の全固形分１００重量部に対し１０〜８０重量部の範囲内で、適宜設定することができる。無機のゾルの粒径としては、２〜５０ｎｍの範囲内のものが好ましく、５〜３０ｎｍの範囲内のものがより好ましい。
【００７９】
前記反射防止層４の形成材料には、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含まれているのが好ましい。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子は、平均粒子径が５〜３００ｎｍ程度であることが好ましく、該超微粒子は細孔を有する外殻の内部に空洞が形成されてなる中空球状であり、該空洞内に該微粒子調製時の溶媒及び／又は気体を包含してなる。前記空洞を形成するための前駆体物質が該空洞内に残存してなることが好ましい。前記外殻の厚さは１〜５０ｎｍ程度の範囲にあり、且つ平均粒子径の１／５０〜１／５程度の範囲にあることが好ましい。前記外殻が複数の被覆層からなることが好ましい。前記細孔が閉塞され、前記空洞が前記外殻により密封されてなることが好ましい。反射防止層４中に於いて、多孔質又は空洞が維持されており、反射防止層４の屈折率を低減させることが可能なため、好ましく用いることができる。
【００８０】
中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の平均粒子径は５〜３００ｎｍ程度にある。平均粒子径が５ｎｍ未満では球状微粒子に於ける外殻の体積割合が増加し、空洞の容積の割合が低下する傾向があり、他方、平均粒子径が３００ｎｍを超えると安定した分散液が得にくくなり、また、該超微粒子を含有する反射防止層の透明性が低下し易いからである。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の好ましい平均粒子径は１０〜２００ｎｍの範囲である。尚、前記平均粒子径は動的光散乱法によって求めることができる。
【００８１】
中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法は、例えば、下記工程（ａ）〜工程（ｃ）を有する。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子は、分散液として得られる。このような中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法としては、例えば、特開２０００−２３３６１１号公報に開示されたシリカ系微粒子の製造方法が好適に採用される。即ち、
（ａ）珪酸塩の水溶液及び／又は酸性珪酸液と、アルカリ可溶の無機化合物水溶液とを、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、又は必要に応じて種粒子が分散したｐＨ１０以上のアルカリ水溶液中に同時に添加し、酸化ケイ素をＳｉＯ２で表し、酸化ケイ素以外の無機化合物をＭＯｘで表したときのモル比（ＭＯｘ／ＳｉＯ２）が０．３〜１．０の範囲にある核粒子分散液を調製する工程。
（ｂ）前記核粒子分散液に酸化ケイ素源を添加して、核粒子に第１酸化ケイ素被覆層を形成する工程。
（ｃ）前記分散液に酸を加え、前記核粒子を構成する元素の一部又は全部を除去する工程。
【００８２】
本発明の中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の平均粒子径は５〜３００ｎｍの範囲にある。平均粒子径が５ｎｍ未満では球状微粒子に於ける外殻の体積割合が増加し、空洞の容積の割合が低下するからであり、他方、平均粒子径が３００ｎｍを越えると安定した分散液が得にくくなり、また、該超微粒子を含有する反射防止層の透明性が低下し易いからである。中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の好ましい平均粒子径は１０〜２００ｎｍの範囲である。尚、前記平均粒子径は動的光散乱法によって求めることができる。
【００８３】
前記の中空で球状の酸化ケイ素超微粒子分散液は各種マトリクス成分と混合することにより、反射防止形成用塗工液を作成することができる。各種マトリクス成分とは、ハードコート層の表面に被膜を形成し得る成分をいい、基材との密着性や硬度、塗工性等の条件に適合する樹脂等から選択して用いることができ、例えば、従来から用いられているポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、エマルジョン樹脂、水溶性樹脂、親水性樹脂、これら樹脂の混合物、更にはこれら樹脂の共重合体や変性体などの有機樹脂が挙げられる。また、前記の単層で反射防止層４を形成する材料として例示した加水分解性有機珪素化合物等をマトリクス成分として用いることができる。
【００８４】
マトリクス成分として有機樹脂を用いる場合には、例えば、前記中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の分散媒としての水をアルコール等の有機溶媒で置換した有機溶媒分散液、必要に応じて前記超微粒子を公知のカップリング剤で処理した後、有機溶媒に分散させた有機溶媒分散液とマトリクスとを適当な有機溶剤で希釈して、反射防止形成用塗工液とすることができる。
【００８５】
一方、マトリクス成分として加水分解性有機珪素化合物を用いる場合には、例えば、アルコキシシランとアルコールの混合液に、水及び触媒としての酸又はアルカリを加えることにより、アルコキシシランの部分加水分解物を得、これに前記分散液を混合し、必要に応じて有機溶剤で希釈して、塗布液とすることができる。
【００８６】
塗工液中の、前記酸化ケイ素超微粒子とマトリクス成分の重量割合は、酸化ケイ素超微粒子：マトリクス＝１：９９〜９：１の範囲が好ましい。前記重量割合が９：１を超えると反射防止層の強度が不足して実用性に欠ける場合がある。一方、前記重量割合が１：９９未満では前記酸化ケイ素超微粒子の添加効果が現れにくい場合がある。
【００８７】
前記ハードコート層２の表面に形成される反射防止層４の屈折率は、酸化ケイ素超微粒子とマトリクス成分等の混合比率及び使用するマトリクスの屈折率によっても異なるが、１．２〜１．４２と低屈折率となる。尚、本発明の酸化ケイ素超微粒子自体の屈折率は、１．２〜１．３８である。
【００８８】
ハードコートフィルムのハードコート層２上に反射防止層４を設けた反射防止ハードコートフィルムは、鉛筆硬度の点で好ましい。超微粒子を含有するハードコート層２表面は微小凹凸を形成しており、それが鉛筆の滑りに影響する（鉛筆が引っかかりやすく力が伝わり易くなっている）。反射防止層４を設けた場合には、凹凸が滑らかになり、通常は、ハードコート層の鉛筆硬度の３Ｈ程度のものは、４Ｈの鉛筆硬度とすることができる。
【００８９】
このような中空で球状の酸化ケイ素超微粒子の製造方法としては、例えば特開２０００−２３３６１１号公報に開示されたシリカ系微粒子の製造方法が好適に採用される。
【００９０】
低屈折率層を形成させる際の乾燥及び硬化の温度は特に制限されず、通常６０〜１５０℃、好ましくは７０〜１３０℃に於いて、通常１分から３０分、生産性を考えた場合には、１分から１０分程度がより好ましい。また、乾燥及び硬化後、更に加熱処理を行うことでより高硬度の反射防止ハードコートフィルムが得られる。加熱処理の温度は特に制限されず、通常４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１００℃に於いて通常１分から１００時間、耐擦傷性を一層向上させるためには１０時間以上行うことがより好ましい。尚、温度、時間は前記範囲に制限されず、適宜に調整できる。加熱は、ホットプレート、オーブン、ベルト炉などによる方法が適宜に採用される。
【００９１】
反射防止層４は画像表示装置の最表面に装着される頻度が高い為、外部環境からの汚染を受けやすい。特に、身近に於いては指紋や手垢、汗や整髪料等の汚染物が付着しやすく、その付着で表面反射率が変化したり付着物が白く浮きでて見えて表示内容が不鮮明になるなど、単なる透明板等の場合に比べて汚染が目立ちやすくなる。この様な場合は、前記付着防止性、易除去性に関する機能を付与する為に、フッ素基含有のシラン系化合物やフッ素基含有の有機化合物等を反射防止層４上に積層することができる。
【００９２】
