光学フィルムの製造方法、およびこれより得られた光学フィルム
【課題】透過性および光輝性に優れた光学フィルムを、支持フィルムを用いることなく簡便に製造できる方法、およびこれより得られた光学フィルムを提供する。
【解決手段】凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする光学フィルム１０の製造方法、およびこれより得られた、感光性樹脂の硬化物１１の両面に凹凸構造が形成された光学フィルム１０。
【解決手段】凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする光学フィルム１０の製造方法、およびこれより得られた、感光性樹脂の硬化物１１の両面に凹凸構造が形成された光学フィルム１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法、およびこれより得られた光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の表示装置として、液晶ディスプレイなどが広く普及している。液晶ディスプレイにおいては、光源からの光を効率的に利用するために、拡散フィルムやプリズムシートなどの光学フィルムが用いられている。
これら光学フィルムには、光輝性や透過性といった光学特性を付与する目的で、フィルム表面に凹凸形状の光学パターンが形成されている。
【０００３】
光学フィルムの表面に凹凸形状の光学パターンを形成するには、通常、ポリエチレンテレフタレートなどの支持フィルムを用いる（例えば特許文献１、２参照。）。
具体的には、図５に示すように、まず凹凸形状の光学パターンが形成された成型板３１上に感光性樹脂３２ａ’を流し込み（図５（ａ））、この感光性樹脂３２ａ’上に支持フィルム３３を配し、支持フィルム３３側から光照射して感光性樹脂を硬化させた後（図５（ｂ））、成型板３１を剥離して、感光性樹脂の硬化物３２ａと支持フィルム３３からなる積層体３４を得る（図５（ｃ））。別途、成型板３５上に感光性樹脂３２ｂ’を流し込み（図５（ｄ））、この感光性樹脂３２ｂ’上に、積層体３４の支持フィルム３３が接触するように積層体３４を配し、積層体３４側から光照射して感光性樹脂を硬化させた後（図５（ｅ））、成型板３５を剥離して光学フィルム３０を得る（図５（ｆ））。
【０００４】
また、特許文献１に記載のように、支持フィルム上に感光性樹脂を塗布して硬化させて複製用フィルムを作製した後、凹凸形状の光学パターンが形成された金属ロールを用い、加熱プレスして複製用フィルムに光学パターンを転写する方法も知られている。
【０００５】
このようにして得られる光学フィルム３０は、図５（ｆ）に示すように、支持フィルム３３の両面に、光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物３２ａ、３２ｂが形成された複層フィルムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６２２０５号公報
【特許文献２】特表２００３−２６１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に記載のように支持フィルムを用いて製造した光学フィルムは、支持フィルムと感光性樹脂の屈折率や膨張率が異なるため、光学的な性能損失や機械的な損失が発生しやすかった。さらに、屈折率や膨張率が近い値を示すような支持フィルムと感光性樹脂の組み合わせにしても、図５（ｆ）に示すように、入射した光が硬化物３２ａ、３２ｂの表面で反射する以外にも、支持フィルム３３と硬化物３２ａ、３２ｂとの界面でも反射してしまい、光輝性が低下しやすかった。そのため、光源からの光を利用して表示装置を明るくするためには、より多くのエネルギーが必要となり、バッテリーを消費しやすかった。
従って、光学フィルムを製造する際は、支持フィルムや感光性樹脂の物性を考慮する必要があり、光学設計が複雑になりやすかった。
【０００８】
さらに、支持フィルムを用いた光学フィルムの製造方法では、支持フィルムの両面に光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物を同時に形成することが困難であり、生産効率が悪かった。
また、近年では、より少ないエネルギーで光を効率的に利用してバッテリーの消費を抑えるために、光学フィルムにはより優れた透過性も求められている。
【０００９】
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、透過性および光輝性に優れた光学フィルムを、支持フィルムを用いることなく簡便に製造できる方法、およびこれより得られた光学フィルムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学フィルムの製造方法は、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする。
ここで、前記感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が、９０％以上であることが好ましい。
また、前記感光性樹脂は、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤（ただし、前記２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）とを含むことが好ましい。
さらに、前記感光性樹脂１００質量％中における、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量が２０〜７５質量％であり、２官能の反応性希釈剤の含有量が２５〜８０質量％であることが好ましい。
また、本発明の光学フィルムは、前記光学フィルムの製造方法により得られた、感光性樹脂の硬化物の両面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、透過性および光輝性に優れた光学フィルムを、支持フィルムを用いることなく簡便に製造できる。
また、本発明の光学フィルムは、透過性および光輝性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の光学フィルムの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光学フィルムの製造工程の一例を示す断面図である。
【図３】光学パターンの一例を示す上面図である。
【図４】本発明の光学フィルムの製造工程の他の例を示す断面図である。
【図５】従来の光学フィルムの製造工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の光学フィルムの一例を示す断面図である。この例の光学フィルム１０は、感光性樹脂の硬化物１１からなり、両面に凹凸構造が形成されている。
光学フィルム１０は、例えば以下のようにして製造できる。
【００１４】
まず、図２（ａ）に示すように、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２１ａを有する第一の成型具２１と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２２ａを有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具２２との転写面２１ａ、２２ａの間に、感光性樹脂１１’を配する（（ａ）工程）。
ついで、図２（ｂ）に示すように、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂を硬化させる（（ｂ）工程）。
その後、図２（ｃ）に示すように、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１からなる光学フィルム１０を得る（（ｃ）工程）。
【００１５】
（ａ）工程で用いる第一の成型具２１および第二の成型具２２は平板状であり、それぞれ凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２１ａ、２２ａを有する。
第二の成型具２２の材質としては、活性エネルギー線を透過する材質であれば特に制限されないが、例えばガラス、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリルなどが挙げられる。
ここで、活性エネルギー線とは、紫外線または電子線のことである。
【００１６】
一方、第二の成型具２１の材質としては、ガラス、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、金属などが挙げられる。
第二の成型具２１は活性エネルギー線を透過してもよいし、透過しなくてもよい。また、第一の成型具２２の材質と同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
なお、第二の成型具２１の材質として金属を用いる場合は、ニッケルメッキまたはクロムメッキが施されていることが好ましい。これにより、成型具の表面が錆びにくくなると共に（防錆効果）、得られる光学フィルム１０の表面に鏡面性を付与できる。
また、第一の成型具２１の材質として活性エネルギー線を透過する材質を用いる場合は、（ｂ）工程において第一の成型具２１側からも活性エネルギー線を照射してもよい。
【００１７】
