(57)【要約】【課題】本発明は、光の入射角度に応じて散乱性が異なる（或いは入射角度選択性を持つ）と共に、光散乱特性に異方性を持つ異方性光散乱フィルムと、それを用いて表示画像の視認性を向上（視野角拡大）させる光学フィルムにおいて、該光学フィルムを構成する拡散層の耐損傷性、耐溶剤性に優れた光学フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも、ハードコート層（５）と、透明支持体層（６）と、拡散層（７）とを順次に積層してなる少なくとも、ハードコート層（５）と、透明支持体層（６）と、拡散層（７）とを順次に積層してなり、前記拡散層（７）が水酸基を有すること、また前記透明支持体層（６）が易接着処理されていることを特徴とする光学フィルムである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、ハードコート層と、透明支持体層と、拡散層とを順次に積層してなることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記拡散層が水酸基を有することを特徴とする請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記拡散層が感光材料からなる拡散層の内部で屈折率の異なる部分が分布する状態に応じて、拡散層への入射光が散乱を生じる程度や光散乱方向・範囲が変化するような光学的異方性を有することを特徴する請求項１又は２記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記透明支持体層が易接着処理されていることを特徴する請求項１乃至３のいずれか１項記載の光学フィルム。
【請求項５】
少なくとも、ハードコート層と、透明支持体層と、拡散層と、偏光層と、透明支持体層とを順次に積層してなることを特徴とする偏光板。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の光学フィルムを有することを特徴する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の入射角度に応じて散乱性が異なる（あるいは、入射角度選択性を持つ）と共に、光散乱特性に異方性を持つ光散乱フィルム（光拡散フィルムと同義）と、それを適用して表示画像の視認性を向上（視野角拡大）させたりする光学フィルム、及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特に、ハードコート層、防汚層、帯電防止層、低反射層（反射防止層）等をも付加することにより、１枚のフィルムで液晶表示装置の最表面の高機能な光学フィルムとして用いることができるものである。また、液晶表示装置に限らず、自己発光型の表示素子を利用した表示装置にも本発明は適用できるが、以降は、液晶表示装置で代表して説明する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、観察の際の視野角を確保することや、表示画面の全面に渡って均一な明るさで表示画像を見えるようにする目的で、装置の前面に光散乱フィルムを配置することが行なわれている。
【０００３】
各種の視野角制御フィルムのうち、光散乱の異方性（前方散乱または後方散乱、入射角度選択性、出射角度の指向性）を制御可能とし、観察位置によって表示光の色が変化しない異方性光散乱フィルムと液晶表示装置に係る本出願人による提案（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）がある。前記提案では、フィルム内部に、屈折率の異なる部分が不規則な形状・厚さで分布することにより、屈折率の高低からなる濃淡模様が形成されており、その屈折率の異なる部分が、フィルムの厚さ方向に対して傾斜して層状に分布している構造の光散乱フィルムを採用する。
【０００４】
上記の光散乱フィルムを、液晶表示装置に用いる場合、この光散乱フィルムを、偏光フィルムなどの他の部材、または表示画面に、接着層あるいは粘着層（以後、接着層と称する）を介して一体化して用いるのが一般的であった。しかし、上記構成では、光散乱フィルムのみであり、反射防止層（低反射層）が存在しないため、外光などの映り込みにより、映像が見にくいなどの問題があった。
【０００５】
また、透明支持体の片面に光散乱層、反対面に光学密着防止層（微細な凹凸層）を設ける提案（例えば、特許文献３参照。）が本出願人よりされている。ここで、ハードコート層及び反射防止層（低反射層）の形成にも触れている。
【０００６】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開２０００−１７１６１９号公報