フィルム基材１、又はフィルム基材１上に塗工を行ったハードコート層２に各種表面処理を行うことによって、フィルム基材１とハードコート層２、フィルム基材１と偏光子又はハードコート層２と反射防止層４の接着性を向上させることができる。その表面処理としては、低圧プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。また、トリアセチルセルロースをフィルム基材として用いた場合の表面処理として好ましく用いられるアルカリ鹸化処理を具体的に説明する。セルロースエステルフイルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は０．１Ｎ〜３．０Ｎであることが好ましく、０．５Ｎ〜２．０Ｎであることが更に好ましい。アルカリ溶液温度は、２５℃〜９０℃の範囲が好ましく、４０℃〜７０℃が更に好ましい。その後、水洗処理、乾燥処理を行い、表面処理を施したトリアセチルセルロースを得ることができる。
【００９３】
また、フィルム基材１の裏面（ハードコート層２の形成面とは反対側の面）に、カールの発生を防止することを目的として、次に述べる溶剤処理を行ってもよい。溶剤処理は、フィルム基材１を溶解させ得る溶剤又は膨潤させ得る溶剤を含む組成物を、従来公知の方法により塗布して行われる。その様な溶剤を塗布することにより、フィルム基材１の裏面側に丸まろうとする性質を付与し、これにより、ハードコート層２を備えたフィルム基材１が、ハードコート層２の形成面側にカールしようとする力を相殺してカールの発生を防止するものである。
【００９４】
前記溶剤としては、溶解させる溶剤及び／又は膨潤させる溶剤の混合物の他に、更に溶解させない溶剤を含む場合もある。これらをフィルム基材１のカール度合や樹脂の種類によって適宜の割合で混合した組成物及び塗布量を用いて行う。
【００９５】
カール防止機能を更に向上させる場合は、用いる溶剤組成を溶解させ得る溶剤及び／又は膨潤させ得る溶剤の混合比率を大きくし、溶解させない溶剤の比率を小さくするのが効果的である。この混合比率は好ましくは（溶解させ得る溶剤及び／又は膨潤させ得る溶剤）：（溶解させない溶剤）＝１０：０〜１：９で用いられる。このような混合組成物に含まれる、透明樹脂フィルムを溶解又は膨潤させる溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、酢酸メチル、酢酸エチル、トリクロロエチレン、メチレンクロライド、エチレンクロライド、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロホルムなどがある。溶解させない溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノールなどが挙げられる。
【００９６】
これらの溶剤組成物をグラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター又は押し出しコーター等を用いて、フィルム基材１の表面にウェット膜厚（乾燥前の膜厚）が１〜１００μｍ、より好ましくは５〜３０μｍとなる様に塗布する。
【００９７】
このようにして塗布した各溶剤は乾燥後に飛散してもよく、また微量残存していてもよいが、好ましくは塗布面に溶媒が残存していない状態が良い。
【００９８】
また、フィルム基材１の裏面（ハードコート層２の形成面とは反対側の面）に、カールの発生を防止することを目的として、次に述べる透明樹脂層を設けてもよい。前記透明樹脂層としては、例えば熱可塑性樹脂、放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、その他の反応型樹脂を主成分とする層が挙げられる。これらの内でも特に熱可塑性樹脂を主成分とする層が好ましい。
【００９９】
前記熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、部分加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体あるいは共重合体、ニトロセルロース、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樹脂等のセルロース誘導体、マレイン酸及び／又はアクリル酸の共重合体、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等を挙げることができる。これらの熱可塑性樹脂の内、例えばジアセチルセルロース等を用いたセルロース系樹脂層が、透明樹脂層としては特に好ましい。
【０１００】
またハードコートフィルム３、反射防止ハードコートフィルム５は、通常、そのフィルム基材１側を、粘着剤や接着剤を介して、ＬＣＤやＥＬＤに用いられている光学部材に貼り合せることができる。貼り合わせにあたり、フィルム基材１には、前記同様の表面処理を施すことができる。
【０１０１】
光学部材としては、例えば、偏光子または偏光板があげられる。偏光板は、通常、偏光子の片側または両側に透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。偏光子の両面に透明保護フィルムを設ける場合は、表裏の透明保護フィルムは、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。偏光板は、通常、液晶セルの両側に配置される。また、偏光板は、２枚の偏光板の吸収軸が互いに略直交するように配置される。
【０１０２】
次に、本発明のハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムを積層した光学素子について、偏光板を例にして説明する。本発明のハードコートフィルム３又は反射防止ハードコートフィルム５は、接着剤や粘着剤などを用いて偏光子又は偏光板と積層することによって、本発明の機能を有した偏光板を得ることができる。
【０１０３】
前記偏光子としては、特に制限されず、各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が、偏光二色比が高く特に好ましい。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【０１０４】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。更に必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。
【０１０５】
ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【０１０６】
前記偏光子の片面又は両面に設けられる透明保護フィルムとしては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、位相差値の安定性などに優れるものが好ましい。前記透明保護フィルムを形成する材料としては、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等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等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体、スチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、アクリロニトリル・エチレン・スチレン樹脂、スチレン・マレイミド共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体等のスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が挙げられる。また、シクロ系オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の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等のアミド系樹脂、芳香族ポリイミドやポリイミドアミド等のイミド系樹脂、スルホン系樹脂、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、エポキシ系樹脂又は前記樹脂のブレンド物等からなる高分子フィルムなども前記透明保護フィルムを形成する樹脂の例として挙げられる。また、前記透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【０１０７】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載の高分子フィルム、例えば、（Ａ）側鎖に置換及び／又は非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換及び／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物の高分子フィルムが挙げられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板等の保護フィルムに適用した場合には歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【０１０８】