第一の成型具２１および第二の成型具２２に形成される光学パターンとしては、光学特性を発現できる形状であれば特に制限されないが、例えば図１に示す第一の成型具２１のような断面が三角形のプリズム状や、第二の成型具２２のような断面が半円のプリズム状が挙げられる。また、光学パターンを上方向から見たときに、図３に示すようなストライプ状（図３（ａ））、格子状（図３（ｂ））、多角形状（図３（ｃ）、（ｄ））など、個々のパターンが幾何学的に配列したものなども挙げられる。これらの光学パターンは、要求される光学特性に応じて適宜変更される。
【００１８】
また、光学パターンのパターンピッチやパターン高さについても特に制限されず、要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、光学パターンが例えば図２に示すようなプリズム状の場合、パターンピッチＰ１、Ｐ２は１〜５０μｍが好ましく、パターン高さＨ１、Ｈ２は１〜５０μｍが好ましい。
なお、パターンピッチＰ１、Ｐ２は、成型具に形成された光学パターンの凸部の頂点または凹部の最深部から、これに隣接する凸部の頂点または凹部の最深部までの距離である。一方、パターン高さＨ１、Ｈ２は、成型具に形成された光学パターンの凸部の頂点から最深部までの距離である。
【００１９】
第一の成型具２１と第二の成型具２２に形成される光学パターンは、同一形状でもよいし、異なる形状でもよい。
光学パターンの形成方法としては、エッチングなど公知の方法を用いることができる。
【００２０】
本発明に用いる感光性樹脂は、活性エネルギー線の照射により硬化する樹脂である。
感光性樹脂は、粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである。粘度が６０ｍＰａ・ｓ未満であると、成型具の光学パターンの凹凸から感光性樹脂が流れ出やすくなり、光学フィルムを製造しにくくなる。一方、粘度が１５０５ｍＰａ・ｓを超えると、感光性樹脂が泡立ちやすくなり、成型具に充填する際に感光性樹脂が泡を巻き込み、その結果、光学パターンが均一に転写されにくくなる。
感光性樹脂の粘度が上記範囲内であれば、感光性樹脂を成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく充填させることができ、作業性も向上する。
なお、感光性樹脂の粘度は、回転式粘度計を用い、温度２５℃の条件にて測定される値である。具体的には、東機産業株式会社製の回転式粘度計「ＴＶ−１０形粘度計」を用い、Ｎｏ２ロータまたはＮｏ３ロータで回転数６〜６０ｒｐｍ、温度２５℃の条件にて感光性樹脂の粘度を測定する。
【００２１】
感光性樹脂の粘度は、詳しくは後述するが、感光性樹脂に含まれる成分の種類や含有量によって調節できる。
以下、感光性樹脂に含まれる成分について説明する。
【００２２】
感光性樹脂は、その硬化物、すなわち光学フィルムが優れた透過性、柔軟性および強靭性を発現できる点で、ウレタン（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。ただし、４官能以上のウレタン（メタ）アクリレートを含むと、感光性樹脂が硬化する際の収縮応力が大きく、硬化物が反りやすくなる。従って、ウレタン（メタ）アクリレートとしては、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２３】
２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートとしては、市販されている樹脂を用いることができる。例えば、ダイセル・サイテック株式会社製のエベクリルシリーズ（ＫＲＭ７８０４、ＫＲＭ８２９６、ＥＢ１２９０Ｋ、ＥＢ２０００、ＥＢ８４０５、ＥＢ８４０２、ＥＢ８４６５）、日本合成化学工業株式会社製の紫光シリーズ（ＵＶ７６１０、ＵＶ６１００、ＵＶ６６４０、ＵＶ３３０Ｂ、ＵＶ３０００Ｂ）、ＤＩＣ株式会社製のユニディックシリーズ（Ｖ−４２２１、Ｖ−４２２０、１７−８４９）などが挙げられる。
【００２４】
２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量は、感光性樹脂１００質量％中、２０〜７５質量％が好ましい。含有量が２０質量％未満であると、光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。一方、含有量が７５質量％を超えると、詳しくは後述するが、成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく感光性樹脂を充填するのが困難となる。
【００２５】
ところで、感光性樹脂に上述した２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートを含有させると、光学フィルムの強度は向上するものの、成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく感光性樹脂を充填するのが困難となりやすく、硬化物に成型具の光学パターンが十分に転写されにくくなる。
感光性樹脂を成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく充填させるには、感光性樹脂の粘度が上記範囲内となるように調整すればよい。しかし、上述した２官能および３官能のウレタン（メタ）アクリレートは感光性樹脂の粘度を高くさせる傾向にある。
そこで、反応性希釈剤を併用して感光性樹脂の粘度を調整するのが好ましい。
【００２６】
反応性希釈剤としては、反応性とウレタン（メタ）アクリレートに対する希釈性を考慮すると、２官能の反応性希釈剤（ただし、上述した２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）が好ましい。なお、３官能以上の反応性希釈剤を用いると、感光性樹脂が硬化する際の収縮応力が大きく、硬化物が反りやすくなる場合がある。また、硬化収縮によって寸法安定性が悪くなり、目的のパターンが得られにくくなる。
このような反応性希釈剤としては、２官能の（メタ）アクリレートが好ましく、具体的にはトリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルアクリレートジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジ（メタ）アクリレート、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、５−エチル−２−（２−ヒドロキシ１，１−ジメチルエチル）−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンジ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルなどが挙げられる。
これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合してもよい。
【００２７】
また、２官能の反応性希釈剤としては、アクリル基当量が上述した２官能および３官能のウレタン（メタ）アクリレートのアクリル基当量よりも小さいものが好ましい。ウレタン（メタ）アクリレートのアクリル基当量よりも大きい場合、架橋密度が低くなり、得られる光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。
２官能の反応性希釈剤のアクリル基当量は、２００以下が好ましい。アクリル基当量が２００以下であれば、光学フィルムに十分な強度を付与できる。なお、アクリル基当量の下限値については特に制限されないが、２官能の（メタ）アクリレートのアクリル基当量を１００未満に調整するのは困難である。従って、アクリル基当量の下限値は１００以上である。
【００２８】
２官能の反応性希釈剤の含有量は、感光性樹脂１００質量％中、２５〜８０質量％が好ましい。含有量が２５質量％未満であると、感光性樹脂の粘度が高くなる傾向にあり、成型具に充填する際に感光性樹脂が泡を巻き込み、その結果、光学パターンが均一に転写されにくくなる。一方、含有量が８０質量％を超えると、ウレタンアクリレートの割合が少なくなるため、光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。加えて、感光性樹脂の粘度が低くなる傾向にあり、成型具の光学パターンの凹凸から感光性樹脂が流れ出やすくなり、光学フィルムを製造しにくくなる。
【００２９】
感光性樹脂には、通常、光重合開始剤が含まれる。光重合開始剤としては、例えばＢＡＳＦジャパン株式会社製のイルガキュアシリーズ（１８４、５００、６５１、１１７３、ＴＰＯ）、ストファージャパン株式会社製の「バイキュア５５」などが挙げられる。
光重合開始剤の含有量は、硬化物の光学特性を損なわない程度であり、光学フィルムを構成する樹脂に添加される一般的な量であればよい。
【００３０】
また、感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。全光線透過率が９０％以上であれば、透過性に優れる光学フィルムがより得られやすくなる。また、得られた光学フィルムは、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることもできる。
なお、感光性樹脂の全光線透過率は、硬化後の膜厚が２００μｍになるように感光性樹脂を基材上に塗布し、硬化させて得られた平板状の硬化物を、ヘイズメータを用いて測定したときの値である。
【００３１】