【特許文献２】特開平１１−３５２４７０号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶表示装置に用いられる光散乱フィルムを構成の中に含めた光学フィルムとして、従来、図８に示すように、透明支持体層（６）片面に拡散層（７）を設け、該拡散層（７）上側にハードコート層（５）、低反射層（４）を順次設けた構成のものがある。このように該拡散層（７）上側にハードコート層（５）、低反射層（４）を設けることで外光の反
射防止が可能となり、外光などの映り込みにより、映像が見にくいなどの問題が解決される。
【０００８】
しかしながら、該拡散層（７）が感光材料からなる高分子材料のため、ハードコート層（５）に接していると外部から機械的な力が加えられる場合、ハードコート層（５）との接触により、該拡散層（７）が損傷してしまう問題が発生する。また、低反射層（４）を設けるときの溶剤により腐食されてしまう問題も発生する。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、光の入射角度に応じて散乱性が異なる（或いは入射角度選択性を持つ）と共に、光散乱特性に異方性を持つ異方性光散乱フィルムと、それを用いて表示画像の視認性を向上（視野角拡大）させる光学フィルムにおいて、該光学フィルムを構成する拡散層が耐損傷性、耐溶剤性に優れた光学フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、ハードコート層（５）と、透明支持体層（６）と、拡散層（７）とを順次に積層してなることを特徴とする光学フィルムである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載の光学フィルムにおいて、前記拡散層（７）が水酸基を有することを特徴とする光学フィルムである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の光学フィルムにおいて、前記拡散層（７）が感光材料からなる拡散層の内部で屈折率の異なる部分が分布する状態に応じて、拡散層への入射光が散乱を生じる程度や光散乱方向・範囲が変化するような光学的異方性を有することを特徴する光学フィルムである。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の光学フィルムにおいて、前記透明支持体層（６）が易接着処理されていることを特徴する光学フィルムである。
【００１４】
本発明の請求項５に係る発明は、少なくとも、ハードコート層（５）と、透明支持体層（６）と、拡散層（７）と、偏光層（８）と、透明支持体層（６）とを順次に積層してなることを特徴とする偏光板である。
【００１５】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の光学フィルムを有することを特徴する液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、ハードコート層と、透明樹脂層と、拡散層とを順次に積層しているため、拡散層がハードコート層によって、損傷を受けることがない。このため、拡散層として硬度の低い材料を用いることができ、また、ハードコート層と拡散層との接着力など、両者の相性を気にすることなく材質の設計ができる。また、このため、搬送時に傷付き易い拡散層をできるだけ後の工程で設けてその傷付きを予防でき、こうして傷付きを予防して製造された光学フィルムを使用して、ロールツーロールで、偏光板を製造することが可能となる。また、請求項２記載の発明によれば、拡散層が水酸基を有するため、この拡散層を、従来のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムのケン化処理層の代わりに使用して、コスト低下を図ることができる。また、請求項３記載の発明によれば、拡散層が屈折率の異なる部分が分布するように構成されているため、視認性を制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は屈折率の異なる部分の形状が横長で、フィルムの厚み方向に対して傾斜して層状に分布した構造の異方性光散乱フィルム（１）の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であり、図２は屈折率の異なる部分の形状が縦長で、フィルムの厚み方向に対して傾斜して層状に分布した構造の異方性光散乱フィルム（１）の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図であり、図３は図１及び図２の異方性光散乱フィルム（１）がランダムマスクパターンを利用して作製する光学系の一例を示す説明図であり、図４は光重合性の感光材料（１９）をベースフィルム（２４）上に塗布して剥型フィルム（２３）でサンドイッチした感光性フィルムの側断面図であり、図５は本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図であり、図６は偏光層（９）と一体となった本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図であり、図７は偏光層（９）と粘着層（８）を用いて一体となった本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図である。
【００１９】
本発明に係わる光学フィルムを構成している中の一つである異方性光散乱フィルム（１）、すなわち拡散層（７）の機能（光学特性）や製造方法に係る説明は、上記の特開２０００−１７１６１９号公報と共通する。
【００２０】
本発明に係わる光学フィルムを構成している中の一つである異方性光散乱フィルム（１）、すなわち拡散層（７）の光学的な構成について実施の形態を説明する。図１は、屈折率の異なる部分が不規則な形状・厚さで分布して、屈折率の高低（同図では、黒と白で表現する）からなる濃淡模様が形成された異方性光散乱フィルム（１）を示す説明図であり、図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が断面図である。
【００２１】
図１（ａ）から分かるように、屈折率の異なる部分の形状は横長である。また、図１（ｂ）から分かるように、屈折率の異なる部分は、フィルムの厚さ方向に対して傾斜して層状に分布した構造である。図１では、屈折率の異なる部分が、層状に傾斜している方向については、屈折率の分布は一様（傾斜方向では、色が変化していない）である。
【００２２】
図２は、別の実施形態に係る異方性光散乱フィルム（１）を示す説明図であり、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が断面図である。図２では、屈折率の異なる部分の形状は縦長であり、また、屈折率の異なる部分が、層状に傾斜している方向については、屈折率の分布は不規則（傾斜方向でも、色が変化している）である。
【００２３】
次に、図１及び図２の異方性光散乱フィルム（１）の光学特性について、まず、断面図で考える。屈折率の異なる部分が層状に分布した上記傾斜方向に沿った角度（フィルムの垂線から角度θをなす、図の矢印２の方向）で入射する光に対しては、光散乱が生じることになる。
【００２４】
上記傾斜方向とは垂直な角度（図の矢印３の方向）で入射する光に対しては、単なる透明フィルムとして機能し、入射光は散乱されずに出射する。
【００２５】
次に、平面図で考えると、屈折率の異なる部分の形状が縦長（あるいは、横長）であると、その部分に入射する光が散乱出射する場合には、それぞれの部分からの出射光の光散乱特性が、横長（あるいは、縦長）となるような異方性を持つ。図１では形状が横長であるから出射光は縦長に散乱し、図２では形状が縦長であるから出射光は横長に散乱することになる。
【００２６】
以下、本発明に係る光学フィルムを構成する異方性光散乱フィルム（１）を作製する手段の一例について説明する。該異方性光散乱フィルム（１）は光学的な露光手段により作製することができる。
【００２７】
図３は、図１に示す構造の該異方性光散乱フィルム（１）を、ランダムマスクパターンを利用して作製する光学系の一例を示す説明図である。ＵＶ光源（１５）から光ファイバーケーブル（２２）を通じて出た紫外光をコリメート光学系（１６）により平行光（１７）とし、マスク原版（１８）を照射する。マスク原版（１８）は、ガラス基板（２０）とランダムパターンであるクロムパターン（２１）とからなる。
【００２８】
マスク原版（１８）のＵＶ照射側とは反対の面には感光材料（１９）を密着して配置しており、マスク原版（１８）のパターンを感光材料（１９）に露光照射する。この際、図示のようにＵＶ平行光（１７）とマスク原版（１８）は所定角度αだけ傾いて配置されているため、パターン露光は感光材料（１９）中で、所定角度傾いてなされることになる。この角度が、該光散乱フィルム中の屈折率の異なる部分の傾斜角度（すなわち、入射角度依存性の散乱ピーク角度θ）に相当することになるので、前記角度は用途に応じて０〜６０°程度の範囲内で適宜選択される。
【００２９】
また、ここで使用する感光材料（１９）は、ＵＶ光の露光部と未露光部との屈折率の変調度で記録できる感光材料（１９）であり、記録しようとする濃淡模様より高い解像力を持ち、その厚みの方向にもパターンを記録できるような材料である必要がある。