前記透明保護フィルムとして好ましくは、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂及び、ノルボルネン系樹脂が用いられる。具体的には、富士写真フィルム（株）製 製品名「フジタック」や、日本ゼオン（株）製 製品名「ゼオノア」、ＪＳＲ（株）製 製品名「アートン」などが挙げられる。
【０１０９】
前記透明保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。より好ましくは、５〜２００μｍである。特に好ましくは、１０〜１５０μｍである。前記の範囲であれば、偏光子を機械的に保護し、高温高湿下に曝されても偏光子が収縮せず、安定した光学特性を保つことができる。
【０１１０】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【０１１１】
前記透明保護フィルムは、フィルム面内の位相差値及び厚み方向の位相差値が液晶表示装置の視野角特性に影響を及ぼす場合があるので、位相差値が最適化されたものを用いることが好ましい。ただし、位相差値の最適化が望まれる透明保護フィルムとは、液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムであり、液晶セルに遠い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムは、液晶表示装置の光学特性を変化させることはないので、この限りではない。
【０１１２】
前記液晶セルに近い側の偏光子の表面に積層される透明保護フィルムの位相差値としては、フィルム面内の位相差値（Ｒｅ：（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ）が０〜５ｎｍであることが好ましい。より好ましくは、０〜３ｎｍである。更に好ましくは、０〜１ｎｍである。厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、０〜１５ｎｍであることが好ましい。より好ましくは０〜１２ｎｍである。更に好ましくは０〜１０ｎｍである。特に好ましくは０〜５ｎｍである。最も好ましくは、０〜３ｎｍである。
【０１１３】
ハードコートフィルム等を積層した偏光板は、ハードコートフィルム等に透明保護フィルム、偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよいし、ハードコートフィルム等に偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよい。
【０１１４】
その他、透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【０１１５】
また偏光板の層間に、例えばハードコート層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、帯電防止層、導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等を挿入、または偏光板表面へ積層してもよい。また。偏光板の各層を作成する段階では、例えば、導電性粒子あるいは帯電防止剤、各種微粒子、可塑剤等を各層の形成材料に添加、混合等することにより改良を必要に応じておこなってもよい。
【０１１６】
前記透明保護フィルムの偏光子との積層方法は、特に限定されず、例えばアクリル系ポリマーやビニルアルコール系ポリマーからなる接着剤、あるいはホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミンやシュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤等を介して行うことができる。これにより湿度や熱の影響で剥がれにくく光透過率や偏光度に優れるものとすることができる。前記接着剤としては、偏光子の原料であるポリビルアルコールとの接着性に優れる点より、ポリビニルアルコール系接着剤を用いることが好ましい。
【０１１７】
前記ノルボルネン系樹脂を含む高分子フィルムを透明保護フィルムとして、偏光子と積層する場合の粘着剤としては、透明性に優れ、複屈折などが小さく、薄い層として用いても充分に粘着力を発揮できるものが好ましい。そのような粘着剤としては、例えば、ポリウレタン系樹脂溶液とポリイソシアネート樹脂溶液を混合するドライラミネート用接着剤、スチレンブタジエンゴム系接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤、例えば、エポキシ樹脂とポリチオールの二液からなるもの、エポキシ樹脂とポリアミドの二液からなるものなどを用いることができ、特に溶剤型接着剤、エポキシ系二液硬化型接着剤が好ましく、透明のものが好ましい。接着剤によっては、適当な接着用下塗り剤を用いることで接着力を向上させることができるものがあり、そのような接着剤を用いる場合は接着用下塗り剤を用いることが好ましい。
【０１１８】
前記接着用下塗り剤としては、接着性を向上できる層であれば特に制限はないが、例えば、同一分子内にアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロル基等の反応性官能基と加水分解性のアルコキシシリル基とを有するシラン系カップリング剤、同一分子内にチタンを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するチタネート系カップリング剤、及び同一分子内にアルミニウムを含む加水分解性の親水性基と有機官能性基とを有するアルミネート系カップリング剤等のいわゆるカップリング剤、エポキシ系樹脂、イソシアネート系樹脂、ウレタン系樹脂、エステルウレタン系樹脂等の有機反応性基を有する樹脂を用いることができる。なかでも、工業的に取扱いやすいという観点から、シラン系カップリング剤を含有する層であることが好ましい。
【０１１９】
前記偏光板は、液晶セルへの積層を容易にするため、両面又は片面に接着剤層や粘着剤層を設けておくことが好ましい。
【０１２０】
前記接着剤層または粘着剤層に用いられる接着剤又は粘着剤としては、特に制限されない。例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、光学的透明性に優れ、適度なぬれ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるという点で、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。
【０１２１】
前記接着剤又は粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。また、粘着剤層には必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。また透明微粒子を含有させて光拡散性を示す粘着剤層とすることもできる。
【０１２２】
尚、前記の透明微粒子には、例えば平均粒径が０．５〜２０μｍのシリカや酸化カルシウム、アルミナやチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性の無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレタンの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子など適宜なものを１種又は２種以上用いることができる。
【０１２３】
前記接着剤又は粘着剤は、通常、ベースポリマー又はその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が１０〜５０重量％程度の接着剤溶液として用いられる。前記溶剤としては、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤や水等の接着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。
【０１２４】
前記接着剤又は粘着剤は、組成又は種類が異なったものを積層物として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。前記接着剤又は粘着剤の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１２５】
