(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖカット導光板を有するバックライトモジュールのための、反射基板を含む耐傷性反射膜であって、
前記基板の少なくとも１つの表面が、静電気防止性を有する耐傷性層を含み、
前記反射基板は、プラスチック基板であり、
前記耐傷性層は、凹凸構造を有し、前記基板上にハードコート溶液をコーティングし、その後熱および紫外線（ＵＶ）の両方による硬化を施して形成され、
前記ハードコート溶液は、
（メタ）アクリレート樹脂、ウレタン樹脂およびシリコーン樹脂、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される有機粒子を含み、
静電気防止剤および紫外線硬化樹脂、ならびに熱硬化性樹脂、および熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物からなる群から選択される少なくとも１つの樹脂を含み、
前記有機粒子の量が、前記ハードコート溶液中の樹脂成分の全重量に基づき、０．１〜３００重量％の範囲内にあり、
前記耐傷性層は、１０８〜１０１２Ω／□の範囲内の表面抵抗率と、ＪＩＳ  Ｋ５４００の標準方法によって測定されたとき、３Ｈまたはそれより高い鉛筆硬度とを有する、耐傷性反射膜。
【請求項２】
前記プラスチック基板は、ポリエステル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、トリアセテートセルロースおよびポリウレタン樹脂、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項３】
前記基板は、一重層または多層の構造である、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項４】
前記基板の１つまたは複数の層は、発泡プラスチック、粒子含有プラスチックまたはそれらの組み合わせである、請求項３に記載の耐傷性反射膜。
【請求項５】
前記基板の１つまたは複数の層は、気泡および粒子をともに含む、請求項４に記載の耐傷性反射膜。
【請求項６】
前記粒子は、有機粒子または無機粒子である、請求項４に記載の耐傷性反射膜。
【請求項７】
前記有機粒子は、（メタ）アクリレート樹脂、ウレタン樹脂およびシリコーン樹脂、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載の耐傷性反射膜。
【請求項８】
前記無機粒子は、酸化亜鉛、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載の耐傷性反射膜。
【請求項９】
光源からの入射角が６０°でＡＳＴＭ  Ｄ５２３の標準方法によって測定されたとき、４０％〜１００％の範囲内の光沢を有する、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１０】
光源からの入射角が６０°でＡＳＴＭ  Ｄ５２３の標準方法によって測定されたとき、５０％〜９６％の範囲内の光沢を有する、請求項９に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１１】
前記有機粒子は、直径が、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内である、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１２】
前記有機粒子の前記直径は、１．８μｍ〜２．４μｍの範囲内である、請求項１１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１３】
前記耐傷性層は、厚さが１μｍ〜２０μｍの範囲内である、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１４】
前記耐傷性層の前記厚さは、３μｍ〜１０μｍの範囲内である、請求項１３に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１５】
前記静電気防止剤は、エトキシグリセリン脂肪酸エステル、四級アミン化合物、脂肪族アミン誘導体、エポキシ樹脂、シロキサンまたはアルコール誘導体から選択される、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１６】
前記紫外線硬化樹脂は、１つまたは複数の官能基を有する少なくとも１つのアクリレートモノマーを含む、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１７】
前記アクリレートモノマーは、（メタ）アクリレート、アクリル酸ウレタン、アクリル酸ポリエステルまたはアクリル酸エポキシである、請求項１６に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１８】
前記熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびポリアクリレート樹脂、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の耐傷性反射膜。
【請求項１９】
光源装置であって、
