画像表示装置用表面フィルム、偏光板、及び画像表示装置
【課題】生産性が高く、表面硬度が高く、各層間の密着性などの物理強度に優れ、搭載した画像表示装置の画像品位にも優れ、偏光板の薄型化に好適な光学フィルムを提供すること。
【解決手段】透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
【解決手段】透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有する光学フィルム、該光学フィルムを有する偏光板、及び画像表示装置に関する。特に、液晶表示装置用表面フィルムとして好適に用いられる光学フィルム、該光学フィルムを保護フィルムとして含む偏光板、また、前記ハードコート層が視認側になるように前記光学フィルムを表面に配置した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、薄型、軽量で、かつ消費電力が小さいことから広く使用されている。液晶表示装置は、液晶セル及び偏光板を含む。偏光板は、通常、保護膜と偏光膜とからなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護膜にて積層して得られる。透過型液晶表示装置では、一般的に、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、更には一枚以上の光学補償フィルム（位相差フィルム）が２つの偏光板の内側（液晶セル側）に配置されている。また、光学補償フィルムを前記保護膜として用いることもある。光学補償フィルムとしては例えば、基材フィルム（透明支持体）上にディスコティック液晶性化合物が配向状態を保った状態で固定化された光学異方性層を有するものが広く用いられている。
近年、液晶表示装置の高機能化のために、透過型液晶表示装置を用いた立体画像表示装置の開発が進められている。例えば特許文献１には、立体画像表示方法として、２つの偏光板の内側に液晶セルを配置した透過型液晶表示装置を基本に、λ／４の面内レターデーションを有する位相差フィルム（λ／４板）を視認側偏光板の外側にλ／４板の遅相軸と視認側偏光板の吸収軸が４５°となるように配置し、出射光を円偏光化する時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置が記載されている。
【０００３】
λ／４の面内レターデーションを有する位相差フィルムとしては、延伸フィルムを用いるものと、透明支持体上に硬化型液晶性化合物によって形成される光学異方性層を有するものとが挙げられる。
このうち、延伸フィルムは一般に長さ方向又は幅方向に延伸して作成されるため、遅相軸は長さ方向に対し平行又は直交である。
偏光板の作成において、位相差フィルムと偏光子を貼り合わせる場合、位相差フィルムと偏光子がロール・トゥ・ロールで貼合されることが生産効率上好ましい。
一方、液晶表示装置では一般にポリビニルアルコールの延伸フィルムが偏光膜として用いられており、偏光の吸収軸は長さ方向と平行である。
従って、偏光軸に対して４５°方向に遅相軸を有する位相差フィルムと偏光子をロール・トゥ・ロールで貼合するためには４５°方向に遅相軸を有する位相差フィルムのロールフィルムが必要なため、延伸フィルムはロール・トゥ・ロールでの貼り合わせには適さない。
これに対し、硬化型液晶性化合物によって形成される光学異方性層を有する位相差フィルムは、ラビングなどの方法で液晶性化合物の配向方向を制御することで遅相軸の方向を自由に変えることができるため、ロール・トゥ・ロールでの貼り合わせに適している。
【０００４】
特許文献２にはトリアセチルセルロースフィルムを透明支持体として重合性棒状液晶性化合物が配向した長手方向に対して４５°方向に遅相軸を有するロールフィルム状のλ／４板を作成し、それをロール・トゥ・ロールで偏光子と貼合して楕円偏光板を作成できることが示されている。このようにして作成される楕円偏光板は、光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成を有し、液晶セルは光学異方性側に、保護フィルムは表示装置の視認側に配置される。
特許文献２に記載はないが、表示装置の表面側に配置される保護フィルムは耐擦傷性の機能付与を目的に通常ハードコートフィルムが保護フィルムとして用いられることが考えられる。
一方、上記特許文献１の時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置におけるλ／４板として上記特許文献２に記載の構成の楕円偏光板を用いた場合、光学異方性層が表示装置の視認側に配置されるために、耐擦傷性付与のためにハードコートフィルムが最表面に用いられることが好ましいと考えられる。光学異方性層の表面にハードコートフィルム（通常、透明支持体上にハードコート層を設けてなる）を設けようとすると、ハードコート層／透明支持体／粘着剤層／光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成になり、表面の部材（偏光板）が厚くなってしまうという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３７０５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５５９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上をまとめると、位相差と表面耐擦傷性を付与することができ、かつ薄型化の要求を満たす偏光板を提供することができる光学フィルムの開発が必要である。
本発明者らはハードコート層と光学異方性層の基材の共通化による表面部材の薄型化を検討し、ハードコート層を光学異方性層に直接積層することで透明支持体と粘着剤層を省略できることに思い至った。すなわち、ハードコート層／光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成を取ることで薄型化が可能になることを見出した。
また、上記構成を有する、光学異方性層を用いた時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に適した表面フィルムの開発に着手したところ、従来知られていなかった、新たな２つの問題を発見した。
第１の問題は特許文献２に記載されているトリアセチルセルロースフィルムを透明支持体として、重合性棒状液晶性化合物から作成されるλ／４層を搭載した時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置は、正面の表示性能には優れているものの、斜め方向から見た時にクロストークが観察され画像品位が低下するという問題である。この問題は、光学フィルムのＲｅ及びＲｔｈを制御し、Ｎｚファクター（Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５）を０.５に近くすることができれば、解決し得ることを本発明者らは見出した。本発明の光学フィルムの構成（ハードコート層／光学異方性層／配向膜／透明支持体）は、Ｎｚファクターを０.５に近くすることができるが、後述する比較例試料１４０のように、単にλ／４板上にハードコートフィルムを形成した（ハードコート層／透明支持体／粘着剤層／光学異方性層／配向膜／透明支持体という）構成ではＮｚファクターは１より大きく、斜め方向から見た時にクロストークが解消されないことがわかった。
第２の問題は、密着性の問題である。光学異方性層を形成し、該光学異方性層上にハードコート層を積層したところ、ハードコート層と光学異方性層の間に充分な密着性が得られず、簡単にハードコート層が剥離してしまうことがわかった。
前述のように、特許文献２に記載の技術などでは、光学異方性層は偏光子と液晶セルの間に存在していたため、密着性（耐剥離性）に関しては過酷な条件で検討されることはなかった。これに対し、前記光学フィルムを画像表示装置における表面フィルムとして用いる場合は、光学異方性層はハードコート層の直下に位置し、画像表示装置の表面近傍に位置することになり、密着性等の物理強度に対する要求は格段に大きくなる。従って、ハードコート層と光学異方性層の密着性の問題は極めて深刻な問題である。
【０００７】
本発明は、上記問題をも解決することができるものであり、表面保護フィルムと位相差フィルムの機能を有する複合フィルムに関するもので、生産性が高く、表面硬度が高く、各層間の密着性などの物理強度に優れ、搭載した画像表示装置の画像品位にも優れ、偏光板の薄型化に好適な光学フィルムを提供することである。また、このような光学フィルムを搭載した偏光板や画像表示装置にも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ハードコート層と光学異方性層の基材を共通化し、光学異方性層上に直接ハードコート層を積層した光学フィルムにおいて、光学異方性層を形成する材料を特定のものとし、光学フィルムの面内レターデーションと厚さ方向のレターデーションを制御することで、これらの問題を全て解決できることを見出し、本発明の完成に至った。
特にセルロースアシレートからなる支持体を用い、円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成される光学異方性層を有するものは斜め方向の画像品位にも特に優れていた。
【０００９】
以下の構成により、本発明の上記課題は達成することができる。
【００１０】
１．
透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
２．
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである上記１に記載の光学フィルム。
３．
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を含有する組成物から形成されたものである上記１又は２に記載の光学フィルム。
４．
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである上記３に記載の光学フィルム。
５．
前記液晶性化合物がディスコティック液晶性化合物である上記１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
６．
前記配向膜と前記光学異方性層が共有結合している上記１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
７．
前記配向膜が不飽和二重結合を有するポリビニルアルコールを含有する組成物から形成されたものである上記１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
８．
前記配向膜が不飽和二重結合を有する化合物及び光重合開始剤を含有する組成物から形成されたものである上記１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
９．
前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが２０〜１００ｎｍである上記１〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１０．
前記透明支持体の波長３８０ｎｍの光の透過率が１０％以下である、上記１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１１．
前記ハードコート層の前記透明支持体とは反対側に、前記透明支持体より屈折率の低い低屈折率層を有する上記１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１２．
長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状の上記１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１３．
液晶表示装置用表面フィルムとして用いられる上記１〜１２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１４．
少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側の表面と前記偏光膜とが貼合された偏光板。
１５．
上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルム、又は上記１４に記載の偏光板を少なくとも１つ含む画像表示装置。
１６．
視認側から、上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、前記ハードコート層が視認側に、前記透明支持体が前記偏光膜側になるように配置された液晶表示装置。
１７．
上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法であって、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産性が高く、表面硬度が高く、密着性などの物理強度に優れ、搭載した画像表示装置の画像品位（光学補償に優れ、クロストークなどがない）にも優れ、偏光板やそれを搭載した画像表示装置の薄型化に寄与できる、画像表示装置用の表面フィルムとして好適な光学フィルムを提供することができる。
また、本発明の光学フィルムは、透過型液晶表示装置をベースとした立体型画像表示装置に適している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
【００１３】
本発明の光学フィルムは、透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルムである。
【００１４】
以下、本発明の光学フィルム、偏光板、画像表示装置に使用される材料、及びそれらの製造方法について詳細に説明する。
【００１５】
［透明支持体］
［透明支持体の材質］
本発明の透明支持体を形成する材料としては、光学性能、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるポリマーが好ましい。本発明でいう透明とは、可視光の透過率が６０％以上であることを示し、好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、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、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリ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、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、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、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、又は前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また透明支持体として用いることができる高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００１６】
また、本発明の透明支持体を形成する材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス、ゼオノア、ＪＳＲ（株）製のアートン等があげられる。
【００１７】
また、本発明の透明支持体を形成する材料としては、従来偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー（特に好ましくは、セルロースアシレート）を好ましく用いることができる。以下に、本発明の透明支持体の例として、主にセルロースアシレートについて詳細を説明するが、その技術的事項は、他の高分子フィルムについても同様に適用できることは明らかである。
【００１８】
［セルロースアシレート置換度］
次に上述のセルロースを原料に製造される本発明のセルロースアシレートについて記載する。セルロースアシレートはセルロースの水酸基がアシル化されたもので、その置換基はアシル基の炭素原子数が２のアセチル基から炭素原子数が２２のものまでいずれも用いることができる。本発明のセルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基に置換する酢酸及び／又は炭素原子数３〜２２の脂肪酸の結合度を測定し、計算によって置換度を得ることができる。測定方法としては、ＡＳＴＭのＤ−８１７−９１に準じて実施することが出来る。
【００１９】
セルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が２．５０〜３．００であることが好ましい。更には置換度が２．７５〜３．００であることが好ましく、２．８５〜３．００であることがより好ましい。
【００２０】
セルロースの水酸基に置換する酢酸及び／又は炭素原子数３〜２２の脂肪酸のうち、炭素数２〜２２のアシル基としては、脂肪族基でも芳香族基でもよく特に限定されず、単一でも２種類以上の混合物でもよい。これらによりアシル化されたセルロースエステルとしては、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれ更に置換された基を有していてもよい。好ましいアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、へプタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などが好ましく、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基がより好ましい。
【００２１】
［セルロースアシレートの重合度］
本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で１８０〜７００であり、セルロースアセテートにおいては、１８０〜５５０がより好ましく、１８０〜４００が更に好ましく、１８０〜３５０が特に好ましい。
【００２２】
［透明支持体の添加剤］
本発明における透明支持体には、種々の添加剤（例えば、光学的異方性調整剤、波長分散調整剤、微粒子、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、剥離剤、など）を加えることができ、これらについて以下に説明する。また、透明支持体がセルロースアシレートフィルムである場合、その添加する時期はドープ作製工程（セルロースアシレート溶液の作製工程）における何れでも良いが、ドープ作製工程の最後に添加剤を添加し調製する工程を行ってもよい。
【００２３】
［紫外線吸収剤］
本発明の光学フィルムの透明支持体は紫外線吸収剤（ＵＶ吸収剤）を含有することが好ましい。紫外線吸収剤を含有することで紫外線吸収性を付与することができる。透明支持体に紫外線吸収剤を含有させることで、外光に含まれる紫外線に曝されることで、支持体の黄変（例えば波長４００ｎｍの透過率低下として観察される。）や支持体の一方の面に積層される光学異方性層のレターデーション変化（例えばＲｅ変化として観測される。）を防止することができる。ＵＶ吸収剤の具体例としては、例えば特開２００６−１９９８５５号公報の［００５９］から［０１３５］に記載の化合物が挙げられる。
透明支持体の３８０ｎｍの透過率は５０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更に好ましく、５％以下であることが特に好ましい。
【００２４】
［マット剤微粒子］
本発明における透明支持体には、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見かけ比重が３０ｇ／リットル以上であるものが好ましい。１次粒子の平均径が５〜１６ｎｍと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は７０〜２００ｇ／リットルが好ましく、９０〜２００ｇ／リットルがより好ましく、１００〜２００ｇ／リットルが更に好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
【００２５】
これらの微粒子は、通常平均粒子径が０．１〜３．０μｍの２次粒子を形成し、これらの微粒子はフィルム中では、１次粒子の凝集体として存在し、フィルム表面に０．１〜３．０μｍの凸部を形成させる。２次平均粒子径は０．２μｍ以上１．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以上１．２μｍ以下が更に好ましく、０．６μｍ以上１．１μｍ以下が最も好ましい。１次、２次粒子径はフィルム中の粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子に外接する円の直径をもって粒径とした。また、場所を変えて粒子２００個を観察し、その平均値をもって平均粒子径とする。また、フィルム表面の凹凸の状態はＡＦＭなどの手法により測定することができる。
【００２６】
二酸化珪素の微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、２００Ｖ、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上日本アエロジル（株）製）などの市販品を使用することができる。酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上日本アエロジル（株）製）の商品名で市販されており、使用することができる。
【００２７】
これらの中でアエロジル２００Ｖ、アエロジルＲ９７２Ｖが１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見かけ比重が７０ｇ／リットル以上である二酸化珪素の微粒子であり、光学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好ましい。
【００２８】
[光学的異方性を低下させる化合物]
透明支持体の光学的異方性を低下させる化合物の具体例としては、例えば特開２００６−１９９８５５号公報の［００３５］から［００５８］記載の化合物が挙げられるが、これら化合物に限定されない。
【００２９】
[可塑剤、劣化防止剤、剥離剤]
光学的異方性を低下させる化合物、ＵＶ吸収剤、マット剤の他に、前述のように、用途に応じた種々の添加剤（例えば、可塑剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外吸収剤、など）を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。これらの素材の詳細は、発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）にて１６頁〜２２頁に詳細に記載されている。
【００３０】
［ナーリング］
本発明における透明支持体は、幅広で薄膜であっても、ロール状態でハンドリングした際にブラックバンドの発生やフィルムの変形を抑制するために、透明支持体のフィルム端部にナーリング部を有することが好ましい。ナーリング部とは、透明長尺支持体の幅方向の端部に凹凸を付与して端部を嵩高くしたものであり、両端部に設けることが好ましい。ナーリング部として凹凸を付与する方法としては、フィルムに加熱されたエンボスロールを押し当てることにより形成することが出来る。エンボスロールには細かな凹凸が形成されており、これを押し当てることでフィルムに凹凸を形成し、端部を嵩高くすることが出来る。本発明に係るナーリング部の高さは、フィルム表面からエンボス凸部までの高さを言う。ナーリングは、透明支持体の表裏の両面に設けることもでき、片面に３以上設けることもできる。ナーリング部の高さは、光学異方性層及びハードコート層を含む光学機能層全体の膜厚よりも１μｍ以上高くすることが好ましく、１本のナーリング部の幅は、５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。フィルムの表裏の両面にナーリング部を設ける場合は、ナーリング部の高さの和が少なくとも１μｍ以上高くなればよい。１μｍ以上にすることで、ブラックバンドの発生やフィルムの変形を抑制効果が現れる。ナーリング部の高さは好ましくは光学機能層全体の膜厚よりも２μｍ〜１０μｍの範囲で高くすることである。この範囲にすることで、ブラックバンドの発生やフィルムの変形が防止でき、巻きずれやナーリング部のふくらみによる支持体変形などの弊害も発生しない。
【００３１】
［光学異方性層］
本発明の光学フィルムが有する光学異方性層について説明する。光学異方性層とは、配向膜上に該層を形成することで位相差を生じさせる層をいう。本発明において、光学異方性層は透明支持体の一方の面上に設けられた配向膜に接するように設けられる。すなわち、光学異方性層は、透明支持体の一方の面上に設けられた配向膜に、他の層を介さずに直接積層される。
また、本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものである。
本発明における光学異方性層は、各種用途に合わせ材料及び製造条件を選択することができるが、重合性液晶性化合物を用いたλ／４膜が一つの好ましい態様である。
【００３２】
まず、光学特性の測定方法について説明する。本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値（ｄ）を基に、以下の式（Ａ）、及び式（ＩＩＩ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００３３】
式（Ａ）：
【００３４】
【数１】
【００３５】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。
【００３６】
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・式（ＩＩＩ）
【００３７】
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０°から＋５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００３８】
なお、本願実施例のＲｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は上記の方法のうち、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものとして算出した。
【００３９】
［光学異方性層のレターデーション］
本発明における光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は８０〜２００ｎｍが好ましく、９０〜１８０ｎｍがより好ましく、１００〜１７０ｎｍが更に好ましい。
また、本発明の光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は８０〜２００ｎｍであり、１００〜１７０ｎｍがより好ましく、１１０〜１６０ｎｍが更に好ましい。
波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）を上記範囲に抑制することにより、例えば、時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に搭載した時の正面のクロストークや、輝度低下を抑制することができる。特に視認者が顔を傾けて見た時に効果が顕著である。
本発明における光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−１００〜−４０ｎｍであることが好ましく、−９０〜−４５ｎｍがより好ましく、−８５〜−５０ｎｍが更に好ましく、−８０〜−５５ｎｍが特に好ましい。
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−７０〜７０ｎｍであり、−６０〜６０ｎｍが好ましく、−５０〜５０ｎｍがより更に好ましく、−２０〜２０ｎｍが特に好ましい。
Ｒｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に搭載した時に斜め方向のクロストークや、輝度低下を抑制することができる。
上記の波長５５０ｎｍにおける、光学フィルムのＲｅ（５５０）とＲｔｈ（５５０）から算出されるＮｚ（＝Ｒｔｈ（５５０）／Ｒｅ（５５０）＋０．５）は−０．５０〜１．５０が好ましく、−０．１０〜１．１０がより好ましく、０．１〜０．９が更に好ましく、０．３〜０．７が特に好ましい。
【００４０】
［不飽和二重結合を有する液晶性化合物］
本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する液晶性化合物（以下、単に「液晶性化合物」とも記載する）を用いて形成される。用いられる液晶性化合物の種類については特に制限されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる光学異方性層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる光学異方性層を用いることもできる。なお本発明では、光学異方性層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、光学異方性層は、該液晶性化合物が重合等によって固定されて形成された層であり、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶性化合物でもよいし、単官能性重合性液晶性化合物でもよい。
【００４１】
光学異方性層を形成するための組成物（光学異方性層形成用組成物）に含まれる液晶性化合物は不飽和二重結合を有する。液晶性化合物が不飽和二重結合を有することで、光学異方性層に隣接するハードコート層や配向膜との密着性を向上させることができる。該液晶性化合物は不飽和二重結合を含む基を有することが好ましく、該不飽和二重結合を含む基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが好ましく挙げられ、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２がより好ましく、（メタ）アクリロイル基が更に好ましい。
【００４２】
液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物（円盤状液晶性化合物とも称する）でもよいし、棒状液晶性化合物でもよいが、本発明の光学フィルムで好ましい光学特性（特に波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーション）を得るためには、ディスコティック液晶性化合物がより好ましい。
【００４３】
前記光学異方性層において、液晶性化合物の分子は、垂直配向、水平配向、ハイブリッド配向及び傾斜配向のいずれかの配向状態に固定化されていることが好ましい。視野角依存性が対称である位相差板を作製するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がフィルム面（光学異方性層の面方向）に対して実質的に垂直であるか、又は、棒状液晶性化合物の長軸がフィルム面（光学異方性層面）に対して実質的に水平であることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面（光学異方性層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が更に好ましい。棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面（光学異方性層面）と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が０°〜２０°の範囲内であることを意味する。０°〜１０°がより好ましく、０°〜５°が更に好ましい。
液晶性化合物の分子をハイブリッド配向させて視野角依存性が非対称である光学補償フィルムを作製する場合、液晶性化合物のダイレクターの平均傾斜角は５〜８５°であることが好ましく、１０〜８０°であることがより好ましく、１５〜７５°であることが更に好ましい。
【００４４】
本発明の光学フィルムにおいて光学異方性層は一層のみからなっていてもよいし、二層以上の光学異方性層の積層体であってもよい。
【００４５】
前記光学異方性層は、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物等の液晶性化合物と、所望により、後述する重合開始剤や配向制御剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上に形成された配向膜上に塗布することで形成することができる。
【００４６】