前記接着剤層又は粘着剤層等の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に剥離紙又は離型フィルム（セパレータともいう）が仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で接着剤層又は粘着剤層に接触することを防止できる。前記セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いることができる。
【０１２６】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学部材（光学層）を積層した光学フィルムを用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルム（偏光選択層を有する偏光分離フィルム、例えば住友３Ｍ（株）製のＤ−ＢＥＦなど）が積層されてなる偏光板が好ましい。楕円偏光板、光学補償付き偏光板等では偏光板側にハードコートフィルムが付与される。
【０１２７】
さらに必要に応じて、耐擦傷性、耐久性、耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐湿性、透湿性、帯電防止性、導電性、層間の密着性向上、機械的強度向上等の各種特性、機能等を付与するための処理、または機能層の挿入、積層等を行うこともできる。
【０１２８】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【０１２９】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【０１３０】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【０１３１】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【０１３２】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【０１３３】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青または黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【０１３４】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板または反射型偏光板と位相差板を適宜な組み合わせで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組み合わせとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【０１３５】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理または／および収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどがあげられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【０１３６】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【０１３７】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部または全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【０１３８】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【０１３９】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回りまたは右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【０１４０】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【０１４１】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層または２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【０１４２】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層または３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【０１４３】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層または３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【０１４４】
前記光学素子へのハードコートフィルムの積層、さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うことができるが、これらを予め積層したものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【０１４５】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルム等の光学部材の少なくとも片面には、前記ハードコートフィルムが設けられているが、ハードコートフィルムが設けられていない面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【０１４６】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【０１４７】
前記接着剤または粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができうる。また粘着層等は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【０１４８】
偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物または混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解または分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成または種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１４９】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【０１５０】
なお本発明において、上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学層等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【０１５１】
本発明のハードコートフィルムを設けた光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、および必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【０１５２】
液晶セルの片側または両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学素子は液晶セルの片側または両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止層、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層または２層以上配置することができる。
【０１５３】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【０１５４】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【０１５５】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【０１５６】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【０１５７】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【０１５８】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１／４波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１５９】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１／４波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