面光源装置、および前記面光源装置の発光面の下に配置される、請求項１に記載の前記耐傷性反射膜を含む、光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化塗膜を有する耐傷性光学膜に関し、より詳しくは液晶表示装置（ＬＣＤ）に適用できる耐傷性反射膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、それ自体が発光しないので、バックライトモジュールが、明るさの源として、ＬＣＤの表示機能のための重要な要素になり、ＬＣＤの輝度を高めるために非常に重要である。今日、様々な光学膜がバックライトモジュール中で使用されており、そのような様々な光学膜を使用することは、要素設計をまったく変更せず、または余計にエネルギーを消費せずに、ＬＣＤパネルの輝度を高めて光源の運用効率を最適にする、もっとも経済的で好都合な解決策になる。図１は、バックライトモジュールに収容される様々な光学膜の概略図である。図１に示すように、一般的なバックライトモジュールに収容される光学膜には、導光板（２）の下に配置される反射膜（１）、ならびに導光板（２）の上に配置される他の光学膜、すなわち底部から上部に向かって順に、拡散膜（３）、輝度増加膜（４）および（５）、および上部拡散膜（６）が含まれる。
【０００３】
優れた反射膜は、輝度を向上することができるが、もっと重要なことは、視角を狭めることなく輝度を全体的に向上することができることである。実物試験によれば、反射率が３〜５％増加するとき、同モジュールの輝度は、同じ条件下で８〜１０％高められることになる。
【０００４】
近年、バックライトモジュール中にＶカットの導光板を使用する新しい技術が開発された。図２に示すように、Ｖカット技術は、主に１枚の逆プリズムシート（９）と、１枚のＶカット導光板（８）と、その逆プリズムシートの下の１枚の反射膜（７）とを採用し、一方従来のバックライトモジュール中では、２枚のプリズムシートが使用されていた。従来のバックライトモジュールと比較すると、Ｖカット導光板を有するバックライトモジュールの輝度は、ほぼ３０％高めることができ、したがって所要電力を三分の一だけ減少することができ、これは、省電力性能の向上にかなり有効である。
【０００５】
しかし、従来のスクリーン印刷導光板またはＶカット導光板いずれも、反射膜とともに使用したときは、反射膜上の光学構造が導光板と直接接触することになり、したがって細かい擦り傷や白点が反射膜上に生じることがあり、光均一性に悪影響を及ぼし、反射膜の機械的強度を弱めることがある。
【０００６】
さらに、現在のＶカット導光板は、通常、銀（Ａｇ）の反射板とともに使用される。蒸着工程が必要であるため、生産速度が遅く、コストが高く、そして銀は傷付き易い。
【０００７】
上述の観点から、本発明は、上記に述べた欠点を克服する耐傷性光学膜を提供する。本発明では、斬新なハードコート溶液を使用して、基板の表面上に耐傷性層を形成する。ハードコート溶液を硬化した後は、光学膜の硬度を高め、反射膜の表面構造が動作中傷付けられることを回避できる。光学膜は、高い透過性と良好な均一性を有し、反らないので、本発明の目的が達成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、反射基板と、該基板の少なくとも１つの表面上にコーティングされた、静電気防止性を有する耐傷性層とを含む、反らない耐傷性光学膜を主に対象とし、耐傷性層は、１０８〜１０１２Ω／□の範囲内の表面抵抗率と、ＪＩＳ  Ｋ５４００の標準方法によって測定されたとき、３Ｈまたはそれより高い鉛筆硬度とを有する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本主題発明による反射基板は、ガラスまたはプラスチックなど、当業者に知られたすべての種類の基板とすることができる。プラスチック基板は、具体的には限定されないが、たとえば、しかしこれらに限定されないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリアクリレート樹脂；ポリイミド樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）もしくはポリプロピレン（ＰＰ）などのポリオレフィン樹脂；ポリシクロオレフィン樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリウレタン樹脂；トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）またはそれらの混合物を含む。好ましい基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリシクロオレフィン樹脂もしくはトリアセテートセルロース、またはそれらの混合物から形成されるものである。より好ましくは、基板は、ポリエチレンテレフタレートである。基板の厚さは、好ましくは１６μｍ〜１０００μｍの範囲であり、通常、光学製品の所望の目的に依存する。
【００１０】
本発明の反射基板は、一重層または多層の構造とすることができ、１つまたは複数の層は、任意に、発泡プラスチック、粒子含有プラスチックまたはその組み合わせとしてもよい。本発明の光学膜の反射作用は、発泡プラスチック、または粒子を使用することによって得られる。粒子の種類は、有機粒子および無機粒子を含めて、当業者によく知られている。有機粒子は、たとえば、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂もしくはシリコーン樹脂の粒子、またはそれらの混合物とすることができる。無機粒子は、たとえば、酸化亜鉛、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、硫酸カルシウム、硫酸バリウムもしくは炭酸カルシウムの粒子、またはそれらの混合物とすることができる。粒子または気泡の直径は、０．０１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．１μｍ〜５μｍの範囲である。