光学異方性層形成用組成物中における不飽和二重結合を有する液晶性化合物の含有量の好ましい範囲は、組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、５０質量％以上であることが好ましく、７０〜９９質量％であることがより好ましく、８０〜９８質量％であることが更に好ましい。上記範囲にすることで充分な位相差を薄膜で発現させることができる。
【００４７】
また、光学異方性層形成用組成物中における不飽和二重結合を有する化合物の含有量（上記の不飽和二重結合を有する液晶性化合物の含有量と後述の不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の含有量の合計）の好ましい範囲は組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、７０質量％以上であることが好ましく、８０〜９９質量％であることがより好ましく、９０〜９８質量％であることが更に好ましい。上記範囲にすることで、光学異方性層に充分な物理強度を与えることができる。
【００４８】
［ディスコティック液晶性化合物］
本発明では、前記光学フィルムが有する光学異方性層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いるのが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００４９】
本発明において好ましく用いることのできるディスコティック液晶性化合物の具体例としては、特開２００９−９７００２号公報［００３８］〜［００６９］記載の化合物（１，３，５置換ベンゼン型ディスコティック液晶化合物）が挙げられる。また、トリフェニレン化合物で、波長分散の小さいディスコティック液晶性化合物としては、特開２００７−１０８７３２号公報の段落［００６２］〜［００６７］記載の化合物等が挙げられる。
【００５０】
前記のようにディスコティック液晶性化合物を用いて光学異方性層を形成する場合、フィルム面（光学異方性層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲内であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が更に好ましい。
透明支持体に求められる最適なレターデーションは光学異方性層を形成する材料によって異なる。光学異方性層がディスコティック液晶性化合物を含み、該ディスコティック液晶性化合物が上記角度で配向している場合、前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は２０〜１００ｎｍが好ましく、３０〜９０ｎｍがより好ましく、４０〜８０ｎｍが特に好ましい。透明支持体のＲｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、光学フィルムのＲｔｈ（５５０）を前記の好ましい範囲に制御することができる。
また透明支持体の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は０〜１０ｎｍが好ましく、０〜８ｎｍがより好ましく、０〜６ｎｍが特に好ましい。
透明支持体としてセルロースアシレートフィルムを用いると、上記の好ましい厚さ方向のレターデーション及び面内レターデーションを容易に得ることができる。透明支持体としてセルロースアシレートフィルムを用い、かつ、光学異方性層にディスコティック液晶性化合物を用いる態様は、前述した光学フィルムとしての好ましい光学特性を得る上で特に好ましい。
【００５１】
［棒状液晶性化合物］
本発明では、光学異方性層に棒状液晶性化合物を用いてもよい。棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物を重合によって配向を固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、及び特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物を用いることができる。
【００５２】
前記のように透明支持体に求められる最適なレターデーションは光学異方性層を形成する材料によって異なる。光学異方性層が棒状液晶性化合物を含み、該棒状液晶性化合物が上記角度で配向している場合、前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−１２０〜２０ｎｍが好ましく、−１００〜１０ｎｍがより好ましく、−８０〜−５０ｎｍが特に好ましい。透明支持体のＲｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、光学フィルムのＲｔｈ（５５０）を前記の好ましい範囲に制御することができる。
また透明支持体の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は０〜１０ｎｍが好ましく、０〜８ｎｍがより好ましく、０〜６ｎｍが特に好ましい。
【００５３】
［垂直配向促進剤］
前記光学異方性層を形成する際に、液晶性化合物の分子を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御可能な配向制御剤を用いるのが好ましい。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて光学異方性層を形成するのが好ましい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて光学異方性層を形成するのが好ましい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（配向膜界面側垂直配向剤）としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（空気界面側垂直配向剤）としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。以下に垂直配向剤に関して詳細に説明する。
【００５４】
［配向膜界面側垂直配向剤］
本発明に使用可能な配向膜界面側垂直配向剤としては、ピリジニウム誘導体（ピリジニウム塩）が好適に用いられ、化合物の具体例としては、特開２００６−１１３５００号公報明細書中［００５８］〜［００６１］に記載の化合物が挙げられる。
【００５５】
前記光学異方性層形成用の組成物中における前記ピリジニウム誘導体の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、前記組成物（塗布液として調製した場合は溶媒を除いた液晶性組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましい。
【００５６】
［空気界面側垂直配向剤］
空気界面側垂直配向剤としては、下記フッ素系ポリマー（式（ＩＩ）を部分構造として含む）又は一般式（ＩＩＩ）で表される含フッ素化合物が好適に用いられる。
【００５７】
まずフッ素系ポリマー（式（ＩＩ）を部分構造として含む）について説明する。空気界面側垂直配向剤としては、フッ素系ポリマーが、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位とを含む共重合体であることが好ましい。
【００５８】
【化１】
【００５９】
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｌは下記の連結基群から選ばれる２価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表し、
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ４−（Ｒ４は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ５）−（Ｒ５はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基；
Ｑはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）若しくはその塩、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）若しくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝若しくはその塩を表す。
【００６０】
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含有することを特徴とする。ポリマーの種類としては、「改訂 高分子合成の化学」（大津隆行著、発行：株式会社化学同人、１９６８）１〜４ページに記載があり、例えば、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスルホン類、ポリカーボナート類、ポリエーテル類、ポリアセタール類、ポリケトン類、ポリフェニレンオキシド類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリアリレート類、ＰＴＦＥ類、ポリビニリデンフロライド類、セルロース誘導体などが挙げられる。前記フッ素系ポリマーは、ポリオレフィン類であることが好ましい。
【００６１】
前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基を側鎖に有するポリマーである。前記フルオロ脂肪族基は、炭素数１〜１２であるのが好ましく、６〜１０であるのがより好ましい。脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状である場合は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。中でも、直鎖状の炭素数６〜１０のフルオロ脂肪族基が好ましい。フッ素原子による置換の程度については特に制限はないが、脂肪族基中の５０％以上の水素原子がフッ素原子に置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましい。フルオロ脂肪族基は、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エーテル結合、チオエーテル結合、芳香族環などを介してポリマー主鎖と結合した側鎖に含まれる。
【００６２】
フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例として、特開２００６−１１３５００公報の段落［０１１０］〜［０１１４］に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はそれら具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６３】
本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は１，０００，０００以下であるのが好ましく、５００，０００以下であるのがより好ましく、１００，０００以下であり、１００００以上であるのが更に好ましい。この範囲にすることで、溶解性を満足しつつ液晶性化合物の配向制御に有効である。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン（ＰＳ）換算の値として測定可能である。
【００６４】
組成物中における前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜３質量％であるのが更に好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が０．００５質量％以上であると効果が十分であり、また８質量％以下であると、塗膜の乾燥が十分に行われ、光学フィルムとしての性能（例えばレターデーションの均一性等）に優れる。
【００６５】
下記式（ＩＩＩ）で表される含フッ素化合物。
（ＩＩＩ） （Ｒ０）ｍ−Ｌ０−（Ｗ）ｎ
式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ２Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍは１以上の整数を表す。複数個のＲ０は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）若しくはその塩、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）若しくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝若しくはその塩を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００６６】
本発明に使用可能な式（ＩＩＩ）にて表される含フッ素化合物の具体例として、特開２００６−１１３５００公報の段落［０１３６］〜［０１４０］に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はそれら具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６７】
組成物中における前記含フッ素化合物の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜３質量％であるのが更に好ましい。
【００６８】
［重合開始剤］
配向（好ましくは垂直配向）させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００６９】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることが更に好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、１０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、２０〜４００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、３０〜３００ｍＪ／ｃｍ２であることが更に好ましく、５０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることが特に好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。また、紫外線照射時の酸素濃度は０．１％以下まで低下させて良いが、紫外線照射後に光学異方性層表面の不飽和二重結合を残すために、酸素濃度は低下させない方がより好ましい。
【００７０】
光学異方性層の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることが更に好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００７１】
［不飽和二重結合を有する非液晶性化合物］
本発明の光学異方性層形成用組成物には不飽和二重結合を有する非液晶性の化合物を含有することが、隣接するハードコート層や配向膜との密着を強化するために好ましい。
不飽和二重結合を有する化合物は重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーであることが好ましく、重合性不飽和基を３つ以上有する多官能モノマーであることが更に好ましい。
【００７２】
不飽和二重結合を有する化合物としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性官能基を有する化合物が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。特に好ましくは下記の１分子内に３つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する化合物を用いることができる。
【００７３】
上記不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の添加量は、液晶性化合物に対して１〜３０質量％であることが好ましく、２〜２０質量％であることがより好ましく、３〜１５質量％であることが特に好ましい。
【００７４】
重合性の不飽和結合を有する化合物の具体例としては、アルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、ポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類等を挙げることができる。
【００７５】
中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。例えば、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【００７６】
（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類は市販されているものを用いることもでき、新中村化学工業（株）製ＮＫエステル、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ、大阪有機化学工業（株）製ビスコート等を挙げることができる。
【００７７】
不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の添加量は、不飽和二重結合を有する液晶性化合物に対して一般に０．５〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％であることがより好ましく、１〜１０質量％であることが更に好ましく、２〜８質量％であることが特に好ましい。上記添加量が０．５質量％以上であると、密着改良効果が十分に得られるため好ましい。また、３０質量％以下であると、膜厚当たりの位相差が低下しにくい点で優れる。
【００７８】
［光学異方性層の他の添加剤］
上記の液晶性化合物等と共に、可塑剤、界面活性剤を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００７９】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特開２００５−６２６７３号明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。
【００８０】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。
液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃が更に好ましい。
【００８１】
本発明の液晶性化合物を含有する光学異方性層の表面は、液晶性化合物が欠陥なく配向するためには、平滑であることが好ましい。粗さ曲線の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）の範囲としては、０〜０．０５μｍが好ましく、更に好ましくは０．０１〜０．０４μｍである。このような平滑な表面では、ロール状態で対向するハードコート層側表面との接触により、液晶性化合物を配向させるための含フッ素化合物が転写しやすい傾向がある。しかしながら、本発明は、対向するハードコート層側表面の形状や表面自由エネルギーを特定範囲にすることで解決できる。
【００８２】
［塗布溶剤］
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８３】
［塗布方法］
塗布液の塗布は、公知の方法（例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００８４】
［配向膜］
本発明の光学フィルムは、前記透明支持体と前記光学異方性層の間に配向膜を有する。本発明では、配向膜の表面に前記光学異方性層形成用組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させることが好ましい。配向膜は液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上で利用するのが好ましい。
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
【００８５】
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。
【００８６】
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％が更に好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は１００〜５０００であることが好ましい。
【００８７】
前記配向膜において、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性化合物を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用することができる。
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性化合物を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる液晶性化合物とを共重合させることができる。その結果、液晶性化合物と液晶性化合物との間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして液晶性化合物と配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学異方性層と配向膜の密着性を著しく改善することができる。すなわち、本発明の光学フィルムにおいては、配向膜と光学異方性層が共有結合していることが好ましい。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、光学異方性層に含まれる液晶性化合物と同様に、不飽和二重結合基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載の不飽和二重結合基を有する化合物等が挙げられる。
【００８８】
光学異方性層と配向膜の密着性をより強くするために、配向膜ポリマーに不飽和二重結合を導入した上に、配向膜に光重合開始剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。
【００８９】
配向膜形成用組成物中における不飽和二重結合を有する化合物の含有量の好ましい範囲は、組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、配向膜自身膜硬度と光学異方性層の密着性を得るために、５０〜１００質量％であることが好ましく、６０〜１００質量％であるのがより好ましく、７０〜１００質量％であるのが更に好ましい。
【００９０】
光重合開始剤の使用量は、配向膜形成用組成物の不飽和二重結合基を有する化合物に対して０．５〜１５質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがより好ましく、１〜６質量％であることが特に好ましい。
【００９１】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［００２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００９２】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％が更に好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることが更に好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００９３】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤及び添加剤を含む溶液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることが更に好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００９４】
配向膜形成時に利用する塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましく、０．２〜５．０μｍがより好ましく、０．３〜３．０μｍが更に好ましく、０．４〜２．０μｍが特に好ましい。加熱乾燥は、２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５が好ましい。
【００９５】
配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００９６】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
【００９７】
配向膜のラビング処理面に前記組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させることで、前記光学異方性層を形成することができる。
【００９８】
[ハードコート層]
本発明の光学フィルムにおけるハードコート層について説明する。
本発明において、ハードコート層とは、該層を形成することで透明支持体の鉛筆硬度が上昇する層をいう。実用的には、ハードコート層積層後の鉛筆硬度（ＪＩＳ Ｋ５４００）はＨ以上が好ましく、更に好ましくは２Ｈ以上であり、最も好ましくは３Ｈ以上である。
ハードコート層の厚みは、０．４〜３５μｍが好ましく、更に好ましくは１〜３０μｍであり、最も好ましくは１．５〜２０μｍである。
本発明においてハードコート層は１層でも複数でもかまわない。ハードコート層が複数層の場合、全てのハードコート層の膜厚の合計が上位範囲であることが好ましい。
本発明の光学フィルムのハードコート層の表面は平坦であって凹凸があっても構わない。また、必要に応じて、表面凹凸や内部散乱付与のためにハードコート層に透光性粒子を含有させることもできる。
【００９９】
［ハードコート層形成材料物］
本発明において、ハードコート層は、不飽和二重結合を有する化合物、重合開始剤、必要に応じて、透光性粒子、含フッ素又はシリコーン系化合物、溶剤を含有する組成物を、支持体上に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。以下各成分について説明する。
【０１００】
［不飽和二重結合を有する化合物］
本発明のハードコート層形成用組成物には不飽和二重結合を有する化合物を含有することができる。不飽和二重結合を有する化合物はバインダーとして機能することができ、重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーであることが好ましい。該重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーは、硬化剤として機能することができ、塗膜の強度や耐擦傷性を向上させることが可能となる。重合性不飽和基は３つ以上であることがより好ましい。これらモノマーは、１又は２官能のモノマーと３官能以上のモノマーを併用して用いることもできる。
【０１０１】
不飽和二重結合を有する化合物としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性官能基を有する化合物が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。特に好ましくは下記の１分子内に３つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する化合物を用いることができる。
【０１０２】
重合性の不飽和結合を有する化合物の具体例としては、アルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、ポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類等を挙げることができる。
【０１０３】
中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。例えば、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【０１０４】
（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類は市販されているものを用いることもでき、新中村化学工業（株）社製ＮＫエステル Ａ−ＴＭＭＴ、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、大阪有機化学工業（株）製ビスコート等を挙げることができる。多官能モノマーについては、特開２００９−９８６５８号公報の段落［０１１４］〜［０１２２］に記載されており、本発明においても同様である。
【０１０５】
不飽和二重結合を有する化合物としては、水素結合性の置換基を有する化合物であることが、支持体との密着性、低カール、後述する含フッ素又はシリコーン系化合物の固定性の点から好ましい。水素結合性の置換基とは、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンなどの電気陰性度が大きな原子と水素原子とが共有結合で結びついた置換基を指し、具体的にはＯＨ−、ＳＨ−、−ＮＨ−、ＣＨＯ−、ＣＨＮ−などが挙げられ、ウレタン（メタ）アクリレート類や水酸基を有する（メタ）アクリレート類が好ましい。市販されている（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレートを用いることもでき、新中村化学工業（株）社製ＮＫオリゴ Ｕ４ＨＡ、同ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０等を挙げることができる。
【０１０６】
本発明のハードコート層形成用組成物中の不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、十分な重合率を与えて硬度などを付与するため、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、５０質量％以上が好ましく、６０〜９９質量％がより好ましく、７０〜９９質量％が更に好ましく、８０〜９９質量％が特に好ましい。
【０１０７】
［透光性粒子］
本発明のハードコート層に透光性粒子を含有させることで、ハードコート層表面に凹凸形状を付与したり、内部ヘイズを付与することもできる。
【０１０８】
ハードコート層に用いることができる透光性粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子（屈折率１．４９）、架橋ポリ（アクリル−スチレン）共重合体粒子（屈折率１．５４）、メラミン樹脂粒子（屈折率１．５７）、ポリカーボネート粒子（屈折率１．５７）、ポリスチレン粒子（屈折率１．６０）、架橋ポリスチレン粒子（屈折率１．６１）、ポリ塩化ビニル粒子（屈折率１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド粒子（屈折率１．６８）、シリカ粒子（屈折率１．４６）、アルミナ粒子（屈折率１．６３）、ジルコニア粒子、チタニア粒子、又は中空や細孔を有する粒子等が挙げられる。
【０１０９】
なかでも架橋ポリ（（メタ）アクリレート）粒子、架橋ポリ（アクリル−スチレン）粒子が好ましく用いられ、これらの粒子の中から選ばれた各透光性粒子の屈折率にあわせてバインダーの屈折率を調整することにより、本発明の光学フィルムのハードコート層に好適な表面凹凸、表面ヘイズ、内部ヘイズ、全ヘイズを達成することができる。
【０１１０】
バインダー（透光性樹脂）の屈折率は、１．４５〜１．７０であることが好ましく、より好ましくは１．４８〜１．６５である。
また、透光性粒子と、ハードコート層のバインダーとの屈折率の差（「透光性粒子の屈折率」−「該透光性粒子を除くハードコート層の屈折率」）は、絶対値として、好ましくは０．０５未満であり、より好ましくは０．００１〜０．０３０、更に好ましくは０．００１〜０．０２０である。ハードコート層中の透光性粒子とバインダーとの屈折率の差を０．０５未満にすると、透光性粒子による光の屈折角度が小さくなり、散乱光が広角まで広がらず、光学異方性層の透過光の偏光を解消するなどの悪化作用が無く好ましい。
【０１１１】
上記の粒子とバインダーの屈折率差を実現するためには、透光性粒子の屈折率を調節しても、バインダーの屈折率を調節してもよい。
好ましい第１の態様としては、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを主成分としたバインダー（硬化後の屈折率が１．５０〜１．５３）とアクリル含率５０〜１００質量パーセントである架橋ポリ（メタ）アクリレート／スチレン重合体からなる透光性粒子を組み合わせて用いることが好ましい。低屈折率であるアクリル成分と高屈折率であるスチレン成分の組成比を調節することで、透光性粒子とバインダーとの屈折率差を０．０５未満にすることが容易である。アクリル成分とスチレン成分の比率は質量比で５０／５０〜１００／０が好ましく、更に好ましくは６０／４０〜１００／０であり、最も好ましくは６５／３５〜９０／１０である。架橋ポリ（メタ）アクリレート／スチレン重合体からなる透光性粒子の屈折率としては、１．４９〜１．５５が好ましく、更に好ましくは１．５０〜１．５４であり、最も好ましくは１．５１〜１．５３である。