【０１６０】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【実施例】
【０１６１】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。また各例中、部及び％は特記がない限りいずれも重量基準である。
【０１６２】
（実施例１）
ウレタンアクリレート（以下、Ａ成分）としてペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート１００部と、ポリオール（メタ）アクリレート（以下、Ｂ成分）としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下、Ｂ１成分（モノマー））４９部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（以下、Ｂ４成分（モノマー））４１部及びペンタエリスリトールトリアクリレート（以下、Ｂ５成分（モノマー））２４部と、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（以下、Ｃ成分）として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名：ＰＣ １０７０）５９部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４）３部と、反応性レベリング剤０．５部とを、酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が４６：５４（全溶媒に対する酢酸エチル比率５４％）の混合溶媒により固形分濃度が５０％となる様に希釈して、ハードコート形成材料を調製した。尚、前記反応性レベリング剤は、ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比で共重合させた共重合物である。
【０１６３】
前記ハードコート形成材料を、フィルム基材として厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率：１．４８）上に、バーコーターを用いて塗工し、１００℃で１分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、硬化処理して厚み２０μｍのハードコート層を形成し、本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。
【０１６４】
（実施例２）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１５μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６５】
（実施例３）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２５μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６６】
（実施例４）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を９６部に変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６７】
（実施例５）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を３６部に変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６８】
（実施例６）
本実施例に於いては、ハードコート形成材料に平均粒径１０μｍの架橋アクリル粒子（商品名；ＭＸ１０００、綜研化学（株）製）を３０部添加した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１６９】
（実施例７）
本実施例に於いては、実施例１で得られたハードコートフィルムのハードコート層上に反射防止層を設けた以外は、実施例１と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７０】
尚、反射防止層形成材料は、次の様にして調製した。即ち、先ず反射防止層の形成材料として先ず、エチレングリコール換算による平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーとして、コルコートＮ１０３（コルコート社製、固形分２重量％）を用意し、その数平均分子量を測定した。その結果、数平均分子量は９５０であった。また、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物として、オプスターＪＴＡ１０５（商品名、ＪＳＲ（株）製、固形分５重量％）とを用意し、このフッ素化合物の数平均分子量について測定すると、ポリスチレン換算による数平均分子量は８０００であった。また、硬化剤としては、ＪＴＡ１０５Ａ（ＪＳＲ社製，固形分５重量％）を用いた。
【０１７１】
次に、オプスターＪＴＡ１０５を１００重量部、ＪＴＡ１０５Ａを１重量部、コルコートＮ１０３を５９０重量部及び酢酸ブチルを１５１．５重量部混合して、反射防止層形成材料を調製した。この反射防止層形成材料をハードコート層上にダイコーターにて、ハードコート層と同じ幅となる様にして塗工し、１２０℃で３分間加熱することにより乾燥・硬化して反射防止層（低屈折率層、厚さ０．１μｍ、屈折率１．４３）を形成した。
【０１７２】
（実施例８）
本実施例に於いては、次に述べる反射防止層形成材料により形成された反射防止層（厚さ９５ｎｍ）を設けた以外は、実施例７と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７３】
即ち、テトラアルコキシシラン５４部、及びフルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤２３部、アクリル基を有するシランカップリング剤で表面処理を行い疎水化した直径６０ｎｍの中空で球状の酸化ケイ素超微粒子２３部をイソプロピルアルコール／酢酸ブチル／メチルイソブチルケトン（５４／１４／３２（重量比））の混合溶媒中に分散させ、固形分濃度を２．０％に調整し、反射防止層形成材料を得た。
【０１７４】
この反射防止層形成材料を用いて、実施例７と同様の方法及び条件にてハードコート層上に反射防止層を形成し、これにより、本実施例反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１７５】
（実施例９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを３０μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１７６】
（実施例１０）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１７７】
（実施例１１）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が７９：２１（全溶媒に対する酢酸エチル比率２１％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１７８】
（実施例１２）
先ず、実施例１と同様にして本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。次に、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面（ハードコート層の形成面とは反対側の面）に、後述する塗工液をワイヤーバーにてウェットの厚みが２０μｍとなるように塗工し、８０℃で１分間の乾燥処理を行った。尚、前記塗工液としては、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）＝３７：５８：５の混合溶媒に対しジアセチルセルロースを固形分濃度が０．５％となるように配合したものを用いた。
【０１７９】
（実施例１３）