（ａ）工程では、図２（ａ）に示すように、第一の成型具２１と第二の成型具２２の間に感光性樹脂を配する（充填する）。これら２つの成型具は、両者の間隔が任意の値となるように、それぞれが所定の部材（図示略）に固定され、光学フィルムの製造装置内に設置される。
２つの成型具の間隔は、得られる光学フィルムの膜厚に反映されるので、光学フィルムに要求される光学特性に応じて適宜設定される。
なお、２つの成型具の「間隔」とは、第一の成型具２１に形成された光学パターンの凸部２１ｂの頂点２１ｃから、第二の成型具２２に形成された光学パターンの凸部２２ｂの頂点２２ｃまでの垂直距離ｄ１である。
【００３２】
そして、２つの成型具の隙間から感光性樹脂を充填する。充填方法としては特に制限されず、注入器などを用いればよい。
なお、感光性樹脂を成型具に充填する前に、感光性樹脂を脱泡処理しておくのが好ましい。脱泡処理することで成型具に充填する際に感光性樹脂が泡立つのを抑制でき、光学パターンが均一に転写されやすくなると共に、作業性も向上する。
脱泡処理としては、真空脱泡などが挙げられる。
【００３３】
（ｂ）工程では、図２（ｂ）に示すように、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂１１’を硬化させる。
活性エネルギー線としては、上述したように紫外線、電子線が挙げられる。
【００３４】
活性エネルギー線として紫外線を照射する場合、ヒュージョンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を用いればよい。
また、紫外線の照射強度や照射時間は、感光性樹脂に含まれるウレタン（メタ）アクリレートや反応性希釈剤の種類によって適宜設定されるので、一概には決められないが、例えば照射強度は５０〜２００ｍＷ／ｃｍ２が好ましい。一方、照射時間は５秒〜１０分が好ましい。
【００３５】
（ｃ）工程では、図２（ｃ）に示すように、感光性樹脂の硬化物１１から各成型具を剥離して、光学フィルム１０を得る。
上述した２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤を含有する感光性樹脂を用いれば、硬化物１１を各成型具から容易に剥離できる。
【００３６】
このようにして得られる光学フィルム１０は、硬化物１１の両面に、第一の成型具２１と第二の成型具２２の光学パターンがそれぞれ転写され、凹凸構造が形成されている。
硬化物１１の両面に形成された凹凸構造は、光学フィルムに要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、凹凸構造の周期Ｐ３、Ｐ４は１〜５０μｍが好ましく、高さＨ３、Ｈ４は１〜５０μｍが好ましい。
なお、凹凸構造の周期Ｐ３、Ｐ４は、凹凸構造を構成する凸部の頂点または凹部の最深部から、これに隣接する凸部の頂点または凹部の最深部までの距離であり、成型具に形成された光学パターンのパターンピッチに相当する。一方、凹凸構造の高さＨ３、Ｈ４は、凹凸構造を構成する凸部の頂点から最深部までの距離であり、成型具に形成された光学パターンのパターン高さに相当する。
【００３７】
本発明によれば、支持フィルムを用いることなく光学フィルムを製造できる。
なお、光学フィルムの膜厚は、要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、本発明であれば、１０〜２０００μｍ程度の膜厚の光学フィルムを製造できる。
ここで、光学フィルムの「膜厚」とは、光学フィルムの最も厚い部分の厚さのことであり、例えば図１に示す光学フィルム１０の場合は、一方の面に形成された凹凸構造を構成する凸部１２の頂点１２ａから、他方の面に形成された凹凸構造を構成する凸部１３の頂点１３ａまでの垂直距離ｄ２である。
【００３８】
また、支持フィルムを備えていないことで、図１に示すように、光学フィルム１０に入射した光は硬化物１１の表面でのみ反射する。従って、本発明の光学フィルムは、図５（ｆ）に示す光学フィルムに比べて反射が少なく、光輝性を良好に維持できる。そのため、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることができる。
【００３９】
また、本発明によれば、支持フィルムを用いる必要がないので、支持フィルムの物性を考慮する必要もなく、光学設計が容易である。
加えて、本発明は、感光性樹脂の硬化物の両面に光学パターンを一度に転写できるので光学フィルムを簡便に製造でき、生産効率に優れる。
【００４０】
なお、光学フィルムの製造方法は、上述した方法に限定されない。
例えば図４に示すように、第一の成型具２１上に感光性樹脂１１’を塗布し（図４（ａ））、その上に第二の成型具２２をのせて２つの成型具で感光性樹脂１１’を挟み、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂１１’を硬化させた後（図４（ｂ））、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１からなる光学フィルム１０を製造してもよい（図４（ｃ））。
【００４１】
第一の成型具２１上に感光性樹脂１１’を塗布する方法としては特に制限されず、例えばスプレー塗装法、刷毛塗り法、ローラ塗装法、カーテンコート法、フローコート法などが挙げられる。
【００４２】
また、第一の成型具と第二の成型具の形状は板状に限定されず、ロール状であってもよい。ロール状の成型具であれば、連続的に成型具の光学パターンを感光性樹脂の硬化物に転写できるので、生産性をより高めることができる。また、得られた光学フィルムを巻き取って保管しておくことも可能であり、必要なときに光学フィルムを繰り出し、所望の大きさに切断して用いることができる。
【００４３】
本発明の光学フィルムは、透過性および光輝性に優れており、ノートパソコンや携帯電話等の表示装置の液晶ディスプレイ用として好適である。
また、本発明の光学フィルムを用いれば、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることもできる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例、比較例で用いた使用原料、および測定方法と評価方法を以下に示す。
【００４５】
［使用原料］
ウレタンアクリレートとして、以下に示す化合物を用いた。
・２官能ウレタンアクリレートＡ：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック株式会社製、「エベクリルＫＲＭ８２９６」）。
・２官能ウレタンアクリレートＢ：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（ＤＩＣ株式会社製、「ユニディックＶ−４２２１」。
・３官能ウレタンアクリレート：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（日本合成化学工業株式会社製、「紫光ＵＶ３０００Ｂ」）。
【００４６】
反応性希釈剤として、以下に示す化合物を用いた。
・２官能アクリレートＡ：トリエチレングリコールジアクリレート。
・２官能アクリレートＢ：５−エチル−２−（２−ヒドロキシ１，１−ジメチルエチル）−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンジアクリレート。
・２官能アクリレートＣ：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート。
・２官能アクリレートＤ：アクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル。
【００４７】
光重合開始剤として、以下に示す化合物を用いた。
・光重合開始剤：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、「イルガキュア１８４」）。
【００４８】
ここで、実施例および比較例で用いたウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤のアクリル基当量を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
＜測定・評価＞
（１）粘度の測定
感光性樹脂の粘度を回転式粘度計（東機産業株式会社製、「ＴＶ−１０形粘度計」）により、Ｎｏ２ロータまたはＮｏ３ロータで回転数６〜６０ｒｐｍ、温度２５℃の条件にて測定した。
【００５１】
（２）透過率の測定
２枚のガラス板を２００μｍのスペーサーを介して挟み、その間に感光性樹脂を注入し、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射して感光性樹脂を硬化させた。得られた平板状の硬化物（膜厚２００μｍ）の全光線透過率を、ヘイズメータ（株式会社村上色彩技術研究所製、「ＨＭ−６５Ｗ」）にて測定した。
【００５２】
（３）カーリング性の評価
２枚のガラス板の一方に、硬化後の膜厚が２００μｍになるように感光性樹脂を塗布し、その上から他方のガラス板をかぶせて、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。
硬化物をガラス板から剥離し、別のガラス板上に置いたときのガラス板との隙間を測定し、以下の評価基準にて反り具合を評価した。
○：隙間が０．２ｍｍ未満。