好ましい第２の態様としては、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを主成分としたバインダーに対して、１〜１００ｎｍの平均粒子サイズの無機微粒子を併用することで、モノマーと無機微粒子から形成されるバインダーの屈折率を調節し、既存の透光性粒子との屈折率差を調節するものである。無機粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つの金属の酸化物、具体例としては、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＩＴＯ等が挙げられる。好ましくは、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられる。これら無機粒子は、モノマーの総量に対して１〜９０質量％の範囲で混合して用いることができ、好ましくは５〜６５質量％である。
ここで、該透光性粒子を除くハードコート層の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。前記透光性粒子の屈折率は、屈折率の異なる２種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中に透光性粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで測定される。
【０１１２】
透光性粒子の平均粒径は、１．０〜１２μｍが好ましく、より好ましくは３．０〜１２μｍ、更に好ましくは４．０〜１０．０μｍ、最も好ましくは４．５〜８μｍである。屈折率差及び粒子サイズを上記範囲に設定することで、光の散乱角度分布が広角にまで広がらず、ディスプレイの文字ボケ、コントラスト低下を引き起こしにくい。添加する層の膜厚を厚くする必要がなく、カールやコスト上昇といった問題が生じにくい点で、１２μｍ以下が好ましい。更に上記範囲内にすることは、塗工時の塗布量を抑えられ、乾燥が速く、乾燥ムラ等の面状欠陥を生じにくい点でも好ましい。
【０１１３】
透光性粒子の平均粒径の測定方法は、粒子の平均粒径を測る測定方法であれば、任意の測定方法が適用できるが、好ましくは透過型電子顕微鏡（倍率５０万〜２００万倍）で粒子の観察を行い、粒子１００個を観察し、その平均値をもって平均粒子径とできる。
【０１１４】
透光性粒子の形状は特に限定されないが、真球状粒子の他に、異形粒子（例えば、非真球状粒子）といった形状の異なる透光性粒子を併用して用いてもよい。特に非真球状粒子の短軸をハードコート層の法線方向にそろえると、真球粒子に比べ、粒子径が小さなものが使用できるようになる。
【０１１５】
前記透光性粒子は、ハードコート層全固形分中に０．１〜４０質量％含有されるように配合されることが好ましい。より好ましくは１〜３０質量％、更に好ましくは１〜２０質量％、である。透光性粒子の配合比を上記範囲にすることで内部ヘイズを好ましい範囲に制御することができる。
【０１１６】
また、透光性粒子の塗布量は、好ましくは１０〜２５００ｍｇ／ｍ２、より好ましくは３０〜２０００ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１００〜１５００ｍｇ／ｍ２である。
【０１１７】
＜透光性粒子調製、分級法＞
透光性粒子の製造法は、懸濁重合法、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、分散重合法、シード重合法等を挙げることができ、いずれの方法で製造されてもよい。これらの製造法は、例えば「高分子合成の実験法」（大津隆行、木下雅悦共著、化学同人社）１３０頁及び１４６頁から１４７頁の記載、「合成高分子」１巻、ｐ．２４６〜２９０、同３巻、ｐ．１〜１０８等に記載の方法、及び特許第２５４３５０３号明細書、同第３５０８３０４号明細書、同第２７４６２７５号明細書、同第３５２１５６０号明細書、同第３５８０３２０号明細書、特開平１０−１５６１号公報、特開平７−２９０８号公報、特開平５−２９７５０６号公報、特開２００２−１４５９１９号公報等に記載の方法を参考にすることができる。
【０１１８】
透光性粒子の粒度分布はヘイズ値と拡散性の制御、塗布面状の均質性から単分散性粒子が好ましい。粒子径の均一さを表すＣＶ値は１５％以下が好ましく、より好ましくは１３％以下、更に好ましくは１０％以下である。更に平均粒子径よりも２０％以上粒子径が大きな粒子を粗大粒子と規定した場合、この粗大粒子の割合は全粒子数の１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以下であり、更に好ましくは０．０１％以下である。このような粒度分布を持つ粒子は、調製又は合成反応後に、分級することも有力な手段であり、分級の回数を上げることやその程度を強くすることで、望ましい分布の粒子を得ることができる。
分級には風力分級法、遠心分級法、沈降分級法、濾過分級法、静電分級法等の方法を用いることが好ましい。
【０１１９】
［光重合開始剤］
次に、ハードコート層形成用組成物に含有させることができる光重合開始剤について説明する。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開２００９−０９８６５８号公報の段落［０１３３］〜［０１５１］に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
【０１２０】
「最新ＵＶ硬化技術」｛（株）技術情報協会｝（１９９１年）、ｐ．１５９、及び、「紫外線硬化システム」加藤清視著（平成元年、総合技術センター発行）、ｐ．６５〜１４８にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
【０１２１】
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製の「イルガキュア６５１」、「イルガキュア１８４」、「イルガキュア８１９」、「イルガキュア９０７」、「イルガキュア１８７０」（ＣＧＩ−４０３／Ｉｒｇ１８４＝７／３混合開始剤）、「イルガキュア５００」、「イルガキュア３６９」、「イルガキュア１１７３」、「イルガキュア２９５９」、「イルガキュア４２６５」、「イルガキュア４２６３」、「イルガキュア１２７」、“ＯＸＥ０１”等；日本化薬（株）製の「カヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ」、「カヤキュアーＢＰ−１００」、「カヤキュアーＢＤＭＫ」、「カヤキュアーＣＴＸ」、「カヤキュアーＢＭＳ」、「カヤキュアー２−ＥＡＱ」、「カヤキュアーＡＢＱ」、「カヤキュアーＣＰＴＸ」、「カヤキュアーＥＰＤ」、「カヤキュアーＩＴＸ」、「カヤキュアーＱＴＸ」、「カヤキュアーＢＴＣ」、「カヤキュアーＭＣＡ」など；サートマー社製の“Ｅｓａｃｕｒｅ（ＫＩＰ１００Ｆ，ＫＢ１，ＥＢ３，ＢＰ，Ｘ３３，ＫＴＯ４６，ＫＴ３７，ＫＩＰ１５０，ＴＺＴ）”等、及びそれらの組み合わせが好ましい例として挙げられる。
【０１２２】
本発明のハードコート層形成用組成物中の光重合開始剤の含有量は、ハードコート層形成用組成物に含まれる重合可能な化合物を重合させるのに十分多く、かつ開始点が増えすぎないよう十分少ない量に設定するという理由から、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．５〜８質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。
【０１２３】
[溶剤]
本発明のハードコート層形成用組成物は、溶剤を含有することができる。溶剤としては、モノマーの溶解性、透光性粒子の分散性、塗工時の乾燥性等を考慮し、各種溶剤を用いることができる。係る有機溶剤としては、例えばジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、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、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、２−メトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸エチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、１，２−ジアセトキシアセトン、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、アセト酢酸エチル等メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２４】
本発明のハードコート層形成用組成物の固形分の濃度は２０〜８０質量％の範囲となるように溶媒を用いるのが好ましく、より好ましくは３０〜７５質量％であり、更に好ましくは４０〜７０質量％である。
【０１２５】
本発明の光学フィルムとしては、長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状であることが好ましい。
【０１２６】
［光学フィルムの層構成］
本発明の光学フィルムは、透明支持体の一方の面上にハードコート層を有し、もう一方の面上に光学異方性層を有するが、更に目的に応じて、必要な機能層を単独又は複数層設けてもよい。例えば、反射防止層（低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層）、帯電防止層、紫外線吸収層などを設けることができる。ハードコート層が、帯電防止性、紫外線吸収性を有していてもよい。
【０１２７】
本発明の光学フィルムのより具体的な層構成の例を下記に示す。
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／オーバーコート層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／高屈折率層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層／防汚層
上記構成のなかでも、ハードコート層側の透明支持体とは反対側の最表層には、低屈折率層が設けられていることが好ましい。
【０１２８】
［低屈折率層の材料］
以下に低屈折率層の材料について説明する。
【０１２９】
［無機微粒子］
低屈折率化、耐擦傷性改良の観点から、低屈折率層に無機微粒子を用いることが好ましい。該無機微粒子は、平均粒子サイズが５〜１２０ｎｍであれば特に制限はないが、低屈折率化の観点からは、無機の低屈折率粒子が好ましい。
【０１３０】
無機微粒子としては、低屈折率であることからフッ化マグネシウムやシリカの微粒子が挙げられる。特に、屈折率、分散安定性、コストの点でシリカ微粒子が好ましい。これら無機粒子のサイズ（１次粒径）は、５〜１２０ｎｍが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍ、更に好ましくは２０〜１００ｎｍ、最も好ましくは３０〜９０ｎｍである。
【０１３１】
無機微粒子の粒径が小さすぎると、耐擦傷性の改良効果が少なくなり、大きすぎると低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりといった外観、積分反射率が悪化する。また、後述の中空シリカ微粒子を用いた場合は粒径が小さすぎると、空腔部の割合が減り屈折率の充分な低下が見込めない。無機微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であってもよい。
【０１３２】
無機微粒子の塗設量は、１ｍｇ／ｍ２〜１００ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは５ｍｇ／ｍ２〜８０ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１０ｍｇ／ｍ２〜６０ｍｇ／ｍ２である。少なすぎると、充分な低屈折率化が見込めなかったり、耐擦傷性の改良効果が減ったりし、多すぎると、低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりなどの外観や積分反射率が悪化する。
【０１３３】
（多孔質又は中空の微粒子）
低屈折率化を図るには、多孔質又は中空構造の微粒子を使用することが好ましい。特に中空構造のシリカ粒子を用いることが好ましい。これら粒子の空隙率は、好ましくは１０〜８０％、更に好ましくは２０〜６０％、最も好ましくは３０〜６０％である。中空微粒子の空隙率を上述の範囲にすることが、低屈折率化と粒子の耐久性維持の観点で好ましい。
【０１３４】
多孔質又は中空粒子がシリカの場合には、微粒子の屈折率は、１．１０〜１．４０が好ましく、更に好ましくは１．１５〜１．３５、最も好ましくは１．１５〜１．３０である。ここでの屈折率は粒子全体として屈折率を表し、シリカ粒子を形成している外殻のシリカのみの屈折率を表すものではない。
【０１３５】
また、中空シリカは粒子平均粒子サイズの異なるものを２種以上併用して用いることができる。ここで、中空シリカの平均粒径は電子顕微鏡写真から求めることができる。
【０１３６】
本発明において中空シリカの比表面積は、２０〜３００ｍ２／ｇが好ましく、更に好ましくは３０〜１２０ｍ２／ｇ、最も好ましくは４０〜９０ｍ２／ｇである。表面積は窒素を用いＢＥＴ法で求めることができる。
【０１３７】
本発明においては、中空シリカと併用して空腔のないシリカ粒子を用いることができる。空腔のないシリカの好ましい粒子サイズは、３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、更に好ましくは３５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、最も好ましくは４０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。
【０１３８】
［無機微粒子の表面処理方法］
また、本発明においては無機微粒子は常法によりシランカップリング剤等により表面処理して用いることができる。
特に、低屈折率層形成用バインダーへの分散性を改良するために、無機微粒子の表面はオルガノシラン化合物の加水分解物及び／又はその部分縮合物により処理がされているのが好ましく、処理の際に、酸触媒及び金属キレート化合物のいずれか、あるいは両者が使用されることが更に好ましい。無機微粒子の表面の処理方法については、特開２００８−２４２３１４号公報の段落番号［００４６］〜［００７６］に記載されており、該文献に記載されたオルガノシラン化合物、シロキサン化合物、表面処理の溶媒、表面処理の触媒、金属キレート化合物などは本発明においても好適に用いることができる。
【０１３９】
低屈折率層には、（ｂ２）重合性不飽和基を有する含フッ素又は非含フッ素モノマーを用いることができる。非含フッ素モノマーについては、ハードコート層で使用できるとして説明した不飽和二重結合を有する化合物も用いることが好ましい。含フッ素のモノマーとしては、下記一般式（１）で表され、フッ素を３５質量％以上含有し、全ての架橋間分子量の計算値が５００よりも小さい含フッ素多官能モノマー（ｄ）を用いることが好ましい。
一般式（１）： Ｒｆ２｛−（Ｌ）ｍ−Ｙ｝ｎ
（一般式（１）中、Ｒｆ２は少なくとも炭素原子及びフッ素原子を含むｎ価の基を表し、ｎは３以上の整数を表す。Ｌは単結合又は二価の連結基を表し、ｍは０又は１を表す。Ｙは重合性不飽和基を表す。）
Ｒｆ２は酸素原子及び水素原子の少なくともいずれかを含んでも良い。また、Ｒｆ２は鎖状（直鎖又は分岐）又は環状である。
【０１４０】
Ｙは、不飽和結合を形成する２つの炭素原子を含む基であることが好ましく、ラジカル重合性の基であることがより好ましく、（メタ）アクリロイル基、アリル基、α−フルオロアクリロイル基、及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２から選ばれるものが特に好ましい。これらの中でも、重合性の観点から、より好ましいのは、ラジカル重合性を有する（メタ）アクリロイル基、アリル基、α−フルオロアクリロイル基、及びＣ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２である。
【０１４１】
Ｌは二価の連結基を表し、詳しくは、炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、炭素数１〜１０のアルキレン基と−Ｏ−、−Ｓ−又はＮ（Ｒ）−を組み合わせて得られる基、炭素数６〜１０のアリーレン基と−Ｏ−、−Ｓ−又はＮ（Ｒ）−を組み合わせて得られる基を表す。Ｒは水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。Ｌがアルキレン基又はアリーレン基を表す場合、Ｌで表されるアルキレン基及びアリーレン基はハロゲン原子で置換されていることが好ましく、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
一般式（１）で表される化合物の具体例は、特開２０１０−１５２３１１号公報[０１２１]〜[０１６３]段落に記載されている。
【０１４２】
［光学フィルムの製造方法］
本発明の光学フィルムの製造方法は、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成用組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する。
前記半硬化状態の光学異方性層とは、光学異方性層に含まれる不飽和二重結合を有する液晶性化合物の二重結合の残存率が電離放射線を照射する前の二重結合の量の３０％以上であることを意味し、３０〜８０％であることが好ましく、二重結合の残存率が４０〜７０％であることがより好ましく、４５〜６５％であることが更に好ましい。
半硬化状態の光学異方性層を形成するためには、電離放射線照射の照射量が１０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、２０〜４００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、３０〜３００ｍＪ／ｃｍ２であることが更に好ましく、５０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることが特に好ましい。
上記のように光学異方性層の不飽和二重結合を残して、該半硬化状態の光学異方性層上に直接ハードコート層形成用組成物を塗布し、該ハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化することで、光学異方性層とハードコート層との界面で不飽和二重結合の重合により共有結合が形成されるため（光学異方性層を構成する液晶性化合物の不飽和二重結合とハードコート層を構成する化合物の不飽和二重結合とが重合し共有結合を形成するため）、密着性を向上させることができる。
【０１４３】
（ハードコート層の塗布方法）
本発明の光学フィルムに係るハードコート層は以下の方法で形成することができる。
まずハードコート層形成用組成物が調製される。次に、該組成物をディップコート法、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、ダイコート法等により透明支持体上に塗布し、加熱・乾燥する。マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイコート法（米国特許２６８１２９４号明細書、特開２００６−１２２８８９号公報参照）がより好ましく、ダイコート法が特に好ましい。
【０１４４】
ハードコート層は、透明支持体上に塗布した後、溶剤を乾燥するために加熱されたゾーンにウェブで搬送される。その際の乾燥ゾーンの温度は２５℃〜１４０℃が好ましく、乾燥ゾーンの前半は比較的低温であり、後半は比較的高温であることが好ましい。但し、各層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。例えば、紫外線硬化樹脂と併用される市販の光ラジカル発生剤のなかには１２０℃の温風中で数分以内にその数１０％前後が揮発してしまうものもあり、また、単官能、２官能のアクリレートモノマー等は１００℃の温風中で揮発が進行するものもある。そのような場合には、前記のようにハードコート層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。
【０１４５】
また、ハードコート層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後の乾燥風は、前記塗布組成物の固形分濃度が１〜５０％の間は塗膜表面の風速が０．１〜２ｍ／秒の範囲にあることが、乾燥ムラを防止するために好ましい。
また、ハードコート層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後、乾燥ゾーン内で基材フィルムの塗布面とは反対の面に接触する搬送ロールと基材フィルムとの温度差が０℃〜２０℃以内とすると、搬送ロール上での伝熱ムラによる乾燥ムラが防止でき、好ましい。
【０１４６】
溶剤の乾燥ゾーンの後に、ウェブで電離放射線照射によりハードコート層を硬化させるゾーンを通過させ、塗膜を硬化する。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより１０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の紫外線を照射して塗膜を硬化するのが好ましい。その際、ウェブの幅方向の照射量分布は中央の最大照射量に対して両端まで含めて５０〜１００％の分布が好ましく、８０〜１００％の分布がより好ましい。更に表面硬化を促進する為に窒素ガス等をパージして酸素濃度を低下する必要がある際には、酸素濃度０．０１％〜５％が好ましく、幅方向の分布は酸素濃度で２％以下が好ましい。紫外線照射の場合、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。また、硬化反応を促進するために、硬化時に温度を高めることもでき、２５〜１００℃が好ましく、更に好ましくは３０〜８０℃、最も好ましくは４０〜７０℃である。
【０１４７】
このようにして本発明のハードコート層が塗布・乾燥・硬化できる。また必要に応じてその他の機能層を設けることもできる。ハードコート層に加えてその他の機能層を積層する場合には、複数の層を同時に塗布してもよいし、逐次塗布してもよい。それらの層の製造方法は、ハードコート層の製造方法に準じて行うことができる。
【０１４８】
［偏光板］
本発明の偏光板は、偏光膜と該偏光膜の両面を保護する２枚の保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が本発明の光学フィルムであることが好ましい。
本発明の偏光板は、少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が前記本発明の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側と前記偏光膜とが貼合された偏光板であることがより好ましい。ここで、透明支持体側と偏光膜との貼合は、直接又は接着剤層や粘着剤層を介して貼り合わされることが好ましい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造することができる。
【０１４９】
偏光板は、光学フィルムの透明支持体側が接着剤又は他の基材を介して偏光膜に接着しており、偏光膜のもう一方の側にも保護フィルムを有する構成が好ましく、更に好ましくは、光学フィルムの透明支持体が接着剤を介して直接偏光膜に接着している構成である。透明支持体と偏光膜の間の接着性を改良するために、透明支持体の表面は表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理、鹸化処理、溶剤洗浄）を実施することが好ましい。また、透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
また、偏光板を構成するもう一方の保護フィルムの偏光膜と反対側の面には粘着剤層を有していても良い。
【０１５０】
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いることにより、λ／４膜などに期待される光学性能に加え、物理強度、防汚性、耐久性に優れた偏光板が作製できる。
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置用表面フィルムとして好適に用いられる。
【０１５１】
また、本発明の偏光板は、光学補償機能を有することもできる。その場合、偏光膜の一方の面に本発明の光学フィルムを保護フィルムとして用い、別の面に光学補償フィルムを保護フィルムとして用いることが好ましい。
【０１５２】
［画像表示装置］
本発明の光学フィルム及び偏光板は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）のような画像表示装置に好適に用いられる。特に液晶表示装置に用いることが好ましく、立体画像表示装置（３Ｄ表示装置）に適している。中でも時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に用いられることが特に好ましい。
【０１５３】
一般的に、液晶表示装置は、液晶セル及びその両側に配置された２枚の偏光板を有し、液晶セルは、２枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の液晶表示装置の好ましい態様は、視認側から、前記本発明における光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、ハードコート層が視認側に、透明支持体が偏光膜側になるように配置された液晶表示装置である。
液晶セルは、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモードであることが好ましい。
【実施例】
【０１５４】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴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具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「％」は質量基準である。
【０１５５】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ１）の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、固形分濃度２２質量％のセルロースアセテート溶液（ドープＡ）を調製した。
【０１５６】
［セルロースアセテート溶液（ドープＡ）の組成］
アセチル置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
紫外線吸収剤（チヌビン３２８ チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
０．９質量部
紫外線吸収剤（チヌビン３２６ チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
０．２質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１５７】
上記ドープＡに平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）をセルロースアセテート１００質量部に対して０．０２質量部添加したマット剤入りドープＢを調製した。ドープＢはドープＡと同じ溶剤組成で固形分濃度が１９質量％になるように調節した。
【０１５８】
ドープＡを主流とし、マット剤入りドープＢを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ１を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層はそれぞれ厚みが３μｍに、主流は厚みが７４μｍになるように流量を調節した。
【０１５９】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ１の幅は２３００ｍｍであり、厚さは８０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は４５ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は３．８％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
レターデーションの測定は本明細書に記載の方法で行った。
透過率は、分光光度計で測定した。
【０１６０】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ２）の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、固形分濃度２２質量％のセルロースアセテート溶液（ドープＣ）を調製した。
［セルロースアセテート溶液（ドープＣ）の組成］
アセチル置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１６１】
上記ドープＣに平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）をセルロースアセテート１００質量部に対して０．０２質量部添加したマット剤入りドープＤを調製した。ドープＤはドープＣと同じ溶剤組成で固形分濃度が１９質量％になるように調節した。
【０１６２】
ドープＣを主流とし、マット剤入りドープＤを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ２を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層は厚みがそれぞれ３μｍに、主流は厚みが７４μｍになるように流量を調節した。
【０１６３】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ２の幅は２３００ｍｍであり、厚さは８０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は４５ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１６４】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ３）の作製＞
ドープＣを主流とし、マット剤入りドープＤを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ３を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層はそれぞれ厚みが３μｍに、主流は厚みが３４μｍになるように流量を調節した。
【０１６５】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ３の幅は２３００ｍｍであり、厚さは４０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は２０ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１６６】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ４）の作製＞
（セルロースアセテート溶液Ｅの調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ｅを調製した。
［セルロースアセテート溶液Ｅの組成］
アセチル置換度２．９４のセルロースアセテート １００質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ４０２質量部
メタノール（第２溶媒） ６０質量部
【０１６７】
（マット剤溶液の調製）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）を２０質量部、メタノール８０質量部を３０分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、更に３０分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
［マット剤溶液組成］
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子分散液 １０．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ７６．３質量部