【００１１】
本発明の反射基板は、１つまたは複数の市販の膜から構成することができる。本発明に適用できる市販の膜は、たとえば、しかしこれらには限定されないが、帝人デュポンフィルム（株）製で商品名ｕｘｚｌ−１８８（登録商標）、ｕｘｚｌ−２２５（登録商標）、ｕｘ−１５０（登録商標）、ｕｘ−１８８（登録商標）およびｕｘ−２２５（登録商標）の膜；東レ（株）製で商品名Ｅ６０Ｌ（登録商標）、ＱＧ０８（登録商標）、ＱＧ２１（登録商標）、ＱＸ０８（登録商標）およびＥ６ＳＬ（登録商標）の膜；三井化学（株）製で商品名ＷＳ２２０Ｅ（登録商標）およびＷＳ１８０Ｅ（登録商標）の膜；（株）ツジデン製で商品名ＲＦ２３０（登録商標）の膜；ならびにＹｕｐｏ  Ｃｏｍｐａｎｙ製で商品名ＦＥＢ２００（登録商標）、ＦＥＢ２５０（登録商標）およびＦＥＢ３００（登録商標）の膜を含む。
【００１２】
プラスチック基板が使用される場合、耐傷性層は、該プラスチック基板の表面上に形成され、硬度を高め基板表面の傷を防止する。産業界で通常使用される耐傷性層は、一般的に紫外線硬化樹脂から構成されるので、たとえ表面硬度が増したとしても、それは、架橋反応によって引き起こされる不均一な収縮、および不均一な応力の結果として、反りがちになる。
【００１３】
この反りの問題を解決するために、本発明では、耐傷性層は、ハードコート溶液を基板上にコーティングし、その後熱および紫外線（ＵＶ）によって二重に硬化することによって、形成される。静電気防止剤および紫外線硬化樹脂に加えて、ハードコート溶液は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂、またはそれらの混合物も含むが、その中でも熱硬化性樹脂が好ましい。得られた耐傷性層は、優れた耐熱性と、熱硬化性樹脂の高強度および良好な靭性に起因する極めて低い体積収縮性とを備え、それゆえ反りの問題が克服される。一方、本発明の耐傷性層は、良好な静抵抗および高強度の性質を有し、１０８〜１０１２Ω／□（Ω／□は、オーム／平方を表す）の範囲内の表面抵抗率と、ＪＩＳ  Ｋ５４００の標準方法によって測定されたとき、３Ｈまたはそれより高い鉛筆硬度とを有する。
【００１４】
本発明の耐傷性光学膜は、４００〜７８０μｍの可視光域において９５％より大きい、好ましくは９７％より大きい反射率を実現することができ、したがってバックライトモジュールの輝度を、効率的に高めることができる。
【００１５】
反射光をいっそう均一化するために、本発明の耐傷性光学膜は、ある程度の光拡散作用を提供する。たとえば、光拡散作用は、耐傷性層上にマイクロ凹凸構造を形成することによって、得ることができる。マイクロ凹凸構造は、従来技術のいずれでも形成することができ、その方法は、たとえば、しかしこれらには限定されないが、スクリーン印刷、吹き付け塗装またはエンボス加工、または基板表面上への粒子含有耐傷性層のコーティングとすることができる。耐傷性層の厚さは、１〜２０μｍ、好ましくは３〜１０μｍの範囲である。本発明の実施形態によれば、有機粒子含有のハードコート溶液を基板上にコーティングし、耐傷性層に凹凸構造を備えるように耐傷性層を形成する。有機粒子の形状は、具体的には限定されないが、たとえば、球状、卵形およびダイヤモンド形状とすることができる。粒子の種類も具体的には限定されないが、たとえば、（メタ）アクリレート樹脂、ウレタン樹脂もしくはシリコーン樹脂、またはそれらの混合物としてよく、その中でもシリコーン樹脂が好ましい。上記に述べた粒子は、直径が同じまたは異なっていてもよく、その直径は、好ましくは約０．１μｍ〜約１０μｍの範囲、より好ましくは約１μｍ〜約５μｍの範囲、もっとも好ましくは約１．８μｍ〜約２．４μｍの範囲である。上記の粒子の量は、ハードコート層中の樹脂成分の全重量に基づき、０．１〜３００重量％、好ましくは５〜１００重量％、そしてもっとも好ましくは１０〜３０重量％の範囲内である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図３〜６に、本発明による耐傷性光学膜の具体的な実施形態を示す。
【００１７】
図３は、本発明の耐傷性光学膜の好ましい実施形態を示し、凹凸構造を有する耐傷性層（３００）が、基板（３１０）上にコーティングされる。図３に示すように、耐傷性層（３００）は、有機粒子（３０）を含み、基板（３１０）は、層（３１）、（３２）および（３４）からなる三層プラスチック基板であり、その中間層（３２）は、無機粒子（３３）を内部に含む。基板の種類は、本明細書で前記に定義したものとすることができる。たとえば、基板は、ＰＥＴ樹脂であり、それは、たとえば、商品名ｕｘ−２５５（登録商標）で市販されている膜とすることができ、その中間層は、無機粒子として、硫酸バリウムを含む。
【００１８】
図４は、本発明の耐傷性光学膜の他の実施形態を示し、凹凸構造を有する耐傷性層（４００）が、基板（４１０）上にコーティングされる。図４に示すように、耐傷性層（４００）は、有機粒子（４０）を含み、基板（４１０）は、層（４１）、（４２）および（４４）からなる三層プラスチック基板であり、その中間層（４２）は、気泡（４３）を有する発泡プラスチックである。基板の種類は、本明細書で前記に定義したものとすることができる。たとえば、基板は、ＰＥＴ樹脂であり、それは、たとえば、商品名Ｅ６ＳＬ（登録商標）で市販されている膜とすることができ、その中間層は、気泡を含む。