△：隙間が０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ未満。
×：隙間が１．０ｍｍ以上。
【００５３】
（４）臭気の評価
感光性樹脂を２３℃で保管し、以下に示す３段階評価の官能試験を行った。
○：臭いを感じない。
△：臭いを少し感じる。
×：明らかに臭いを感じる。
【００５４】
（５）剥離性の評価
感光性樹脂の硬化物を第一の成型具および第二の成型具から剥離したときの硬化物の状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて評価した。
○：容易に剥離できた。
×：剥離できない、または剥離しようとすると硬化物が破断してしまう。
【００５５】
（６）転写性の評価
光学フィルムの表面状態を光学顕微鏡（倍率：５０倍）で観察し、以下の評価基準にて評価した。
○：両面とも、成型具の光学パターンが転写されている。
×：成型具の光学パターンが転写されていない。
【００５６】
（７）光輝性の評価
光学フィルムの明るさ（照度）を、色彩・濁度測定器（日本電色工業株式会社製、「ＣＯＨ ４００」）にて測定した。
【００５７】
［実施例１］
＜感光性樹脂の調製＞
攪拌機を備えた容器に、２官能ウレタンアクリレートＢを４０質量部、２官能アクリレートＡを３０質量部、２官能アクリレートＢを３０質量部、光重合開始剤を３質量部仕込み、均一に攪拌混合して、感光性樹脂を得た。
得られた感光性樹脂について、粘度および透過率を測定し、カーリング性および臭気性の評価を行った。結果を表２に示す。なお、透過率の測定は、光学フィルムの光学特性を評価するものでもある。また、カーリング性、および臭気性の評価は光学フィルムの製造における生産安定性を評価するものである。
【００５８】
＜光学フィルムの製造＞
まず、光学パターンが形成された成型具を以下のようにして作製した。
ニッケルめっきにより表面処理された金属板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の表面に、図２に示すような断面が三角形のプリズム状の光学パターン（パターンピッチＰ１：３０μｍ、パターン高さＨ１：３０μｍ）をエッチングにより形成し、第一の成型具を作製した。
別途、厚さ５ｍｍのガラス板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の表面に、図２に示すような断面が半円のプリズム状の光学パターン（パターンピッチＰ２：３０μｍ、パターン高さＨ２：３０μｍ）をエッチングにより形成し、第二の成型具を作製した。
【００５９】
ついで、第一の成型具と第二の成型具の間隔が１００μｍになるように調節し、所定の位置に固定した。
そして、２つの成型具の隙間から感光性樹脂を空隙が生じないように充填した。なお、感光性樹脂は充填する前に、温度２５℃、０．０１ＭＰａ以下で１２時間以上の条件にて真空脱泡した。
ついで、第二の成型具側から感光性樹脂に、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。
ついで、第一の成型具および第二の成型具から硬化物を剥離し、硬化物の両面に各成型具の光学パターンが転写された光学フィルムを得た。この光学フィルムの膜厚を電子顕微鏡にて測定したところ、１６０μｍであった。
【００６０】
得られた光学フィルムについて、剥離性、転写性および光輝性の評価を行った。結果を表２に示す。剥離性および転写性の評価は光学フィルムの製造における生産安定性を評価するものであり、光輝性の評価は光学フィルムの光学特性を評価するものである。
なお、光輝性については、比較例１の光輝性の測定結果を「１．０」としたときの値を示した。
【００６１】
［実施例２〜６］
ウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤の種類と配合量を表２、３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして感光性樹脂を調製し、得られた感光性樹脂を用いて光学フィルムを作製し、各測定および評価を行った。結果を表２、３に示す。
なお、光輝性については、各実施例と同じ感光性樹脂を用いた比較例２〜６の光輝性の測定結果をそれぞれ「１．０」としたときの値を示した。
【００６２】
［比較例１］
実施例１で調製した感光性樹脂を用い、以下のようにして光学フィルムを作製した。
まず、第一の成型具上に、感光性樹脂を空隙が生じないように塗布した。この感光性樹脂上に支持フィルムとしてポリエチレンテレフタレート製のフィルム（厚さ：１００μｍ）を配して、支持フィルム側から感光性樹脂に８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。その後、第一の成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物と支持フィルムからなる積層体を得た。
別途、第二の成型具上に、感光性樹脂を空隙が生じないように塗布した。この感光性樹脂上に、積層体の支持フィルムが接触するように積層体を配して、積層体側から感光性樹脂に８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。その後、第二の成型具を剥離して、支持フィルムの両面に、各成型具の光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物が形成された光学フィルムを得た。この光学フィルムの膜厚を電子顕微鏡にて測定したところ、１６０μｍであった。
得られた光学フィルムについて、剥離性、転写性および光輝性の評価を行った。結果を表２に示す。なお、光輝性の測定結果は「１．０」に換算した。
【００６３】
［比較例２〜６］
実施例２〜６で調製した感光性樹脂をそれぞれ用いた以外は、比較例１と同様にして光学フィルムを作製し、各評価を行った。結果を表２、３に示す。なお、光輝性の測定結果は「１．０」に換算した。
【００６４】
［比較例７、８］
ウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤の種類と配合量を表３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして感光性樹脂を調製し、得られた感光性樹脂を用いて光学フィルムを作製し、各測定および評価を行った。結果を表３に示す。
ただし、比較例７については、感光性樹脂の硬化物が得られなかったので、透過率の測定およびカーリング性の評価はできなかった。また、光学フィルムを作製できなかったので、各種評価はできなかった。
また、比較例８については、感光性樹脂の硬化物および光学フィルムには、目視にて気泡が確認されたため、明らかに透過率および光輝性に劣ると判断し、感光性樹脂の透過率の測定および光学フィルムの光輝性の評価は行わなかった。
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【００６７】
表２、３から明らかなように、各実施例で調製した感光性樹脂は全光線透過率が９０％以上と高く、得られた光学フィルムが透過性に優れることが示された。また、各実施例で得られた光学フィルムは、各比較例で得られた光学フィルムに比べて明るさの値が高く、光輝性にも優れていた。
従って、各実施例で得られた光学フィルムは、優れた光学特性を有していることが示された。
また、各実施例では、剥離性や転写性の結果も概ね良好であり、生産安定性にも優れていた。
【００６８】
一方、比較例１〜６で得られた光学フィルムは、各実施例と同じ感光性樹脂を用いて作製したので、剥離性および転写性の結果はそれぞれに対応する実施例と同じ結果であった。
しかし、比較例１〜６の場合、支持フィルムを用いて光学フィルムを作製したので、各実施例で得られた光学フィルムに比べて光輝性に劣っていた。
また、比較例７の場合、感光性樹脂の粘度が４０ｍＰａ・ｓと低かったため、成型具の間に充填した際に感光性樹脂が流れ出しやすく、光学フィルムを製造できなかった。
また、比較例８の場合、感光性樹脂の粘度が２２００ｍＰａ・ｓと高かったため、成型具の間に充填した際に感光性樹脂が泡立ちやすく、光学フィルムに気泡が確認され、成型具の光学パターンが均一に転写されなかった。
【符号の説明】
【００６９】
１０：光学フィルム、１１：硬化物、１１’：感光性樹脂、２１：第一の成型具、２１ａ：転写面、２２：第二の成型具、２２ａ：転写面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法、およびこれより得られた光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の表示装置として、液晶ディスプレイなどが広く普及している。液晶ディスプレイにおいては、光源からの光を効率的に利用するために、拡散フィルムやプリズムシートなどの光学フィルムが用いられている。
これら光学フィルムには、光輝性や透過性といった光学特性を付与する目的で、フィルム表面に凹凸形状の光学パターンが形成されている。
【０００３】
光学フィルムの表面に凹凸形状の光学パターンを形成するには、通常、ポリエチレンテレフタレートなどの支持フィルムを用いる（例えば特許文献１、２参照。）。