本実施例に於いては、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面に塗工する塗工液として、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝３７：５８：５の混合溶媒を用いたこと以外は、実施例１２と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８０】
（実施例１４）
本実施例に於いては、反応性レベリング剤としての反応性シリコーンを添加しなかったこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８１】
（実施例１５）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）の混合割合が４６：５４（全溶媒に対するＭＩＢＫ比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８２】
（実施例１６）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとブチルアルコールの混合割合が４６：５４（全溶媒に対するブチルアルコール比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８３】
（実施例１７）
本実施例に於いては、Ａ成分としてペンタエリスリトール系アクリレートとイソホロンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート（以下、Ａ１成分）１００部と、Ｂ成分としてＢ１成分５９部、Ｂ４成分３７部及びＢ５成分１５部と、Ｃ成分として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー２６部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４）２部を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８４】
（実施例１８）
本実施例に於いては、Ａ成分としてＡ１成分１００部と、Ｂ成分としてＢ１成分３８部、Ｂ４成分４０部及びＢ５成分１６部と、Ｃ成分として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー３０部と、全樹脂成分に対し重合開始剤（イルガキュア１８４を１部と、２，４，６−トリメチルベンゾインフェニルホスフィンオキシドを２．５部配合したもの）３．５部とを用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８５】
（実施例１９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２９μｍに変更したこと以外は、実施例６と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８６】
（比較例１）
本比較例に於いては、Ａ成分及びＣ成分を配合せず、かつＢ成分としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１００部と更にブタンジオールアクリレート（以下、Ｂ３成分）を９部配合したこと以外は、実施例１と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１８７】
（比較例２）
本比較例に於いては、Ｂ成分として、Ｂ４成分２２部と、Ｂ５成分５部とを用いた。また、Ｃ成分に替えてポリメタクリル酸メチルアクリレートポリマー１３３部を用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８８】
（比較例３）
本比較例に於いては、Ｂ成分として、Ｂ４成分２２部と、Ｂ５成分５部との混合物を用いた。また、Ｃ成分に替えてポリメタクリル酸メチルアクリレートポリマーを５５部用いたこと以外は、実施例１と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０１８９】
（実施例２０）
ウレタンアクリレート（以下、Ａ成分）としてペンタエリスリトール系アクリレートと水添キシレンジイソシアネートから成るウレタンアクリレート１００部と、ポリオール（メタ）アクリレート（以下、Ｂ成分）としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下、Ｂ１成分（モノマー））４９部及びペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの重合成分（以下、Ｂ２成分（モノマー））６５部と、水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマー（以下、Ｃ成分）として２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマー５９部と、重合開始剤（イルガキュア１８４）５部と、反応性レベリング剤０．５部とを、酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が４６：５４（全溶媒に対する酢酸エチル比率５４％）の混合溶媒により固形分濃度が５０％となる様に希釈して、ハードコート形成材料を調製した。尚、前記反応性レベリング剤は、ジメチルシロキサン：ヒドロキシプロピルシロキサン：６−イソシアネートヘキシルイソシアヌル酸：脂肪族ポリエステル＝６．３：１．０：２．２：１．０のモル比で共重合させた共重合物である。
【０１９０】
前記ハードコート形成材料を、フィルム基材として厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率：１．４８）上に、バーコーターを用いて塗工し、１００℃で１分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、硬化処理して厚み２０μｍのハードコート層を形成し、本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。
【０１９１】
（実施例２１）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１５μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９２】
（実施例２２）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを２５μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９３】
（実施例２３）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を９６部に変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９４】
（実施例２４）
本実施例に於いては、２−ヒドロキシエチル基及び２，３−ジヒドロキシプロピル基を有する（メタ）アクリルポリマーの配合量を３６部に変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９５】
（実施例２５）
本実施例に於いては、ハードコート形成材料に平均粒径１０μｍの架橋アクリル粒子（商品名；ＭＸ１０００、綜研化学（株）製）を３０部添加した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０１９６】
（実施例２６）
本実施例に於いては、実施例１で得られたハードコートフィルムのハードコート層上に反射防止層を設けた以外は、実施例２０と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０１９７】
尚、反射防止層形成材料は、次の様にして調製した。即ち、先ず反射防止層の形成材料として先ず、エチレングリコール換算による平均分子量が５００〜１００００であるシロキサンオリゴマーとして、コルコートＮ１０３（コルコート社製、固形分２重量％）を用意し、その数平均分子量を測定した。その結果、数平均分子量は９５０であった。また、ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物として、オプスターＪＴＡ１０５（商品名、ＪＳＲ（株）製、固形分５重量％）とを用意し、このフッ素化合物の数平均分子量について測定すると、ポリスチレン換算による数平均分子量は８０００であった。また、硬化剤としては、ＪＴＡ１０５Ａ（ＪＳＲ社製，固形分５重量％）を用いた。