メタノール（第２溶媒） ３．４質量部
セルロースアセテート溶液Ｅ １０．３質量部
【０１６８】
（添加剤溶液の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液を調製した。
［添加剤溶液組成］
下記の光学的異方性低下剤 ４９．３質量部
下記の波長分散調整剤 ４．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ５８．４質量部
メタノール（第２溶媒） ８．７質量部
セルロースアセテート溶液Ｅ １２．８質量部
【０１６９】
【化２】
【０１７０】
【化３】
【０１７１】
（セルロースアセテートフィルムの作製）
上記セルロースアセテート溶液Ｅを９４．６質量部、マット剤溶液を１．３質量部、添加剤溶液４．１質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物及び波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ１２質量％、１．２質量％であった。残留溶剤量３０質量％でフィルムをバンドから剥離し、１４０℃で４０分間乾燥させ、幅２３００ｍｍ、厚さ８０μｍの長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ４を製造した。得られたフィルムの面内レターデーション（Ｒｅ）は１ｎｍ（遅相軸はフィルム長手方向と垂直な方向）、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は−１ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１７２】
＜光学基材Ｆ１の作成＞
《液晶性化合物を含む光学異方性層の形成》
（アルカリ鹸化処理）
セルロースアセテートフィルムＴ１を、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した後に、フィルムのバンド面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ２で塗布し、１１０℃に加熱した（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ２塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１７３】
［アルカリ溶液組成］
水酸化カリウム ４．７質量部
水 １５．８質量部
イソプロパノール ６３．７質量部
界面活性剤 ＳＦ−１：Ｃ１４Ｈ２９Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２０Ｈ
１．０質量部
プロピレングリコール １４．８質量部
【０１７４】
（配向膜の形成）
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥した。配向膜の厚みは０．７μｍだった。
【０１７５】
［配向膜塗布液の組成］
下記の変性ポリビニルアルコール １００質量部
水 ３７１０質量部
メタノール １１９０質量部
グルタルアルデヒド ５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー２９５９、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
３質量部
【０１７６】
【化４】
【０１７７】
（ディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層の形成）
上記作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は反時計回りに４５°の方向とした。
【０１７８】
下記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液を上記作製した配向膜上に＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は３６ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及びディスコティック液晶性化合物の配向熟成のために、１２０℃の温風で９０秒間加熱した。続いて、８０℃にて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１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して液晶性化合物の配向を固定化し、厚さ１．６μｍの光学異方性層を形成し巻き取り、光学基材Ｆ１を得た。
作製した光学基材Ｆ１は、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍあった。支持体の長さ方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。ディスコティック液晶性化合物の円盤面のフィルム面に対する平均傾斜角は９０°であり、ディスコティック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることを確認した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１７９】
［光学異方性層塗布液の組成］
下記のディスコティック液晶性化合物 １００質量部
下記アクリレートモノマー ５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
３質量部
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製） １質量部
下記のピリジニウム塩 ０．５質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ１） ０．２質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ３） ０．１質量部
メチルエチルケトン １８９質量部
【０１８０】
【化５】
【０１８１】
アクリレートモノマー：
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）
【０１８２】
【化６】
【０１８３】
【化７】
【０１８４】
【化８】
【０１８５】
＜光学基材Ｆ２〜Ｆ１０の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、光学異方性層に紫外線を照射する際の照射量を表１に記載した条件に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２〜Ｆ１０を作製した。作製した光学基材Ｆ２〜Ｆ１０はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８６】
＜光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、配向膜塗布液組成物中の光重合開始剤を表１に記載した量（質量部）に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７を作製した。作製した光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８７】
＜光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、光学異方性層塗布液中のアクリレートモノマーの量（質量部）と光学異方性層の膜厚（μｍ）を表１に記載のように変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２を作製した。作製した光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８８】
＜光学基材Ｆ２３の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、配向膜塗布液組成物中の変性ポリビニルアルコールを以下のものに変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２３を作製した。作製した光学基材Ｆ２３は、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８９】
【化９】
【０１９０】
＜光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、セルロースアセテートフィルムをＴ２〜Ｔ４に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６を作製した。作製した光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９１】
＜光学基材Ｆ２７〜Ｆ３４の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）の値が表１に示す値になるように光学異方性層の厚みを変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２７〜Ｆ３４を作製した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は全て０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９２】
＜光学基材Ｆ３５の作成＞
光学基材Ｆ１で使用した光学異方性層形成前の基材（配向膜を形成したもの）の配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は反時計回りに４５°の方向とした。
配向膜上に特開２００４−２７２２０２号公報の［０１１７］に記載の第１光学異方性用塗布液（下記棒状液晶性化合物を含む）を用い、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍになるように塗布量を調整し、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して液晶性化合物の配向を固定化し、光学異方性層を形成し巻き取り、光学基材Ｆ３５を得た。
棒状液晶性化合物
【０１９３】
【化１０】
【０１９４】
作製した光学基材Ｆ３５は、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍあった。支持体の長手方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。棒状液晶性化合物のフィルム面に対する平均傾斜角は０°であり、棒状液晶性化合物がフィルム面に対して水平に配向していることを確認した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９５】
＜光学基材Ｆ３６の作成＞
光学基材Ｆ３５に対し、セルロースアセテートフィルムをＴ４に変更した以外は光学基材Ｆ３５の製造方法と同様に光学基材Ｆ３６を得た。
支持体の長手方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。棒状液晶性化合物のフィルム面に対する平均傾斜角は０°であり、棒状液晶がフィルム面に対して水平に配向していることを確認した。５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍあった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９６】
〔ハードコート層の積層〕
下記に示す各層形成用塗布液を調製した。
（ハードコート層用塗布液ＨＣ−１の調製）
ＰＥＴ−３０（１００％） ６０．０ｇ
ビスコート３６０（１００％） ３６．０ｇ
イルガキュア１２７（１００％） ３．２ｇ
ＣＡＢポリマー（２０％溶液） ７．０ｇ
ＳＰ−１３（５％溶液） ２．３ｇ
ＭＩＢＫ ６０．０ｇ
ＭＥＫ ２６．０ｇ
【０１９７】
上記ハードコート層用塗布液を孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して塗布液を調製した。上記塗布液において硬化後のマトリックスの屈折率は１．５２５であった。
【０１９８】
使用した材料を以下に示す。
・ＰＥＴ−３０：ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬（株）製]
・ビスコート３６０：エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート［大阪有機化学（株）製］
・ＣＡＢポリマー：セルロースアセテートブチレート（２０％溶液）[イーストマン・ケミカル（株）製５３１・１のＭＩＢＫ溶液]
・イルガキュア１２７：重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製]
・ＭＥＫ：メチルエチルケトン
・ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン
・レベリング剤
（ＳＰ-１３）：下記フッ素ポリマーの５％ＭＥＫ溶液
【０１９９】
【化１１】
【０２００】
（低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１の調製）
各成分を下記のように混合し、ＭＥＫ／ＭＭＰＧ−Ａｃの９０／１０混合物(質量比)に溶解して固形分５質量％の低屈折率層塗布液を調製した。
【０２０１】
（Ｌｎ−１の組成）
下記のパーフルオロオレフィン共重合体（Ｐ−１） １５質量部
ＤＰＨＡ ７質量部
ＲＭＳ−０３３ ５質量部
下記の含フッ素モノマー（Ｍ−１） ２０質量部
中空シリカ粒子（固形分として） ５０質量部
イルガキュア１２７ ３質量部
【０２０２】
使用した化合物を以下に示す。
【０２０３】
【化１２】
【０２０４】
【化１３】
【０２０５】
・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
・ＲＭＳ−０３３：シリコーン系多官能アクリレート（Ｇｅｌｅｓｔ製、Ｍｗｔ＝２８０００）
・イルガキュア１２７：光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製
・中空シリカ：中空シリカ粒子分散液（平均粒子サイズ４５ｎｍ、屈折率１．２５、表面をアクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理、ＭＥＫ分散液濃度２０％）
・ＭＥＫ：メチルエチルケトン
・ＭＭＰＧ−Ａｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【０２０６】
上記低屈折率層用塗布液は孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して塗布液を調製した。上記低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１を塗布硬化してなる低屈折率層の硬化後の屈折率は１．３６であった。
【０２０７】
［光学フィルム試料の作製］
（光学フィルム試料１０１の作製）
上記で作製した光学基材Ｆ１をロール形態から巻き出して光学異方性層の表面に、ハードコート層用塗布液ＨＣ−１を使用し、特開２００６−１２２８８９号公報実施例１記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度３０ｍ／分の条件で塗布し、６０℃で１５０秒乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度約０．１％で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１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ巻き取った。ハードコート層の膜厚は１０μｍになるよう塗布量を調整した。
【０２０８】
更に上記で作成したハードコートフィルムをロール形態から巻き出してハードコート層が塗設されている側に低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１を塗布し、光学フィルム試料１０１を作成した。低屈折率層の乾燥条件は６０℃、６０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３００ｍＪ／ｃｍ２の照射量とした。低屈折率層の屈折率は１．３６、膜厚は９５ｎｍであった。
【０２０９】
（光学フィルム試料１０２〜１２３、１２７〜１３９の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対し表１に示すように、光学基材Ｆ１を光学基材Ｆ２〜Ｆ３６に変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１０２〜１２３、１２７〜１３９を作成した。
【０２１０】
（光学フィルム試料１２４の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対しハードコート層用塗布液ＨＣ−１を塗布した後の照射量を１００ｍＪ／ｃｍ２から３００ｍＪ／ｃｍ２に変更し、低屈折率層を積層しない点を変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１２４を作成した。
【０２１１】
（光学フィルム試料１２５の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対しハードコート層も低屈折率層も積層しないもの、すなわち、光学基材Ｆ１を光学フィルム試料１２５とした。
【０２１２】
（光学フィルム試料１２６の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対し光学基材Ｆ１をセルロースアセテートフィルムＴ１に変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１２６を作成した。この構成では光学異方性層が積層されていなかった。
【０２１３】
（光学フィルム試料１４０の作製）
上記で作製した光学基材Ｆ３５と光学フィルム試料１２６を粘着剤で貼合し、光学フィルム試料１４０を作成した。貼合面は光学基材Ｆ３５の光学異方性層と光学フィルム試料１２６のハードコート層を積層していない面である。
【０２１４】
以下の方法により光学フィルムの諸特性の測定を行った。
（光学フィルムの特性の測定）
（１）密着性評価
光学フィルムのハードコート層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦１１本、横１１本の切り込みを入れて合計１００個の正方形の升目を刻み、日東電工（株）製のポリエステル粘着テープ“ＮＯ．３１Ｂ”を圧着して密着試験を行い、剥がれの有無を目視で観察した。
１００個の升目中に剥がれが２０升未満の場合は、同場所で密着試験を行った。繰り返し試験を最高２回行った。剥がれの有無を目視で観察し、下記の５段階評価を行った。結果を表２に示した。
◎：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが全く認められなかったもの
○：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが１〜５升のもの
△：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが６〜１９升のもの
×：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが２０升以上であったもの
××：密着試験１回で１００個の升目中に剥がれが２０升以上であったもの
なお、表２において、密着性が◎以外の結果であったものについては、主にどこの界面での剥離が起こったかを記載した。「異方層」とあるものは、光学異方性層と配向膜との界面で剥離が起こったもの、「ＨＣ層」とあるものは、ハードコート層と光学異方性層との界面で剥離が起こったものを表す。
【０２１５】
（２）平均反射率（積分球反射率）
光学フィルムの裏面、すなわちハードコート層が塗設されていない側の表面をサンドペーパーで粗面化した後に黒色インクで処理し、裏面反射をなくした状態で、表面側を、分光光度計（日本分光（株）製）を用いて、３８０〜７８０ｎｍの波長領域において、分光反射率を測定した。結果には４５０〜６５０ｎｍの積分球反射率の算術平均値を用いた。結果を表２に示した。
【０２１６】
（３）鉛筆硬度
耐傷性の指標としてＪＩＳ Ｋ ５４００に記載の鉛筆硬度評価を行った。光学フィルムを温度２５℃、湿度６０％ＲＨで２時間調湿した後、ハードコート層側の表面に、ＪＩＳＳ ６００６に規定する２Ｈ〜５Ｈの試験用鉛筆を用いて、４．９Ｎの荷重にて、鉛筆で引っ掻き試験を５回繰り返し、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの条件で２４時間放置した後に、以下の基準で評価し、ＯＫとなる最も高い硬度を評価値とした。結果を表２に示した。鉛筆硬度が２Ｈに満たないもの（表２において「＜２Ｈ」と記載したもの）は問題のレベルである。
ＯＫ：５回の評価において傷が２つ以下
ＮＧ：５回の評価において傷が３つ以上
【０２１７】
（４）３８０ｎｍの透過率
透明支持体を２５℃６０％ＲＨで２時間放置した後、透過率を分光光度計“Ｕ−３２１０”｛（株）日立製作所｝を用いて３８０ｎｍの透過率を測定した。結果は前述したとおり、セルロースアセテートフィルムＴ１が３．８％、セルロースアセテートフィルムＴ２、Ｔ３、及びＴ４が９０％であった。
【０２１８】
（５）残存二重結合率の測定
各光学フィルムの製造過程において、光学異方性層を塗布・乾燥（未硬化）した時点で、光学異方性層を削り取ったサンプルと、光学異方性層を塗布・乾燥・硬化した時点で光学異方性層を削り取ったサンプルを採取し夫々のサンプル０.１ｍｇに対して、ＫＢｒ粉末２ｍｇを加え、黄色灯下でよく混合し測定試料とした。ＦＴ−ＩＲ装置(サーモ・ニコレー・ジャパン製、ニコレット７１０) を用いて、４００ｃｍ−１〜４０００ｃｍ−１の波長領域を測定し、Ｃ＝Ｃ結合由来の８１０ｃｍ−１のピーク強度を求めた。各試料に対し、塗布・乾燥のみのＵＶ未硬化品のピーク強度（＝二重結合残存量）Ａと、塗布・乾燥・硬化した半硬化品のピーク強度Ｂを求めた。各層について（Ｂ／Ａ）を計算し、残存二重結合率を算出した。
表２において、光学異方性層を有さない試料においては、残存二重結合率の欄には「−」を記載した。
【０２１９】
［偏光板及び画像表示装置の作製］
上記作製した光学フィルムは、画像表示装置での評価を行うため、以下の偏光板加工を行い画像表示装置での評価を行った。
上記で作製した光学フィルムの表面をアルカリ鹸化処理した。１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に５５℃で２分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０℃で０．１規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に１００℃の温風で乾燥した。
続いて、厚さ８０μｍのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して５倍に延伸し、乾燥して厚さ２０μｍの偏光膜を得た。ポリビニルアルコール（クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、前記のアルカリ鹸化処理した各フィルムと、同様にアルカリ鹸化処理したＶＡ用位相差フィルム（富士フイルム社製 ５５０ｎｍにおけるＲｅ／Ｒｔｈ＝５０／１２５）を用意し、光学フィルムの光学異方性層又はハードコート層を積層していない面とＶＡ用位相差フィルムの製膜時のエア面が偏光膜側となるようにして偏光膜を間に挟んで貼り合わせ、光学フィルムとＶＡ用位相差フィルムが偏光膜の保護フィルムとなっている偏光板１０１〜１４０を作製した。このとき光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸のなす角度が４５度になるようにした。
【０２２０】
（実装）
ＴＶ：ＳＡＭＳＵＮＧ社製ＵＮ４６Ｃ７０００（３Ｄ−ＴＶ）の視認側の偏光板をはがし、上記作製した偏光板のＶＡ用位相差フィルムとＬＣセルを粘着剤を介して貼合し、立体表示装置を作製した。
ＬＣシャッターメガネ：ＳＡＭＳＵＮＧ社製 ＳＳＧ−２１００ＡＢ（ＬＣシャッターメガネ）の視認者側と反対側（パネル側）の偏光板をはがし、そこに上記作製した光学フィルム試料１０１の透明支持体側を粘着剤を介して貼合し、ＬＣシャッターメガネを作製した。ここでメガネに貼合した光学フィルムの遅相軸は、ＴＶに貼合した偏光板に含まれる光学フィルムの遅相軸と直交するようにした。
【０２２１】
（表示装置の評価）
蛍光灯のある部屋で、パネル面の照度がおよそ２００ｌｕｘとなる環境下で、上記作製したＬＣシャッターメガネをかけ、３Ｄ映像を鑑賞した。
画像の評価は、３Ｄ画像の正面から見た時の立体感及び正面と斜めから見た時のクロストークを以下の基準で官能評価した。
【０２２２】
［立体感］
正面から観察し、立体感が見られるものを○、立体感が見られないものを×とした。
［クロストーク］
正面と斜め４５°方向から見た時のクロストーク（二重像）を観察し、以下の４段階評価を行った。
◎：クロストークが全く見えない。
○：よく観るとクロストークはあるが気にならない。
△：クロストークが僅かに見える。（ここまでが許容レベル）
×：クロストークがはっきり見える。（問題のレベル）
【０２２３】
上記の各項目での評価結果を表１及び２に示す。
【０２２４】
【表１】
【０２２５】
【表２】
【０２２６】
表１及び２に示す結果から以下のことが明らかである。
１．透明支持体上に配向膜、光学異方性層、ハードコート層がこの順で、直接接して積層された光学フィルムにおいて、光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶化合物を含有する組成物から形成され、光学フィルムの５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍであるものは立体表示装置に適している。
２．Ｎｚファクターが０〜１のものは更に斜め方向のクロストークが少なく、表示性能に優れている。（試料Ｎｏ．１２７〜Ｎｏ．１２９の比較等）
３．光学異方性層を有する光学フィルム上にハードコートフィルムを粘着剤で貼合したものは厚みが厚い。（試料Ｎｏ．１４０に対し、試料Ｎｏ．１３８等）
４．本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する円盤状液晶性化合物や不飽和二重結合を有する棒状液晶性化合物から形成することができる。
５．円盤状液晶化合物で光学異方性層を形成したものは、棒状液晶化合物から光学異方性層を形成したものに対し、斜め方向のクロストークが見えず、視認性に優れていた。（試料Ｎｏ．１３８，１３９に対し、試料Ｎｏ．１０１等）
６．配向膜に二重結合を導入することで、不飽和二重結合を有する液晶性化合物で形成した光学異方性層との間を共有結合させることができ、密着に優れている。（試料Ｎｏ．１２３に対し、試料Ｎｏ．１０１等）
７．残存二重結合を３０％以上残して光学異方性層を形成した後にハードコート層を形成した本発明は光学異方性層とハードコート層に間を共有結合することができ、密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１〜Ｎｏ．１１０等）
８．光学異方性層を２０ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で硬化した本発明は光学異方性層と不飽和二重結合を導入した配向膜を共有結合で結合することができ、密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１〜Ｎｏ．１１０等）
９．不飽和二重結合を導入した配向膜に光重合開始剤を導入することで、配向膜と光学異方性層間の密着を強化することができる。（試料Ｎｏ．１０１、Ｎｏ．１１１〜Ｎｏ．１１７等）
１０．光学異方性層に多官能アクリレートモノマーを導入はしたものは光学異方性層とハードコート層との間の密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１、Ｎｏ．１１８〜Ｎｏ．１２２等）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有する光学フィルム、該光学フィルムを有する偏光板、及び画像表示装置に関する。特に、液晶表示装置用表面フィルムとして好適に用いられる光学フィルム、該光学フィルムを保護フィルムとして含む偏光板、また、前記ハードコート層が視認側になるように前記光学フィルムを表面に配置した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、薄型、軽量で、かつ消費電力が小さいことから広く使用されている。液晶表示装置は、液晶セル及び偏光板を含む。偏光板は、通常、保護膜と偏光膜とからなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護膜にて積層して得られる。透過型液晶表示装置では、一般的に、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、更には一枚以上の光学補償フィルム（位相差フィルム）が２つの偏光板の内側（液晶セル側）に配置されている。また、光学補償フィルムを前記保護膜として用いることもある。光学補償フィルムとしては例えば、基材フィルム（透明支持体）上にディスコティック液晶性化合物が配向状態を保った状態で固定化された光学異方性層を有するものが広く用いられている。
近年、液晶表示装置の高機能化のために、透過型液晶表示装置を用いた立体画像表示装置の開発が進められている。例えば特許文献１には、立体画像表示方法として、２つの偏光板の内側に液晶セルを配置した透過型液晶表示装置を基本に、λ／４の面内レターデーションを有する位相差フィルム（λ／４板）を視認側偏光板の外側にλ／４板の遅相軸と視認側偏光板の吸収軸が４５°となるように配置し、出射光を円偏光化する時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置が記載されている。
【０００３】
λ／４の面内レターデーションを有する位相差フィルムとしては、延伸フィルムを用いるものと、透明支持体上に硬化型液晶性化合物によって形成される光学異方性層を有するものとが挙げられる。
このうち、延伸フィルムは一般に長さ方向又は幅方向に延伸して作成されるため、遅相軸は長さ方向に対し平行又は直交である。
偏光板の作成において、位相差フィルムと偏光子を貼り合わせる場合、位相差フィルムと偏光子がロール・トゥ・ロールで貼合されることが生産効率上好ましい。
一方、液晶表示装置では一般にポリビニルアルコールの延伸フィルムが偏光膜として用いられており、偏光の吸収軸は長さ方向と平行である。
従って、偏光軸に対して４５°方向に遅相軸を有する位相差フィルムと偏光子をロール・トゥ・ロールで貼合するためには４５°方向に遅相軸を有する位相差フィルムのロールフィルムが必要なため、延伸フィルムはロール・トゥ・ロールでの貼り合わせには適さない。
これに対し、硬化型液晶性化合物によって形成される光学異方性層を有する位相差フィルムは、ラビングなどの方法で液晶性化合物の配向方向を制御することで遅相軸の方向を自由に変えることができるため、ロール・トゥ・ロールでの貼り合わせに適している。
【０００４】
特許文献２にはトリアセチルセルロースフィルムを透明支持体として重合性棒状液晶性化合物が配向した長手方向に対して４５°方向に遅相軸を有するロールフィルム状のλ／４板を作成し、それをロール・トゥ・ロールで偏光子と貼合して楕円偏光板を作成できることが示されている。このようにして作成される楕円偏光板は、光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成を有し、液晶セルは光学異方性側に、保護フィルムは表示装置の視認側に配置される。
特許文献２に記載はないが、表示装置の表面側に配置される保護フィルムは耐擦傷性の機能付与を目的に通常ハードコートフィルムが保護フィルムとして用いられることが考えられる。
一方、上記特許文献１の時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置におけるλ／４板として上記特許文献２に記載の構成の楕円偏光板を用いた場合、光学異方性層が表示装置の視認側に配置されるために、耐擦傷性付与のためにハードコートフィルムが最表面に用いられることが好ましいと考えられる。光学異方性層の表面にハードコートフィルム（通常、透明支持体上にハードコート層を設けてなる）を設けようとすると、ハードコート層／透明支持体／粘着剤層／光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成になり、表面の部材（偏光板）が厚くなってしまうという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３７０５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５５９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上をまとめると、位相差と表面耐擦傷性を付与することができ、かつ薄型化の要求を満たす偏光板を提供することができる光学フィルムの開発が必要である。