具体的には、図５に示すように、まず凹凸形状の光学パターンが形成された成型板３１上に感光性樹脂３２ａ’を流し込み（図５（ａ））、この感光性樹脂３２ａ’上に支持フィルム３３を配し、支持フィルム３３側から光照射して感光性樹脂を硬化させた後（図５（ｂ））、成型板３１を剥離して、感光性樹脂の硬化物３２ａと支持フィルム３３からなる積層体３４を得る（図５（ｃ））。別途、成型板３５上に感光性樹脂３２ｂ’を流し込み（図５（ｄ））、この感光性樹脂３２ｂ’上に、積層体３４の支持フィルム３３が接触するように積層体３４を配し、積層体３４側から光照射して感光性樹脂を硬化させた後（図５（ｅ））、成型板３５を剥離して光学フィルム３０を得る（図５（ｆ））。
【０００４】
また、特許文献１に記載のように、支持フィルム上に感光性樹脂を塗布して硬化させて複製用フィルムを作製した後、凹凸形状の光学パターンが形成された金属ロールを用い、加熱プレスして複製用フィルムに光学パターンを転写する方法も知られている。
【０００５】
このようにして得られる光学フィルム３０は、図５（ｆ）に示すように、支持フィルム３３の両面に、光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物３２ａ、３２ｂが形成された複層フィルムである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６２２０５号公報
【特許文献２】特表２００３−２６１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に記載のように支持フィルムを用いて製造した光学フィルムは、支持フィルムと感光性樹脂の屈折率や膨張率が異なるため、光学的な性能損失や機械的な損失が発生しやすかった。さらに、屈折率や膨張率が近い値を示すような支持フィルムと感光性樹脂の組み合わせにしても、図５（ｆ）に示すように、入射した光が硬化物３２ａ、３２ｂの表面で反射する以外にも、支持フィルム３３と硬化物３２ａ、３２ｂとの界面でも反射してしまい、光輝性が低下しやすかった。そのため、光源からの光を利用して表示装置を明るくするためには、より多くのエネルギーが必要となり、バッテリーを消費しやすかった。
従って、光学フィルムを製造する際は、支持フィルムや感光性樹脂の物性を考慮する必要があり、光学設計が複雑になりやすかった。
【０００８】
さらに、支持フィルムを用いた光学フィルムの製造方法では、支持フィルムの両面に光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物を同時に形成することが困難であり、生産効率が悪かった。
また、近年では、より少ないエネルギーで光を効率的に利用してバッテリーの消費を抑えるために、光学フィルムにはより優れた透過性も求められている。
【０００９】
本発明は上記事情を鑑みてなされたもので、透過性および光輝性に優れた光学フィルムを、支持フィルムを用いることなく簡便に製造できる方法、およびこれより得られた光学フィルムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学フィルムの製造方法は、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする。
ここで、前記感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が、９０％以上であることが好ましい。
また、前記感光性樹脂は、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤（ただし、前記２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）とを含むことが好ましい。
さらに、前記感光性樹脂１００質量％中における、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量が２０〜７５質量％であり、２官能の反応性希釈剤の含有量が２５〜８０質量％であることが好ましい。
また、本発明の光学フィルムは、前記光学フィルムの製造方法により得られた、感光性樹脂の硬化物の両面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、透過性および光輝性に優れた光学フィルムを、支持フィルムを用いることなく簡便に製造できる。
また、本発明の光学フィルムは、透過性および光輝性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の光学フィルムの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光学フィルムの製造工程の一例を示す断面図である。
【図３】光学パターンの一例を示す上面図である。
【図４】本発明の光学フィルムの製造工程の他の例を示す断面図である。
【図５】従来の光学フィルムの製造工程の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の光学フィルムの一例を示す断面図である。この例の光学フィルム１０は、感光性樹脂の硬化物１１からなり、両面に凹凸構造が形成されている。
光学フィルム１０は、例えば以下のようにして製造できる。
【００１４】
まず、図２（ａ）に示すように、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２１ａを有する第一の成型具２１と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２２ａを有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具２２との転写面２１ａ、２２ａの間に、感光性樹脂１１’を配する（（ａ）工程）。
ついで、図２（ｂ）に示すように、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂を硬化させる（（ｂ）工程）。
その後、図２（ｃ）に示すように、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１からなる光学フィルム１０を得る（（ｃ）工程）。
【００１５】
（ａ）工程で用いる第一の成型具２１および第二の成型具２２は平板状であり、それぞれ凹凸形状の光学パターンが形成された転写面２１ａ、２２ａを有する。
第二の成型具２２の材質としては、活性エネルギー線を透過する材質であれば特に制限されないが、例えばガラス、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリルなどが挙げられる。
ここで、活性エネルギー線とは、紫外線または電子線のことである。
【００１６】
一方、第二の成型具２１の材質としては、ガラス、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル、金属などが挙げられる。
第二の成型具２１は活性エネルギー線を透過してもよいし、透過しなくてもよい。また、第一の成型具２２の材質と同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
なお、第二の成型具２１の材質として金属を用いる場合は、ニッケルメッキまたはクロムメッキが施されていることが好ましい。これにより、成型具の表面が錆びにくくなると共に（防錆効果）、得られる光学フィルム１０の表面に鏡面性を付与できる。
また、第一の成型具２１の材質として活性エネルギー線を透過する材質を用いる場合は、（ｂ）工程において第一の成型具２１側からも活性エネルギー線を照射してもよい。
【００１７】
第一の成型具２１および第二の成型具２２に形成される光学パターンとしては、光学特性を発現できる形状であれば特に制限されないが、例えば図１に示す第一の成型具２１のような断面が三角形のプリズム状や、第二の成型具２２のような断面が半円のプリズム状が挙げられる。また、光学パターンを上方向から見たときに、図３に示すようなストライプ状（図３（ａ））、格子状（図３（ｂ））、多角形状（図３（ｃ）、（ｄ））など、個々のパターンが幾何学的に配列したものなども挙げられる。これらの光学パターンは、要求される光学特性に応じて適宜変更される。
【００１８】
また、光学パターンのパターンピッチやパターン高さについても特に制限されず、要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、光学パターンが例えば図２に示すようなプリズム状の場合、パターンピッチＰ１、Ｐ２は１〜５０μｍが好ましく、パターン高さＨ１、Ｈ２は１〜５０μｍが好ましい。
なお、パターンピッチＰ１、Ｐ２は、成型具に形成された光学パターンの凸部の頂点または凹部の最深部から、これに隣接する凸部の頂点または凹部の最深部までの距離である。一方、パターン高さＨ１、Ｈ２は、成型具に形成された光学パターンの凸部の頂点から最深部までの距離である。
【００１９】
第一の成型具２１と第二の成型具２２に形成される光学パターンは、同一形状でもよいし、異なる形状でもよい。
光学パターンの形成方法としては、エッチングなど公知の方法を用いることができる。
【００２０】
本発明に用いる感光性樹脂は、活性エネルギー線の照射により硬化する樹脂である。
感光性樹脂は、粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである。粘度が６０ｍＰａ・ｓ未満であると、成型具の光学パターンの凹凸から感光性樹脂が流れ出やすくなり、光学フィルムを製造しにくくなる。一方、粘度が１５０５ｍＰａ・ｓを超えると、感光性樹脂が泡立ちやすくなり、成型具に充填する際に感光性樹脂が泡を巻き込み、その結果、光学パターンが均一に転写されにくくなる。