【００１９】
図５は、本発明の耐傷性光学膜のまた他の実施形態を示し、凹凸構造を有する耐傷性層（５００）が、基板（５１０）上にコーティングされる。図５に示すように、耐傷性層（５００）は、有機粒子（５０）を含み、基板（５１０）は、層（５１）、（５２）および（５４）からなる三層プラスチック基板であり、その中間層（５２）は、無機粒子（５３）および気泡（５５）をともに有する。基板の種類は、本明細書で前記に定義したものとすることができる。たとえば、基板は、ＰＰ樹脂であり、それは、たとえば、商品名ＲＦ２３０（登録商標）で市販されている膜とすることができ、その中間層は、気泡に加えて、無機粒子として二酸化チタンおよび炭酸カルシウムを含む。
【００２０】
図６は、本発明の耐傷性光学膜のまたもう１つの他の実施形態を示し、凹凸構造を有する耐傷性層（６００）が、基板（６１０）上にコーティングされる。図６に示すように、耐傷性層（６００）は、有機粒子（６０）を含み、基板（６１０）は、層（６１）および（６３）からなる二層プラスチック基板であり、その上部層（６１）は、より多い無機粒子（６２）を含有し、下部層（６３）は、より少ない無機粒子（６４）を含有する。基板の種類は、本明細書で前記に定義したものとすることができる。たとえば、基板は、ＰＥＴ樹脂やＰＥＮ樹脂、あるいはこれらの混合物である。具体的な例は、商品名ｕｘｚｌ−２２５（登録商標）で市販されている膜であり、それは、ＰＥＴ樹脂およびＰＥＮ樹脂からなり、無機粒子として硫酸バリウムを含有する。
【００２１】
光沢は、体表面が滑らかであるかどうかを判断するための視覚的印象であり、体表面からもっと多くの光が反射された場合、光沢の発現は、もっと顕著になる。図７は、光沢試験についての概略図である。図７に示すように、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３標準方法によれば、光源（７４）からの光をサンプル（７５）の表面上に投射して入射角（−θ）で試験し、次いで表面光沢を反射角（＋θ）で測定する。本発明による凹凸のマイクロ構造を有する耐傷性光学膜の表面光沢は、光源からの入射角が６０°でＡＳＴＭ  Ｄ５２３の標準方法によると、４０％〜１００％、好ましくは５０％〜９６％の範囲内である。
【００２２】
本発明のハードコート溶液に適用できる紫外線硬化樹脂は、１つまたは複数の官能基を有する少なくとも１つのアクリレートモノマーを含む。本発明で実用的なアクリレートモノマーは、たとえば、しかしこれらには限定されないが、（メタ）アクリレート、アクリル酸ウレタン、アクリル酸ポリエステルやアクリル酸エポキシを含み、その中でも（メタ）アクリレートが好ましい。たとえば、本発明で実用的なアクリレートは、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、２−フェノキシエチルアクリレート、エトキシル化２−フェノキシエチルアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソオクチルアクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソデシルアクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、アクリル酸ベンジル、ヒドロキシピバル酸ヒドロキシピバリルジアクリレート、エトキシル化１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エトキシル化ジプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシル化ビスフェノール−Ａジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、エトキシル化２−メチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタアクリル酸ジエチレングリコール、２−ヒドロキシエチルメタクリル酸リン酸塩、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、プロポキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化グリセロールトリ（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、およびトリス（アクリルオキシエチル）イソシアヌレート、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
【００２３】
ハードコート溶液の膜形成特性を高めるため、本発明の紫外線硬化樹脂は、分子量が１０３〜１０４の範囲内にあるオリゴマーを任意に含んでもよい。そのようなオリゴマーは、アクリレートオリゴマーなど当業者によく知られており、それには、たとえば、しかしこれらには限定されないが、脂肪族ウレタンアクリレート、脂肪族ウレタンヘキサアクリレートおよび芳香族ウレタンヘキサアクリレートなどのアクリル酸ウレタン；ビスフェノール−Ａエポキシジアクリレートおよびノボラックエポキシアクリレートなどのアクリル酸エポキシ；ポリエステルジアクリレートなどのアクリル酸ポリエステル；およびホモ−アクリレート（ｈｏｍｅ−ａｃｒｙｌａｔｅｓ）が含まれる。
【００２４】