本発明者らはハードコート層と光学異方性層の基材の共通化による表面部材の薄型化を検討し、ハードコート層を光学異方性層に直接積層することで透明支持体と粘着剤層を省略できることに思い至った。すなわち、ハードコート層／光学異方性層／配向膜／透明支持体／偏光子／保護フィルムという構成を取ることで薄型化が可能になることを見出した。
また、上記構成を有する、光学異方性層を用いた時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に適した表面フィルムの開発に着手したところ、従来知られていなかった、新たな２つの問題を発見した。
第１の問題は特許文献２に記載されているトリアセチルセルロースフィルムを透明支持体として、重合性棒状液晶性化合物から作成されるλ／４層を搭載した時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置は、正面の表示性能には優れているものの、斜め方向から見た時にクロストークが観察され画像品位が低下するという問題である。この問題は、光学フィルムのＲｅ及びＲｔｈを制御し、Ｎｚファクター（Ｒｔｈ／Ｒｅ＋０．５）を０.５に近くすることができれば、解決し得ることを本発明者らは見出した。本発明の光学フィルムの構成（ハードコート層／光学異方性層／配向膜／透明支持体）は、Ｎｚファクターを０.５に近くすることができるが、後述する比較例試料１４０のように、単にλ／４板上にハードコートフィルムを形成した（ハードコート層／透明支持体／粘着剤層／光学異方性層／配向膜／透明支持体という）構成ではＮｚファクターは１より大きく、斜め方向から見た時にクロストークが解消されないことがわかった。
第２の問題は、密着性の問題である。光学異方性層を形成し、該光学異方性層上にハードコート層を積層したところ、ハードコート層と光学異方性層の間に充分な密着性が得られず、簡単にハードコート層が剥離してしまうことがわかった。
前述のように、特許文献２に記載の技術などでは、光学異方性層は偏光子と液晶セルの間に存在していたため、密着性（耐剥離性）に関しては過酷な条件で検討されることはなかった。これに対し、前記光学フィルムを画像表示装置における表面フィルムとして用いる場合は、光学異方性層はハードコート層の直下に位置し、画像表示装置の表面近傍に位置することになり、密着性等の物理強度に対する要求は格段に大きくなる。従って、ハードコート層と光学異方性層の密着性の問題は極めて深刻な問題である。
【０００７】
本発明は、上記問題をも解決することができるものであり、表面保護フィルムと位相差フィルムの機能を有する複合フィルムに関するもので、生産性が高く、表面硬度が高く、各層間の密着性などの物理強度に優れ、搭載した画像表示装置の画像品位にも優れ、偏光板の薄型化に好適な光学フィルムを提供することである。また、このような光学フィルムを搭載した偏光板や画像表示装置にも関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ハードコート層と光学異方性層の基材を共通化し、光学異方性層上に直接ハードコート層を積層した光学フィルムにおいて、光学異方性層を形成する材料を特定のものとし、光学フィルムの面内レターデーションと厚さ方向のレターデーションを制御することで、これらの問題を全て解決できることを見出し、本発明の完成に至った。
特にセルロースアシレートからなる支持体を用い、円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成される光学異方性層を有するものは斜め方向の画像品位にも特に優れていた。
【０００９】
以下の構成により、本発明の上記課題は達成することができる。
【００１０】
１．
透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
２．
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである上記１に記載の光学フィルム。
３．
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を含有する組成物から形成されたものである上記１又は２に記載の光学フィルム。
４．
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである上記３に記載の光学フィルム。
５．
前記液晶性化合物がディスコティック液晶性化合物である上記１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
６．
前記配向膜と前記光学異方性層が共有結合している上記１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
７．
前記配向膜が不飽和二重結合を有するポリビニルアルコールを含有する組成物から形成されたものである上記１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
８．
前記配向膜が不飽和二重結合を有する化合物及び光重合開始剤を含有する組成物から形成されたものである上記１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
９．
前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが２０〜１００ｎｍである上記１〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１０．
前記透明支持体の波長３８０ｎｍの光の透過率が１０％以下である、上記１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１１．
前記ハードコート層の前記透明支持体とは反対側に、前記透明支持体より屈折率の低い低屈折率層を有する上記１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１２．
長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状の上記１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１３．
液晶表示装置用表面フィルムとして用いられる上記１〜１２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
１４．
少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側の表面と前記偏光膜とが貼合された偏光板。
１５．
上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルム、又は上記１４に記載の偏光板を少なくとも１つ含む画像表示装置。
１６．
視認側から、上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、前記ハードコート層が視認側に、前記透明支持体が前記偏光膜側になるように配置された液晶表示装置。
１７．
上記１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法であって、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産性が高く、表面硬度が高く、密着性などの物理強度に優れ、搭載した画像表示装置の画像品位（光学補償に優れ、クロストークなどがない）にも優れ、偏光板やそれを搭載した画像表示装置の薄型化に寄与できる、画像表示装置用の表面フィルムとして好適な光学フィルムを提供することができる。
また、本発明の光学フィルムは、透過型液晶表示装置をベースとした立体型画像表示装置に適している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「（数値１）〜（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。
【００１３】
本発明の光学フィルムは、透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルムである。
【００１４】
以下、本発明の光学フィルム、偏光板、画像表示装置に使用される材料、及びそれらの製造方法について詳細に説明する。
【００１５】
［透明支持体］
［透明支持体の材質］
本発明の透明支持体を形成する材料としては、光学性能、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるポリマーが好ましい。本発明でいう透明とは、可視光の透過率が６０％以上であることを示し、好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは９０％以上である。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、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、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリ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、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、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、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、又は前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また透明支持体として用いることができる高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００１６】
また、本発明の透明支持体を形成する材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン（株）製のゼオネックス、ゼオノア、ＪＳＲ（株）製のアートン等があげられる。
【００１７】
また、本発明の透明支持体を形成する材料としては、従来偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー（特に好ましくは、セルロースアシレート）を好ましく用いることができる。以下に、本発明の透明支持体の例として、主にセルロースアシレートについて詳細を説明するが、その技術的事項は、他の高分子フィルムについても同様に適用できることは明らかである。
【００１８】
［セルロースアシレート置換度］
次に上述のセルロースを原料に製造される本発明のセルロースアシレートについて記載する。セルロースアシレートはセルロースの水酸基がアシル化されたもので、その置換基はアシル基の炭素原子数が２のアセチル基から炭素原子数が２２のものまでいずれも用いることができる。本発明のセルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基に置換する酢酸及び／又は炭素原子数３〜２２の脂肪酸の結合度を測定し、計算によって置換度を得ることができる。測定方法としては、ＡＳＴＭのＤ−８１７−９１に準じて実施することが出来る。
【００１９】
セルロースアシレートにおいて、セルロースの水酸基への置換度については特に限定されないが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が２．５０〜３．００であることが好ましい。更には置換度が２．７５〜３．００であることが好ましく、２．８５〜３．００であることがより好ましい。
【００２０】
セルロースの水酸基に置換する酢酸及び／又は炭素原子数３〜２２の脂肪酸のうち、炭素数２〜２２のアシル基としては、脂肪族基でも芳香族基でもよく特に限定されず、単一でも２種類以上の混合物でもよい。これらによりアシル化されたセルロースエステルとしては、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれ更に置換された基を有していてもよい。好ましいアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、へプタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などが好ましく、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基がより好ましい。
【００２１】
［セルロースアシレートの重合度］
本発明で好ましく用いられるセルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で１８０〜７００であり、セルロースアセテートにおいては、１８０〜５５０がより好ましく、１８０〜４００が更に好ましく、１８０〜３５０が特に好ましい。
【００２２】
［透明支持体の添加剤］
本発明における透明支持体には、種々の添加剤（例えば、光学的異方性調整剤、波長分散調整剤、微粒子、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、剥離剤、など）を加えることができ、これらについて以下に説明する。また、透明支持体がセルロースアシレートフィルムである場合、その添加する時期はドープ作製工程（セルロースアシレート溶液の作製工程）における何れでも良いが、ドープ作製工程の最後に添加剤を添加し調製する工程を行ってもよい。
【００２３】
［紫外線吸収剤］
本発明の光学フィルムの透明支持体は紫外線吸収剤（ＵＶ吸収剤）を含有することが好ましい。紫外線吸収剤を含有することで紫外線吸収性を付与することができる。透明支持体に紫外線吸収剤を含有させることで、外光に含まれる紫外線に曝されることで、支持体の黄変（例えば波長４００ｎｍの透過率低下として観察される。）や支持体の一方の面に積層される光学異方性層のレターデーション変化（例えばＲｅ変化として観測される。）を防止することができる。ＵＶ吸収剤の具体例としては、例えば特開２００６−１９９８５５号公報の［００５９］から［０１３５］に記載の化合物が挙げられる。
透明支持体の３８０ｎｍの透過率は５０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１０％以下であることが更に好ましく、５％以下であることが特に好ましい。
【００２４】
［マット剤微粒子］
本発明における透明支持体には、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。微粒子としては、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見かけ比重が３０ｇ／リットル以上であるものが好ましい。１次粒子の平均径が５〜１６ｎｍと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は７０〜２００ｇ／リットルが好ましく、９０〜２００ｇ／リットルがより好ましく、１００〜２００ｇ／リットルが更に好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
【００２５】
これらの微粒子は、通常平均粒子径が０．１〜３．０μｍの２次粒子を形成し、これらの微粒子はフィルム中では、１次粒子の凝集体として存在し、フィルム表面に０．１〜３．０μｍの凸部を形成させる。２次平均粒子径は０．２μｍ以上１．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以上１．２μｍ以下が更に好ましく、０．６μｍ以上１．１μｍ以下が最も好ましい。１次、２次粒子径はフィルム中の粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子に外接する円の直径をもって粒径とした。また、場所を変えて粒子２００個を観察し、その平均値をもって平均粒子径とする。また、フィルム表面の凹凸の状態はＡＦＭなどの手法により測定することができる。
【００２６】
二酸化珪素の微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、２００Ｖ、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上日本アエロジル（株）製）などの市販品を使用することができる。酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上日本アエロジル（株）製）の商品名で市販されており、使用することができる。
【００２７】
これらの中でアエロジル２００Ｖ、アエロジルＲ９７２Ｖが１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見かけ比重が７０ｇ／リットル以上である二酸化珪素の微粒子であり、光学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好ましい。
【００２８】
[光学的異方性を低下させる化合物]
透明支持体の光学的異方性を低下させる化合物の具体例としては、例えば特開２００６−１９９８５５号公報の［００３５］から［００５８］記載の化合物が挙げられるが、これら化合物に限定されない。
【００２９】
[可塑剤、劣化防止剤、剥離剤]
光学的異方性を低下させる化合物、ＵＶ吸収剤、マット剤の他に、前述のように、用途に応じた種々の添加剤（例えば、可塑剤、劣化防止剤、剥離剤、赤外吸収剤、など）を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。これらの素材の詳細は、発明協会公開技報（公技番号２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）にて１６頁〜２２頁に詳細に記載されている。
【００３０】
［ナーリング］
本発明における透明支持体は、幅広で薄膜であっても、ロール状態でハンドリングした際にブラックバンドの発生やフィルムの変形を抑制するために、透明支持体のフィルム端部にナーリング部を有することが好ましい。ナーリング部とは、透明長尺支持体の幅方向の端部に凹凸を付与して端部を嵩高くしたものであり、両端部に設けることが好ましい。ナーリング部として凹凸を付与する方法としては、フィルムに加熱されたエンボスロールを押し当てることにより形成することが出来る。エンボスロールには細かな凹凸が形成されており、これを押し当てることでフィルムに凹凸を形成し、端部を嵩高くすることが出来る。本発明に係るナーリング部の高さは、フィルム表面からエンボス凸部までの高さを言う。ナーリングは、透明支持体の表裏の両面に設けることもでき、片面に３以上設けることもできる。ナーリング部の高さは、光学異方性層及びハードコート層を含む光学機能層全体の膜厚よりも１μｍ以上高くすることが好ましく、１本のナーリング部の幅は、５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。フィルムの表裏の両面にナーリング部を設ける場合は、ナーリング部の高さの和が少なくとも１μｍ以上高くなればよい。１μｍ以上にすることで、ブラックバンドの発生やフィルムの変形を抑制効果が現れる。ナーリング部の高さは好ましくは光学機能層全体の膜厚よりも２μｍ〜１０μｍの範囲で高くすることである。この範囲にすることで、ブラックバンドの発生やフィルムの変形が防止でき、巻きずれやナーリング部のふくらみによる支持体変形などの弊害も発生しない。
【００３１】
［光学異方性層］
本発明の光学フィルムが有する光学異方性層について説明する。光学異方性層とは、配向膜上に該層を形成することで位相差を生じさせる層をいう。本発明において、光学異方性層は透明支持体の一方の面上に設けられた配向膜に接するように設けられる。すなわち、光学異方性層は、透明支持体の一方の面上に設けられた配向膜に、他の層を介さずに直接積層される。
また、本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものである。
本発明における光学異方性層は、各種用途に合わせ材料及び製造条件を選択することができるが、重合性液晶性化合物を用いたλ／４膜が一つの好ましい態様である。
【００３２】
まず、光学特性の測定方法について説明する。本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値（ｄ）を基に、以下の式（Ａ）、及び式（ＩＩＩ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００３３】
式（Ａ）：
【００３４】
【数１】
【００３５】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。
【００３６】
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・式（ＩＩＩ）
【００３７】
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は、前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０°から＋５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００３８】
なお、本願実施例のＲｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は上記の方法のうち、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものとして算出した。
【００３９】
［光学異方性層のレターデーション］
本発明における光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は８０〜２００ｎｍが好ましく、９０〜１８０ｎｍがより好ましく、１００〜１７０ｎｍが更に好ましい。
また、本発明の光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は８０〜２００ｎｍであり、１００〜１７０ｎｍがより好ましく、１１０〜１６０ｎｍが更に好ましい。
波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）を上記範囲に抑制することにより、例えば、時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に搭載した時の正面のクロストークや、輝度低下を抑制することができる。特に視認者が顔を傾けて見た時に効果が顕著である。
本発明における光学異方性層の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−１００〜−４０ｎｍであることが好ましく、−９０〜−４５ｎｍがより好ましく、−８５〜−５０ｎｍが更に好ましく、−８０〜−５５ｎｍが特に好ましい。
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−７０〜７０ｎｍであり、−６０〜６０ｎｍが好ましく、−５０〜５０ｎｍがより更に好ましく、−２０〜２０ｎｍが特に好ましい。
Ｒｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に搭載した時に斜め方向のクロストークや、輝度低下を抑制することができる。
上記の波長５５０ｎｍにおける、光学フィルムのＲｅ（５５０）とＲｔｈ（５５０）から算出されるＮｚ（＝Ｒｔｈ（５５０）／Ｒｅ（５５０）＋０．５）は−０．５０〜１．５０が好ましく、−０．１０〜１．１０がより好ましく、０．１〜０．９が更に好ましく、０．３〜０．７が特に好ましい。
【００４０】
［不飽和二重結合を有する液晶性化合物］
本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する液晶性化合物（以下、単に「液晶性化合物」とも記載する）を用いて形成される。用いられる液晶性化合物の種類については特に制限されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる光学異方性層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる光学異方性層を用いることもできる。なお本発明では、光学異方性層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、光学異方性層は、該液晶性化合物が重合等によって固定されて形成された層であり、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶性化合物でもよいし、単官能性重合性液晶性化合物でもよい。
【００４１】
光学異方性層を形成するための組成物（光学異方性層形成用組成物）に含まれる液晶性化合物は不飽和二重結合を有する。液晶性化合物が不飽和二重結合を有することで、光学異方性層に隣接するハードコート層や配向膜との密着性を向上させることができる。該液晶性化合物は不飽和二重結合を含む基を有することが好ましく、該不飽和二重結合を含む基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが好ましく挙げられ、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２がより好ましく、（メタ）アクリロイル基が更に好ましい。
【００４２】
液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物（円盤状液晶性化合物とも称する）でもよいし、棒状液晶性化合物でもよいが、本発明の光学フィルムで好ましい光学特性（特に波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーション）を得るためには、ディスコティック液晶性化合物がより好ましい。
【００４３】
前記光学異方性層において、液晶性化合物の分子は、垂直配向、水平配向、ハイブリッド配向及び傾斜配向のいずれかの配向状態に固定化されていることが好ましい。視野角依存性が対称である位相差板を作製するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がフィルム面（光学異方性層の面方向）に対して実質的に垂直であるか、又は、棒状液晶性化合物の長軸がフィルム面（光学異方性層面）に対して実質的に水平であることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面（光学異方性層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が更に好ましい。棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面（光学異方性層面）と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が０°〜２０°の範囲内であることを意味する。０°〜１０°がより好ましく、０°〜５°が更に好ましい。
液晶性化合物の分子をハイブリッド配向させて視野角依存性が非対称である光学補償フィルムを作製する場合、液晶性化合物のダイレクターの平均傾斜角は５〜８５°であることが好ましく、１０〜８０°であることがより好ましく、１５〜７５°であることが更に好ましい。
【００４４】
本発明の光学フィルムにおいて光学異方性層は一層のみからなっていてもよいし、二層以上の光学異方性層の積層体であってもよい。
【００４５】
前記光学異方性層は、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物等の液晶性化合物と、所望により、後述する重合開始剤や配向制御剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上に形成された配向膜上に塗布することで形成することができる。
【００４６】
光学異方性層形成用組成物中における不飽和二重結合を有する液晶性化合物の含有量の好ましい範囲は、組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、５０質量％以上であることが好ましく、７０〜９９質量％であることがより好ましく、８０〜９８質量％であることが更に好ましい。上記範囲にすることで充分な位相差を薄膜で発現させることができる。
【００４７】
また、光学異方性層形成用組成物中における不飽和二重結合を有する化合物の含有量（上記の不飽和二重結合を有する液晶性化合物の含有量と後述の不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の含有量の合計）の好ましい範囲は組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、７０質量％以上であることが好ましく、８０〜９９質量％であることがより好ましく、９０〜９８質量％であることが更に好ましい。上記範囲にすることで、光学異方性層に充分な物理強度を与えることができる。
【００４８】
［ディスコティック液晶性化合物］
本発明では、前記光学フィルムが有する光学異方性層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いるのが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００４９】
本発明において好ましく用いることのできるディスコティック液晶性化合物の具体例としては、特開２００９−９７００２号公報［００３８］〜［００６９］記載の化合物（１，３，５置換ベンゼン型ディスコティック液晶化合物）が挙げられる。また、トリフェニレン化合物で、波長分散の小さいディスコティック液晶性化合物としては、特開２００７−１０８７３２号公報の段落［００６２］〜［００６７］記載の化合物等が挙げられる。
【００５０】
前記のようにディスコティック液晶性化合物を用いて光学異方性層を形成する場合、フィルム面（光学異方性層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲内であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が更に好ましい。
透明支持体に求められる最適なレターデーションは光学異方性層を形成する材料によって異なる。光学異方性層がディスコティック液晶性化合物を含み、該ディスコティック液晶性化合物が上記角度で配向している場合、前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は２０〜１００ｎｍが好ましく、３０〜９０ｎｍがより好ましく、４０〜８０ｎｍが特に好ましい。透明支持体のＲｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、光学フィルムのＲｔｈ（５５０）を前記の好ましい範囲に制御することができる。
また透明支持体の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は０〜１０ｎｍが好ましく、０〜８ｎｍがより好ましく、０〜６ｎｍが特に好ましい。
透明支持体としてセルロースアシレートフィルムを用いると、上記の好ましい厚さ方向のレターデーション及び面内レターデーションを容易に得ることができる。透明支持体としてセルロースアシレートフィルムを用い、かつ、光学異方性層にディスコティック液晶性化合物を用いる態様は、前述した光学フィルムとしての好ましい光学特性を得る上で特に好ましい。
【００５１】
［棒状液晶性化合物］
本発明では、光学異方性層に棒状液晶性化合物を用いてもよい。棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物を重合によって配向を固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、及び特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物を用いることができる。
【００５２】
前記のように透明支持体に求められる最適なレターデーションは光学異方性層を形成する材料によって異なる。光学異方性層が棒状液晶性化合物を含み、該棒状液晶性化合物が上記角度で配向している場合、前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−１２０〜２０ｎｍが好ましく、−１００〜１０ｎｍがより好ましく、−８０〜−５０ｎｍが特に好ましい。透明支持体のＲｔｈ（５５０）を上記範囲に制御することにより、光学フィルムのＲｔｈ（５５０）を前記の好ましい範囲に制御することができる。