感光性樹脂の粘度が上記範囲内であれば、感光性樹脂を成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく充填させることができ、作業性も向上する。
なお、感光性樹脂の粘度は、回転式粘度計を用い、温度２５℃の条件にて測定される値である。具体的には、東機産業株式会社製の回転式粘度計「ＴＶ−１０形粘度計」を用い、Ｎｏ２ロータまたはＮｏ３ロータで回転数６〜６０ｒｐｍ、温度２５℃の条件にて感光性樹脂の粘度を測定する。
【００２１】
感光性樹脂の粘度は、詳しくは後述するが、感光性樹脂に含まれる成分の種類や含有量によって調節できる。
以下、感光性樹脂に含まれる成分について説明する。
【００２２】
感光性樹脂は、その硬化物、すなわち光学フィルムが優れた透過性、柔軟性および強靭性を発現できる点で、ウレタン（メタ）アクリレートを含むことが好ましい。ただし、４官能以上のウレタン（メタ）アクリレートを含むと、感光性樹脂が硬化する際の収縮応力が大きく、硬化物が反りやすくなる。従って、ウレタン（メタ）アクリレートとしては、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２３】
２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートとしては、市販されている樹脂を用いることができる。例えば、ダイセル・サイテック株式会社製のエベクリルシリーズ（ＫＲＭ７８０４、ＫＲＭ８２９６、ＥＢ１２９０Ｋ、ＥＢ２０００、ＥＢ８４０５、ＥＢ８４０２、ＥＢ８４６５）、日本合成化学工業株式会社製の紫光シリーズ（ＵＶ７６１０、ＵＶ６１００、ＵＶ６６４０、ＵＶ３３０Ｂ、ＵＶ３０００Ｂ）、ＤＩＣ株式会社製のユニディックシリーズ（Ｖ−４２２１、Ｖ−４２２０、１７−８４９）などが挙げられる。
【００２４】
２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量は、感光性樹脂１００質量％中、２０〜７５質量％が好ましい。含有量が２０質量％未満であると、光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。一方、含有量が７５質量％を超えると、詳しくは後述するが、成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく感光性樹脂を充填するのが困難となる。
【００２５】
ところで、感光性樹脂に上述した２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートを含有させると、光学フィルムの強度は向上するものの、成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく感光性樹脂を充填するのが困難となりやすく、硬化物に成型具の光学パターンが十分に転写されにくくなる。
感光性樹脂を成型具の光学パターンの凹凸に隙間なく充填させるには、感光性樹脂の粘度が上記範囲内となるように調整すればよい。しかし、上述した２官能および３官能のウレタン（メタ）アクリレートは感光性樹脂の粘度を高くさせる傾向にある。
そこで、反応性希釈剤を併用して感光性樹脂の粘度を調整するのが好ましい。
【００２６】
反応性希釈剤としては、反応性とウレタン（メタ）アクリレートに対する希釈性を考慮すると、２官能の反応性希釈剤（ただし、上述した２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）が好ましい。なお、３官能以上の反応性希釈剤を用いると、感光性樹脂が硬化する際の収縮応力が大きく、硬化物が反りやすくなる場合がある。また、硬化収縮によって寸法安定性が悪くなり、目的のパターンが得られにくくなる。
このような反応性希釈剤としては、２官能の（メタ）アクリレートが好ましく、具体的にはトリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルアクリレートジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジ（メタ）アクリレート、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、５−エチル−２−（２−ヒドロキシ１，１−ジメチルエチル）−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンジ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルなどが挙げられる。
これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合してもよい。
【００２７】
また、２官能の反応性希釈剤としては、アクリル基当量が上述した２官能および３官能のウレタン（メタ）アクリレートのアクリル基当量よりも小さいものが好ましい。ウレタン（メタ）アクリレートのアクリル基当量よりも大きい場合、架橋密度が低くなり、得られる光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。
２官能の反応性希釈剤のアクリル基当量は、２００以下が好ましい。アクリル基当量が２００以下であれば、光学フィルムに十分な強度を付与できる。なお、アクリル基当量の下限値については特に制限されないが、２官能の（メタ）アクリレートのアクリル基当量を１００未満に調整するのは困難である。従って、アクリル基当量の下限値は１００以上である。
【００２８】
２官能の反応性希釈剤の含有量は、感光性樹脂１００質量％中、２５〜８０質量％が好ましい。含有量が２５質量％未満であると、感光性樹脂の粘度が高くなる傾向にあり、成型具に充填する際に感光性樹脂が泡を巻き込み、その結果、光学パターンが均一に転写されにくくなる。一方、含有量が８０質量％を超えると、ウレタンアクリレートの割合が少なくなるため、光学フィルムの強度が低下しやすくなる傾向にある。加えて、感光性樹脂の粘度が低くなる傾向にあり、成型具の光学パターンの凹凸から感光性樹脂が流れ出やすくなり、光学フィルムを製造しにくくなる。
【００２９】
感光性樹脂には、通常、光重合開始剤が含まれる。光重合開始剤としては、例えばＢＡＳＦジャパン株式会社製のイルガキュアシリーズ（１８４、５００、６５１、１１７３、ＴＰＯ）、ストファージャパン株式会社製の「バイキュア５５」などが挙げられる。
光重合開始剤の含有量は、硬化物の光学特性を損なわない程度であり、光学フィルムを構成する樹脂に添加される一般的な量であればよい。
【００３０】
また、感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が９０％以上であることが好ましい。全光線透過率が９０％以上であれば、透過性に優れる光学フィルムがより得られやすくなる。また、得られた光学フィルムは、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることもできる。
なお、感光性樹脂の全光線透過率は、硬化後の膜厚が２００μｍになるように感光性樹脂を基材上に塗布し、硬化させて得られた平板状の硬化物を、ヘイズメータを用いて測定したときの値である。
【００３１】
（ａ）工程では、図２（ａ）に示すように、第一の成型具２１と第二の成型具２２の間に感光性樹脂を配する（充填する）。これら２つの成型具は、両者の間隔が任意の値となるように、それぞれが所定の部材（図示略）に固定され、光学フィルムの製造装置内に設置される。
２つの成型具の間隔は、得られる光学フィルムの膜厚に反映されるので、光学フィルムに要求される光学特性に応じて適宜設定される。
なお、２つの成型具の「間隔」とは、第一の成型具２１に形成された光学パターンの凸部２１ｂの頂点２１ｃから、第二の成型具２２に形成された光学パターンの凸部２２ｂの頂点２２ｃまでの垂直距離ｄ１である。
【００３２】
そして、２つの成型具の隙間から感光性樹脂を充填する。充填方法としては特に制限されず、注入器などを用いればよい。
なお、感光性樹脂を成型具に充填する前に、感光性樹脂を脱泡処理しておくのが好ましい。脱泡処理することで成型具に充填する際に感光性樹脂が泡立つのを抑制でき、光学パターンが均一に転写されやすくなると共に、作業性も向上する。
脱泡処理としては、真空脱泡などが挙げられる。
【００３３】
（ｂ）工程では、図２（ｂ）に示すように、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂１１’を硬化させる。
活性エネルギー線としては、上述したように紫外線、電子線が挙げられる。
【００３４】
活性エネルギー線として紫外線を照射する場合、ヒュージョンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を用いればよい。
また、紫外線の照射強度や照射時間は、感光性樹脂に含まれるウレタン（メタ）アクリレートや反応性希釈剤の種類によって適宜設定されるので、一概には決められないが、例えば照射強度は５０〜２００ｍＷ／ｃｍ２が好ましい。一方、照射時間は５秒〜１０分が好ましい。
【００３５】
（ｃ）工程では、図２（ｃ）に示すように、感光性樹脂の硬化物１１から各成型具を剥離して、光学フィルム１０を得る。
上述した２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤を含有する感光性樹脂を用いれば、硬化物１１を各成型具から容易に剥離できる。
