光学フィルムの膜厚測定方法、及び光学フィルムの製造方法
【課題】基材上にハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムのハードコート層及び光学干渉層の両方の膜厚を高速で測定する。
【解決手段】基材Ｂと、該基材Ｂ上に形成されたハードコート層１と、該ハードコート層１上に形成された少なくとも１層の光学干渉層２とを有する光学フィルム３の膜厚測定方法であって、該光学フィルムに、第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、該光学フィルムに、第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する。
【解決手段】基材Ｂと、該基材Ｂ上に形成されたハードコート層１と、該ハードコート層１上に形成された少なくとも１層の光学干渉層２とを有する光学フィルム３の膜厚測定方法であって、該光学フィルムに、第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、該光学フィルムに、第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの膜厚測定方法、及び光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、蛍光表示ディスプレイ（ＶＦＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置では、表示面への傷付きを防止するため、及び表示面での外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、透明基材上にハードコート層及び低屈折率層若しくは高屈折率層、低屈折率層が交互に積層された光学干渉層を有し、反射防止機能を持たせた光学フィルムを設けることが好適である。
【０００３】
また自動車や家などの窓ガラスには、表面への傷付きを防止するため、及び車内や室内の温度上昇を防ぐために、透明基材上にハードコート層及び高屈折率層若しくは低屈折率層、高屈折率層が交互に積層された光学干渉層を有し、赤外反射機能若しくは紫外反射機能を持たせた光学フィルムを設けることが好適である。
【０００４】
これらハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムは基材上にハードコート層及び光学干渉層を塗布法や蒸着法などにより形成することで製造されるが、各層の膜厚が変化すると明るさや色味が変わる。また局所的に膜厚が変化するとスジ等の欠陥となる。
したがって、膜厚を精度良く、しかも高速に測定する手法があれば、製造中の膜厚変動をオンラインで検出し、厚みを決定する機構に対してフィードバックすることができる。また局所的な膜厚変化を検出することで、良品不良品の峻別を容易に行うことができる。
【０００５】
例えば、非特許文献１には、屈折率の異なる薄層の積層物に対して、その反射スペクトルを予測する手法が記載されている。この予測法と最小二乗法などの逆演算法を組み合わせることで、反射率から薄層積層物の各層の厚みを推定することができる。
しかしながら、この方法では多数の波長の反射率値を取得する必要があるため、膜厚推定に時間が掛かり、製造ライン上（オンライン）での膜厚検出には適さない。
【０００６】
特許文献１では、線幅が狭い光源を用いた反射率測定と透過率測定を組み合わせることで、２つの値から膜厚推定を行う方法が提案されている。これにより高速に膜厚推定を行うことができるが、この手法で検出できる膜厚変化はハードコート層、又は光学干渉層のいずれかであり、両方の膜厚変化を検出することはできない。
【０００７】
特許文献２及び３では、紫外線を使うことで基材フィルムの裏面からの反射を除去し、表面の膜厚変化を感度良く検出する手法が提案されている。
しかしながら、これらの方法でも検出できる膜厚変化はハードコート層、又は光学干渉層のいずれかであり、両方の膜厚変化を検出することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１４０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１１２７号公報
【特許文献３】特開２００６−３８７２８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】応用物理工学選書３薄膜、Ｐ．１６５−１９２ 吉田貞史著 培風館
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、基材上にハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、ハードコート層及び光学干渉層の両方の膜厚を高速で測定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．
基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、
該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
２．
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差の絶対値｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜を閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別する上記１に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
３．
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差と、前記第１反射光強度と前記第１の光の基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別する上記１又は２に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
４．
前記第１の光、及び前記第２の光のうち少なくともいずれか一方が紫外線である上記１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
５．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第１の光源と、該第１の光源を該光学フィルムに照射した時の光学フィルムからの反射光強度（Ｉ１）を検出する第１の検出器からなる第１検出部と、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第２の光源と、該第２の光源を該光学フィルムに照射した時の該光学フィルムからの反射光強度（Ｉ２）を検出する第２の検出器からなる第２検出部と、
該第１の反射光強度（Ｉ１）、該第２の反射光強度（Ｉ２）、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する膜厚測定部と、を有する光学フィルムの膜厚測定装置。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
６．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
７．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差Ｉ２−Ｉｓｔｄ２に基づいて、該光学干渉層における膜厚の変化の変化量を検出し、該変化量に基づいて該光学干渉層用塗布液の塗布量を制御する光学干渉層用塗布液塗布量調整工程と、
該ハードコート層塗布液の塗布量を段階的に増減させて、該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差と、該第１反射光強度と該第１の光に対する基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、最適な塗布量を決定し、該ハードコート層塗布液の塗布量を制御するハードコート層塗布液塗布量調整工程と、を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基材上にハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、ハードコート層及び光学干渉層の両方の膜厚を高速で測定する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光学干渉層が単層の光学フィルムを示す断面模式図である。
【図２】光学干渉層が多層の光学フィルムを示す断面模式図である。
【図３】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図４】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図５】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図６】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図７】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図８】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図９】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１０】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１１】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１２】光学フィルムを構成する光学干渉層の膜厚が変化した時の反射スペクトルの変化の模式図である。
【図１３】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚が変化した時の反射スペクトルの変化の模式図である。
【図１４】膜厚の変化の発生の有無を判別するフローを示す模式図である。
【図１５】膜厚の変化に基づいて塗布量を変化させるフローを示す模式図である。
【図１６】光学フィルムの製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、特定範囲の厚みを有するハードコート層と光学干渉層とを有する光学フィルムに対して、後に詳述する特定の条件を満たすブロードな線幅とシャープな線幅の２種類の光を照射し、それぞれの反射光の強度を検出するものである。更にこの検出値を膜厚変化発生箇所検出のための計算式に代入することで、前記ハードコート層及び光学干渉層における膜厚の変化を両方、かつ高速で検出することを可能としたものである。
本発明の光学フィルムの膜厚測定方法は、基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法である。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【００１５】
図１は、光学フィルムの断面を概略的に示す図である。
図１に示される光学フィルム３は、基材Ｂ上に、ハードコート層１と、該ハードコート層１上に光学干渉層２とを有する。
ハードコート層１及び光学干渉層２は、いかなる方法により形成されたものでもよい。ハードコート層及び光学干渉層の形成方法としては、例えば、塗布法及び蒸着法などが挙げられるが、製造速度の観点から塗布法が好ましい。塗布法としては、逐次塗布、及び重層塗布などが挙げられる。
図２は、光学干渉層が多層の光学フィルムを示す断面模式図である。図２において２’は多層の光学干渉層であり、例えばハードコート層１側から中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層の順に積層する態様などがある。
【００１６】
図３は、光学フィルムの膜厚測定装置の一例を概略的に示す図である。
図３に示される反射防止フィルムの膜厚測定装置１０は、第１の光源１１、第２の光源１２、第１の光源１１からの光の反射光を検出する検出器１３、第２の光源１２からの光の反射光を検出する検出器１４、及び膜厚推定部１５を含んでなる。
検出器１３は第１の光源１１からの光が光学フィルムで反射した光を検出する。
検出器１４は第２の光源１２からの光が光学フィルムで反射した光を検出する。
第１の光源１１と第１の検出器１３からなる検出工程１の検出感度のスペクトル幅Ｗ１は式１に従う。
第２の光源１２と第２の検出器１４からまる検出工程２の検出感度のスペクトル幅Ｗ２は式２に従う。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
膜厚推定部１５は、検出器１３及び１４で検出した反射光のデータから光学フィルムの膜厚を推定する機能を有する。膜厚推定部１５は例えばパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置であって、検出器１３及び１４とデータ通信を行う機能と、入力したデータを処理する機能を有する。これらの機能はデータ処理装置のハードウェアとソフトウェアによって実現することができる。
【００１７】
前記の検出感度のスペクトルとは、光源の発光スペクトルと検出器の感度のスペクトルの積で決まる。更に、光源から検出器にいたる光路のいずれかに光学フィルターを挿入することも可能である。透過フィルターとして用いる場合、検出感度のスペクトルは先の積にこの光学フィルターの透過スペクトルが積算される。また反射フィルターとして用いる場合、この光学フィルターの反射スペクトルが積算される。
スペクトル幅の狭い光源を得るためには、スペクトル線を発する光源を用いることが好ましい。例えば水銀ランプなどが好適に用いられる。また屈折率の異なる材料を積層した干渉フィルターを用いることで狭帯域の感度を得ることができる。
またスペクトル幅の広い光源を得るためには、熱的な光源、固体光源を用いることが好ましい。例えばＡ光源、ＬＥＤ光源、熱ランプなどが好適に用いられる。紫外域に広いスペクトル幅を有する光源としては、紫外ＬＥＤが好ましい。
【００１８】
膜厚推定部１５では、第１の光源の反射光の反射光強度Ｉ１と、第２の光源の反射光の反射光強度Ｉ２と、第１の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ１、及び第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２とに基づいて、ハードコート層及び光学干渉層で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程が行われる。
厚み変化検出工程における処理において、用いる測定値は反射光強度と反射率のどちらでも良い。反射率Ｒは光源の光強度をＩｏ、反射光の光強度をＩとした時にＲ＝Ｉ／Ｉｏで定義される。反射光強度を用いる場合、光源の光強度に依存して厚み変化検出工程で用いる閾値の値が変化する。一方、反射率を用いる場合、閾値は光源の光強度に依存しない。