また透明支持体の波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ（５５０）は０〜１０ｎｍが好ましく、０〜８ｎｍがより好ましく、０〜６ｎｍが特に好ましい。
【００５３】
［垂直配向促進剤］
前記光学異方性層を形成する際に、液晶性化合物の分子を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御可能な配向制御剤を用いるのが好ましい。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて光学異方性層を形成するのが好ましい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて光学異方性層を形成するのが好ましい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（配向膜界面側垂直配向剤）としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（空気界面側垂直配向剤）としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。以下に垂直配向剤に関して詳細に説明する。
【００５４】
［配向膜界面側垂直配向剤］
本発明に使用可能な配向膜界面側垂直配向剤としては、ピリジニウム誘導体（ピリジニウム塩）が好適に用いられ、化合物の具体例としては、特開２００６−１１３５００号公報明細書中［００５８］〜［００６１］に記載の化合物が挙げられる。
【００５５】
前記光学異方性層形成用の組成物中における前記ピリジニウム誘導体の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、前記組成物（塗布液として調製した場合は溶媒を除いた液晶性組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましい。
【００５６】
［空気界面側垂直配向剤］
空気界面側垂直配向剤としては、下記フッ素系ポリマー（式（ＩＩ）を部分構造として含む）又は一般式（ＩＩＩ）で表される含フッ素化合物が好適に用いられる。
【００５７】
まずフッ素系ポリマー（式（ＩＩ）を部分構造として含む）について説明する。空気界面側垂直配向剤としては、フッ素系ポリマーが、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記式（ＩＩ）で表される繰り返し単位とを含む共重合体であることが好ましい。
【００５８】
【化１】
【００５９】
式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し；Ｌは下記の連結基群から選ばれる２価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる２つ以上を組み合わせて形成される２価の連結基を表し、
（連結基群）
単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ４−（Ｒ４は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、−Ｓ−、−ＳＯ２−、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ５）−（Ｒ５はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す）、アルキレン基及びアリーレン基；
Ｑはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）若しくはその塩、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）若しくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝若しくはその塩を表す。
【００６０】
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含有することを特徴とする。ポリマーの種類としては、「改訂 高分子合成の化学」（大津隆行著、発行：株式会社化学同人、１９６８）１〜４ページに記載があり、例えば、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスルホン類、ポリカーボナート類、ポリエーテル類、ポリアセタール類、ポリケトン類、ポリフェニレンオキシド類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリアリレート類、ＰＴＦＥ類、ポリビニリデンフロライド類、セルロース誘導体などが挙げられる。前記フッ素系ポリマーは、ポリオレフィン類であることが好ましい。
【００６１】
前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基を側鎖に有するポリマーである。前記フルオロ脂肪族基は、炭素数１〜１２であるのが好ましく、６〜１０であるのがより好ましい。脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状である場合は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。中でも、直鎖状の炭素数６〜１０のフルオロ脂肪族基が好ましい。フッ素原子による置換の程度については特に制限はないが、脂肪族基中の５０％以上の水素原子がフッ素原子に置換されているのが好ましく、６０％以上が置換されているのがより好ましい。フルオロ脂肪族基は、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エーテル結合、チオエーテル結合、芳香族環などを介してポリマー主鎖と結合した側鎖に含まれる。
【００６２】
フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例として、特開２００６−１１３５００公報の段落［０１１０］〜［０１１４］に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はそれら具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６３】
本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は１，０００，０００以下であるのが好ましく、５００，０００以下であるのがより好ましく、１００，０００以下であり、１００００以上であるのが更に好ましい。この範囲にすることで、溶解性を満足しつつ液晶性化合物の配向制御に有効である。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン（ＰＳ）換算の値として測定可能である。
【００６４】
組成物中における前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜３質量％であるのが更に好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が０．００５質量％以上であると効果が十分であり、また８質量％以下であると、塗膜の乾燥が十分に行われ、光学フィルムとしての性能（例えばレターデーションの均一性等）に優れる。
【００６５】
下記式（ＩＩＩ）で表される含フッ素化合物。
（ＩＩＩ） （Ｒ０）ｍ−Ｌ０−（Ｗ）ｎ
式中、Ｒ０はアルキル基、末端にＣＦ３基を有するアルキル基、又は末端にＣＦ２Ｈ基を有するアルキル基を表し、ｍは１以上の整数を表す。複数個のＲ０は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にＣＦ３基又はＣＦ２Ｈ基を有するアルキル基を表す。Ｌ０は（ｍ＋ｎ）価の連結基を表し、Ｗはカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）若しくはその塩、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）若しくはその塩、又はホスホノキシ｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝若しくはその塩を表し、ｎは１以上の整数を表す。
【００６６】
本発明に使用可能な式（ＩＩＩ）にて表される含フッ素化合物の具体例として、特開２００６−１１３５００公報の段落［０１３６］〜［０１４０］に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はそれら具体例によってなんら制限されるものではない。
【００６７】
組成物中における前記含フッ素化合物の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物）中、０．００５〜８質量％であるのが好ましく、０．０１〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜３質量％であるのが更に好ましい。
【００６８】
［重合開始剤］
配向（好ましくは垂直配向）させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
【００６９】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることが更に好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、１０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、２０〜４００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、３０〜３００ｍＪ／ｃｍ２であることが更に好ましく、５０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることが特に好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。また、紫外線照射時の酸素濃度は０．１％以下まで低下させて良いが、紫外線照射後に光学異方性層表面の不飽和二重結合を残すために、酸素濃度は低下させない方がより好ましい。
【００７０】
光学異方性層の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることが更に好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【００７１】
［不飽和二重結合を有する非液晶性化合物］
本発明の光学異方性層形成用組成物には不飽和二重結合を有する非液晶性の化合物を含有することが、隣接するハードコート層や配向膜との密着を強化するために好ましい。
不飽和二重結合を有する化合物は重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーであることが好ましく、重合性不飽和基を３つ以上有する多官能モノマーであることが更に好ましい。
【００７２】
不飽和二重結合を有する化合物としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性官能基を有する化合物が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。特に好ましくは下記の１分子内に３つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する化合物を用いることができる。
【００７３】
上記不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の添加量は、液晶性化合物に対して１〜３０質量％であることが好ましく、２〜２０質量％であることがより好ましく、３〜１５質量％であることが特に好ましい。
【００７４】
重合性の不飽和結合を有する化合物の具体例としては、アルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、ポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類等を挙げることができる。
【００７５】
中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。例えば、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【００７６】
（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類は市販されているものを用いることもでき、新中村化学工業（株）製ＮＫエステル、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ、大阪有機化学工業（株）製ビスコート等を挙げることができる。
【００７７】
不飽和二重結合を有する非液晶性化合物の添加量は、不飽和二重結合を有する液晶性化合物に対して一般に０．５〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％であることがより好ましく、１〜１０質量％であることが更に好ましく、２〜８質量％であることが特に好ましい。上記添加量が０．５質量％以上であると、密着改良効果が十分に得られるため好ましい。また、３０質量％以下であると、膜厚当たりの位相差が低下しにくい点で優れる。
【００７８】
［光学異方性層の他の添加剤］
上記の液晶性化合物等と共に、可塑剤、界面活性剤を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００７９】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物、特開２００５−６２６７３号明細書中の段落番号［００６９］〜［０１２６］記載の化合物が挙げられる。
【００８０】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。
液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、７０〜３００℃が好ましく、７０〜１７０℃が更に好ましい。
【００８１】
本発明の液晶性化合物を含有する光学異方性層の表面は、液晶性化合物が欠陥なく配向するためには、平滑であることが好ましい。粗さ曲線の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）の範囲としては、０〜０．０５μｍが好ましく、更に好ましくは０．０１〜０．０４μｍである。このような平滑な表面では、ロール状態で対向するハードコート層側表面との接触により、液晶性化合物を配向させるための含フッ素化合物が転写しやすい傾向がある。しかしながら、本発明は、対向するハードコート層側表面の形状や表面自由エネルギーを特定範囲にすることで解決できる。
【００８２】
［塗布溶剤］
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８３】
［塗布方法］
塗布液の塗布は、公知の方法（例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００８４】
［配向膜］
本発明の光学フィルムは、前記透明支持体と前記光学異方性層の間に配向膜を有する。本発明では、配向膜の表面に前記光学異方性層形成用組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させることが好ましい。配向膜は液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上で利用するのが好ましい。
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
【００８５】
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。
【００８６】
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％が更に好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は１００〜５０００であることが好ましい。
【００８７】
前記配向膜において、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性化合物を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用することができる。
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性化合物を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる液晶性化合物とを共重合させることができる。その結果、液晶性化合物と液晶性化合物との間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして液晶性化合物と配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学異方性層と配向膜の密着性を著しく改善することができる。すなわち、本発明の光学フィルムにおいては、配向膜と光学異方性層が共有結合していることが好ましい。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、光学異方性層に含まれる液晶性化合物と同様に、不飽和二重結合基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載の不飽和二重結合基を有する化合物等が挙げられる。
【００８８】
光学異方性層と配向膜の密着性をより強くするために、配向膜ポリマーに不飽和二重結合を導入した上に、配向膜に光重合開始剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。
【００８９】
配向膜形成用組成物中における不飽和二重結合を有する化合物の含有量の好ましい範囲は、組成物の全固形分に対して（塗布液である場合は溶媒を除いた組成物に対して）、配向膜自身膜硬度と光学異方性層の密着性を得るために、５０〜１００質量％であることが好ましく、６０〜１００質量％であるのがより好ましく、７０〜１００質量％であるのが更に好ましい。
【００９０】
光重合開始剤の使用量は、配向膜形成用組成物の不飽和二重結合基を有する化合物に対して０．５〜１５質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがより好ましく、１〜６質量％であることが特に好ましい。
【００９１】
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［００２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
【００９２】
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％が更に好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることが更に好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。
【００９３】
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤及び添加剤を含む溶液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることが更に好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
【００９４】
配向膜形成時に利用する塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましく、０．２〜５．０μｍがより好ましく、０．３〜３．０μｍが更に好ましく、０．４〜２．０μｍが特に好ましい。加熱乾燥は、２０℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５が好ましい。
【００９５】
配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
【００９６】
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
【００９７】
配向膜のラビング処理面に前記組成物を塗布して、液晶性化合物の分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させることで、前記光学異方性層を形成することができる。
【００９８】
[ハードコート層]
本発明の光学フィルムにおけるハードコート層について説明する。
本発明において、ハードコート層とは、該層を形成することで透明支持体の鉛筆硬度が上昇する層をいう。実用的には、ハードコート層積層後の鉛筆硬度（ＪＩＳ Ｋ５４００）はＨ以上が好ましく、更に好ましくは２Ｈ以上であり、最も好ましくは３Ｈ以上である。
ハードコート層の厚みは、０．４〜３５μｍが好ましく、更に好ましくは１〜３０μｍであり、最も好ましくは１．５〜２０μｍである。
本発明においてハードコート層は１層でも複数でもかまわない。ハードコート層が複数層の場合、全てのハードコート層の膜厚の合計が上位範囲であることが好ましい。
本発明の光学フィルムのハードコート層の表面は平坦であって凹凸があっても構わない。また、必要に応じて、表面凹凸や内部散乱付与のためにハードコート層に透光性粒子を含有させることもできる。
【００９９】
［ハードコート層形成材料物］
本発明において、ハードコート層は、不飽和二重結合を有する化合物、重合開始剤、必要に応じて、透光性粒子、含フッ素又はシリコーン系化合物、溶剤を含有する組成物を、支持体上に直接又は他の層を介して塗布・乾燥・硬化することにより形成することができる。以下各成分について説明する。
【０１００】
［不飽和二重結合を有する化合物］
本発明のハードコート層形成用組成物には不飽和二重結合を有する化合物を含有することができる。不飽和二重結合を有する化合物はバインダーとして機能することができ、重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーであることが好ましい。該重合性不飽和基を２つ以上有する多官能モノマーは、硬化剤として機能することができ、塗膜の強度や耐擦傷性を向上させることが可能となる。重合性不飽和基は３つ以上であることがより好ましい。これらモノマーは、１又は２官能のモノマーと３官能以上のモノマーを併用して用いることもできる。
【０１０１】
不飽和二重結合を有する化合物としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の重合性官能基を有する化合物が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２が好ましい。特に好ましくは下記の１分子内に３つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する化合物を用いることができる。
【０１０２】
重合性の不飽和結合を有する化合物の具体例としては、アルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、ポリオキシアルキレングリコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、多価アルコールの（メタ）アクリル酸ジエステル類、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸ジエステル類、エポキシ（メタ）アクリレート類、ウレタン（メタ）アクリレート類、ポリエステル（メタ）アクリレート類等を挙げることができる。
【０１０３】
中でも、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類が好ましい。例えば、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
【０１０４】
（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類は市販されているものを用いることもでき、新中村化学工業（株）社製ＮＫエステル Ａ−ＴＭＭＴ、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、大阪有機化学工業（株）製ビスコート等を挙げることができる。多官能モノマーについては、特開２００９−９８６５８号公報の段落［０１１４］〜［０１２２］に記載されており、本発明においても同様である。
【０１０５】
不飽和二重結合を有する化合物としては、水素結合性の置換基を有する化合物であることが、支持体との密着性、低カール、後述する含フッ素又はシリコーン系化合物の固定性の点から好ましい。水素結合性の置換基とは、窒素、酸素、硫黄、ハロゲンなどの電気陰性度が大きな原子と水素原子とが共有結合で結びついた置換基を指し、具体的にはＯＨ−、ＳＨ−、−ＮＨ−、ＣＨＯ−、ＣＨＮ−などが挙げられ、ウレタン（メタ）アクリレート類や水酸基を有する（メタ）アクリレート類が好ましい。市販されている（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレートを用いることもでき、新中村化学工業（株）社製ＮＫオリゴ Ｕ４ＨＡ、同ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３、日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０等を挙げることができる。
【０１０６】
本発明のハードコート層形成用組成物中の不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、十分な重合率を与えて硬度などを付与するため、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、５０質量％以上が好ましく、６０〜９９質量％がより好ましく、７０〜９９質量％が更に好ましく、８０〜９９質量％が特に好ましい。
【０１０７】
［透光性粒子］
本発明のハードコート層に透光性粒子を含有させることで、ハードコート層表面に凹凸形状を付与したり、内部ヘイズを付与することもできる。
【０１０８】
ハードコート層に用いることができる透光性粒子としては、ポリメチルメタクリレート粒子（屈折率１．４９）、架橋ポリ（アクリル−スチレン）共重合体粒子（屈折率１．５４）、メラミン樹脂粒子（屈折率１．５７）、ポリカーボネート粒子（屈折率１．５７）、ポリスチレン粒子（屈折率１．６０）、架橋ポリスチレン粒子（屈折率１．６１）、ポリ塩化ビニル粒子（屈折率１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒド粒子（屈折率１．６８）、シリカ粒子（屈折率１．４６）、アルミナ粒子（屈折率１．６３）、ジルコニア粒子、チタニア粒子、又は中空や細孔を有する粒子等が挙げられる。
【０１０９】
なかでも架橋ポリ（（メタ）アクリレート）粒子、架橋ポリ（アクリル−スチレン）粒子が好ましく用いられ、これらの粒子の中から選ばれた各透光性粒子の屈折率にあわせてバインダーの屈折率を調整することにより、本発明の光学フィルムのハードコート層に好適な表面凹凸、表面ヘイズ、内部ヘイズ、全ヘイズを達成することができる。
【０１１０】
バインダー（透光性樹脂）の屈折率は、１．４５〜１．７０であることが好ましく、より好ましくは１．４８〜１．６５である。
また、透光性粒子と、ハードコート層のバインダーとの屈折率の差（「透光性粒子の屈折率」−「該透光性粒子を除くハードコート層の屈折率」）は、絶対値として、好ましくは０．０５未満であり、より好ましくは０．００１〜０．０３０、更に好ましくは０．００１〜０．０２０である。ハードコート層中の透光性粒子とバインダーとの屈折率の差を０．０５未満にすると、透光性粒子による光の屈折角度が小さくなり、散乱光が広角まで広がらず、光学異方性層の透過光の偏光を解消するなどの悪化作用が無く好ましい。
【０１１１】
上記の粒子とバインダーの屈折率差を実現するためには、透光性粒子の屈折率を調節しても、バインダーの屈折率を調節してもよい。
好ましい第１の態様としては、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを主成分としたバインダー（硬化後の屈折率が１．５０〜１．５３）とアクリル含率５０〜１００質量パーセントである架橋ポリ（メタ）アクリレート／スチレン重合体からなる透光性粒子を組み合わせて用いることが好ましい。低屈折率であるアクリル成分と高屈折率であるスチレン成分の組成比を調節することで、透光性粒子とバインダーとの屈折率差を０．０５未満にすることが容易である。アクリル成分とスチレン成分の比率は質量比で５０／５０〜１００／０が好ましく、更に好ましくは６０／４０〜１００／０であり、最も好ましくは６５／３５〜９０／１０である。架橋ポリ（メタ）アクリレート／スチレン重合体からなる透光性粒子の屈折率としては、１．４９〜１．５５が好ましく、更に好ましくは１．５０〜１．５４であり、最も好ましくは１．５１〜１．５３である。
好ましい第２の態様としては、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを主成分としたバインダーに対して、１〜１００ｎｍの平均粒子サイズの無機微粒子を併用することで、モノマーと無機微粒子から形成されるバインダーの屈折率を調節し、既存の透光性粒子との屈折率差を調節するものである。無機粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つの金属の酸化物、具体例としては、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＩＴＯ等が挙げられる。好ましくは、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられる。これら無機粒子は、モノマーの総量に対して１〜９０質量％の範囲で混合して用いることができ、好ましくは５〜６５質量％である。
ここで、該透光性粒子を除くハードコート層の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。前記透光性粒子の屈折率は、屈折率の異なる２種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中に透光性粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで測定される。
【０１１２】
透光性粒子の平均粒径は、１．０〜１２μｍが好ましく、より好ましくは３．０〜１２μｍ、更に好ましくは４．０〜１０．０μｍ、最も好ましくは４．５〜８μｍである。屈折率差及び粒子サイズを上記範囲に設定することで、光の散乱角度分布が広角にまで広がらず、ディスプレイの文字ボケ、コントラスト低下を引き起こしにくい。添加する層の膜厚を厚くする必要がなく、カールやコスト上昇といった問題が生じにくい点で、１２μｍ以下が好ましい。更に上記範囲内にすることは、塗工時の塗布量を抑えられ、乾燥が速く、乾燥ムラ等の面状欠陥を生じにくい点でも好ましい。
【０１１３】
透光性粒子の平均粒径の測定方法は、粒子の平均粒径を測る測定方法であれば、任意の測定方法が適用できるが、好ましくは透過型電子顕微鏡（倍率５０万〜２００万倍）で粒子の観察を行い、粒子１００個を観察し、その平均値をもって平均粒子径とできる。
【０１１４】
透光性粒子の形状は特に限定されないが、真球状粒子の他に、異形粒子（例えば、非真球状粒子）といった形状の異なる透光性粒子を併用して用いてもよい。特に非真球状粒子の短軸をハードコート層の法線方向にそろえると、真球粒子に比べ、粒子径が小さなものが使用できるようになる。
【０１１５】
前記透光性粒子は、ハードコート層全固形分中に０．１〜４０質量％含有されるように配合されることが好ましい。より好ましくは１〜３０質量％、更に好ましくは１〜２０質量％、である。透光性粒子の配合比を上記範囲にすることで内部ヘイズを好ましい範囲に制御することができる。
【０１１６】
また、透光性粒子の塗布量は、好ましくは１０〜２５００ｍｇ／ｍ２、より好ましくは３０〜２０００ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１００〜１５００ｍｇ／ｍ２である。
【０１１７】
＜透光性粒子調製、分級法＞