【００３６】
このようにして得られる光学フィルム１０は、硬化物１１の両面に、第一の成型具２１と第二の成型具２２の光学パターンがそれぞれ転写され、凹凸構造が形成されている。
硬化物１１の両面に形成された凹凸構造は、光学フィルムに要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、凹凸構造の周期Ｐ３、Ｐ４は１〜５０μｍが好ましく、高さＨ３、Ｈ４は１〜５０μｍが好ましい。
なお、凹凸構造の周期Ｐ３、Ｐ４は、凹凸構造を構成する凸部の頂点または凹部の最深部から、これに隣接する凸部の頂点または凹部の最深部までの距離であり、成型具に形成された光学パターンのパターンピッチに相当する。一方、凹凸構造の高さＨ３、Ｈ４は、凹凸構造を構成する凸部の頂点から最深部までの距離であり、成型具に形成された光学パターンのパターン高さに相当する。
【００３７】
本発明によれば、支持フィルムを用いることなく光学フィルムを製造できる。
なお、光学フィルムの膜厚は、要求される光学特性に応じて適宜変更されるが、本発明であれば、１０〜２０００μｍ程度の膜厚の光学フィルムを製造できる。
ここで、光学フィルムの「膜厚」とは、光学フィルムの最も厚い部分の厚さのことであり、例えば図１に示す光学フィルム１０の場合は、一方の面に形成された凹凸構造を構成する凸部１２の頂点１２ａから、他方の面に形成された凹凸構造を構成する凸部１３の頂点１３ａまでの垂直距離ｄ２である。
【００３８】
また、支持フィルムを備えていないことで、図１に示すように、光学フィルム１０に入射した光は硬化物１１の表面でのみ反射する。従って、本発明の光学フィルムは、図５（ｆ）に示す光学フィルムに比べて反射が少なく、光輝性を良好に維持できる。そのため、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることができる。
【００３９】
また、本発明によれば、支持フィルムを用いる必要がないので、支持フィルムの物性を考慮する必要もなく、光学設計が容易である。
加えて、本発明は、感光性樹脂の硬化物の両面に光学パターンを一度に転写できるので光学フィルムを簡便に製造でき、生産効率に優れる。
【００４０】
なお、光学フィルムの製造方法は、上述した方法に限定されない。
例えば図４に示すように、第一の成型具２１上に感光性樹脂１１’を塗布し（図４（ａ））、その上に第二の成型具２２をのせて２つの成型具で感光性樹脂１１’を挟み、第二の成型具２２側から感光性樹脂１１’に活性エネルギー線を照射して、感光性樹脂１１’を硬化させた後（図４（ｂ））、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物１１からなる光学フィルム１０を製造してもよい（図４（ｃ））。
【００４１】
第一の成型具２１上に感光性樹脂１１’を塗布する方法としては特に制限されず、例えばスプレー塗装法、刷毛塗り法、ローラ塗装法、カーテンコート法、フローコート法などが挙げられる。
【００４２】
また、第一の成型具と第二の成型具の形状は板状に限定されず、ロール状であってもよい。ロール状の成型具であれば、連続的に成型具の光学パターンを感光性樹脂の硬化物に転写できるので、生産性をより高めることができる。また、得られた光学フィルムを巻き取って保管しておくことも可能であり、必要なときに光学フィルムを繰り出し、所望の大きさに切断して用いることができる。
【００４３】
本発明の光学フィルムは、透過性および光輝性に優れており、ノートパソコンや携帯電話等の表示装置の液晶ディスプレイ用として好適である。
また、本発明の光学フィルムを用いれば、より少ないエネルギーで光を効率的に利用できるので、バッテリーの消費を抑えることもできる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例、比較例で用いた使用原料、および測定方法と評価方法を以下に示す。
【００４５】
［使用原料］
ウレタンアクリレートとして、以下に示す化合物を用いた。
・２官能ウレタンアクリレートＡ：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック株式会社製、「エベクリルＫＲＭ８２９６」）。
・２官能ウレタンアクリレートＢ：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（ＤＩＣ株式会社製、「ユニディックＶ−４２２１」。
・３官能ウレタンアクリレート：脂肪族イソシアネートからなるウレタンアクリレート（日本合成化学工業株式会社製、「紫光ＵＶ３０００Ｂ」）。
【００４６】
反応性希釈剤として、以下に示す化合物を用いた。
・２官能アクリレートＡ：トリエチレングリコールジアクリレート。
・２官能アクリレートＢ：５−エチル−２−（２−ヒドロキシ１，１−ジメチルエチル）−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンジアクリレート。
・２官能アクリレートＣ：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート。
・２官能アクリレートＤ：アクリル酸２−（２−ビニロキシエトキシ）エチル。
【００４７】
光重合開始剤として、以下に示す化合物を用いた。
・光重合開始剤：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、「イルガキュア１８４」）。
【００４８】
ここで、実施例および比較例で用いたウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤のアクリル基当量を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
＜測定・評価＞
（１）粘度の測定
感光性樹脂の粘度を回転式粘度計（東機産業株式会社製、「ＴＶ−１０形粘度計」）により、Ｎｏ２ロータまたはＮｏ３ロータで回転数６〜６０ｒｐｍ、温度２５℃の条件にて測定した。
【００５１】
（２）透過率の測定
２枚のガラス板を２００μｍのスペーサーを介して挟み、その間に感光性樹脂を注入し、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射して感光性樹脂を硬化させた。得られた平板状の硬化物（膜厚２００μｍ）の全光線透過率を、ヘイズメータ（株式会社村上色彩技術研究所製、「ＨＭ−６５Ｗ」）にて測定した。
【００５２】
（３）カーリング性の評価
２枚のガラス板の一方に、硬化後の膜厚が２００μｍになるように感光性樹脂を塗布し、その上から他方のガラス板をかぶせて、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。
硬化物をガラス板から剥離し、別のガラス板上に置いたときのガラス板との隙間を測定し、以下の評価基準にて反り具合を評価した。
○：隙間が０．２ｍｍ未満。
△：隙間が０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ未満。
×：隙間が１．０ｍｍ以上。
【００５３】
（４）臭気の評価
感光性樹脂を２３℃で保管し、以下に示す３段階評価の官能試験を行った。
○：臭いを感じない。
△：臭いを少し感じる。
×：明らかに臭いを感じる。
【００５４】
（５）剥離性の評価
感光性樹脂の硬化物を第一の成型具および第二の成型具から剥離したときの硬化物の状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて評価した。
○：容易に剥離できた。
×：剥離できない、または剥離しようとすると硬化物が破断してしまう。
【００５５】
（６）転写性の評価
光学フィルムの表面状態を光学顕微鏡（倍率：５０倍）で観察し、以下の評価基準にて評価した。
○：両面とも、成型具の光学パターンが転写されている。
×：成型具の光学パターンが転写されていない。
【００５６】
（７）光輝性の評価
光学フィルムの明るさ（照度）を、色彩・濁度測定器（日本電色工業株式会社製、「ＣＯＨ ４００」）にて測定した。
【００５７】
［実施例１］
＜感光性樹脂の調製＞
攪拌機を備えた容器に、２官能ウレタンアクリレートＢを４０質量部、２官能アクリレートＡを３０質量部、２官能アクリレートＢを３０質量部、光重合開始剤を３質量部仕込み、均一に攪拌混合して、感光性樹脂を得た。
得られた感光性樹脂について、粘度および透過率を測定し、カーリング性および臭気性の評価を行った。結果を表２に示す。なお、透過率の測定は、光学フィルムの光学特性を評価するものでもある。また、カーリング性、および臭気性の評価は光学フィルムの製造における生産安定性を評価するものである。
【００５８】
＜光学フィルムの製造＞
まず、光学パターンが形成された成型具を以下のようにして作製した。
ニッケルめっきにより表面処理された金属板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の表面に、図２に示すような断面が三角形のプリズム状の光学パターン（パターンピッチＰ１：３０μｍ、パターン高さＨ１：３０μｍ）をエッチングにより形成し、第一の成型具を作製した。
別途、厚さ５ｍｍのガラス板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）の表面に、図２に示すような断面が半円のプリズム状の光学パターン（パターンピッチＰ２：３０μｍ、パターン高さＨ２：３０μｍ）をエッチングにより形成し、第二の成型具を作製した。