【００１９】
より詳細には、図１４に示すように、第２の光源の反射光の反射光強度Ｉ２と、第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２との差を、あらかじめ設定した閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別することができる。
また、図１５に示すように、Ｉ２とＩｓｔｄ２との差と、Ｉ１とＩｓｔｄ１との差との差を、あらかじめ設定した閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別することができる。
【００２０】
第１の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ１、及び第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２は、あらかじめ設定することもできるし、測定中に測定値に基づいて設定することもできる。例えば、使用するハードコート層の組成、光学干渉層の組成、設定膜厚などによって、目標とする反射率をあらかじめ決めておき、この値と光源の光強度の積をＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２に設定することができる。これは製造中の膜厚変化を検出し、塗布量にフィードバックして常に安定した膜厚を得たい時に適している。また測定中の値に基づいて設定する方法として、例えばある領域の反射率を平均化し、この値と光源の光強度の積をＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２に設定することができる。これにより周囲の反射率と異なる領域を検出することができるため、スジや点欠陥などの欠陥を検出するのに適している。
【００２１】
閾値ε、ε２は対象とする光学フィルムの層構成、測定光源の波長及び検出目標とする厚み変化から測定若しくは計算によって得られる反射率若しくは反射光強度の値を下記式に代入することで算出される。
ε＝｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜
ε２＝｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜
ここでＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２は標準サンプルを光源１、光源２で測定したときの反射光強度若しくは反射率、Ｉ１、Ｉ２は検出目標レベルだけ膜厚が変化したサンプルを光源１、光源２で測定したときの反射光強度若しくは反射率を表す。閾値ε、ε２は測定データから算出して設定しても良いし、光学薄膜干渉の理論計算を用いて算出しても良い。測定データから算出する場合、標準サンプルと標準サンプルから検出目標レベルだけ膜厚が変化したサンプルを用意し、それぞれの反射率測定値若しくは反射光強度測定値から下記式を用いて算出する。また光学薄膜干渉の理論計算を用いて算出する場合、設計目標である屈折率と膜厚から膜厚変化に対する反射率変化を予測し、これに基づいて上記の測定データから算出する場合と同様に閾値を算出する。層構成から反射率を予測する光学薄膜干渉の理論計算は様々な方法が知られているが、例えば非特許文献１（応用物理工学選書３薄膜、Ｐ．１６５−１９２ 吉田貞史著）に記載の計算手法を用いることができる。
【００２２】
本発明の光学フィルムの膜厚測定方法において、ハードコート層と光学干渉層の両方の膜厚の変化を推定する機構は、光学干渉層の反射スペクトルが波長に対してゆるやかに変化するのに対し、ハードコート層の反射スペクトルが波長に対して細かく変化する特性を利用したものである。光学干渉層とハードコート層を有する光学フィルムにおいて、様々な厚さを有するハードコート層の厚さを様々に変えた時の反射スペクトルの様子を図９〜１１に示す。これらの図に示すようにハードコート層と光学干渉層を有する光学フィルムからの反射スペクトルはゆるやかに変化する成分と細かく変化する成分を重畳したものとして現れる。ここでゆるやかに変化する成分とは、可視域内の山の数が３つ以下のものを指す。一方細かく変化する成分とは可視域内の山の数が５つ以上のものを指す。光学フィルムの反射スペクトルはこれら二つの成分が加算されたものとなる。
ゆるやかに変化する成分の形状は光学フィルムを構成する部材の屈折率と光学干渉層と膜厚によって決まる。また細かく変化する成分の形状は光学フィルムを構成する部材の屈折率とハードコート層の膜厚によって決まる。
図１２及び１３に光学干渉層の膜厚、ハードコート層の膜厚それぞれが変化した時の反射スペクトルの変化を示す。光学干渉層の膜厚が変化した場合（図１２）、スペクトル中の細かく変化する成分の山谷の位置はほとんど変化せず、ゆるやかに変化する成分のスペクトル形状が変化する。これを測定した場合、スペクトル幅の広い光源を用いてもスペクトル幅の狭い光源を用いても反射率が同程度変化して検出される。
一方、ハードコート層の膜厚が変化した場合（図１３）、スペクトル中の細かく変化する成分の山谷の位置は変化するが、ゆるやかに変化する成分のスペクトル形状は変化しない。これをスペクトル幅の広い光源で測定した場合、細かく変化する成分は平均化されるため、反射率の変化として検出されない。一方スペクトル幅の狭い光源で測定した場合は、細かく変化する成分の山谷の変化を反射率の変化として検出する。
すなわち光学干渉層の膜厚変化は本発明における前記光源１及び前記光源２を用いた反射率に影響を与え、その大きさは同程度である。一方、ハードコート層の膜厚変化は本発明における前記光源１を用いた反射率のみに影響を与え、前記光源２を用いた反射率には影響を与えない。
これより前記光源２で検出される反射率変化は光学干渉層の膜厚変化に起因することが分かる。また光学干渉層の膜厚のみが変化した場合、（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）と（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）の値が同程度となるため、その差分である｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜はほぼ０（＜ε）となる。これより｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜＞εとなる場合は、ハードコート層に膜厚変化が生じている場合と特定することができる。
このように本発明における前記光源１で検出される反射率変化と前記光源２で検出される反射率変化を比較することで、ハードコート層、光学干渉層それぞれの膜厚変化を特定することが可能となる。
【００２３】
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
光源１、２から照射される光のスペクトル幅はそれぞれ上記式１、式２を満たす。式中のλ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）は反射スペクトルに現れるハードコート層の厚みに起因したリップル構造における隣合った山の間隔Δλを表す（図９〜１１参照）。膜厚が変化することで反射スペクトル中に現れる山の位置が変化する。そのため光源１のようにΔλの四分の一程度のスペクトル幅を有する光源で計測すると、ハードコート層の膜厚変化に従って測定される反射率の値が大きく変化する。一方、光源２のスペクトル幅をΔλ程度以上にすることで、中心波長±Δλの範囲の平均的な反射率を得ることができる。この値はハードコート層の膜厚の変化の影響を受けず、表面の光学干渉層の変化のみを検出することができる。
波長３８０ｎｍ、ハードコート層の屈折率が１．５である場合、ハードコート層の膜厚が１μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは５０ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が５μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは１０ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が１０μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは５ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が２０μｍ程度である場合、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは２．４ｎｍ以上である。
【００２４】
光源としては、点光源、ライン光源、面光源等が挙げられる。検出に寄与しない光は無駄であるため、検出器から光源を見込む角度は大きすぎない方が好ましい。その角度は１°以上３０°以下が好ましく、２°以上１０°以下がより好ましい。
【００２５】
光源から照射される光の波長は特に限定されないが、基材によって吸収される波長が好ましい。その波長における光透過率は５０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。例えばハードコート層上に光学干渉層として低屈折率層を有する反射防止フィルムの場合、可視光線又は紫外線が好ましく、紫外線がより好ましい。これは反射防止フィルムの基材には紫外線吸収剤を含むことがあり、この場合紫外線を用いることで、基材の裏面からの反射を除去し、表面の膜厚変化を感度良く検出することができる。
更に反射防止フィルムは波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍの間で反射率がもっとも低くなるように膜厚が設定されている。このとき膜厚変化に対する反射率変化は波長３３０ｎｍから３９０ｎｍの間で大きく、３５０ｎｍから３７０ｎｍの間でより大きい。そのため検出光のピーク波長は３３０ｎｍ以上３９０ｎｍ以下が好ましく、３５０ｎｍ以上３７０ｎｍ以下がより好ましい。
検出可能な膜厚変化は測定系が持つノイズに依存する。例えば検出系の光量検出のノイズが２％とすると、本発明の膜厚測定方法では、可視光線を使用した場合、低屈折率層の膜厚変化５％以上を検出することができる。また紫外線を使用した場合、低屈折率層の膜厚変化１％以上を検出することができる。
また、ハードコート層の膜厚変化は、可視光線を使用した場合、及び紫外線を使用した場合、どちらも２５ｎｍ以上の変化を検出することができる。
【００２６】
光の強度としては、フィルムにダメージを与える可能性があるため、強すぎない方が好ましいが、弱すぎると検出できないため適宜設定されることが好ましい。
ＵＶ透過フィルターを用いる際は検出器側、光源側のどちらに配置することも可能であるが（図５、６）、波長３００ｎｍ以下の深紫外光が光拡散部や集光部などの光学系にダメージを与える可能性があるため、深紫外光をカットできるＵＶ透過フィルターを光源側に配置することが好ましい。またＵＶ透過フィルタの特性は３６５ｎｍ付近にピークがあることが好ましく、その半値幅は５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下がより好ましい。
【００２７】
光の照射角及び検出角については、フィルムの法線方向と成す角に関して、照射角と検出角は等しいことが好ましい。
その角度は０°〜８０°で検出できるが、０°〜２０°がスジの検出能が高いためより好ましい。
【００２８】
２つの光源の配置としては、２つの光源で照射した光を検出できる配置であれば良い。測定時間を考えると、検出系１（光源１／検出器）、検出系２（光源２／検出器）を配置することが好ましい（図３、４）。スペースの制約がある場合、導光板タイプの光源を用意し、一方にスペクトル幅の狭い線スペクトル光源、もう一方にスペクトル幅の広いブロード光源を配置し、交互に点滅させることで各光源の光を一つの検出器で検出することもできる（図８）。またスペクトル幅のブロードな光源を配置し、検出器の前に配置する紫外透過フィルターの帯域を狭帯域と広帯域のものに交互に切り替えることで、一つの光源と一つの検出器で狭帯域と広帯域の二つの検出感度スペクトルを得ることもできる（図９）。
【００２９】
本手法を適用できるハードコート層の厚みは、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下であり、１μｍ以上１００μｍ以下でより好適であり、１μｍ以上５０μｍ以下の場合更に良好である。
本手法を適用できる光学干渉層の厚みは、好ましくは０．００１μｍ〜０．５μｍであり、０．０１μｍ〜０．２μｍでより好適であり、０．０７μｍ〜０．１３μｍの場合更に良好である。
【００３０】
図１６は、光学フィルムの製造装置の一例を概略的に示す図である。
図１６に示される光学フィルムの製造装置２０は、送り出しロール２１、塗布液塗布部２２、塗布液硬化部２３、第１の光源２４、第２の光源２５、第１の光源２４からの光の反射光を検出する検出器２６、第２の光源２５からの光の反射光を検出する検出器２７、膜厚推定部２８、及び巻き取りロール２９を含んでなる。
長尺の基材Ｂが巻回された送り出しロール２１から基材Ｂが送り出され、塗布液塗布部２２にて、ハードコート層用塗布液と光学干渉層用塗布液が塗布される。塗布液塗布部２２において、ハードコート層用塗布液と光学干渉層用塗布液は逐次塗布でもよいし、同時塗布でもよい。
塗布方法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許２６８１２９４号明細書参照）が用いられ、これらの塗布方式のうちいずれかの方法により透明基材上に塗布し、加熱・乾燥する。これらの塗布方式のうち、グラビアコート法で塗布すると反射防止膜の各層のような塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、好ましい。グラビアコート法の中でもマイクログラビア法は膜厚均一性が高く、より好ましい。また、ダイコート法を用いても塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、更にダイコート法は前計量方式のため膜厚制御が比較的容易であり、更に塗布部における溶剤の蒸散が少ないため、好ましい。二層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許第２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書及び原崎勇次著、「コーティング工学」、２５３頁、朝倉書店（１９７３）に記載がある。塗布層の膜厚はコーターに送られる塗布液の流量で決まる。この流量は塗布液を送液するポンプの回転速度で決まる。
塗布液硬化部２３によりハードコート層及び光学干渉層が硬化される。ただし、逐次塗布の場合は、ハードコート層用塗布液を塗布してから光学干渉層用塗布液を塗布するまでの間に、ハードコート層用塗布液の乾燥工程、硬化工程などを設けてもよい。
硬化の方法は特に制限は無く、熱による硬化、紫外線などの光照射による硬化が挙げられるが、紫外線などの光照射による硬化が好ましい。