透光性粒子の製造法は、懸濁重合法、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、分散重合法、シード重合法等を挙げることができ、いずれの方法で製造されてもよい。これらの製造法は、例えば「高分子合成の実験法」（大津隆行、木下雅悦共著、化学同人社）１３０頁及び１４６頁から１４７頁の記載、「合成高分子」１巻、ｐ．２４６〜２９０、同３巻、ｐ．１〜１０８等に記載の方法、及び特許第２５４３５０３号明細書、同第３５０８３０４号明細書、同第２７４６２７５号明細書、同第３５２１５６０号明細書、同第３５８０３２０号明細書、特開平１０−１５６１号公報、特開平７−２９０８号公報、特開平５−２９７５０６号公報、特開２００２−１４５９１９号公報等に記載の方法を参考にすることができる。
【０１１８】
透光性粒子の粒度分布はヘイズ値と拡散性の制御、塗布面状の均質性から単分散性粒子が好ましい。粒子径の均一さを表すＣＶ値は１５％以下が好ましく、より好ましくは１３％以下、更に好ましくは１０％以下である。更に平均粒子径よりも２０％以上粒子径が大きな粒子を粗大粒子と規定した場合、この粗大粒子の割合は全粒子数の１％以下であることが好ましく、より好ましくは０．１％以下であり、更に好ましくは０．０１％以下である。このような粒度分布を持つ粒子は、調製又は合成反応後に、分級することも有力な手段であり、分級の回数を上げることやその程度を強くすることで、望ましい分布の粒子を得ることができる。
分級には風力分級法、遠心分級法、沈降分級法、濾過分級法、静電分級法等の方法を用いることが好ましい。
【０１１９】
［光重合開始剤］
次に、ハードコート層形成用組成物に含有させることができる光重合開始剤について説明する。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開２００９−０９８６５８号公報の段落［０１３３］〜［０１５１］に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
【０１２０】
「最新ＵＶ硬化技術」｛（株）技術情報協会｝（１９９１年）、ｐ．１５９、及び、「紫外線硬化システム」加藤清視著（平成元年、総合技術センター発行）、ｐ．６５〜１４８にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
【０１２１】
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製の「イルガキュア６５１」、「イルガキュア１８４」、「イルガキュア８１９」、「イルガキュア９０７」、「イルガキュア１８７０」（ＣＧＩ−４０３／Ｉｒｇ１８４＝７／３混合開始剤）、「イルガキュア５００」、「イルガキュア３６９」、「イルガキュア１１７３」、「イルガキュア２９５９」、「イルガキュア４２６５」、「イルガキュア４２６３」、「イルガキュア１２７」、“ＯＸＥ０１”等；日本化薬（株）製の「カヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ」、「カヤキュアーＢＰ−１００」、「カヤキュアーＢＤＭＫ」、「カヤキュアーＣＴＸ」、「カヤキュアーＢＭＳ」、「カヤキュアー２−ＥＡＱ」、「カヤキュアーＡＢＱ」、「カヤキュアーＣＰＴＸ」、「カヤキュアーＥＰＤ」、「カヤキュアーＩＴＸ」、「カヤキュアーＱＴＸ」、「カヤキュアーＢＴＣ」、「カヤキュアーＭＣＡ」など；サートマー社製の“Ｅｓａｃｕｒｅ（ＫＩＰ１００Ｆ，ＫＢ１，ＥＢ３，ＢＰ，Ｘ３３，ＫＴＯ４６，ＫＴ３７，ＫＩＰ１５０，ＴＺＴ）”等、及びそれらの組み合わせが好ましい例として挙げられる。
【０１２２】
本発明のハードコート層形成用組成物中の光重合開始剤の含有量は、ハードコート層形成用組成物に含まれる重合可能な化合物を重合させるのに十分多く、かつ開始点が増えすぎないよう十分少ない量に設定するという理由から、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．５〜８質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。
【０１２３】
[溶剤]
本発明のハードコート層形成用組成物は、溶剤を含有することができる。溶剤としては、モノマーの溶解性、透光性粒子の分散性、塗工時の乾燥性等を考慮し、各種溶剤を用いることができる。係る有機溶剤としては、例えばジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、炭酸ジメチル、炭酸メチルエチル、炭酸ジエチル、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、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、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、２−メトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸メチル、２−エトキシ酢酸エチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、１，２−ジアセトキシアセトン、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、アセト酢酸エチル等メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、２−オクタノン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２４】
本発明のハードコート層形成用組成物の固形分の濃度は２０〜８０質量％の範囲となるように溶媒を用いるのが好ましく、より好ましくは３０〜７５質量％であり、更に好ましくは４０〜７０質量％である。
【０１２５】
本発明の光学フィルムとしては、長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状であることが好ましい。
【０１２６】
［光学フィルムの層構成］
本発明の光学フィルムは、透明支持体の一方の面上にハードコート層を有し、もう一方の面上に光学異方性層を有するが、更に目的に応じて、必要な機能層を単独又は複数層設けてもよい。例えば、反射防止層（低屈折率層、中屈折率層、高屈折率層など屈折率を調整した層）、帯電防止層、紫外線吸収層などを設けることができる。ハードコート層が、帯電防止性、紫外線吸収性を有していてもよい。
【０１２７】
本発明の光学フィルムのより具体的な層構成の例を下記に示す。
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／オーバーコート層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／高屈折率層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層
透明支持体／配向膜／光学異方性層／ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層／防汚層
上記構成のなかでも、ハードコート層側の透明支持体とは反対側の最表層には、低屈折率層が設けられていることが好ましい。
【０１２８】
［低屈折率層の材料］
以下に低屈折率層の材料について説明する。
【０１２９】
［無機微粒子］
低屈折率化、耐擦傷性改良の観点から、低屈折率層に無機微粒子を用いることが好ましい。該無機微粒子は、平均粒子サイズが５〜１２０ｎｍであれば特に制限はないが、低屈折率化の観点からは、無機の低屈折率粒子が好ましい。
【０１３０】
無機微粒子としては、低屈折率であることからフッ化マグネシウムやシリカの微粒子が挙げられる。特に、屈折率、分散安定性、コストの点でシリカ微粒子が好ましい。これら無機粒子のサイズ（１次粒径）は、５〜１２０ｎｍが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍ、更に好ましくは２０〜１００ｎｍ、最も好ましくは３０〜９０ｎｍである。
【０１３１】
無機微粒子の粒径が小さすぎると、耐擦傷性の改良効果が少なくなり、大きすぎると低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりといった外観、積分反射率が悪化する。また、後述の中空シリカ微粒子を用いた場合は粒径が小さすぎると、空腔部の割合が減り屈折率の充分な低下が見込めない。無機微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であってもよい。
【０１３２】
無機微粒子の塗設量は、１ｍｇ／ｍ２〜１００ｍｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは５ｍｇ／ｍ２〜８０ｍｇ／ｍ２、更に好ましくは１０ｍｇ／ｍ２〜６０ｍｇ／ｍ２である。少なすぎると、充分な低屈折率化が見込めなかったり、耐擦傷性の改良効果が減ったりし、多すぎると、低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりなどの外観や積分反射率が悪化する。
【０１３３】
（多孔質又は中空の微粒子）
低屈折率化を図るには、多孔質又は中空構造の微粒子を使用することが好ましい。特に中空構造のシリカ粒子を用いることが好ましい。これら粒子の空隙率は、好ましくは１０〜８０％、更に好ましくは２０〜６０％、最も好ましくは３０〜６０％である。中空微粒子の空隙率を上述の範囲にすることが、低屈折率化と粒子の耐久性維持の観点で好ましい。
【０１３４】
多孔質又は中空粒子がシリカの場合には、微粒子の屈折率は、１．１０〜１．４０が好ましく、更に好ましくは１．１５〜１．３５、最も好ましくは１．１５〜１．３０である。ここでの屈折率は粒子全体として屈折率を表し、シリカ粒子を形成している外殻のシリカのみの屈折率を表すものではない。
【０１３５】
また、中空シリカは粒子平均粒子サイズの異なるものを２種以上併用して用いることができる。ここで、中空シリカの平均粒径は電子顕微鏡写真から求めることができる。
【０１３６】
本発明において中空シリカの比表面積は、２０〜３００ｍ２／ｇが好ましく、更に好ましくは３０〜１２０ｍ２／ｇ、最も好ましくは４０〜９０ｍ２／ｇである。表面積は窒素を用いＢＥＴ法で求めることができる。
【０１３７】
本発明においては、中空シリカと併用して空腔のないシリカ粒子を用いることができる。空腔のないシリカの好ましい粒子サイズは、３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、更に好ましくは３５ｎｍ以上１００ｎｍ以下、最も好ましくは４０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。
【０１３８】
［無機微粒子の表面処理方法］
また、本発明においては無機微粒子は常法によりシランカップリング剤等により表面処理して用いることができる。
特に、低屈折率層形成用バインダーへの分散性を改良するために、無機微粒子の表面はオルガノシラン化合物の加水分解物及び／又はその部分縮合物により処理がされているのが好ましく、処理の際に、酸触媒及び金属キレート化合物のいずれか、あるいは両者が使用されることが更に好ましい。無機微粒子の表面の処理方法については、特開２００８−２４２３１４号公報の段落番号［００４６］〜［００７６］に記載されており、該文献に記載されたオルガノシラン化合物、シロキサン化合物、表面処理の溶媒、表面処理の触媒、金属キレート化合物などは本発明においても好適に用いることができる。
【０１３９】
低屈折率層には、（ｂ２）重合性不飽和基を有する含フッ素又は非含フッ素モノマーを用いることができる。非含フッ素モノマーについては、ハードコート層で使用できるとして説明した不飽和二重結合を有する化合物も用いることが好ましい。含フッ素のモノマーとしては、下記一般式（１）で表され、フッ素を３５質量％以上含有し、全ての架橋間分子量の計算値が５００よりも小さい含フッ素多官能モノマー（ｄ）を用いることが好ましい。
一般式（１）： Ｒｆ２｛−（Ｌ）ｍ−Ｙ｝ｎ
（一般式（１）中、Ｒｆ２は少なくとも炭素原子及びフッ素原子を含むｎ価の基を表し、ｎは３以上の整数を表す。Ｌは単結合又は二価の連結基を表し、ｍは０又は１を表す。Ｙは重合性不飽和基を表す。）
Ｒｆ２は酸素原子及び水素原子の少なくともいずれかを含んでも良い。また、Ｒｆ２は鎖状（直鎖又は分岐）又は環状である。
【０１４０】
Ｙは、不飽和結合を形成する２つの炭素原子を含む基であることが好ましく、ラジカル重合性の基であることがより好ましく、（メタ）アクリロイル基、アリル基、α−フルオロアクリロイル基、及び−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２から選ばれるものが特に好ましい。これらの中でも、重合性の観点から、より好ましいのは、ラジカル重合性を有する（メタ）アクリロイル基、アリル基、α−フルオロアクリロイル基、及びＣ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ２である。
【０１４１】
Ｌは二価の連結基を表し、詳しくは、炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜１０のアリーレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｎ（Ｒ）−、炭素数１〜１０のアルキレン基と−Ｏ−、−Ｓ−又はＮ（Ｒ）−を組み合わせて得られる基、炭素数６〜１０のアリーレン基と−Ｏ−、−Ｓ−又はＮ（Ｒ）−を組み合わせて得られる基を表す。Ｒは水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。Ｌがアルキレン基又はアリーレン基を表す場合、Ｌで表されるアルキレン基及びアリーレン基はハロゲン原子で置換されていることが好ましく、フッ素原子で置換されていることが好ましい。
一般式（１）で表される化合物の具体例は、特開２０１０−１５２３１１号公報[０１２１]〜[０１６３]段落に記載されている。
【０１４２】
［光学フィルムの製造方法］
本発明の光学フィルムの製造方法は、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成用組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する。
前記半硬化状態の光学異方性層とは、光学異方性層に含まれる不飽和二重結合を有する液晶性化合物の二重結合の残存率が電離放射線を照射する前の二重結合の量の３０％以上であることを意味し、３０〜８０％であることが好ましく、二重結合の残存率が４０〜７０％であることがより好ましく、４５〜６５％であることが更に好ましい。
半硬化状態の光学異方性層を形成するためには、電離放射線照射の照射量が１０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、２０〜４００ｍＪ／ｃｍ２であることがより好ましく、３０〜３００ｍＪ／ｃｍ２であることが更に好ましく、５０〜２００ｍＪ／ｃｍ２であることが特に好ましい。
上記のように光学異方性層の不飽和二重結合を残して、該半硬化状態の光学異方性層上に直接ハードコート層形成用組成物を塗布し、該ハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化することで、光学異方性層とハードコート層との界面で不飽和二重結合の重合により共有結合が形成されるため（光学異方性層を構成する液晶性化合物の不飽和二重結合とハードコート層を構成する化合物の不飽和二重結合とが重合し共有結合を形成するため）、密着性を向上させることができる。
【０１４３】
（ハードコート層の塗布方法）
本発明の光学フィルムに係るハードコート層は以下の方法で形成することができる。
まずハードコート層形成用組成物が調製される。次に、該組成物をディップコート法、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、ダイコート法等により透明支持体上に塗布し、加熱・乾燥する。マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイコート法（米国特許２６８１２９４号明細書、特開２００６−１２２８８９号公報参照）がより好ましく、ダイコート法が特に好ましい。
【０１４４】
ハードコート層は、透明支持体上に塗布した後、溶剤を乾燥するために加熱されたゾーンにウェブで搬送される。その際の乾燥ゾーンの温度は２５℃〜１４０℃が好ましく、乾燥ゾーンの前半は比較的低温であり、後半は比較的高温であることが好ましい。但し、各層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。例えば、紫外線硬化樹脂と併用される市販の光ラジカル発生剤のなかには１２０℃の温風中で数分以内にその数１０％前後が揮発してしまうものもあり、また、単官能、２官能のアクリレートモノマー等は１００℃の温風中で揮発が進行するものもある。そのような場合には、前記のようにハードコート層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。
【０１４５】
また、ハードコート層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後の乾燥風は、前記塗布組成物の固形分濃度が１〜５０％の間は塗膜表面の風速が０．１〜２ｍ／秒の範囲にあることが、乾燥ムラを防止するために好ましい。
また、ハードコート層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後、乾燥ゾーン内で基材フィルムの塗布面とは反対の面に接触する搬送ロールと基材フィルムとの温度差が０℃〜２０℃以内とすると、搬送ロール上での伝熱ムラによる乾燥ムラが防止でき、好ましい。
【０１４６】
溶剤の乾燥ゾーンの後に、ウェブで電離放射線照射によりハードコート層を硬化させるゾーンを通過させ、塗膜を硬化する。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより１０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の紫外線を照射して塗膜を硬化するのが好ましい。その際、ウェブの幅方向の照射量分布は中央の最大照射量に対して両端まで含めて５０〜１００％の分布が好ましく、８０〜１００％の分布がより好ましい。更に表面硬化を促進する為に窒素ガス等をパージして酸素濃度を低下する必要がある際には、酸素濃度０．０１％〜５％が好ましく、幅方向の分布は酸素濃度で２％以下が好ましい。紫外線照射の場合、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。また、硬化反応を促進するために、硬化時に温度を高めることもでき、２５〜１００℃が好ましく、更に好ましくは３０〜８０℃、最も好ましくは４０〜７０℃である。
【０１４７】
このようにして本発明のハードコート層が塗布・乾燥・硬化できる。また必要に応じてその他の機能層を設けることもできる。ハードコート層に加えてその他の機能層を積層する場合には、複数の層を同時に塗布してもよいし、逐次塗布してもよい。それらの層の製造方法は、ハードコート層の製造方法に準じて行うことができる。
【０１４８】
［偏光板］
本発明の偏光板は、偏光膜と該偏光膜の両面を保護する２枚の保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が本発明の光学フィルムであることが好ましい。
本発明の偏光板は、少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が前記本発明の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側と前記偏光膜とが貼合された偏光板であることがより好ましい。ここで、透明支持体側と偏光膜との貼合は、直接又は接着剤層や粘着剤層を介して貼り合わされることが好ましい。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造することができる。
【０１４９】
偏光板は、光学フィルムの透明支持体側が接着剤又は他の基材を介して偏光膜に接着しており、偏光膜のもう一方の側にも保護フィルムを有する構成が好ましく、更に好ましくは、光学フィルムの透明支持体が接着剤を介して直接偏光膜に接着している構成である。透明支持体と偏光膜の間の接着性を改良するために、透明支持体の表面は表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理、鹸化処理、溶剤洗浄）を実施することが好ましい。また、透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
また、偏光板を構成するもう一方の保護フィルムの偏光膜と反対側の面には粘着剤層を有していても良い。
【０１５０】
本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いることにより、λ／４膜などに期待される光学性能に加え、物理強度、防汚性、耐久性に優れた偏光板が作製できる。
本発明の光学フィルムは、液晶表示装置用表面フィルムとして好適に用いられる。
【０１５１】
また、本発明の偏光板は、光学補償機能を有することもできる。その場合、偏光膜の一方の面に本発明の光学フィルムを保護フィルムとして用い、別の面に光学補償フィルムを保護フィルムとして用いることが好ましい。
【０１５２】
［画像表示装置］
本発明の光学フィルム及び偏光板は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）のような画像表示装置に好適に用いられる。特に液晶表示装置に用いることが好ましく、立体画像表示装置（３Ｄ表示装置）に適している。中でも時分割２眼立体視の透過型液晶表示装置に用いられることが特に好ましい。
【０１５３】
一般的に、液晶表示装置は、液晶セル及びその両側に配置された２枚の偏光板を有し、液晶セルは、２枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の液晶表示装置の好ましい態様は、視認側から、前記本発明における光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、ハードコート層が視認側に、透明支持体が偏光膜側になるように配置された液晶表示装置である。
液晶セルは、ＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード又はＥＣＢモードであることが好ましい。
【実施例】
【０１５４】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴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具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「％」は質量基準である。
【０１５５】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ１）の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、固形分濃度２２質量％のセルロースアセテート溶液（ドープＡ）を調製した。
【０１５６】
［セルロースアセテート溶液（ドープＡ）の組成］
アセチル置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
紫外線吸収剤（チヌビン３２８ チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
０．９質量部
紫外線吸収剤（チヌビン３２６ チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
０．２質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１５７】
上記ドープＡに平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）をセルロースアセテート１００質量部に対して０．０２質量部添加したマット剤入りドープＢを調製した。ドープＢはドープＡと同じ溶剤組成で固形分濃度が１９質量％になるように調節した。
【０１５８】
ドープＡを主流とし、マット剤入りドープＢを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ１を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層はそれぞれ厚みが３μｍに、主流は厚みが７４μｍになるように流量を調節した。
【０１５９】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ１の幅は２３００ｍｍであり、厚さは８０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は４５ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は３．８％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
レターデーションの測定は本明細書に記載の方法で行った。
透過率は、分光光度計で測定した。
【０１６０】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ２）の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、固形分濃度２２質量％のセルロースアセテート溶液（ドープＣ）を調製した。
［セルロースアセテート溶液（ドープＣ）の組成］
アセチル置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３３６質量部
メタノール（第２溶媒） ２９質量部
１−ブタノール（第３溶媒） １１質量部
【０１６１】
上記ドープＣに平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）をセルロースアセテート１００質量部に対して０．０２質量部添加したマット剤入りドープＤを調製した。ドープＤはドープＣと同じ溶剤組成で固形分濃度が１９質量％になるように調節した。
【０１６２】
ドープＣを主流とし、マット剤入りドープＤを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ２を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層は厚みがそれぞれ３μｍに、主流は厚みが７４μｍになるように流量を調節した。
【０１６３】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ２の幅は２３００ｍｍであり、厚さは８０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は４５ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１６４】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ３）の作製＞
ドープＣを主流とし、マット剤入りドープＤを最下層及び最上層になるようにして、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフィルムをはがし１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％のセルロースアセテートフィルムＴ３を作製した。マット剤入りの最下層及び最上層はそれぞれ厚みが３μｍに、主流は厚みが３４μｍになるように流量を調節した。
【０１６５】
得られた長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ３の幅は２３００ｍｍであり、厚さは４０μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）は３ｎｍ、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は２０ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１６６】
＜透明支持体（セルロースアセテートフィルムＴ４）の作製＞
（セルロースアセテート溶液Ｅの調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ｅを調製した。
［セルロースアセテート溶液Ｅの組成］
アセチル置換度２．９４のセルロースアセテート １００質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ４０２質量部
メタノール（第２溶媒） ６０質量部
【０１６７】
（マット剤溶液の調製）
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、日本アエロジル（株）製）を２０質量部、メタノール８０質量部を３０分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、更に３０分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
［マット剤溶液組成］
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子分散液 １０．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ７６．３質量部
メタノール（第２溶媒） ３．４質量部
セルロースアセテート溶液Ｅ １０．３質量部
【０１６８】
（添加剤溶液の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液を調製した。
［添加剤溶液組成］
下記の光学的異方性低下剤 ４９．３質量部
下記の波長分散調整剤 ４．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ５８．４質量部
メタノール（第２溶媒） ８．７質量部
セルロースアセテート溶液Ｅ １２．８質量部
【０１６９】
【化２】
【０１７０】
【化３】
【０１７１】
（セルロースアセテートフィルムの作製）
上記セルロースアセテート溶液Ｅを９４．６質量部、マット剤溶液を１．３質量部、添加剤溶液４．１質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物及び波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ１２質量％、１．２質量％であった。残留溶剤量３０質量％でフィルムをバンドから剥離し、１４０℃で４０分間乾燥させ、幅２３００ｍｍ、厚さ８０μｍの長尺状のセルロースアセテートフィルムＴ４を製造した。得られたフィルムの面内レターデーション（Ｒｅ）は１ｎｍ（遅相軸はフィルム長手方向と垂直な方向）、厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ）は−１ｎｍであった。また、３８０ｎｍの透過率は９０％で、４５０〜６５０ｎｍの平均透過率は９２％だった。
【０１７２】
＜光学基材Ｆ１の作成＞
《液晶性化合物を含む光学異方性層の形成》
（アルカリ鹸化処理）
セルロースアセテートフィルムＴ１を、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した後に、フィルムのバンド面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ２で塗布し、１１０℃に加熱した（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ２塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアセテートフィルムを作製した。
【０１７３】
［アルカリ溶液組成］
水酸化カリウム ４．７質量部
水 １５．８質量部
イソプロパノール ６３．７質量部
界面活性剤 ＳＦ−１：Ｃ１４Ｈ２９Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２０Ｈ
１．０質量部
プロピレングリコール １４．８質量部
【０１７４】
（配向膜の形成）
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥した。配向膜の厚みは０．７μｍだった。
【０１７５】
［配向膜塗布液の組成］
下記の変性ポリビニルアルコール １００質量部
水 ３７１０質量部
メタノール １１９０質量部
グルタルアルデヒド ５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー２９５９、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
３質量部
【０１７６】
【化４】
【０１７７】
（ディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層の形成）