【０１９８】
次に、オプスターＪＴＡ１０５を１００重量部、ＪＴＡ１０５Ａを１重量部、コルコートＮ１０３を５９０重量部及び酢酸ブチルを１５１．５重量部混合して、反射防止層形成材料を調製した。この反射防止層形成材料をハードコート層上にダイコーターにて、ハードコート層と同じ幅となる様にして塗工し、１２０℃で３分間加熱することにより乾燥・硬化して反射防止層（低屈折率層、厚さ０．１μｍ、屈折率１．４３）を形成した。
【０１９９】
（実施例２７）
本実施例に於いては、次に述べる反射防止層形成材料により形成された反射防止層（厚さ９５ｎｍ）を設けた以外は、実施例２６と同様な方法にて、反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０２００】
即ち、テトラアルコキシシラン５４部、及びフルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤２３部、アクリル基を有するシランカップリング剤で表面処理を行い疎水化した直径６０ｎｍの中空で球状の酸化ケイ素超微粒子２３部をイソプロピルアルコール／酢酸ブチル／メチルイソブチルケトン（５４／１４／３２（重量比））の混合溶媒中に分散させ、固形分濃度を２．０％に調整し、反射防止層形成材料を得た。
【０２０１】
この反射防止層形成材料を用いて、実施例２５と同様の方法及び条件にてハードコート層上に反射防止層を形成し、これにより、本実施例反射防止ハードコートフィルムを作製した。
【０２０２】
（実施例２８）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを３０μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０２０３】
（実施例２９）
本実施例に於いては、ハードコート層の厚みを１０μｍに変更した以外は、実施例２０と同様な方法にて、ハードコートフィルムを作製した。
【０２０４】
（実施例３０）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルと酢酸エチルの混合割合が７９：２１（全溶媒に対する酢酸エチル比率２１％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０５】
（実施例３１）
先ず、実施例２０と同様にして本実施例に係るハードコートフィルムを作製した。次に、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面（ハードコート層の形成面とは反対側の面）に、後述する塗工液をワイヤーバーにてウェットの厚みが２０μｍとなるように塗工し、８０℃で１分間の乾燥処理を行った。尚、前記塗工液としては、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）＝３７：５８：５の混合溶媒に対しジアセチルセルロースを固形分濃度が０．５％となるように配合したものを用いた。
【０２０６】
（実施例３２）
本実施例に於いては、トリアセチルセルロースフィルムの被ハードコート面に塗工する塗工液として、アセトン：酢酸エチル：ＩＰＡ＝３７：５８：５の混合溶媒を用いたこと以外は、実施例２９と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０７】
（実施例３３）
本実施例に於いては、反応性レベリング剤としての反応性シリコーンを添加しなかったこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０８】
（実施例３４）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）の混合割合が４６：５４（全溶媒に対するＭＩＢＫ比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２０９】
（実施例３５）
本実施例に於いては、混合溶媒として酢酸ブチルとブチルアルコールの混合割合が４６：５４（全溶媒に対するブチルアルコール比率５４％）のものを使用し、更に固形分濃度を６３％となる様に希釈して調製したハードコート形成材料を用いてハードコート層を形成したこと以外は、実施例２０と同様な方法にてハードコートフィルムを作製した。
【０２１０】
（ハードコート層の厚み）
（株）ミツトヨ製のマイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。透明なフィルム基材にハードコート層を設けたハードコートフィルムの厚みを測定し、基材の厚みを差し引くことでハードコート層の膜厚を算出した。結果を表１、３に示す。
【０２１１】
（反射防止層の厚み）
大塚電子（株）製の瞬間マルチ側光システムであるＭＣＰＤ２０００（商品名）を用い、干渉スペクトルの波形より算出した。
【０２１２】
また得られたハードコートフィルム（反射防止ハードコートフィルムを含む）について下記評価を行った。結果を表１、３に示す。
【０２１３】
（反射率）
ハードコートフィルムのハードコート層が形成されていない面に三菱レイヨン製黒色アクリル板（厚さ２．０ｍｍ）を厚さ約２０μｍの粘着剤にて貼り合わせ裏面の反射をなくしたものについて、ハードコート層（又は反射防止層）表面の反射率を測定した。反射率は、（株）島津製作所製のＵＶ２４００ＰＣ（８°傾斜積分球付き）分光光度計を用いて、分光反射率（鏡面反射率＋拡散反射率）を測定し、Ｃ光源／２°視野の全反射率（Ｙ値）を計算により求めた。結果を表１、３に示す。
【０２１４】
（鉛筆硬度）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムのハードコート層が形成されていない面をガラス板上に載せ、ハードコート層（又は反射防止層）表面について、ＪＩＳ Ｋ−５４００記載の鉛筆硬度試験に従い（但し、荷重５００ｇ）試験を実施した。結果を表１、３に示す。
【０２１５】
（カール）
ハードコートフィルムを１０ｃｍ角に切断し、ガラス板上にハードコート層（又は反射防止層）が上になるように置き、４角に於けるガラス板からの持ち上がり長さ（ｍｍ）を測定し、その平均値をカールの評価の指標とした。尚、丸くなったものは「測定不能」とした。また、結果を表１、３に示す。
【０２１６】
（屈曲性）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムを、フィルム基材を内側にして直径の異なる金属ロールに直接接する様に巻付け、ハードコート層（又は反射防止層）に於けるクラックの発生の有無を目視により判定した。クラックの入らなかった直径を屈曲性の値として計測した。結果を表１、３に示す。
【０２１７】
（ヘイズ）
ＪＩＳ−Ｋ７１３６のヘイズ（曇度）に準じ、ヘイズメーターＨＲ３００（村上色彩技術研究所社製）を用いて測定した。結果を表１、３に示す。
【０２１８】
（耐擦傷性）
ハードコートフィルム又は反射防止ハードコートフィルムの耐擦傷性の強弱に対する値は、以下の試験内容にて求めた。
（１）試料を少なくとも幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ以上の大きさに切断し、これをガラス板に載せる。その後、初期のヘイズ値を求める。
（２）直径２５ｍｍの円柱の平滑な断面に、スチールウール＃００００を均一に取り付け、荷重１．５ｋｇにて試料表面を毎秒約１００ｍｍの速度で１００往復した後に、試験後のヘイズ値を求める。
（３）試験後のヘイズ値から初期のヘイズ値を差し引いた値を耐擦傷性の指標とした。
この評価では、耐擦傷性の指標の値が大きくなればなる程、スチールウール試験に於いてハードコート層又は反射防止層の表面に生じたキズにより試験後のヘイズ値が上昇することで、初期ヘイズ値との差である耐擦傷性の指標となる値も上昇することとなる。
【０２１９】
（密着性）
ハードコート層のフィルム基材に対する密着性は、ＪＩＳ Ｋ ５４００記載の碁盤目剥離試験を行うことにより評価した。即ち、１００回の剥離試験を行い、ハードコート層がフィルム基材から剥離した数をカウントし、剥離数／１００で表１、３に表した。
【０２２０】
【表１】
【０２２１】
【表２】
【０２２２】
【表３】
【０２２３】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【０２２４】