次に、前述のように反射光の検出工程と厚み変化検出工程でハードコート層及び光学干渉層の膜厚変化が推定される。これにより膜厚ムラの発生や、製造中の膜厚変化を検出することができる。
本発明の膜厚測定方法は、光学フィルムの製造工程において、基材の搬送速度が静止状態から１００ｍ／ｍｉｎ程度の場合まで、オンラインでの膜厚変化の測定が可能である。光学フィルムの製造工程において、搬送速度は１ｍ／ｍｉｎから５０ｍ／ｍｉｎ程度が設定される。
【００３１】
製造中の膜厚変化を検出した場合、膜厚変化の推定結果を塗布液塗布部２２にフィードバックし、塗布液の塗布量を調節することで膜厚を調節することができる。具体的には、光学干渉層について、基準膜厚と検出膜厚の間に膜厚変化を検出した場合、下記式に従って光学干渉層用塗布液を送液するポンプの回転速度を変更する。
新しい回転速度＝元の回転速度×基準膜厚／検出膜厚
一方、ハードコート層について、基準膜厚と検出膜厚の間に膜厚変化を検出した場合、まず塗布量を段階的に増減させて、反射率を測定する。次に基準膜厚に対応した反射率となる塗布量を選択し、その塗布量に対応するようにハードコート層用塗布液を送液するポンプの回転速度を変更する。塗布量の変更は送液に用いるポンプの回転数を変えることで達成される。塗布量調整は電気回路、電子回路、コンピューター等により自動で制御することも可能である。
【００３２】
（基材）
次に、基材について説明する。
本発明における光学フィルムに用いられる基材は、ポリマー組成物からなることが好ましい。使用可能なポリマー材料の例には、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエステル、ポリスチレン、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート系共重合体、ポリ塩化ビニリデン等が含まれる。但し、これらに限定されるものではない。
【００３３】
使用可能なセルロースアシレートについて更に説明する。
セルロースアシレートフィルムの原料のセルロースとしては、綿花リンター、ケナフ、木材パルプ（広葉樹パルプ、針葉樹パルプ）等があり、何れの原料セルロースから得られるセルロースエステルでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。
【００３４】
セルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報公技番号２００１−１７４５号（２００１年３月１５日発行発明協会）ｐ．７〜１２に詳細に記載されているので、参照することができる。
【００３５】
本発明における基材は、主原料となる１種又は２種以上のポリマーとともに、添加剤を含有していてもよい。添加剤の例には、可塑剤（好ましい添加量はポリマーに対して０．０１〜２０質量％、以下同様）、紫外線吸収剤（０．００１〜１質量％）、フッ素系界面活性剤（０．００１〜１質量％）、剥離剤（０．０００１〜１質量％）、劣化防止剤（０．０００１〜１質量％）、光学異方性制御剤（０．０１〜１０質量％）、赤外線吸収剤（０．００１〜１質量％）等が含まれる。また、本発明の効果を損なわない範囲で、微量の有機材料、無機材料及びそれらの混合物からなる粒子を分散含有していてもよい。これらの粒子は、製膜時におけるフィルムの搬送性向上を目的として添加される。この目的を達成し、本発明の効果を損なわないためには、粒子の粒径は５〜３０００ｎｍであるのが好ましく、粒子の屈折率は基材フィルムの屈折率との差が０〜０．５であるのが好ましく、添加量は１質量％以下であるのが好ましい。例えば、無機材料の粒子の例には、酸化珪素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の粒子が含まれる。有機材料の粒子の例には、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が含まれる。
【００３６】
（ハードコート層）
次に、ハードコート層について説明する。
本発明における光学フィルムは、フィルムの物理的強度を付与するために、基材上にハードコート層を有する。
【００３７】
ハードコート層は、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む塗布組成物を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。
電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーが有する官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
【００３８】
ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が１．０〜１０．０μｍ、好ましくは１．５〜７．０μｍのマット粒子、例えば無機化合物の粒子又は樹脂粒子を含有してもよい。
【００３９】
ハードコート層のバインダーには、ハードコート層の屈折率を制御する目的で、高屈折率モノマー又は無機粒子、或いは両者を加えることができる。無機粒子には屈折率を制御する効果に加えて、架橋反応による硬化収縮を抑える効果もある。本発明では、ハードコート層形成後において、前記多官能モノマー及び／又は高屈折率モノマー等が重合して生成した重合体、その中に分散された無機粒子を含んでバインダーと称する。
【００４０】
ハードコート層の屈折率は、反射防止性のフィルムを得るための光学設計から、屈折率が１．４８〜２．００の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１．４８〜１．７０である。本発明では、ハードコート層の上に低屈折率層が少なくとも１層あるので、屈折率がこの範囲より小さ過ぎると反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。
【００４１】
ハードコート層の強度は、鉛筆硬度試験で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることが更に好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。更に、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
【００４２】
（光学干渉層）
次に、光学干渉層について説明する。
本発明における光学フィルムは、前記ハードコート層上に光学干渉層を有する。光学干渉層を有することで反射防止機能を付与したり、反射率増加機能を付与することができる。光学干渉層を低屈折率層とすることで反射防止機能を付与することができる。低屈折率層の屈折率は前記ハードコート層の屈折率より低く設定することが好ましい。低屈折率層とハードコート層との屈折率差は０．０１以上０．４０以下が好ましく、０．０５以上０．３０以下がより好ましい。
【００４３】
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４６であることが好ましく、１．２５〜１．４２であることがより好ましく、１．３０〜１．３８であることが特に好ましい。
【００４４】
低屈折率層は、低屈折率素材を用いて形成することができる。低屈折率素材としては、低屈折率バインダーを用いることができる。また、バインダーに微粒子を加えて低屈折率層を形成することもできる。また、低屈折率層形成用組成物は後述するオルガノシラン化合物を含有することもできる。
【００４５】
低屈折率バインダーとしては、含フッ素共重合体を好ましく用いることができる。含フッ素共重合体は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる構成単位と架橋性付与のための構成単位を有することが好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００４７】
〔光学フィルムの作製〕
下記に示す通りに光学フィルムサンプル１〜４を作製した。
【００４８】
（ハードコート層用塗布液の調製）
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート（ビスコート＃２９５（大阪有機化学（株）製）７５０．０質量部に、質量平均分子量１５０００のポリ（グリシジルメタクリレート）２７０．０質量部、メチルエチルケトン７３０．０質量部、シクロヘキサノン５００．０質量部及び光重合開始剤（イルガキュア１８４、日本チバガイギー（株）製）５０．０質量部を添加して攪拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液を調製した。
【００４９】
（低屈折率層用塗布液の調製）
（パーフルオロオレフィン共重合体（１）の合成）
【００５０】
【化１】
【００５１】
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル４０ｍｌ、ヒドロキシエチルビニルエーテル１４．７ｇ及び過酸化ジラウロイル０．５５ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。更にヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）２５ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は、０．５３ＭＰａ（５．４ｋｇ／ｃｍ２）であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が０．３１ＭＰａ（３．２ｋｇ／ｃｍ２）に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。更にこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー２８ｇを得た。次に該ポリマーの２０ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００ｍｌに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド１１．４ｇを滴下した後、室温で１０時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりパーフルオロオレフィン共重合体（１）を１９ｇ得た。得られたポリマーの屈折率は１．４２２であった。
【００５２】
（ゾル液ａの調製）
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン１２０質量部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５１０３、信越化学工業（株）製）１００質量部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート３質量部を加え混合したのち、イオン交換水３１質量部を加え、６１℃で４時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液ａを得た。質量平均分子量は１６２０であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が１０００〜２００００の成分は１００％であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
【００５３】
（中空シリカ分散液の調製）
中空シリカ微粒子ゾル（イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業（株）製ＣＳ６０−ＩＰＡ、平均粒子径６０ｎｍ、シェル厚み１０ｎｍ、シリカ濃度２０質量％、シリカ粒子の屈折率１．３１）５００質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン３０．５質量部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート１．５１質量部加え混合した後に、イオン交換水を９質量部を加えた。６０℃で８時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン１．８質量部を添加し、分散液を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力３０Ｔｏｒｒで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度１８．２質量％の分散液を得た。得られた分散液のＩＰＡ残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ０．５％以下であった。
【００５４】
（低屈折率層用塗布液の調製）
ＤＰＨＡ ５．６ｇ
Ｐ−１ ２．４ｇ
中空シリカ分散液（１８．２％） ３５．９ｇ
ＲＭＳ−０３３ ０．５ｇ
イルガキュア９０７ ０．３ｇ
ゾル液ａ ７．３ｇ
ＭＥＫ ２８７．９ｇ
シクロヘキサノン １０．０ｇ
【００５５】
上記溶液を攪拌後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液を調製した。
【００５６】
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
・Ｐ−１：パーフルオロオレフィン共重合体（１）
・ＤＰＨＡ：ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（日本化薬（株）製）
・中空シリカ：ＫＢＭ−５１０３表面修飾中空シリカゾル（表面修飾率対シリカ３０質量％、ＣＳ−６０ ＩＰＡ（触媒化成工業（株）製）屈折率１．３１、平均粒径６０ｎｍ、シェル厚み１０ｎｍ、固形分濃度１８．２％）
・ＲＭＳ−０３３：反応性シリコーン（Ｇｅｌｅｓｔ（株）製）
・イルガキュア９０７：光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
【００５７】
（光学フィルムの作製）
膜厚８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）上に、ハードコート層用塗布液と低屈折率層用塗布液をダイコーターを用いて同時重層塗布した。１００℃で乾燥した後、酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成した。
【００５８】
本実施例における光学フィルムの作成において、基材の搬送速度を３０ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００５９】
低屈折率層の乾燥条件は９０℃、３０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が０．１体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら２４０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度６００ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の照射量とした。
【００６０】
以上の方法で作製した光学フィルムサンプル１〜４の膜厚を表１に示す。
【００６１】
本発明の手法にて膜厚変化を検出するため、基準サンプル（サンプル１）、低屈折率層の膜厚だけ変化させたサンプル（サンプル２）、ハードコート層の膜厚だけ変化させたサンプル（サンプル３）、低屈折率層の膜厚とハードコート層の膜厚を両方変化させたサンプル（サンプル４）を作成し、本発明の手法にてその変化を検出できるか検証した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
各サンプルの反射光強度測定値を元に、本発明の手法、及び比較例（従来）の手法について、膜厚変化箇所の特定可否、及び検出感度を評価した。比較例、実施例中のスペクトル幅は分光放射輝度の半値全幅で表した。本実施例では、測定で得られた反射光強度Ｉを反射率Ｒに換算してから膜厚変化箇所の推定を行ったため、以下では反射光強度Ｉの代わりに反射率Ｒを記載する。反射率Ｒは光源を直接測定した時の光強度Ｉｏと反射光の光強度Ｉの比Ｉ／Ｉｏで定義される。
【００６４】
（比較例１ 可視１波長）
波長５４６．１ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×緑色バンドパスフィルター（ショット社製ＶＧ９）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００６５】
【表２】
【００６６】
測定反射率（Ｒ）と基準反射率（Ｒｓｔｄ）の差をΔＲ＝Ｒ−Ｒｓｔｄとする。ここでＲｓｔｄはサンプル１の反射率に設定した。
その結果、サンプル２から４のΔＲはそれぞれ変化するため、ハードコート層と低屈折率層のどちらで膜厚変化が起きたかを特定することができない。また反射率Ｒに対する反射率変化ΔＲの比はそれぞれ１％以下となり、検出感度は低い。一方、１波長のみを検出するため、測定スピードは早い。
【００６７】
（比較例１の評価）
評価結果は以下の通りであった。
膜厚ムラ発生箇所特定 ×
反射率変化の検出感度 △
【００６８】
ここで膜厚ムラ発生箇所特定の判定基準は以下のように設定した。
○：特定できる
×：特定できない
また、反射率変化の検出感度は以下のように設定した。
○：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．１％以上
△：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．０２％以上
×：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．０２％未満
【００６９】
（比較例２ 紫外１波長）
波長３６５ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×紫外バンドパスフィルター（ＨＯＹＡ製Ｕ３６０）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００７０】
【表３】
【００７１】
比較例１と同様に測定反射率（Ｒ）と基準反射率（Ｒｓｔｄ）の差をΔＲ＝Ｒ−Ｒｓｔｄとする。ここでＲｓｔｄはサンプル１の反射率に設定した。
その結果、サンプル２から４のΔＲはそれぞれ変化するため、ハードコート層と低屈折率層のどちらで膜厚変化が起きたかを特定することができない。また反射率Ｒに対する反射率変化ΔＲの比はそれぞれ２％以上となり、検出感度は高い。一方、１波長のみを検出するため、測定スピードは早い。
【００７２】
（比較例２の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定 ×
反射率変化の検出感度 ○
【００７３】
上記のように、光源を１つのみ用いた手法である比較例１、２の場合、ハードコート層、低屈折率層どちらの膜厚が変化しても反射率が変化するため、どちらの層で膜厚変化が起きたかを特定することができない。
【００７４】
（実施例１ 可視２波長）
光源１：波長５４６．１ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×緑色バンドパスフィルター（ショット社製ＶＧ９）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
また、光源２：波長５４５ｎｍ スペクトル幅３５ｎｍ 緑色ＬＥＤを用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００７５】
【表４】
【００７６】
２つの光源で測定した反射率から下記のフローで膜厚変化箇所を推定する。本実施例では、基準膜厚に設定したサンプル１の光源１の反射率をＲｓｔｄ１、光源２の反射率をＲｓｔｄ２に設定した。
Ｒｓｔｄ１＝４．８８％
Ｒｓｔｄ２＝４．８９％
評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜、及び評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜は以下の表５のようになる。
【００７７】
【表５】
【００７８】
今回１％の膜厚変化を検出するため、ε、ε２を以下のように設定した。
ε＝０．０２
ε２＝０．０２
これらの値はハードコート層、低屈折率層それぞれの屈折率、厚み、検出目標の膜厚変化を元に設定される。これらの値は光干渉の理論計算から求めることが可能である。またサンプルの実測値を参考に得ることも可能である。
実施例１におけるε、ε２は以下のように求めた。実施例におけるサンプル１の屈折率、厚み、測定波長５４５ｎｍの条件において、光学干渉層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化を理論計算すると、光源２で０．０２となる。この値を閾値ε２に設定する。一方、ハードコート層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化は、光源１で０．０２、光源２で０．００となる。これらの値から｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算で求めると０．０２となるため、この値を閾値εに設定する。
【００７９】
上記の評価値とε、ε２を比較した結果として、膜厚変化の発生箇所を推定した結果を表６に示す。
更に評価値ΔＲ２＝Ｒ２−Ｒｓｔｄ２から光学干渉層の膜厚の変化量を推定することも可能である。
【００８０】
【表６】
【００８１】
（実施例１の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定○
反射率変化の検出感度△
【００８２】
（実施例２ 紫外２波長）
光源１：波長３６５ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×紫外バンドパスフィルター（ＨＯＹＡ製Ｕ３６０）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
光源２：波長３６５ｎｍ スペクトル幅３０ｎｍ 紫外ＬＥＤを用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００８３】
【表７】
【００８４】
２つの光源で測定した反射率から下記のフローで膜厚変化箇所を推定した。本実施例では、基準膜厚に設定したサンプル１の光源１の反射率をＲｓｔｄ１、光源２の反射率をＲｓｔｄ２に設定した。
Ｒｓｔｄ１＝２．４０％
Ｒｓｔｄ２＝２．４１％
評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜は以下の表８のようになる。
【００８５】
【表８】
【００８６】
今回１％の膜厚変化を検出するため、ε、ε２を以下のように設定した。
ε＝０．０２
ε２＝０．０６
これらの値は以下のように求めた。実施例２におけるサンプル１の屈折率、厚み、測定波長３６５ｎｍの条件において、光学干渉層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化を理論計算すると、光源２で０．０６となる。この値を閾値ε２に設定する。一方、ハードコート層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化は、光源１で０．０２、光源２で０．００となる。これらの値から｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算で求めると０．０２となるため、この値を閾値εに設定する。
【００８７】
【表９】
【００８８】
（実施例２の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定○
反射率変化の検出感度○
【００８９】
上記検証実験より、本発明の手法を用いることで膜厚変化がハードコート層及び低屈折率層のどこで発生しているかを特定できることを確認した。本手法を実施例に記載した光学フィルムの製造工程で利用するため、製造工程中における硬化工程と巻き取り工程の間に本発明の膜厚測定装置を設置した。膜厚測定装置の光学系として、実施例２に記載した光源を選択した。これにより製造中における膜厚ムラの検出及び塗布中における膜厚変化を検出できた。
【００９０】
更に検出した膜厚変化をフィードバックすることで、塗布量を調整し、膜厚安定化を行った。検出器はラインＣＣＤを用い、幅方向の反射率分布を測定した。この反射率分布を元に膜厚分布を推定し、これを平均化することで塗布量の変化を推定した。これにより局所的な膜厚変動の影響を受けずに塗布量に対して適切なフィードバックをかけることができた。以下実施例３、実施例４において、実際のフィードバックの流れについて述べる。
【００９１】
実施例３：光学干渉層の膜厚調整
実施例２の光学系において、評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜が閾値ε２を超えた時、以下の手順で光学干渉層の塗布量の調整を行う。
（１）予め用意しておいた反射率Ｒと光学干渉層の膜厚ｄの関係ｄ（Ｒ）から、基準反射率Ｒｓｔｄ２、測定反射率Ｒ２それぞれの厚みｄｓｔｄ２、ｄ２を算出する。
（２）以下の式を用いて新たな塗布量を算出し、光学干渉層用塗布液を送液するためのポンプの回転数を変更する。
塗布量比＝ｄｓｔｄ２／ｄ２
新たな塗布量＝塗布量比×元の塗布量
【００９２】
実施例４：ハードコート層の膜厚調整
実施例２の光学系において、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜が閾値εを超えた時、以下の手順でハードコート層の塗布量の調整を行う。
（１）塗布量を段階的に増減させ、それぞれの塗布量に対する光学フィルムの反射率を光源１、光源２を用いて測定する。
（２）再び評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算し、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜＜εとなる塗布量を選択する。
（３）（２）で得た塗布量に基づいて、ハードコート層用塗布液を送液するためのポンプの回転数を変更する。
【符号の説明】
【００９３】
Ｂ：基材
１：ハードコート層
２：光学干渉層
２’：多層の光学干渉層
３：光学フィルム
１０：光学フィルムの膜厚測定装置
１１：第１の光源
１２：第２の光源
１３、１４：検出器
１５：膜厚推定部
２０：光学フィルムの製造装置
２１：送り出しロール
２２：塗布液塗布部
２３：塗布液硬化部
２４：第１の光源
２５：第２の光源
２６、２７：検出器
２８：膜厚推定部
２９：巻き取りロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの膜厚測定方法、及び光学フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、蛍光表示ディスプレイ（ＶＦＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置では、表示面への傷付きを防止するため、及び表示面での外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、透明基材上にハードコート層及び低屈折率層若しくは高屈折率層、低屈折率層が交互に積層された光学干渉層を有し、反射防止機能を持たせた光学フィルムを設けることが好適である。
【０００３】
また自動車や家などの窓ガラスには、表面への傷付きを防止するため、及び車内や室内の温度上昇を防ぐために、透明基材上にハードコート層及び高屈折率層若しくは低屈折率層、高屈折率層が交互に積層された光学干渉層を有し、赤外反射機能若しくは紫外反射機能を持たせた光学フィルムを設けることが好適である。
【０００４】
これらハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムは基材上にハードコート層及び光学干渉層を塗布法や蒸着法などにより形成することで製造されるが、各層の膜厚が変化すると明るさや色味が変わる。また局所的に膜厚が変化するとスジ等の欠陥となる。
したがって、膜厚を精度良く、しかも高速に測定する手法があれば、製造中の膜厚変動をオンラインで検出し、厚みを決定する機構に対してフィードバックすることができる。また局所的な膜厚変化を検出することで、良品不良品の峻別を容易に行うことができる。
【０００５】
例えば、非特許文献１には、屈折率の異なる薄層の積層物に対して、その反射スペクトルを予測する手法が記載されている。この予測法と最小二乗法などの逆演算法を組み合わせることで、反射率から薄層積層物の各層の厚みを推定することができる。
しかしながら、この方法では多数の波長の反射率値を取得する必要があるため、膜厚推定に時間が掛かり、製造ライン上（オンライン）での膜厚検出には適さない。
【０００６】
特許文献１では、線幅が狭い光源を用いた反射率測定と透過率測定を組み合わせることで、２つの値から膜厚推定を行う方法が提案されている。これにより高速に膜厚推定を行うことができるが、この手法で検出できる膜厚変化はハードコート層、又は光学干渉層のいずれかであり、両方の膜厚変化を検出することはできない。
【０００７】
特許文献２及び３では、紫外線を使うことで基材フィルムの裏面からの反射を除去し、表面の膜厚変化を感度良く検出する手法が提案されている。
しかしながら、これらの方法でも検出できる膜厚変化はハードコート層、又は光学干渉層のいずれかであり、両方の膜厚変化を検出することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２１４０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１１２７号公報
【特許文献３】特開２００６−３８７２８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】応用物理工学選書３薄膜、Ｐ．１６５−１９２ 吉田貞史著 培風館