上記作製した配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は反時計回りに４５°の方向とした。
【０１７８】
下記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液を上記作製した配向膜上に＃３．６のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は３６ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及びディスコティック液晶性化合物の配向熟成のために、１２０℃の温風で９０秒間加熱した。続いて、８０℃にて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１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して液晶性化合物の配向を固定化し、厚さ１．６μｍの光学異方性層を形成し巻き取り、光学基材Ｆ１を得た。
作製した光学基材Ｆ１は、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍあった。支持体の長さ方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。ディスコティック液晶性化合物の円盤面のフィルム面に対する平均傾斜角は９０°であり、ディスコティック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることを確認した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１７９】
［光学異方性層塗布液の組成］
下記のディスコティック液晶性化合物 １００質量部
下記アクリレートモノマー ５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
３質量部
増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製） １質量部
下記のピリジニウム塩 ０．５質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ１） ０．２質量部
下記のフッ素系ポリマー（ＦＰ３） ０．１質量部
メチルエチルケトン １８９質量部
【０１８０】
【化５】
【０１８１】
アクリレートモノマー：
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）
【０１８２】
【化６】
【０１８３】
【化７】
【０１８４】
【化８】
【０１８５】
＜光学基材Ｆ２〜Ｆ１０の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、光学異方性層に紫外線を照射する際の照射量を表１に記載した条件に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２〜Ｆ１０を作製した。作製した光学基材Ｆ２〜Ｆ１０はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８６】
＜光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、配向膜塗布液組成物中の光重合開始剤を表１に記載した量（質量部）に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７を作製した。作製した光学基材Ｆ１１〜Ｆ１７はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８７】
＜光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、光学異方性層塗布液中のアクリレートモノマーの量（質量部）と光学異方性層の膜厚（μｍ）を表１に記載のように変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２を作製した。作製した光学基材Ｆ１８〜Ｆ２２はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８８】
＜光学基材Ｆ２３の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、配向膜塗布液組成物中の変性ポリビニルアルコールを以下のものに変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２３を作製した。作製した光学基材Ｆ２３は、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１８９】
【化９】
【０１９０】
＜光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、セルロースアセテートフィルムをＴ２〜Ｔ４に変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６を作製した。作製した光学基材Ｆ２４〜Ｆ２６はいずれも、５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍであった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９１】
＜光学基材Ｆ２７〜Ｆ３４の作成＞
光学基材Ｆ１に対し、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）の値が表１に示す値になるように光学異方性層の厚みを変更した以外は光学基材Ｆ１の製造方法と同様にして光学基材Ｆ２７〜Ｆ３４を作製した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は全て０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９２】
＜光学基材Ｆ３５の作成＞
光学基材Ｆ１で使用した光学異方性層形成前の基材（配向膜を形成したもの）の配向膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は反時計回りに４５°の方向とした。
配向膜上に特開２００４−２７２２０２号公報の［０１１７］に記載の第１光学異方性用塗布液（下記棒状液晶性化合物を含む）を用い、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍになるように塗布量を調整し、照度４００ｍＷ／ｃｍ２、照射量１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して液晶性化合物の配向を固定化し、光学異方性層を形成し巻き取り、光学基材Ｆ３５を得た。
棒状液晶性化合物
【０１９３】
【化１０】
【０１９４】
作製した光学基材Ｆ３５は、５５０ｎｍにおける面内レターデーション（Ｒｅ）が１２５ｎｍあった。支持体の長手方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。棒状液晶性化合物のフィルム面に対する平均傾斜角は０°であり、棒状液晶性化合物がフィルム面に対して水平に配向していることを確認した。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９５】
＜光学基材Ｆ３６の作成＞
光学基材Ｆ３５に対し、セルロースアセテートフィルムをＴ４に変更した以外は光学基材Ｆ３５の製造方法と同様に光学基材Ｆ３６を得た。
支持体の長手方向に対して、遅相軸は時計回りに４５°の方向であった。棒状液晶性化合物のフィルム面に対する平均傾斜角は０°であり、棒状液晶がフィルム面に対して水平に配向していることを確認した。５５０ｎｍにおけるＲｅが１２５ｎｍあった。光学異方性層側表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１：１９９８）は０．０１〜０．０４μｍの範囲にあり、平滑性の高いものであった。
【０１９６】
〔ハードコート層の積層〕
下記に示す各層形成用塗布液を調製した。
（ハードコート層用塗布液ＨＣ−１の調製）
ＰＥＴ−３０（１００％） ６０．０ｇ
ビスコート３６０（１００％） ３６．０ｇ
イルガキュア１２７（１００％） ３．２ｇ
ＣＡＢポリマー（２０％溶液） ７．０ｇ
ＳＰ−１３（５％溶液） ２．３ｇ
ＭＩＢＫ ６０．０ｇ
ＭＥＫ ２６．０ｇ
【０１９７】
上記ハードコート層用塗布液を孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して塗布液を調製した。上記塗布液において硬化後のマトリックスの屈折率は１．５２５であった。
【０１９８】
使用した材料を以下に示す。
・ＰＥＴ−３０：ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬（株）製]
・ビスコート３６０：エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート［大阪有機化学（株）製］
・ＣＡＢポリマー：セルロースアセテートブチレート（２０％溶液）[イーストマン・ケミカル（株）製５３１・１のＭＩＢＫ溶液]
・イルガキュア１２７：重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製]
・ＭＥＫ：メチルエチルケトン
・ＭＩＢＫ：メチルイソブチルケトン
・レベリング剤
（ＳＰ-１３）：下記フッ素ポリマーの５％ＭＥＫ溶液
【０１９９】
【化１１】
【０２００】
（低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１の調製）
各成分を下記のように混合し、ＭＥＫ／ＭＭＰＧ−Ａｃの９０／１０混合物(質量比)に溶解して固形分５質量％の低屈折率層塗布液を調製した。
【０２０１】
（Ｌｎ−１の組成）
下記のパーフルオロオレフィン共重合体（Ｐ−１） １５質量部
ＤＰＨＡ ７質量部
ＲＭＳ−０３３ ５質量部
下記の含フッ素モノマー（Ｍ−１） ２０質量部
中空シリカ粒子（固形分として） ５０質量部
イルガキュア１２７ ３質量部
【０２０２】
使用した化合物を以下に示す。
【０２０３】
【化１２】
【０２０４】
【化１３】
【０２０５】
・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
・ＲＭＳ−０３３：シリコーン系多官能アクリレート（Ｇｅｌｅｓｔ製、Ｍｗｔ＝２８０００）
・イルガキュア１２７：光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製
・中空シリカ：中空シリカ粒子分散液（平均粒子サイズ４５ｎｍ、屈折率１．２５、表面をアクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理、ＭＥＫ分散液濃度２０％）
・ＭＥＫ：メチルエチルケトン
・ＭＭＰＧ−Ａｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【０２０６】
上記低屈折率層用塗布液は孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して塗布液を調製した。上記低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１を塗布硬化してなる低屈折率層の硬化後の屈折率は１．３６であった。
【０２０７】
［光学フィルム試料の作製］
（光学フィルム試料１０１の作製）
上記で作製した光学基材Ｆ１をロール形態から巻き出して光学異方性層の表面に、ハードコート層用塗布液ＨＣ−１を使用し、特開２００６−１２２８８９号公報実施例１記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度３０ｍ／分の条件で塗布し、６０℃で１５０秒乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度約０．１％で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１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布層を硬化させ巻き取った。ハードコート層の膜厚は１０μｍになるよう塗布量を調整した。
【０２０８】
更に上記で作成したハードコートフィルムをロール形態から巻き出してハードコート層が塗設されている側に低屈折率層用塗布液Ｌｎ−１を塗布し、光学フィルム試料１０１を作成した。低屈折率層の乾燥条件は６０℃、６０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３００ｍＪ／ｃｍ２の照射量とした。低屈折率層の屈折率は１．３６、膜厚は９５ｎｍであった。
【０２０９】
（光学フィルム試料１０２〜１２３、１２７〜１３９の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対し表１に示すように、光学基材Ｆ１を光学基材Ｆ２〜Ｆ３６に変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１０２〜１２３、１２７〜１３９を作成した。
【０２１０】
（光学フィルム試料１２４の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対しハードコート層用塗布液ＨＣ−１を塗布した後の照射量を１００ｍＪ／ｃｍ２から３００ｍＪ／ｃｍ２に変更し、低屈折率層を積層しない点を変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１２４を作成した。
【０２１１】
（光学フィルム試料１２５の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対しハードコート層も低屈折率層も積層しないもの、すなわち、光学基材Ｆ１を光学フィルム試料１２５とした。
【０２１２】
（光学フィルム試料１２６の作製）
上記で作製した光学フィルム試料１０１に対し光学基材Ｆ１をセルロースアセテートフィルムＴ１に変更した以外は光学フィルム試料１０１と同様にして光学フィルム試料１２６を作成した。この構成では光学異方性層が積層されていなかった。
【０２１３】
（光学フィルム試料１４０の作製）
上記で作製した光学基材Ｆ３５と光学フィルム試料１２６を粘着剤で貼合し、光学フィルム試料１４０を作成した。貼合面は光学基材Ｆ３５の光学異方性層と光学フィルム試料１２６のハードコート層を積層していない面である。
【０２１４】
以下の方法により光学フィルムの諸特性の測定を行った。
（光学フィルムの特性の測定）
（１）密着性評価
光学フィルムのハードコート層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦１１本、横１１本の切り込みを入れて合計１００個の正方形の升目を刻み、日東電工（株）製のポリエステル粘着テープ“ＮＯ．３１Ｂ”を圧着して密着試験を行い、剥がれの有無を目視で観察した。
１００個の升目中に剥がれが２０升未満の場合は、同場所で密着試験を行った。繰り返し試験を最高２回行った。剥がれの有無を目視で観察し、下記の５段階評価を行った。結果を表２に示した。
◎：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが全く認められなかったもの
○：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが１〜５升のもの
△：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが６〜１９升のもの
×：密着試験２回で１００個の升目中に剥がれが２０升以上であったもの
××：密着試験１回で１００個の升目中に剥がれが２０升以上であったもの
なお、表２において、密着性が◎以外の結果であったものについては、主にどこの界面での剥離が起こったかを記載した。「異方層」とあるものは、光学異方性層と配向膜との界面で剥離が起こったもの、「ＨＣ層」とあるものは、ハードコート層と光学異方性層との界面で剥離が起こったものを表す。
【０２１５】
（２）平均反射率（積分球反射率）
光学フィルムの裏面、すなわちハードコート層が塗設されていない側の表面をサンドペーパーで粗面化した後に黒色インクで処理し、裏面反射をなくした状態で、表面側を、分光光度計（日本分光（株）製）を用いて、３８０〜７８０ｎｍの波長領域において、分光反射率を測定した。結果には４５０〜６５０ｎｍの積分球反射率の算術平均値を用いた。結果を表２に示した。
【０２１６】
（３）鉛筆硬度
耐傷性の指標としてＪＩＳ Ｋ ５４００に記載の鉛筆硬度評価を行った。光学フィルムを温度２５℃、湿度６０％ＲＨで２時間調湿した後、ハードコート層側の表面に、ＪＩＳＳ ６００６に規定する２Ｈ〜５Ｈの試験用鉛筆を用いて、４．９Ｎの荷重にて、鉛筆で引っ掻き試験を５回繰り返し、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの条件で２４時間放置した後に、以下の基準で評価し、ＯＫとなる最も高い硬度を評価値とした。結果を表２に示した。鉛筆硬度が２Ｈに満たないもの（表２において「＜２Ｈ」と記載したもの）は問題のレベルである。
ＯＫ：５回の評価において傷が２つ以下
ＮＧ：５回の評価において傷が３つ以上
【０２１７】
（４）３８０ｎｍの透過率
透明支持体を２５℃６０％ＲＨで２時間放置した後、透過率を分光光度計“Ｕ−３２１０”｛（株）日立製作所｝を用いて３８０ｎｍの透過率を測定した。結果は前述したとおり、セルロースアセテートフィルムＴ１が３．８％、セルロースアセテートフィルムＴ２、Ｔ３、及びＴ４が９０％であった。
【０２１８】
（５）残存二重結合率の測定
各光学フィルムの製造過程において、光学異方性層を塗布・乾燥（未硬化）した時点で、光学異方性層を削り取ったサンプルと、光学異方性層を塗布・乾燥・硬化した時点で光学異方性層を削り取ったサンプルを採取し夫々のサンプル０.１ｍｇに対して、ＫＢｒ粉末２ｍｇを加え、黄色灯下でよく混合し測定試料とした。ＦＴ−ＩＲ装置(サーモ・ニコレー・ジャパン製、ニコレット７１０) を用いて、４００ｃｍ−１〜４０００ｃｍ−１の波長領域を測定し、Ｃ＝Ｃ結合由来の８１０ｃｍ−１のピーク強度を求めた。各試料に対し、塗布・乾燥のみのＵＶ未硬化品のピーク強度（＝二重結合残存量）Ａと、塗布・乾燥・硬化した半硬化品のピーク強度Ｂを求めた。各層について（Ｂ／Ａ）を計算し、残存二重結合率を算出した。
表２において、光学異方性層を有さない試料においては、残存二重結合率の欄には「−」を記載した。
【０２１９】
［偏光板及び画像表示装置の作製］
上記作製した光学フィルムは、画像表示装置での評価を行うため、以下の偏光板加工を行い画像表示装置での評価を行った。
上記で作製した光学フィルムの表面をアルカリ鹸化処理した。１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に５５℃で２分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０℃で０．１規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に１００℃の温風で乾燥した。
続いて、厚さ８０μｍのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して５倍に延伸し、乾燥して厚さ２０μｍの偏光膜を得た。ポリビニルアルコール（クラレ製ＰＶＡ−１１７Ｈ）３％水溶液を接着剤として、前記のアルカリ鹸化処理した各フィルムと、同様にアルカリ鹸化処理したＶＡ用位相差フィルム（富士フイルム社製 ５５０ｎｍにおけるＲｅ／Ｒｔｈ＝５０／１２５）を用意し、光学フィルムの光学異方性層又はハードコート層を積層していない面とＶＡ用位相差フィルムの製膜時のエア面が偏光膜側となるようにして偏光膜を間に挟んで貼り合わせ、光学フィルムとＶＡ用位相差フィルムが偏光膜の保護フィルムとなっている偏光板１０１〜１４０を作製した。このとき光学フィルムの遅相軸と偏光子の吸収軸のなす角度が４５度になるようにした。
【０２２０】
（実装）
ＴＶ：ＳＡＭＳＵＮＧ社製ＵＮ４６Ｃ７０００（３Ｄ−ＴＶ）の視認側の偏光板をはがし、上記作製した偏光板のＶＡ用位相差フィルムとＬＣセルを粘着剤を介して貼合し、立体表示装置を作製した。
ＬＣシャッターメガネ：ＳＡＭＳＵＮＧ社製 ＳＳＧ−２１００ＡＢ（ＬＣシャッターメガネ）の視認者側と反対側（パネル側）の偏光板をはがし、そこに上記作製した光学フィルム試料１０１の透明支持体側を粘着剤を介して貼合し、ＬＣシャッターメガネを作製した。ここでメガネに貼合した光学フィルムの遅相軸は、ＴＶに貼合した偏光板に含まれる光学フィルムの遅相軸と直交するようにした。
【０２２１】
（表示装置の評価）
蛍光灯のある部屋で、パネル面の照度がおよそ２００ｌｕｘとなる環境下で、上記作製したＬＣシャッターメガネをかけ、３Ｄ映像を鑑賞した。
画像の評価は、３Ｄ画像の正面から見た時の立体感及び正面と斜めから見た時のクロストークを以下の基準で官能評価した。
【０２２２】
［立体感］
正面から観察し、立体感が見られるものを○、立体感が見られないものを×とした。
［クロストーク］
正面と斜め４５°方向から見た時のクロストーク（二重像）を観察し、以下の４段階評価を行った。
◎：クロストークが全く見えない。
○：よく観るとクロストークはあるが気にならない。
△：クロストークが僅かに見える。（ここまでが許容レベル）
×：クロストークがはっきり見える。（問題のレベル）
【０２２３】
上記の各項目での評価結果を表１及び２に示す。
【０２２４】
【表１】
【０２２５】
【表２】
【０２２６】
表１及び２に示す結果から以下のことが明らかである。
１．透明支持体上に配向膜、光学異方性層、ハードコート層がこの順で、直接接して積層された光学フィルムにおいて、光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶化合物を含有する組成物から形成され、光学フィルムの５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍであるものは立体表示装置に適している。
２．Ｎｚファクターが０〜１のものは更に斜め方向のクロストークが少なく、表示性能に優れている。（試料Ｎｏ．１２７〜Ｎｏ．１２９の比較等）
３．光学異方性層を有する光学フィルム上にハードコートフィルムを粘着剤で貼合したものは厚みが厚い。（試料Ｎｏ．１４０に対し、試料Ｎｏ．１３８等）
４．本発明における光学異方性層は不飽和二重結合を有する円盤状液晶性化合物や不飽和二重結合を有する棒状液晶性化合物から形成することができる。
５．円盤状液晶化合物で光学異方性層を形成したものは、棒状液晶化合物から光学異方性層を形成したものに対し、斜め方向のクロストークが見えず、視認性に優れていた。（試料Ｎｏ．１３８，１３９に対し、試料Ｎｏ．１０１等）
６．配向膜に二重結合を導入することで、不飽和二重結合を有する液晶性化合物で形成した光学異方性層との間を共有結合させることができ、密着に優れている。（試料Ｎｏ．１２３に対し、試料Ｎｏ．１０１等）
７．残存二重結合を３０％以上残して光学異方性層を形成した後にハードコート層を形成した本発明は光学異方性層とハードコート層に間を共有結合することができ、密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１〜Ｎｏ．１１０等）
８．光学異方性層を２０ｍＪ／ｃｍ２以上の照射量で硬化した本発明は光学異方性層と不飽和二重結合を導入した配向膜を共有結合で結合することができ、密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１〜Ｎｏ．１１０等）
９．不飽和二重結合を導入した配向膜に光重合開始剤を導入することで、配向膜と光学異方性層間の密着を強化することができる。（試料Ｎｏ．１０１、Ｎｏ．１１１〜Ｎｏ．１１７等）
１０．光学異方性層に多官能アクリレートモノマーを導入はしたものは光学異方性層とハードコート層との間の密着性に優れている。（試料Ｎｏ．１０１、Ｎｏ．１１８〜Ｎｏ．１２２等）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
【請求項２】
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を含有する組成物から形成されたものである請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記液晶性化合物がディスコティック液晶性化合物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記配向膜と前記光学異方性層が共有結合している請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記配向膜が不飽和二重結合を有するポリビニルアルコールを含有する組成物から形成されたものである請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記配向膜が不飽和二重結合を有する化合物及び光重合開始剤を含有する組成物から形成されたものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項９】
前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが２０〜１００ｎｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１０】
前記透明支持体の波長３８０ｎｍの光の透過率が１０％以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１１】
前記ハードコート層の前記透明支持体とは反対側に、前記透明支持体より屈折率の低い低屈折率層を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１２】
長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状の請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１３】
液晶表示装置用表面フィルムとして用いられる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１４】
少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側の表面と前記偏光膜とが貼合された偏光板。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルム、又は請求項１４に記載の偏光板を少なくとも１つ含む画像表示装置。
【請求項１６】
視認側から、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、前記ハードコート層が視認側に、前記透明支持体が前記偏光膜側になるように配置された液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法であって、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
【請求項１】
透明支持体の一方の面上に配向膜、光学異方性層、及びハードコート層をこの順で有し、前記配向膜と前記光学異方性層、及び、前記光学異方性層と前記ハードコート層が直接接している光学フィルムであって、
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する組成物から形成されたものであり、
前記光学異方性層と前記ハードコート層が共有結合しており、
光学フィルムの波長５５０ｎｍにおける面内レターデーションが８０〜２００ｎｍであり、波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが−７０〜７０ｎｍである、画像表示装置用表面フィルムとして用いられる光学フィルム。
【請求項２】
前記光学異方性層が不飽和二重結合を有する液晶性化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を含有する組成物から形成されたものである請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記配向膜、及び前記ハードコート層がいずれも不飽和二重結合を有する化合物を全固形分に対して５０質量％以上含有する組成物から形成されたものである請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記液晶性化合物がディスコティック液晶性化合物である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記配向膜と前記光学異方性層が共有結合している請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記配向膜が不飽和二重結合を有するポリビニルアルコールを含有する組成物から形成されたものである請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記配向膜が不飽和二重結合を有する化合物及び光重合開始剤を含有する組成物から形成されたものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項９】
前記透明支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションが２０〜１００ｎｍである請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１０】
前記透明支持体の波長３８０ｎｍの光の透過率が１０％以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１１】
前記ハードコート層の前記透明支持体とは反対側に、前記透明支持体より屈折率の低い低屈折率層を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１２】
長さ方向を基準に面内レターデーションの遅相軸が時計回り又は反時計回りに５〜８５°である、長尺ロール状の請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１３】
液晶表示装置用表面フィルムとして用いられる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項１４】
少なくとも１つの保護膜と偏光膜とを有する偏光板であって、前記少なくとも１つの保護膜が請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムであり、前記光学フィルムの透明支持体側の表面と前記偏光膜とが貼合された偏光板。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルム、又は請求項１４に記載の偏光板を少なくとも１つ含む画像表示装置。
【請求項１６】
視認側から、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムと、偏光膜と、液晶セルとをこの順に有する液晶表示装置であって、前記光学フィルムが、前記ハードコート層が視認側に、前記透明支持体が前記偏光膜側になるように配置された液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法であって、透明支持体上に配向膜を形成する工程、該配向膜上に直接、不飽和二重結合を有する液晶性化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を塗布し、塗布された光学異方性層形成組成物に電離放射線を照射して半硬化状態の光学異方性層を形成する工程、及び該半硬化状態の光学異方性層上に直接、ハードコート層形成用組成物を塗布し、塗布されたハードコート層形成用組成物及び半硬化状態の光学異方性層に電離放射線を照射して、ハードコート層を形成するとともに、前記半硬化状態の光学異方性層を更に硬化する工程を有する、光学フィルムの製造方法。
【公開番号】特開２０１２−１７７８９４（Ｐ２０１２−１７７８９４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８７０３０（Ｐ２０１１−２８７０３０）
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【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９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【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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