本発明のハードコート溶液に適用できる熱硬化性樹脂は、一般的に、その平均分子量が１０４〜２×１０６、好ましくは２×１０４〜３×１０５、より好ましくは４×１０４〜１０５の範囲内である。本発明の熱硬化性樹脂は、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびポリアクリレート樹脂、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される樹脂とすることができ、好ましくは、ポリメチル（メタ）アクリレートなどのポリアクリレート樹脂である。架橋を高めるために、熱硬化性樹脂は、任意に、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）またはアミノ基（−ＮＨ２）、好ましくは、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）もしくはヒドロキシプロピルメタクリレート（ＨＰＭＡ）、またはそれらの混合物などのヒドロキシル基を含んでよい。
【００２５】
本発明のハードコート溶液に適用できる熱可塑性樹脂は、当業者によく知られており、それは、たとえば、しかしこれらには限定されないが、ＰＭＭＡなどのポリアクリレート樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、一般的に、その平均分子量が１０４〜２×１０６、好ましくは２×１０４〜３×１０５、より好ましくは４×１０４〜１０５の範囲内である。
【００２６】
樹脂材料の加工または組み立て中、樹脂材料自体の摩擦、または樹脂材料と他の材料の間の摩擦によって、静電気が発生することになり、それによって空中の遊離した埃が表面上に集まり、高価な電子装置を損傷することになり、燃焼性ガスや粉末の発火によって火災を起こすことさえある。したがって、樹脂材料に静電気防止剤を添加することが必要である。
【００２７】
本発明のハードコート溶液は、静電気防止剤と樹脂を直接混合し、その後の混合処理によって調製される。本発明のハードコート溶液で実用的な静電気防止剤は、具体的には限定されないが、当業者にはよく知られており、それには、たとえば、エトキシグリセリン脂肪酸エステル、四級アミン化合物、脂肪族アミン誘導体、エポキシ樹脂（ポリエチレンオキシドなど）、シロキサン、またはポリ（エチレングリコール）エステル、ポリ（エチレングリコール）エーテルなどの他のアルコール誘導体が含まれる。
【００２８】
本発明によれば、耐傷性層を形成するためのハードコート溶液は、任意に、当業者に知られている添加剤を含んでもよく、それには、たとえば、しかしこれらに限定されないが、硬化剤、光開始剤、レベリング剤、分散剤または安定剤が含まれる。
【００２９】
本発明で実用的な硬化剤は、当業者によく知られており、それによって分子間化学結合による架橋の形成が可能になり、それは、たとえば、しかしこれらに限定されないが、ジイソシアネートまたはポリイソシアネートとすることができる。
【００３０】
本発明で使用される光開始剤は、照射された後、遊離基を生成し、遊離基を供給することによって重合を開始させる。本発明に適用できる光開始剤は、具体的には限定されないが、それには、たとえば、しかしこれらには限定されないが、ベンゾフェノン、ベンゾイン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンもしくは２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、またはそれらの混合物が含まれる。好ましくは、光開始剤は、ベンゾフェノンまたは１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンである。
【００３１】
本明細書で上記に述べたように、本発明の光学膜が耐傷性を有し反らないようになることを可能にするため、本発明によるハードコート溶液は、熱および紫外線の両方による硬化処理を受けて、基板表面上に耐傷性層を形成する（以後、第１の耐傷性層という）。しかし、本発明の光学膜が他の膜や装置によって傷付けられないように防止するため、本発明の光学膜の基板の下部表面は、任意に、他のハードコート溶液によってコーティングし、その厚さが１μｍ〜１０μｍの範囲内にある第２の耐傷性層を形成してもよい。本発明によれば、第１および第２の耐傷性層を形成するために使用されるハードコート溶液は、同じまたは異なってもよい。
【００３２】
本発明の光学膜の耐傷性層は、当業者に知られた方法いずれによっても、たとえば次のステップを含むロールツーロール連続処理を施すことによって作ることができ、そのステップは、
（Ｉ）紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂、溶剤および静電気防止剤、ならびに任意に従来の添加剤を混合してコロイド状のハードコート溶液を形成するステップと、
（ＩＩ）基板の表面上にハードコート溶液をコーティングしてコーティング層を形成するステップと、
（ＩＩＩ）コーティングされた基板をオーブンに入れて溶媒を蒸発させ、熱硬化性樹脂の硬化点より高い温度で数分間基板を加熱して熱硬化重合を実行するステップと、
（ＩＶ）コーティングに活性化放射線を照射して光重合を開始させ、耐傷性層を形成するステップとを含む。
【００３３】
必要なら、上記のステップを繰り返して複数の耐傷性層を形成することができる。
【００３４】
上記のステップ（ＩＩ）では、基板は、任意に、コロナ表面処理またはプラズマ表面処理を施してハードコート溶液の接着性を高めてもよい。さらに、基板上にハードコート溶液をコーティングする適切な方法は、当業者によく知られており、それは、たとえば、スリットダイコーティング、マイクログラビアコーティング、ローラーコーティングまたはそれらの組み合わせとすることができる。