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、基材上にハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、ハードコート層及び光学干渉層の両方の膜厚を高速で測定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．
基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、
該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
２．
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差の絶対値｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜を閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別する上記１に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
３．
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差と、前記第１反射光強度と前記第１の光の基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別する上記１又は２に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
４．
前記第１の光、及び前記第２の光のうち少なくともいずれか一方が紫外線である上記１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
５．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第１の光源と、該第１の光源を該光学フィルムに照射した時の光学フィルムからの反射光強度（Ｉ１）を検出する第１の検出器からなる第１検出部と、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第２の光源と、該第２の光源を該光学フィルムに照射した時の該光学フィルムからの反射光強度（Ｉ２）を検出する第２の検出器からなる第２検出部と、
該第１の反射光強度（Ｉ１）、該第２の反射光強度（Ｉ２）、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する膜厚測定部と、を有する光学フィルムの膜厚測定装置。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
６．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
７．
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差Ｉ２−Ｉｓｔｄ２に基づいて、該光学干渉層における膜厚の変化の変化量を検出し、該変化量に基づいて該光学干渉層用塗布液の塗布量を制御する光学干渉層用塗布液塗布量調整工程と、
該ハードコート層塗布液の塗布量を段階的に増減させて、該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差と、該第１反射光強度と該第１の光に対する基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、最適な塗布量を決定し、該ハードコート層塗布液の塗布量を制御するハードコート層塗布液塗布量調整工程と、を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基材上にハードコート層及び光学干渉層を有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、ハードコート層及び光学干渉層の両方の膜厚を高速で測定する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光学干渉層が単層の光学フィルムを示す断面模式図である。
【図２】光学干渉層が多層の光学フィルムを示す断面模式図である。
【図３】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図４】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図５】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図６】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図７】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図８】光学フィルムの膜厚測定装置を示す模式図である。
【図９】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１０】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１１】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚と反射スペクトルの関係を示す模式図である。
【図１２】光学フィルムを構成する光学干渉層の膜厚が変化した時の反射スペクトルの変化の模式図である。
【図１３】光学フィルムを構成するハードコート層の膜厚が変化した時の反射スペクトルの変化の模式図である。
【図１４】膜厚の変化の発生の有無を判別するフローを示す模式図である。
【図１５】膜厚の変化に基づいて塗布量を変化させるフローを示す模式図である。
【図１６】光学フィルムの製造方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、特定範囲の厚みを有するハードコート層と光学干渉層とを有する光学フィルムに対して、後に詳述する特定の条件を満たすブロードな線幅とシャープな線幅の２種類の光を照射し、それぞれの反射光の強度を検出するものである。更にこの検出値を膜厚変化発生箇所検出のための計算式に代入することで、前記ハードコート層及び光学干渉層における膜厚の変化を両方、かつ高速で検出することを可能としたものである。
本発明の光学フィルムの膜厚測定方法は、基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法である。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【００１５】
図１は、光学フィルムの断面を概略的に示す図である。
図１に示される光学フィルム３は、基材Ｂ上に、ハードコート層１と、該ハードコート層１上に光学干渉層２とを有する。
ハードコート層１及び光学干渉層２は、いかなる方法により形成されたものでもよい。ハードコート層及び光学干渉層の形成方法としては、例えば、塗布法及び蒸着法などが挙げられるが、製造速度の観点から塗布法が好ましい。塗布法としては、逐次塗布、及び重層塗布などが挙げられる。
図２は、光学干渉層が多層の光学フィルムを示す断面模式図である。図２において２’は多層の光学干渉層であり、例えばハードコート層１側から中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層の順に積層する態様などがある。
【００１６】
図３は、光学フィルムの膜厚測定装置の一例を概略的に示す図である。
図３に示される反射防止フィルムの膜厚測定装置１０は、第１の光源１１、第２の光源１２、第１の光源１１からの光の反射光を検出する検出器１３、第２の光源１２からの光の反射光を検出する検出器１４、及び膜厚推定部１５を含んでなる。
検出器１３は第１の光源１１からの光が光学フィルムで反射した光を検出する。
検出器１４は第２の光源１２からの光が光学フィルムで反射した光を検出する。
第１の光源１１と第１の検出器１３からなる検出工程１の検出感度のスペクトル幅Ｗ１は式１に従う。
第２の光源１２と第２の検出器１４からまる検出工程２の検出感度のスペクトル幅Ｗ２は式２に従う。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
膜厚推定部１５は、検出器１３及び１４で検出した反射光のデータから光学フィルムの膜厚を推定する機能を有する。膜厚推定部１５は例えばパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置であって、検出器１３及び１４とデータ通信を行う機能と、入力したデータを処理する機能を有する。これらの機能はデータ処理装置のハードウェアとソフトウェアによって実現することができる。
【００１７】
前記の検出感度のスペクトルとは、光源の発光スペクトルと検出器の感度のスペクトルの積で決まる。更に、光源から検出器にいたる光路のいずれかに光学フィルターを挿入することも可能である。透過フィルターとして用いる場合、検出感度のスペクトルは先の積にこの光学フィルターの透過スペクトルが積算される。また反射フィルターとして用いる場合、この光学フィルターの反射スペクトルが積算される。
スペクトル幅の狭い光源を得るためには、スペクトル線を発する光源を用いることが好ましい。例えば水銀ランプなどが好適に用いられる。また屈折率の異なる材料を積層した干渉フィルターを用いることで狭帯域の感度を得ることができる。
またスペクトル幅の広い光源を得るためには、熱的な光源、固体光源を用いることが好ましい。例えばＡ光源、ＬＥＤ光源、熱ランプなどが好適に用いられる。紫外域に広いスペクトル幅を有する光源としては、紫外ＬＥＤが好ましい。
【００１８】
膜厚推定部１５では、第１の光源の反射光の反射光強度Ｉ１と、第２の光源の反射光の反射光強度Ｉ２と、第１の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ１、及び第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２とに基づいて、ハードコート層及び光学干渉層で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程が行われる。
厚み変化検出工程における処理において、用いる測定値は反射光強度と反射率のどちらでも良い。反射率Ｒは光源の光強度をＩｏ、反射光の光強度をＩとした時にＲ＝Ｉ／Ｉｏで定義される。反射光強度を用いる場合、光源の光強度に依存して厚み変化検出工程で用いる閾値の値が変化する。一方、反射率を用いる場合、閾値は光源の光強度に依存しない。
【００１９】
より詳細には、図１４に示すように、第２の光源の反射光の反射光強度Ｉ２と、第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２との差を、あらかじめ設定した閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別することができる。
また、図１５に示すように、Ｉ２とＩｓｔｄ２との差と、Ｉ１とＩｓｔｄ１との差との差を、あらかじめ設定した閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別することができる。
【００２０】
第１の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ１、及び第２の光源の反射光の基準反射光強度Ｉｓｔｄ２は、あらかじめ設定することもできるし、測定中に測定値に基づいて設定することもできる。例えば、使用するハードコート層の組成、光学干渉層の組成、設定膜厚などによって、目標とする反射率をあらかじめ決めておき、この値と光源の光強度の積をＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２に設定することができる。これは製造中の膜厚変化を検出し、塗布量にフィードバックして常に安定した膜厚を得たい時に適している。また測定中の値に基づいて設定する方法として、例えばある領域の反射率を平均化し、この値と光源の光強度の積をＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２に設定することができる。これにより周囲の反射率と異なる領域を検出することができるため、スジや点欠陥などの欠陥を検出するのに適している。
【００２１】
閾値ε、ε２は対象とする光学フィルムの層構成、測定光源の波長及び検出目標とする厚み変化から測定若しくは計算によって得られる反射率若しくは反射光強度の値を下記式に代入することで算出される。
ε＝｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜
ε２＝｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜
ここでＩｓｔｄ１、Ｉｓｔｄ２は標準サンプルを光源１、光源２で測定したときの反射光強度若しくは反射率、Ｉ１、Ｉ２は検出目標レベルだけ膜厚が変化したサンプルを光源１、光源２で測定したときの反射光強度若しくは反射率を表す。閾値ε、ε２は測定データから算出して設定しても良いし、光学薄膜干渉の理論計算を用いて算出しても良い。測定データから算出する場合、標準サンプルと標準サンプルから検出目標レベルだけ膜厚が変化したサンプルを用意し、それぞれの反射率測定値若しくは反射光強度測定値から下記式を用いて算出する。また光学薄膜干渉の理論計算を用いて算出する場合、設計目標である屈折率と膜厚から膜厚変化に対する反射率変化を予測し、これに基づいて上記の測定データから算出する場合と同様に閾値を算出する。層構成から反射率を予測する光学薄膜干渉の理論計算は様々な方法が知られているが、例えば非特許文献１（応用物理工学選書３薄膜、Ｐ．１６５−１９２ 吉田貞史著）に記載の計算手法を用いることができる。
【００２２】
本発明の光学フィルムの膜厚測定方法において、ハードコート層と光学干渉層の両方の膜厚の変化を推定する機構は、光学干渉層の反射スペクトルが波長に対してゆるやかに変化するのに対し、ハードコート層の反射スペクトルが波長に対して細かく変化する特性を利用したものである。光学干渉層とハードコート層を有する光学フィルムにおいて、様々な厚さを有するハードコート層の厚さを様々に変えた時の反射スペクトルの様子を図９〜１１に示す。これらの図に示すようにハードコート層と光学干渉層を有する光学フィルムからの反射スペクトルはゆるやかに変化する成分と細かく変化する成分を重畳したものとして現れる。ここでゆるやかに変化する成分とは、可視域内の山の数が３つ以下のものを指す。一方細かく変化する成分とは可視域内の山の数が５つ以上のものを指す。光学フィルムの反射スペクトルはこれら二つの成分が加算されたものとなる。
ゆるやかに変化する成分の形状は光学フィルムを構成する部材の屈折率と光学干渉層と膜厚によって決まる。また細かく変化する成分の形状は光学フィルムを構成する部材の屈折率とハードコート層の膜厚によって決まる。