以上説明したとおり、本発明によれば、ハードコート層の形成材料としてウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むものを使用するので、一般的に柔らかいフィルム基材上にハードコート層を形成した場合に於いても、高硬度でカールや割れの無いハードコートフィルム及びその製造方法を提供することができる。更に、本発明のハードコートフィルムは、偏光フィルム等の光学素子に好適に適用することができ、その偏光フィルムを装着したＬＣＤは、家庭用テレビとして使用した場合でも十分な硬度及び耐擦傷性を有する為、好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明の実施の一形態に係るハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る反射防止ハードコートフィルムの概略を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１ フィルム基材
２ ハードコート層
３ ハードコートフィルム
４ 反射防止層
５ 反射防止ハードコートフィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層が設けられているハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
請求項１に記載のハードコートフィルムであって、
前記ポリオール（メタ）アクリレートが、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含み構成されるものであることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の外表面が、凹凸状になっていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の外表面上に、反射防止層が形成されていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項５】
請求項４に記載のハードコートフィルムであって、
前記反射防止層が、
エチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００のシロキサンオリゴマーと、
ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有することを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のハードコートフィルムであって、
前記反射防止層には、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含有されていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の形成材料がレベリング剤を含むことを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項８】
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を形成するハードコートフィルムの製造方法であって、
希釈溶媒に、ウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを少なくとも添加して、前記ハードコート層の形成材料を調製する工程と、
前記形成材料をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工し、塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を硬化させてハードコート層を形成する工程とを有することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のハードコートフィルムの製造方法であって、
前記希釈溶媒として酢酸エチルを含むものを使用することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のハードコートフィルムの製造方法であって、
前記酢酸エチルの含有量が２０重量％以上であることを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７の何れか１項に記載のハードコートフィルムを光学部材の少なくとも一方の面に設けたことを特徴とする光学素子。
【請求項１２】
請求項１〜７の何れか１項に記載のハードコートフィルム、又は請求項１１に記載の光学素子を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層が設けられているハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の形成材料がウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを含むことを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項２】
請求項１に記載のハードコートフィルムであって、
前記ポリオール（メタ）アクリレートが、ペンタエリスリトールトリアクリレートと、ペンタエリスリトールテトラアクリレートとを含み構成されるものであることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の外表面が、凹凸状になっていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の外表面上に、反射防止層が形成されていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項５】
請求項４に記載のハードコートフィルムであって、
前記反射防止層が、
エチレングリコール換算による数平均分子量が５００〜１００００のシロキサンオリゴマーと、
ポリスチレン換算による数平均分子量が５０００以上であって、フルオロアルキル構造及びポリシロキサン構造を有するフッ素化合物とを含有することを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のハードコートフィルムであって、
前記反射防止層には、中空で球状の酸化ケイ素超微粒子が含有されていることを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の形成材料がレベリング剤を含むことを特徴とするハードコートフィルム。
【請求項８】
透明なフィルム基材の少なくとも一方の面に、ハードコート層を形成するハードコートフィルムの製造方法であって、
希釈溶媒に、ウレタンアクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート及び水酸基を２個以上含むアルキル基を有する（メタ）アクリルポリマーを少なくとも添加して、前記ハードコート層の形成材料を調製する工程と、
前記形成材料をフィルム基材の少なくとも一方の面に塗工し、塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を硬化させてハードコート層を形成する工程とを有することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載のハードコートフィルムの製造方法であって、
前記希釈溶媒として酢酸エチルを含むものを使用することを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のハードコートフィルムの製造方法であって、
前記酢酸エチルの含有量が２０重量％以上であることを特徴とするハードコートフィルムの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７の何れか１項に記載のハードコートフィルムを光学部材の少なくとも一方の面に設けたことを特徴とする光学素子。
【請求項１２】
請求項１〜７の何れか１項に記載のハードコートフィルム、又は請求項１１に記載の光学素子を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−４６０３１（Ｐ２００７−４６０３１Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５０５８２（Ｐ２００５−３５０５８２）
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月５日（２００５．１２．５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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