【００３５】
上記のステップ（ＩＶ）では、活性化放射線とは、ある波長範囲の光源をいい、それは、たとえば、紫外線、赤外線、可視光線や熱線（輻射熱または放射熱）とすることができ、その中でも紫外線が好ましい。照射強度は、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは２００〜８００ｍＪ／ｃｍ２の範囲とすることができる。
【００３６】
本発明の光学膜は、光源装置、たとえば広告塔ボックスやフラットパネル表示装置、特にＬＣＤ中で使用することができ、そこでは光学膜は、面光源装置の発光面の下に配置される。広告塔ボックスの光源装置は、図８に示すようであり、光源装置（８００）は、外側フレーム（８４）、内側フレーム（８５）および膜セット（８０）を含み、ランプ（８６）が内側フレーム（８５）の内部に配置され、膜セット（８０）は、拡散膜（８１）、導光板（８２）および反射膜（８３）を含む。本発明の光学膜は、耐傷性層が、基板表面上に新規のハードコート溶液をコーティングすることによって形成されており、それによって効果的に、硬度が向上し接触手段を保護することができる。本発明の光学膜の表面は、反りがなく平坦であり、光学特性は、影響されることがない。さらに、本発明の光学膜は、基板中の気泡や無機粒子による反射作用をもたらし、表示装置のバックライトモジュール、具体的にはＬＣＤ中のＶカット導光板を有するバックライトモジュール中で、耐傷性反射膜として実用的である。
【００３７】
次の例を使用して本発明をさらに説明するが、本発明の範囲を限定するものではない。当業者が容易に成し遂げることができる、すべての変形や変更は、本明細書および添付の特許請求の範囲の開示の範囲内に含まれる。
【００３８】
（実施例）
（実施例１）
２５０ｍＬのガラス瓶に、トルエン１６ｇおよびブタノン１３ｇの溶媒を加えた。高速で攪拌しながら、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートのモノマー混合体で総計８ｇの紫外線硬化樹脂と、アクリレート樹脂（Ｅｔｅｒａｃ  ７３６３−ｔｓ−５０、Ｅｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約５０％の固形成分を含有）１６ｇの熱硬化性樹脂とを順に加え、次いで硬化剤（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  ３３９０、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約７５％の固形成分を含有）１．６ｇと、静電気防止剤（ＧＭＢ−３６Ｍ−ＡＳ、Ｍａｒｕｂｉｓｈｉ  Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．）  （約２０％の固形成分を含有）１．６ｇと、ベンゾフェノンおよび１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物で総計０．６ｇの光開始剤とを加えた。最終的に、固形成分が約３０％であるコーティング剤約５７．６ｇが得られた。ＲＤＳバーコーター（Ｂａｒ  Ｃｏａｔｅｒ）＃６を使用して反射シート（ｕｘ−１８８（登録商標）、帝人デュポンフィルム（株））の片面上に、該コーティング剤をコーティングし、１００℃で１分間乾燥し、次いで紫外線照射機  （Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ、Ｆ６００Ｖ、６００Ｗ／インチ、Ｈ型ランプ源）中で、パワーを１００％に設定し、１５ｍ／分の速度で、２００ｍＪ／ｃｍ２の活性化放射線を用いて露光することによって乾燥し、コーティング厚さが約５μｍの耐傷性ハードコート層を生成した。得られた耐傷性光学膜は、全膜厚さが１９３μｍであり、様々な特性について試験した。下表１に実験結果を示す。
【００３９】
（実施例２）
２５０ｍＬのガラス瓶に、トルエン１６ｇおよびブタノン１３ｇの溶媒を加えた。高速で攪拌しながら、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートのモノマー混合体で総計８ｇの紫外線硬化樹脂と、アクリレート樹脂（Ｅｔｅｒａｃ  ７３６３−ｔｓ−５０、Ｅｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約５０％の固形成分を含有）１６ｇの熱硬化性樹脂とを順に加え、次いで硬化剤（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  ３３９０、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約７５％の固形成分を含有）１．６ｇと、静電気防止剤（ＧＭＢ−３６Ｍ−ＡＳ、Ｍａｒｕｂｉｓｈｉ  Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．）（約２０％の固形成分を含有）１．６ｇと、ベンゾフェノンおよび１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物で総計０．６ｇの光開始剤とを加えた。最終的に、固形成分が約３０％であるコーティング剤約５７．６ｇが得られた。ＲＤＳバーコーター＃６を使用して反射シート（ｕｘ−２２５（登録商標）、帝人デュポンフィルム（株））の片面上に、該コーティング剤をコーティングし、１００℃で１分間乾燥し、次いで紫外線照射機  （Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ、Ｆ６００Ｖ、６００Ｗ／インチ、Ｈ型ランプ源）中で、パワーを１００％に設定し、１５ｍ／分の速度で、２００ｍＪ／ｃｍ２の活性化放射線を用いて露光することによって乾燥して、コーティング厚さが約５μｍの耐傷性ハードコート層を生成した。得られた耐傷性光学膜は、全膜厚さが２３０μｍであり、様々な特性について試験した。下表１に実験結果を示す。