図１２及び１３に光学干渉層の膜厚、ハードコート層の膜厚それぞれが変化した時の反射スペクトルの変化を示す。光学干渉層の膜厚が変化した場合（図１２）、スペクトル中の細かく変化する成分の山谷の位置はほとんど変化せず、ゆるやかに変化する成分のスペクトル形状が変化する。これを測定した場合、スペクトル幅の広い光源を用いてもスペクトル幅の狭い光源を用いても反射率が同程度変化して検出される。
一方、ハードコート層の膜厚が変化した場合（図１３）、スペクトル中の細かく変化する成分の山谷の位置は変化するが、ゆるやかに変化する成分のスペクトル形状は変化しない。これをスペクトル幅の広い光源で測定した場合、細かく変化する成分は平均化されるため、反射率の変化として検出されない。一方スペクトル幅の狭い光源で測定した場合は、細かく変化する成分の山谷の変化を反射率の変化として検出する。
すなわち光学干渉層の膜厚変化は本発明における前記光源１及び前記光源２を用いた反射率に影響を与え、その大きさは同程度である。一方、ハードコート層の膜厚変化は本発明における前記光源１を用いた反射率のみに影響を与え、前記光源２を用いた反射率には影響を与えない。
これより前記光源２で検出される反射率変化は光学干渉層の膜厚変化に起因することが分かる。また光学干渉層の膜厚のみが変化した場合、（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）と（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）の値が同程度となるため、その差分である｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜はほぼ０（＜ε）となる。これより｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜＞εとなる場合は、ハードコート層に膜厚変化が生じている場合と特定することができる。
このように本発明における前記光源１で検出される反射率変化と前記光源２で検出される反射率変化を比較することで、ハードコート層、光学干渉層それぞれの膜厚変化を特定することが可能となる。
【００２３】
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
光源１、２から照射される光のスペクトル幅はそれぞれ上記式１、式２を満たす。式中のλ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）は反射スペクトルに現れるハードコート層の厚みに起因したリップル構造における隣合った山の間隔Δλを表す（図９〜１１参照）。膜厚が変化することで反射スペクトル中に現れる山の位置が変化する。そのため光源１のようにΔλの四分の一程度のスペクトル幅を有する光源で計測すると、ハードコート層の膜厚変化に従って測定される反射率の値が大きく変化する。一方、光源２のスペクトル幅をΔλ程度以上にすることで、中心波長±Δλの範囲の平均的な反射率を得ることができる。この値はハードコート層の膜厚の変化の影響を受けず、表面の光学干渉層の変化のみを検出することができる。
波長３８０ｎｍ、ハードコート層の屈折率が１．５である場合、ハードコート層の膜厚が１μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは５０ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が５μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは１０ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が１０μｍ程度の時は、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは５ｎｍ以上である。ハードコート層の膜厚が２０μｍ程度である場合、光源２から照射される光のスペクトル幅は好ましくは２．４ｎｍ以上である。
【００２４】
光源としては、点光源、ライン光源、面光源等が挙げられる。検出に寄与しない光は無駄であるため、検出器から光源を見込む角度は大きすぎない方が好ましい。その角度は１°以上３０°以下が好ましく、２°以上１０°以下がより好ましい。
【００２５】
光源から照射される光の波長は特に限定されないが、基材によって吸収される波長が好ましい。その波長における光透過率は５０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。例えばハードコート層上に光学干渉層として低屈折率層を有する反射防止フィルムの場合、可視光線又は紫外線が好ましく、紫外線がより好ましい。これは反射防止フィルムの基材には紫外線吸収剤を含むことがあり、この場合紫外線を用いることで、基材の裏面からの反射を除去し、表面の膜厚変化を感度良く検出することができる。
更に反射防止フィルムは波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍの間で反射率がもっとも低くなるように膜厚が設定されている。このとき膜厚変化に対する反射率変化は波長３３０ｎｍから３９０ｎｍの間で大きく、３５０ｎｍから３７０ｎｍの間でより大きい。そのため検出光のピーク波長は３３０ｎｍ以上３９０ｎｍ以下が好ましく、３５０ｎｍ以上３７０ｎｍ以下がより好ましい。
検出可能な膜厚変化は測定系が持つノイズに依存する。例えば検出系の光量検出のノイズが２％とすると、本発明の膜厚測定方法では、可視光線を使用した場合、低屈折率層の膜厚変化５％以上を検出することができる。また紫外線を使用した場合、低屈折率層の膜厚変化１％以上を検出することができる。
また、ハードコート層の膜厚変化は、可視光線を使用した場合、及び紫外線を使用した場合、どちらも２５ｎｍ以上の変化を検出することができる。
【００２６】
光の強度としては、フィルムにダメージを与える可能性があるため、強すぎない方が好ましいが、弱すぎると検出できないため適宜設定されることが好ましい。
ＵＶ透過フィルターを用いる際は検出器側、光源側のどちらに配置することも可能であるが（図５、６）、波長３００ｎｍ以下の深紫外光が光拡散部や集光部などの光学系にダメージを与える可能性があるため、深紫外光をカットできるＵＶ透過フィルターを光源側に配置することが好ましい。またＵＶ透過フィルタの特性は３６５ｎｍ付近にピークがあることが好ましく、その半値幅は５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下がより好ましい。
【００２７】
光の照射角及び検出角については、フィルムの法線方向と成す角に関して、照射角と検出角は等しいことが好ましい。
その角度は０°〜８０°で検出できるが、０°〜２０°がスジの検出能が高いためより好ましい。
【００２８】
２つの光源の配置としては、２つの光源で照射した光を検出できる配置であれば良い。測定時間を考えると、検出系１（光源１／検出器）、検出系２（光源２／検出器）を配置することが好ましい（図３、４）。スペースの制約がある場合、導光板タイプの光源を用意し、一方にスペクトル幅の狭い線スペクトル光源、もう一方にスペクトル幅の広いブロード光源を配置し、交互に点滅させることで各光源の光を一つの検出器で検出することもできる（図８）。またスペクトル幅のブロードな光源を配置し、検出器の前に配置する紫外透過フィルターの帯域を狭帯域と広帯域のものに交互に切り替えることで、一つの光源と一つの検出器で狭帯域と広帯域の二つの検出感度スペクトルを得ることもできる（図９）。
【００２９】
本手法を適用できるハードコート層の厚みは、好ましくは１μｍ以上２００μｍ以下であり、１μｍ以上１００μｍ以下でより好適であり、１μｍ以上５０μｍ以下の場合更に良好である。
本手法を適用できる光学干渉層の厚みは、好ましくは０．００１μｍ〜０．５μｍであり、０．０１μｍ〜０．２μｍでより好適であり、０．０７μｍ〜０．１３μｍの場合更に良好である。
【００３０】
図１６は、光学フィルムの製造装置の一例を概略的に示す図である。
図１６に示される光学フィルムの製造装置２０は、送り出しロール２１、塗布液塗布部２２、塗布液硬化部２３、第１の光源２４、第２の光源２５、第１の光源２４からの光の反射光を検出する検出器２６、第２の光源２５からの光の反射光を検出する検出器２７、膜厚推定部２８、及び巻き取りロール２９を含んでなる。
長尺の基材Ｂが巻回された送り出しロール２１から基材Ｂが送り出され、塗布液塗布部２２にて、ハードコート層用塗布液と光学干渉層用塗布液が塗布される。塗布液塗布部２２において、ハードコート層用塗布液と光学干渉層用塗布液は逐次塗布でもよいし、同時塗布でもよい。
塗布方法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許２６８１２９４号明細書参照）が用いられ、これらの塗布方式のうちいずれかの方法により透明基材上に塗布し、加熱・乾燥する。これらの塗布方式のうち、グラビアコート法で塗布すると反射防止膜の各層のような塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、好ましい。グラビアコート法の中でもマイクログラビア法は膜厚均一性が高く、より好ましい。また、ダイコート法を用いても塗布量の少ない塗布液を膜厚均一性高く塗布することができ、更にダイコート法は前計量方式のため膜厚制御が比較的容易であり、更に塗布部における溶剤の蒸散が少ないため、好ましい。二層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許第２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書及び原崎勇次著、「コーティング工学」、２５３頁、朝倉書店（１９７３）に記載がある。塗布層の膜厚はコーターに送られる塗布液の流量で決まる。この流量は塗布液を送液するポンプの回転速度で決まる。
塗布液硬化部２３によりハードコート層及び光学干渉層が硬化される。ただし、逐次塗布の場合は、ハードコート層用塗布液を塗布してから光学干渉層用塗布液を塗布するまでの間に、ハードコート層用塗布液の乾燥工程、硬化工程などを設けてもよい。
硬化の方法は特に制限は無く、熱による硬化、紫外線などの光照射による硬化が挙げられるが、紫外線などの光照射による硬化が好ましい。
次に、前述のように反射光の検出工程と厚み変化検出工程でハードコート層及び光学干渉層の膜厚変化が推定される。これにより膜厚ムラの発生や、製造中の膜厚変化を検出することができる。
本発明の膜厚測定方法は、光学フィルムの製造工程において、基材の搬送速度が静止状態から１００ｍ／ｍｉｎ程度の場合まで、オンラインでの膜厚変化の測定が可能である。光学フィルムの製造工程において、搬送速度は１ｍ／ｍｉｎから５０ｍ／ｍｉｎ程度が設定される。
【００３１】
製造中の膜厚変化を検出した場合、膜厚変化の推定結果を塗布液塗布部２２にフィードバックし、塗布液の塗布量を調節することで膜厚を調節することができる。具体的には、光学干渉層について、基準膜厚と検出膜厚の間に膜厚変化を検出した場合、下記式に従って光学干渉層用塗布液を送液するポンプの回転速度を変更する。
新しい回転速度＝元の回転速度×基準膜厚／検出膜厚
一方、ハードコート層について、基準膜厚と検出膜厚の間に膜厚変化を検出した場合、まず塗布量を段階的に増減させて、反射率を測定する。次に基準膜厚に対応した反射率となる塗布量を選択し、その塗布量に対応するようにハードコート層用塗布液を送液するポンプの回転速度を変更する。塗布量の変更は送液に用いるポンプの回転数を変えることで達成される。塗布量調整は電気回路、電子回路、コンピューター等により自動で制御することも可能である。
【００３２】
（基材）
次に、基材について説明する。
本発明における光学フィルムに用いられる基材は、ポリマー組成物からなることが好ましい。使用可能なポリマー材料の例には、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエステル、ポリスチレン、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート系共重合体、ポリ塩化ビニリデン等が含まれる。但し、これらに限定されるものではない。
【００３３】
使用可能なセルロースアシレートについて更に説明する。
セルロースアシレートフィルムの原料のセルロースとしては、綿花リンター、ケナフ、木材パルプ（広葉樹パルプ、針葉樹パルプ）等があり、何れの原料セルロースから得られるセルロースエステルでも使用でき、場合により混合して使用してもよい。
【００３４】
セルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報公技番号２００１−１７４５号（２００１年３月１５日発行発明協会）ｐ．７〜１２に詳細に記載されているので、参照することができる。
【００３５】
本発明における基材は、主原料となる１種又は２種以上のポリマーとともに、添加剤を含有していてもよい。添加剤の例には、可塑剤（好ましい添加量はポリマーに対して０．０１〜２０質量％、以下同様）、紫外線吸収剤（０．００１〜１質量％）、フッ素系界面活性剤（０．００１〜１質量％）、剥離剤（０．０００１〜１質量％）、劣化防止剤（０．０００１〜１質量％）、光学異方性制御剤（０．０１〜１０質量％）、赤外線吸収剤（０．００１〜１質量％）等が含まれる。また、本発明の効果を損なわない範囲で、微量の有機材料、無機材料及びそれらの混合物からなる粒子を分散含有していてもよい。これらの粒子は、製膜時におけるフィルムの搬送性向上を目的として添加される。この目的を達成し、本発明の効果を損なわないためには、粒子の粒径は５〜３０００ｎｍであるのが好ましく、粒子の屈折率は基材フィルムの屈折率との差が０〜０．５であるのが好ましく、添加量は１質量％以下であるのが好ましい。例えば、無機材料の粒子の例には、酸化珪素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム等の粒子が含まれる。有機材料の粒子の例には、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が含まれる。
【００３６】
（ハードコート層）
次に、ハードコート層について説明する。
本発明における光学フィルムは、フィルムの物理的強度を付与するために、基材上にハードコート層を有する。
【００３７】
ハードコート層は、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む塗布組成物を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。
電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーが有する官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
【００３８】
ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が１．０〜１０．０μｍ、好ましくは１．５〜７．０μｍのマット粒子、例えば無機化合物の粒子又は樹脂粒子を含有してもよい。
【００３９】