【００５９】
ついで、第一の成型具と第二の成型具の間隔が１００μｍになるように調節し、所定の位置に固定した。
そして、２つの成型具の隙間から感光性樹脂を空隙が生じないように充填した。なお、感光性樹脂は充填する前に、温度２５℃、０．０１ＭＰａ以下で１２時間以上の条件にて真空脱泡した。
ついで、第二の成型具側から感光性樹脂に、８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。
ついで、第一の成型具および第二の成型具から硬化物を剥離し、硬化物の両面に各成型具の光学パターンが転写された光学フィルムを得た。この光学フィルムの膜厚を電子顕微鏡にて測定したところ、１６０μｍであった。
【００６０】
得られた光学フィルムについて、剥離性、転写性および光輝性の評価を行った。結果を表２に示す。剥離性および転写性の評価は光学フィルムの製造における生産安定性を評価するものであり、光輝性の評価は光学フィルムの光学特性を評価するものである。
なお、光輝性については、比較例１の光輝性の測定結果を「１．０」としたときの値を示した。
【００６１】
［実施例２〜６］
ウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤の種類と配合量を表２、３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして感光性樹脂を調製し、得られた感光性樹脂を用いて光学フィルムを作製し、各測定および評価を行った。結果を表２、３に示す。
なお、光輝性については、各実施例と同じ感光性樹脂を用いた比較例２〜６の光輝性の測定結果をそれぞれ「１．０」としたときの値を示した。
【００６２】
［比較例１］
実施例１で調製した感光性樹脂を用い、以下のようにして光学フィルムを作製した。
まず、第一の成型具上に、感光性樹脂を空隙が生じないように塗布した。この感光性樹脂上に支持フィルムとしてポリエチレンテレフタレート製のフィルム（厚さ：１００μｍ）を配して、支持フィルム側から感光性樹脂に８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。その後、第一の成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物と支持フィルムからなる積層体を得た。
別途、第二の成型具上に、感光性樹脂を空隙が生じないように塗布した。この感光性樹脂上に、積層体の支持フィルムが接触するように積層体を配して、積層体側から感光性樹脂に８０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０秒間照射し、感光性樹脂を硬化させた。その後、第二の成型具を剥離して、支持フィルムの両面に、各成型具の光学パターンが転写された感光性樹脂の硬化物が形成された光学フィルムを得た。この光学フィルムの膜厚を電子顕微鏡にて測定したところ、１６０μｍであった。
得られた光学フィルムについて、剥離性、転写性および光輝性の評価を行った。結果を表２に示す。なお、光輝性の測定結果は「１．０」に換算した。
【００６３】
［比較例２〜６］
実施例２〜６で調製した感光性樹脂をそれぞれ用いた以外は、比較例１と同様にして光学フィルムを作製し、各評価を行った。結果を表２、３に示す。なお、光輝性の測定結果は「１．０」に換算した。
【００６４】
［比較例７、８］
ウレタンアクリレートおよび反応性希釈剤の種類と配合量を表３に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして感光性樹脂を調製し、得られた感光性樹脂を用いて光学フィルムを作製し、各測定および評価を行った。結果を表３に示す。
ただし、比較例７については、感光性樹脂の硬化物が得られなかったので、透過率の測定およびカーリング性の評価はできなかった。また、光学フィルムを作製できなかったので、各種評価はできなかった。
また、比較例８については、感光性樹脂の硬化物および光学フィルムには、目視にて気泡が確認されたため、明らかに透過率および光輝性に劣ると判断し、感光性樹脂の透過率の測定および光学フィルムの光輝性の評価は行わなかった。
【００６５】
【表２】
【００６６】
【表３】
【００６７】
表２、３から明らかなように、各実施例で調製した感光性樹脂は全光線透過率が９０％以上と高く、得られた光学フィルムが透過性に優れることが示された。また、各実施例で得られた光学フィルムは、各比較例で得られた光学フィルムに比べて明るさの値が高く、光輝性にも優れていた。
従って、各実施例で得られた光学フィルムは、優れた光学特性を有していることが示された。
また、各実施例では、剥離性や転写性の結果も概ね良好であり、生産安定性にも優れていた。
【００６８】
一方、比較例１〜６で得られた光学フィルムは、各実施例と同じ感光性樹脂を用いて作製したので、剥離性および転写性の結果はそれぞれに対応する実施例と同じ結果であった。
しかし、比較例１〜６の場合、支持フィルムを用いて光学フィルムを作製したので、各実施例で得られた光学フィルムに比べて光輝性に劣っていた。
また、比較例７の場合、感光性樹脂の粘度が４０ｍＰａ・ｓと低かったため、成型具の間に充填した際に感光性樹脂が流れ出しやすく、光学フィルムを製造できなかった。
また、比較例８の場合、感光性樹脂の粘度が２２００ｍＰａ・ｓと高かったため、成型具の間に充填した際に感光性樹脂が泡立ちやすく、光学フィルムに気泡が確認され、成型具の光学パターンが均一に転写されなかった。
【符号の説明】
【００６９】
１０：光学フィルム、１１：硬化物、１１’：感光性樹脂、２１：第一の成型具、２１ａ：転写面、２２：第二の成型具、２２ａ：転写面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が、９０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記感光性樹脂は、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤（ただし、前記２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記感光性樹脂１００質量％中における、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量が２０〜７５質量％であり、２官能の反応性希釈剤の含有量が２５〜８０質量％であることを特徴とする請求項３に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法により得られた、感光性樹脂の硬化物の両面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項１】
凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有する第一の成型具と、凹凸形状の光学パターンが形成された転写面を有し、活性エネルギー線を透過する第二の成型具との転写面の間に、２５℃における粘度が６０〜１５０５ｍＰａ・ｓである感光性樹脂を配し、第二の成型具側から感光性樹脂に活性エネルギー線を照射して感光性樹脂を硬化した後、各成型具を剥離して、感光性樹脂の硬化物の両面に各成型具の光学パターンを転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記感光性樹脂は、膜厚２００μｍの硬化物とした際の全光線透過率が、９０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記感光性樹脂は、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートと、２官能の反応性希釈剤（ただし、前記２官能のウレタン（メタ）アクリレートを除く。）とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記感光性樹脂１００質量％中における、２官能および／または３官能のウレタン（メタ）アクリレートの含有量が２０〜７５質量％であり、２官能の反応性希釈剤の含有量が２５〜８０質量％であることを特徴とする請求項３に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法により得られた、感光性樹脂の硬化物の両面に凹凸構造が形成されたことを特徴とする光学フィルム。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２１２９５３（Ｐ２０１１−２１２９５３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８２６７５（Ｐ２０１０−８２６７５）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５１００９０３４６）株式会社アレステクノロジー (1)
【出願人】（５９３０６１４５５）極東貿易株式会社 (1)
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５１００９０３４６）株式会社アレステクノロジー (1)
【出願人】（５９３０６１４５５）極東貿易株式会社 (1)
【出願人】（０００２２４１２３）藤倉化成株式会社 (124)
【Ｆターム（参考）】
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