【００４０】
（実施例３）
２５０ｍＬのガラス瓶に、トルエン３０ｇおよびブタノン３０ｇの溶剤を加えた。高速に攪拌しながら、平均粒径が２μｍのシリコーン樹脂のマイクロ粒子（Ｔｏｓｐｅａｒｌ  １２０Ｅ、ジーイー東芝シリコーン株式会社）１．３６ｇと、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートのモノマー混合体で総計３６ｇの紫外線硬化樹脂と、アクリレート樹脂（Ｅｔｅｒａｃ  ７３６３−ｔｓ−５０、Ｅｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約５０％の固形成分を含有）３０ｇの熱硬化性樹脂とを順に加え、次いで硬化剤（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  ３３９０、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）  （約７５％の固形成分を含有）３．０ｇと、静電気防止剤（ＧＭＢ−３６Ｍ−ＡＳ、Ｍａｒｕｂｉｓｈｉ  Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．）（約２０％の固形成分を含有）６．０ｇと、ベンゾフェノンおよび１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合体で総計１．８ｇの光開始剤とを加えた。最終的に、固形成分が約４１．７％であるコーティング剤約１３８．１６ｇが得られた。ＲＤＳバーコーター＃１０を使用して反射シート（ｕｘ−１８８（登録商標）、帝人デュポンフィルム（株））の片面上に、該コーティング剤をコーティングし、１００℃で１分間乾燥し、次いで紫外線照射機  （Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ、Ｆ６００Ｖ、６００Ｗ／インチ、Ｈ型ランプ源）中で、パワーを１００％に設定し、１５ｍ／分の速度で、２００ｍＪ／ｃｍ２の活性化放射線を用いて露光することによって乾燥して、コーティング厚さが約６μｍの耐傷性、拡散ハードコート層を生成した。得られた耐傷性光学膜は、全膜厚さが１９４μｍであり、様々な特性について試験した。下表１に実験結果を示す。
【００４１】
（実施例４）
２５０ｍＬのガラス瓶に、トルエン３０ｇおよびブタノン３０ｇの溶剤を加えた。高速に攪拌しながら、平均粒径が２μｍのシリコーン樹脂のマイクロ粒子（Ｔｏｓｐｅａｒｌ  １２０Ｅ、ジーイー東芝シリコーン株式会社）１．３６ｇと、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレート、ブチルアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートのモノマー混合体で総計３６ｇの紫外線硬化樹脂と、アクリレート樹脂（Ｅｔｅｒａｃ  ７３６３−ｔｓ−５０、Ｅｔｅｒｎａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約５０％の固形成分を含有）３０ｇの熱硬化性樹脂とを順に加え、次いで硬化剤（Ｄｅｓｍｏｄｕｒ  ３３９０、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）（約７５％の固形成分を含有）３．０ｇと、静電気防止剤（ＧＭＢ−３６Ｍ−ＡＳ、Ｍａｒｕｂｉｓｈｉ  Ｏｉｌ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．，  Ｌｔｄ．）（約２０％の固形成分を含有）６．０ｇと、ベンゾフェノンおよび１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合体で総計１．８ｇの光開始剤とを加えた。最終的に、固形成分が約４１．７％であるコーティング剤約１３８．１６ｇが得られた。ＲＤＳバーコーター＃１０を使用して反射シート（ｕｘ−２２５（登録商標）、帝人デュポンフィルム（株））の片面上に、該コーティング剤をコーティングし、１００℃で１分間乾燥し、次いで紫外線照射機  （Ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ、Ｆ６００Ｖ、６００Ｗ／インチ、Ｈ型ランプ源）中で、パワーを１００％に設定し、１５ｍ／分の速度で、２００ｍＪ／ｃｍ２の活性化放射線を用いて露光することによって乾燥して、コーティング厚さが約６μｍの耐傷性、拡散ハードコート層を生成した。得られた耐傷性光学膜は、全膜厚さが２３１μｍであり、様々な特性について試験した。下表１に実験結果を示す。
【００４２】
（比較例１）
様々な特性について、厚さが２２５μｍである市販の反射膜ｕｘ−２２５（登録商標）（帝人デュポンフィルム（株））を試験した。下表２に実験結果をリストアップする。
【００４３】
（比較例２）
様々な特性について、厚さが２５０μｍである市販の反射膜Ｅ６ＳＬ  （東レ株式会社）を試験した。下表２に実験結果をリストアップする。
【００４４】
（比較例３）
様々な特性について、厚さが２３０μｍである市販の反射膜ＲＦ２３０（登録商標）  （株式会社ツジデン）を試験した。下表２に実験結果をリストアップする。