ハードコート層のバインダーには、ハードコート層の屈折率を制御する目的で、高屈折率モノマー又は無機粒子、或いは両者を加えることができる。無機粒子には屈折率を制御する効果に加えて、架橋反応による硬化収縮を抑える効果もある。本発明では、ハードコート層形成後において、前記多官能モノマー及び／又は高屈折率モノマー等が重合して生成した重合体、その中に分散された無機粒子を含んでバインダーと称する。
【００４０】
ハードコート層の屈折率は、反射防止性のフィルムを得るための光学設計から、屈折率が１．４８〜２．００の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１．４８〜１．７０である。本発明では、ハードコート層の上に低屈折率層が少なくとも１層あるので、屈折率がこの範囲より小さ過ぎると反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。
【００４１】
ハードコート層の強度は、鉛筆硬度試験で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることが更に好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。更に、ＪＩＳ Ｋ５４００に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
【００４２】
（光学干渉層）
次に、光学干渉層について説明する。
本発明における光学フィルムは、前記ハードコート層上に光学干渉層を有する。光学干渉層を有することで反射防止機能を付与したり、反射率増加機能を付与することができる。光学干渉層を低屈折率層とすることで反射防止機能を付与することができる。低屈折率層の屈折率は前記ハードコート層の屈折率より低く設定することが好ましい。低屈折率層とハードコート層との屈折率差は０．０１以上０．４０以下が好ましく、０．０５以上０．３０以下がより好ましい。
【００４３】
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４６であることが好ましく、１．２５〜１．４２であることがより好ましく、１．３０〜１．３８であることが特に好ましい。
【００４４】
低屈折率層は、低屈折率素材を用いて形成することができる。低屈折率素材としては、低屈折率バインダーを用いることができる。また、バインダーに微粒子を加えて低屈折率層を形成することもできる。また、低屈折率層形成用組成物は後述するオルガノシラン化合物を含有することもできる。
【００４５】
低屈折率バインダーとしては、含フッ素共重合体を好ましく用いることができる。含フッ素共重合体は、含フッ素ビニルモノマーから導かれる構成単位と架橋性付与のための構成単位を有することが好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００４７】
〔光学フィルムの作製〕
下記に示す通りに光学フィルムサンプル１〜４を作製した。
【００４８】
（ハードコート層用塗布液の調製）
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌してハードコート層塗布液とした。
トリメチロールプロパントリアクリレート（ビスコート＃２９５（大阪有機化学（株）製）７５０．０質量部に、質量平均分子量１５０００のポリ（グリシジルメタクリレート）２７０．０質量部、メチルエチルケトン７３０．０質量部、シクロヘキサノン５００．０質量部及び光重合開始剤（イルガキュア１８４、日本チバガイギー（株）製）５０．０質量部を添加して攪拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過してハードコート層用の塗布液を調製した。
【００４９】
（低屈折率層用塗布液の調製）
（パーフルオロオレフィン共重合体（１）の合成）
【００５０】
【化１】
【００５１】
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル４０ｍｌ、ヒドロキシエチルビニルエーテル１４．７ｇ及び過酸化ジラウロイル０．５５ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。更にヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）２５ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は、０．５３ＭＰａ（５．４ｋｇ／ｃｍ２）であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が０．３１ＭＰａ（３．２ｋｇ／ｃｍ２）に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。更にこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー２８ｇを得た。次に該ポリマーの２０ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド１００ｍｌに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド１１．４ｇを滴下した後、室温で１０時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりパーフルオロオレフィン共重合体（１）を１９ｇ得た。得られたポリマーの屈折率は１．４２２であった。
【００５２】
（ゾル液ａの調製）
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン１２０質量部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５１０３、信越化学工業（株）製）１００質量部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート３質量部を加え混合したのち、イオン交換水３１質量部を加え、６１℃で４時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液ａを得た。質量平均分子量は１６２０であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が１０００〜２００００の成分は１００％であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
【００５３】
（中空シリカ分散液の調製）
中空シリカ微粒子ゾル（イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業（株）製ＣＳ６０−ＩＰＡ、平均粒子径６０ｎｍ、シェル厚み１０ｎｍ、シリカ濃度２０質量％、シリカ粒子の屈折率１．３１）５００質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン３０．５質量部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート１．５１質量部加え混合した後に、イオン交換水を９質量部を加えた。６０℃で８時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン１．８質量部を添加し、分散液を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力３０Ｔｏｒｒで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度１８．２質量％の分散液を得た。得られた分散液のＩＰＡ残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ０．５％以下であった。
【００５４】
（低屈折率層用塗布液の調製）
ＤＰＨＡ ５．６ｇ
Ｐ−１ ２．４ｇ
中空シリカ分散液（１８．２％） ３５．９ｇ
ＲＭＳ−０３３ ０．５ｇ
イルガキュア９０７ ０．３ｇ
ゾル液ａ ７．３ｇ
ＭＥＫ ２８７．９ｇ
シクロヘキサノン １０．０ｇ
【００５５】
上記溶液を攪拌後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液を調製した。
【００５６】
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
・Ｐ−１：パーフルオロオレフィン共重合体（１）
・ＤＰＨＡ：ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（日本化薬（株）製）
・中空シリカ：ＫＢＭ−５１０３表面修飾中空シリカゾル（表面修飾率対シリカ３０質量％、ＣＳ−６０ ＩＰＡ（触媒化成工業（株）製）屈折率１．３１、平均粒径６０ｎｍ、シェル厚み１０ｎｍ、固形分濃度１８．２％）
・ＲＭＳ−０３３：反応性シリコーン（Ｇｅｌｅｓｔ（株）製）
・イルガキュア９０７：光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
【００５７】
（光学フィルムの作製）
膜厚８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）上に、ハードコート層用塗布液と低屈折率層用塗布液をダイコーターを用いて同時重層塗布した。１００℃で乾燥した後、酸素濃度が１．０体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、ハードコート層を形成した。
【００５８】
本実施例における光学フィルムの作成において、基材の搬送速度を３０ｍ／ｍｉｎに設定した。
【００５９】
低屈折率層の乾燥条件は９０℃、３０秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が０．１体積％以下の雰囲気になるように窒素パージしながら２４０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度６００ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の照射量とした。
【００６０】
以上の方法で作製した光学フィルムサンプル１〜４の膜厚を表１に示す。
【００６１】
本発明の手法にて膜厚変化を検出するため、基準サンプル（サンプル１）、低屈折率層の膜厚だけ変化させたサンプル（サンプル２）、ハードコート層の膜厚だけ変化させたサンプル（サンプル３）、低屈折率層の膜厚とハードコート層の膜厚を両方変化させたサンプル（サンプル４）を作成し、本発明の手法にてその変化を検出できるか検証した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
各サンプルの反射光強度測定値を元に、本発明の手法、及び比較例（従来）の手法について、膜厚変化箇所の特定可否、及び検出感度を評価した。比較例、実施例中のスペクトル幅は分光放射輝度の半値全幅で表した。本実施例では、測定で得られた反射光強度Ｉを反射率Ｒに換算してから膜厚変化箇所の推定を行ったため、以下では反射光強度Ｉの代わりに反射率Ｒを記載する。反射率Ｒは光源を直接測定した時の光強度Ｉｏと反射光の光強度Ｉの比Ｉ／Ｉｏで定義される。
【００６４】
（比較例１ 可視１波長）
波長５４６．１ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×緑色バンドパスフィルター（ショット社製ＶＧ９）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００６５】
【表２】
【００６６】
測定反射率（Ｒ）と基準反射率（Ｒｓｔｄ）の差をΔＲ＝Ｒ−Ｒｓｔｄとする。ここでＲｓｔｄはサンプル１の反射率に設定した。
その結果、サンプル２から４のΔＲはそれぞれ変化するため、ハードコート層と低屈折率層のどちらで膜厚変化が起きたかを特定することができない。また反射率Ｒに対する反射率変化ΔＲの比はそれぞれ１％以下となり、検出感度は低い。一方、１波長のみを検出するため、測定スピードは早い。
【００６７】
（比較例１の評価）
評価結果は以下の通りであった。
膜厚ムラ発生箇所特定 ×
反射率変化の検出感度 △
【００６８】
ここで膜厚ムラ発生箇所特定の判定基準は以下のように設定した。
○：特定できる
×：特定できない
また、反射率変化の検出感度は以下のように設定した。
○：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．１％以上
△：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．０２％以上
×：光学干渉層の膜厚が２％変化した時の反射率変化が０．０２％未満
【００６９】
（比較例２ 紫外１波長）
波長３６５ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×紫外バンドパスフィルター（ＨＯＹＡ製Ｕ３６０）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００７０】
【表３】
【００７１】
比較例１と同様に測定反射率（Ｒ）と基準反射率（Ｒｓｔｄ）の差をΔＲ＝Ｒ−Ｒｓｔｄとする。ここでＲｓｔｄはサンプル１の反射率に設定した。
その結果、サンプル２から４のΔＲはそれぞれ変化するため、ハードコート層と低屈折率層のどちらで膜厚変化が起きたかを特定することができない。また反射率Ｒに対する反射率変化ΔＲの比はそれぞれ２％以上となり、検出感度は高い。一方、１波長のみを検出するため、測定スピードは早い。
【００７２】
（比較例２の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定 ×
反射率変化の検出感度 ○
【００７３】
上記のように、光源を１つのみ用いた手法である比較例１、２の場合、ハードコート層、低屈折率層どちらの膜厚が変化しても反射率が変化するため、どちらの層で膜厚変化が起きたかを特定することができない。
【００７４】
（実施例１ 可視２波長）
光源１：波長５４６．１ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×緑色バンドパスフィルター（ショット社製ＶＧ９）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
また、光源２：波長５４５ｎｍ スペクトル幅３５ｎｍ 緑色ＬＥＤを用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００７５】
【表４】
【００７６】
２つの光源で測定した反射率から下記のフローで膜厚変化箇所を推定する。本実施例では、基準膜厚に設定したサンプル１の光源１の反射率をＲｓｔｄ１、光源２の反射率をＲｓｔｄ２に設定した。
Ｒｓｔｄ１＝４．８８％
Ｒｓｔｄ２＝４．８９％
評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜、及び評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜は以下の表５のようになる。
【００７７】
【表５】
【００７８】
今回１％の膜厚変化を検出するため、ε、ε２を以下のように設定した。