【００４５】
（比較例４）
様々な特性について、厚さが２２５μｍである市販の反射膜ｕｘｚｌ−２２５（登録商標）  （帝人デュポンフィルム（株））を試験した。下表２に実験結果をリストアップする。
【００４６】
（試験方法）
反射率試験：
紫外線／可視光線分光光度計（ＵＶ／Ｖｉｓ分光光度計）（Ｌａｍｄａ  ６５０、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）を用い、２００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲で、積分球を使用するＡＳＴＭ  ９０３−９６の方法によって、サンプルの反射率を測定した。
【００４７】
光沢試験：
光沢計（ＶＧ２０００、日本電飾（株））を用い、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３の方法によって、光沢６０°値についてサンプルを測定した。
【００４８】
鉛筆硬度試験：
ＪＩＳ  Ｋ−５４００の方法によって、鉛筆硬度試験機（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ  ３０８６、ＳＣＲＡＴＣＨ  ＢＯＹ）を用い、三菱鉛筆（ＨＢ、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ、４Ｈ）を使用して、試験サンプルを試験した。
【００４９】
表面抵抗率試験：
超絶縁計（Ｓｕｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｍｅｔｅｒ）（ＥＡＳＴＡＳＩＡ  ＴＯＡＤＫＫ  Ｃｏ．，  ＳＭ８２２０＆ＳＭＥ−８３１０、５００Ｖ）を用いて、サンプルの表面抵抗率を測定した。試験条件は、温度２３±２℃および相対湿度５５±５％であった。
【００５０】
耐傷性試験：
直線磨耗試験機（Ｌｉｎｅａｒ  Ａｂｒａｓｅｒ）（ＴＡＢＥＲ  ５７５０）を使用し、６００ｇの台（領域：２０ｍｍ長さ×２０ｍｍ幅）上に３Ｍ  ＢＥＦ−ＩＩＩ−１０Ｔ膜（２０ｍｍ長さ×２０ｍｍ幅）を貼った。膜のプリズム状のマイクロ構造の層上に直接圧力を加えた状態で、耐傷性について試験サンプルを試験した。耐傷性試験は、２インチ（５．１ｍｍ）の試験経路において１０サイクル／分の速度で１０サイクル実施した。
【００５１】
反り試験：
長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍの平坦な膜に試験サンプルを切断し、それを温度１２０℃のオーブン中に１０分間置き、次いで取り出して室温で放置した。室温まで冷えた後、隙間ゲージを用い、四隅において、反りレベルについて膜を測定し（測定単位：ミリメータ（ｍｍ）、記録形式：たとえば、０；０；０；０）、それによって、耐熱および耐反り特性について試験サンプルを評価した。
【００５２】
【表１】
0005419346.tif 000002
【００５３】
【表２】
0005419346.tif 000003
【００５４】
本発明による耐傷性光学膜が優れた静電気および高硬度の特性を有し、その表面は、反りがなく平坦であり、それによって光学特性が悪影響を受けることが回避されていることが実施例および比較例の結果から理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】バックライトモジュール中に収容された様々な光学膜を示す概略図である。
【図２】Ｖカットのバックライトモジュールを示す概略図である。
【図３】本発明による耐傷性光学膜の実施形態を示す図である。
【図４】本発明による耐傷性光学膜の実施形態を示す図である。
【図５】本発明による耐傷性光学膜の実施形態を示す図である。
【図６】本発明による耐傷性光学膜の実施形態を示す図である。
【図７】光沢試験方法を示す概略図である。
【図８】広告灯ボックスの光源を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  反射膜
２  導光板
３  拡散膜
４  輝度増加膜
５  輝度増加膜
６  上部拡散板
７  反射膜
８  Ｖカット導光板
９  逆プリズムシート
３０  有機粒子
３１  層
３２  層
３３  有機粒子
３４  層
４０  有機粒子
４１  層
４２  層
４３  気泡
４４  層
５０  有機粒子
５１  層
５２  層
５３  無機粒子
５４  層
５５  気泡
６０  有機粒子
６１  層
６２  無機粒子
６３  層
６４  無機粒子
７４  光源
７５  サンプル
８０  膜セット
８１  拡散膜
８２  導光板
８３  反射膜
８４  外側フレーム
８５  内側フレーム
８６  ランプ
３００  耐傷性層
３１０  基板
４００  耐傷性層
４１０  基板
５００  耐傷性層
５１０  基板
６００  耐傷性層
６１０  基板
８００  光源装置
【図１】
0005419346.tif 000004
【図２】
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【図３】
0005419346.tif 000006
【図４】
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【図５】
0005419346.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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