ε＝０．０２
ε２＝０．０２
これらの値はハードコート層、低屈折率層それぞれの屈折率、厚み、検出目標の膜厚変化を元に設定される。これらの値は光干渉の理論計算から求めることが可能である。またサンプルの実測値を参考に得ることも可能である。
実施例１におけるε、ε２は以下のように求めた。実施例におけるサンプル１の屈折率、厚み、測定波長５４５ｎｍの条件において、光学干渉層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化を理論計算すると、光源２で０．０２となる。この値を閾値ε２に設定する。一方、ハードコート層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化は、光源１で０．０２、光源２で０．００となる。これらの値から｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算で求めると０．０２となるため、この値を閾値εに設定する。
【００７９】
上記の評価値とε、ε２を比較した結果として、膜厚変化の発生箇所を推定した結果を表６に示す。
更に評価値ΔＲ２＝Ｒ２−Ｒｓｔｄ２から光学干渉層の膜厚の変化量を推定することも可能である。
【００８０】
【表６】
【００８１】
（実施例１の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定○
反射率変化の検出感度△
【００８２】
（実施例２ 紫外２波長）
光源１：波長３６５ｎｍ スペクトル幅１ｎｍ 水銀ランプ×紫外バンドパスフィルター（ＨＯＹＡ製Ｕ３６０）を用いて各サンプルについて反射率を測定した。
光源２：波長３６５ｎｍ スペクトル幅３０ｎｍ 紫外ＬＥＤを用いて各サンプルについて反射率を測定した。
【００８３】
【表７】
【００８４】
２つの光源で測定した反射率から下記のフローで膜厚変化箇所を推定した。本実施例では、基準膜厚に設定したサンプル１の光源１の反射率をＲｓｔｄ１、光源２の反射率をＲｓｔｄ２に設定した。
Ｒｓｔｄ１＝２．４０％
Ｒｓｔｄ２＝２．４１％
評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜は以下の表８のようになる。
【００８５】
【表８】
【００８６】
今回１％の膜厚変化を検出するため、ε、ε２を以下のように設定した。
ε＝０．０２
ε２＝０．０６
これらの値は以下のように求めた。実施例２におけるサンプル１の屈折率、厚み、測定波長３６５ｎｍの条件において、光学干渉層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化を理論計算すると、光源２で０．０６となる。この値を閾値ε２に設定する。一方、ハードコート層の膜厚が１％変化した時の反射率の変化は、光源１で０．０２、光源２で０．００となる。これらの値から｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算で求めると０．０２となるため、この値を閾値εに設定する。
【００８７】
【表９】
【００８８】
（実施例２の評価）
前記比較例１と同様の評価基準で評価した。
膜厚ムラ発生箇所特定○
反射率変化の検出感度○
【００８９】
上記検証実験より、本発明の手法を用いることで膜厚変化がハードコート層及び低屈折率層のどこで発生しているかを特定できることを確認した。本手法を実施例に記載した光学フィルムの製造工程で利用するため、製造工程中における硬化工程と巻き取り工程の間に本発明の膜厚測定装置を設置した。膜厚測定装置の光学系として、実施例２に記載した光源を選択した。これにより製造中における膜厚ムラの検出及び塗布中における膜厚変化を検出できた。
【００９０】
更に検出した膜厚変化をフィードバックすることで、塗布量を調整し、膜厚安定化を行った。検出器はラインＣＣＤを用い、幅方向の反射率分布を測定した。この反射率分布を元に膜厚分布を推定し、これを平均化することで塗布量の変化を推定した。これにより局所的な膜厚変動の影響を受けずに塗布量に対して適切なフィードバックをかけることができた。以下実施例３、実施例４において、実際のフィードバックの流れについて述べる。
【００９１】
実施例３：光学干渉層の膜厚調整
実施例２の光学系において、評価値：｜Ｒ２−Ｒｓｔｄ２｜が閾値ε２を超えた時、以下の手順で光学干渉層の塗布量の調整を行う。
（１）予め用意しておいた反射率Ｒと光学干渉層の膜厚ｄの関係ｄ（Ｒ）から、基準反射率Ｒｓｔｄ２、測定反射率Ｒ２それぞれの厚みｄｓｔｄ２、ｄ２を算出する。
（２）以下の式を用いて新たな塗布量を算出し、光学干渉層用塗布液を送液するためのポンプの回転数を変更する。
塗布量比＝ｄｓｔｄ２／ｄ２
新たな塗布量＝塗布量比×元の塗布量
【００９２】
実施例４：ハードコート層の膜厚調整
実施例２の光学系において、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜が閾値εを超えた時、以下の手順でハードコート層の塗布量の調整を行う。
（１）塗布量を段階的に増減させ、それぞれの塗布量に対する光学フィルムの反射率を光源１、光源２を用いて測定する。
（２）再び評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜を計算し、評価値：｜｛（Ｒ２−Ｒｓｔｄ２）−（Ｒ１−Ｒｓｔｄ１）｝｜＜εとなる塗布量を選択する。
（３）（２）で得た塗布量に基づいて、ハードコート層用塗布液を送液するためのポンプの回転数を変更する。
【符号の説明】
【００９３】
Ｂ：基材
１：ハードコート層
２：光学干渉層
２’：多層の光学干渉層
３：光学フィルム
１０：光学フィルムの膜厚測定装置
１１：第１の光源
１２：第２の光源
１３、１４：検出器
１５：膜厚推定部
２０：光学フィルムの製造装置
２１：送り出しロール
２２：塗布液塗布部
２３：塗布液硬化部
２４：第１の光源
２５：第２の光源
２６、２７：検出器
２８：膜厚推定部
２９：巻き取りロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、
該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項２】
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差の絶対値｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜を閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別する請求項１に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項３】
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差と、前記第１反射光強度と前記第１の光の基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別する請求項１又は２に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項４】
前記第１の光、及び前記第２の光のうち少なくともいずれか一方が紫外線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項５】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第１の光源と、該第１の光源を該光学フィルムに照射した時の光学フィルムからの反射光強度（Ｉ１）を検出する第１の検出器からなる第１検出部と、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第２の光源と、該第２の光源を該光学フィルムに照射した時の該光学フィルムからの反射光強度（Ｉ２）を検出する第２の検出器からなる第２検出部と、
該第１の反射光強度（Ｉ１）、該第２の反射光強度（Ｉ２）、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する膜厚測定部と、を有する光学フィルムの膜厚測定装置。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項６】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項７】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差Ｉ２−Ｉｓｔｄ２に基づいて、該光学干渉層における膜厚の変化の変化量を検出し、該変化量に基づいて該光学干渉層用塗布液の塗布量を制御する光学干渉層用塗布液塗布量調整工程と、
該ハードコート層塗布液の塗布量を段階的に増減させて、該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差と、該第１反射光強度と該第１の光に対する基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、最適な塗布量を決定し、該ハードコート層塗布液の塗布量を制御するハードコート層塗布液塗布量調整工程と、を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項１】
基材と、該基材上に形成されたハードコート層と、該ハードコート層上に形成された少なくとも１層の光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚測定方法であって、
該ハードコート層の厚みが１μｍ〜２００μｍであり、該光学干渉層の厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍであり、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、を有する光学フィルムの膜厚測定方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項２】
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差の絶対値｜（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）｜を閾値（ε２）と比較することで、前記光学干渉層における膜厚の変化の発生の有無を判別する請求項１に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項３】
前記第２反射光強度と前記第２の光の基準反射光強度との差と、前記第１反射光強度と前記第１の光の基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、前記ハードコート層における膜厚の変化の発生の有無を判別する請求項１又は２に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項４】
前記第１の光、及び前記第２の光のうち少なくともいずれか一方が紫外線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学フィルムの膜厚測定方法。
【請求項５】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第１の光源と、該第１の光源を該光学フィルムに照射した時の光学フィルムからの反射光強度（Ｉ１）を検出する第１の検出器からなる第１検出部と、
該光学フィルムに検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第２の光源と、該第２の光源を該光学フィルムに照射した時の該光学フィルムからの反射光強度（Ｉ２）を検出する第２の検出器からなる第２検出部と、
該第１の反射光強度（Ｉ１）、該第２の反射光強度（Ｉ２）、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する膜厚測定部と、を有する光学フィルムの膜厚測定装置。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項６】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【請求項７】
基材と、該基材上に形成された厚みが１μｍ〜２００μｍのハードコート層と、該ハードコート層上に形成された厚みが０．００１μｍ〜０．５μｍの光学干渉層とを有する光学フィルムの製造方法であって、
該基材上に、ハードコート層形成用塗布液を塗布しハードコート層を形成する工程と、光学干渉層用塗布液を塗布し光学干渉層を形成する工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ１が下記式１を満たす第一の光を照射した時の第１反射光強度（Ｉ１）を検出する第１検出工程と、
該光学フィルムに、検出感度のスペクトル幅Ｗ２が下記式２を満たす第二の光を照射した時の第２反射光強度（Ｉ２）を検出する第２検出工程と、
該第１反射光強度（Ｉ１）と、該第２反射光強度（Ｉ２）と、該第１の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ１）及び該第２の光の基準反射光強度（Ｉｓｔｄ２）とに基づいて、該ハードコート層及び該光学干渉層のうち少なくとも一方で膜厚の変化が発生しているか否かを判別する厚み変化検出工程と、
該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差Ｉ２−Ｉｓｔｄ２に基づいて、該光学干渉層における膜厚の変化の変化量を検出し、該変化量に基づいて該光学干渉層用塗布液の塗布量を制御する光学干渉層用塗布液塗布量調整工程と、
該ハードコート層塗布液の塗布量を段階的に増減させて、該第２反射光強度と該第２の光に対する基準反射光強度との差と、該第１反射光強度と該第１の光に対する基準反射光強度との差との差の絶対値｜｛（Ｉ２−Ｉｓｔｄ２）−（Ｉ１−Ｉｓｔｄ１）｝｜を、閾値（ε）と比較することで、最適な塗布量を決定し、該ハードコート層塗布液の塗布量を制御するハードコート層塗布液塗布量調整工程と、を有する光学フィルムの製造方法。
（式１） Ｗ１＜λ０２／（８・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
（式２） Ｗ２＞λ０２／（２・ｎＨＣ・ｄＨＣ）
ここでスペクトル幅は半値全幅を表し、λ０は光源の中心波長[ｎｍ]、ｎＨＣはハードコート層の光源の中心波長における屈折率、ｄＨＣはハードコート層の厚み［ｎｍ］を表す。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−６８１７３（Ｐ２０１２−６８１７３Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４５６６（Ｐ２０１０−２１４５６６）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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