【００３０】
本発明においては、該光散乱フィルム（１）のベースフィルム（２４）と該光散乱フィルム（１）を構成する感光材料（光重合性ポリマー）（１９）は、紫外線で露光記録（作製）後にベースフィルム（２４）との固着する工夫がされている。
【００３１】
ところで、前記感光材料（光重合性ポリマー）（１９）としては、例えば、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、（Ｂ）ラジカル重合性を有する化合物と、（Ｃ）分子内に少なくともひとつのカチオン重合性基を有した化合物、（Ｄ）化学放射線によってラジカル種を発生する光重合開始剤からなる組成物を挙げることができる。
【００３２】
上記光重合性ポリマーを重合すると、（Ｂ）ラジカル重合性を有する化合物の屈折率が、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、及び（Ｃ）分子内に少なくともひとつのカチオン重合性基を有した化合物より低い構成となる。
【００３３】
ここで、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の、エポキシ当量は、４００〜５０００の範囲が好適である。  そして、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、あるいは臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）ラジカル重合性を有する化合物を２０〜８０重量部配合してあることが好ましい。
【００３４】
上記のような光重合性ポリマーでは、露光記録された製造物にも、未反応の光硬化性樹脂（モノマー）を含む場合が多く、一般的には、未反応の光硬化性樹脂（モノマー）を重合部分に移動させる目的で加熱処理が行なわれている。モノマーとして、アクリル系モノマー、シリコーン系モノマーが挙げられる。
【００３５】
本発明に係る光学フィルムでは、ベースフィルム（２４）をそのまま透明支持体層（６
）として使用して、積層されて拡散層（７）が存在する。このためには感光材料（１９）が紫外線硬化させる際に、密着するように表面処理が必要となる。ベースフィルム（２４）としてはポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリル樹脂など高透明な素材が好ましい。また、易接着処理としては官能基結合ではウレタンアクリレート系のコート材、表面をサンドブラスト、コロナ処理で荒らす方式などが用いられる。ベースフィルム（２４）の表面には、必要に応じて易接着処理が施される。
【００３６】
前記透明支持体層（６）の片面に予め、ハードコート層（５）及び低反射層（４）を積層する。ハードコート材は、通常のものでかまわない。塗布方式としては、マイクログラビア方式、ダイコート方式などが採用される。この上に、蒸着もしくはスパッタリング方法によりＳｉＯ、ＭｇＯなどの反射防止層（ＡＲ）が積層されるか、マイクログラビア方式などによる塗布方式の低反射層（ＬＲ）が積層される。
【００３７】
次に、前記透明支持体層（６）の低反射層（４）とは反対面の易接着処理面に、上記感光材料（１９）を塗布する。塗布方式は上記同様にグラビア、コンマ、リップ、ダイなど様々な方式で塗工可能である。塗工においては、平滑性に十分留意するべきであり、膜厚は必要とされる性能によって異なるが、乾燥膜厚で１０〜３０μｍを塗布する。乾燥条件は該透明支持体層（６）の変形がないこと、感光材料（１９）が熱変質しないことが必要であり、８０℃以下で行う。図４に示すように、上記のような光重合性の感光材料（１９）を、ベースフィルム（２４）上に塗布して、剥型フィルム（２３）で覆ってラミネートしてフィルム化する。
【００３８】
最後に、図３に例示した複製方式で、感光材料（光重合性ポリマー）（１９）に異方性光散乱パターンを記録する。このとき、散乱と透過の方向性を複製条件で様々なパターンが可能となる。この複製はＵＶ露光重合と熱硬化時反応の両方の工程をもち、該光散乱層側に後加工及び層を保持するため、粘着層（８）として粘着フィルムが貼り合わされる。低反射層（４）側は、ハードコートの役目を持ち、このままで構わない。
【００３９】
以上のように、本発明に係わる光学フィルムは、図５に示すように、少なくとも、ハードコート層（５）と、透明支持体層（６）と、拡散層（７）とを順次に積層された構成になっている。先ず、該拡散層（７）が感光材料からなる光拡散層の内部で屈折率の異なる部分が分布する状態に応じて、光拡散層への入射光が散乱を生じる程度や光散乱方向・範囲が変化するような光学的異方性を有している。また、該拡散層（７）は、粘着性を有するモノマーを含む感光材料（光重合性ポリマー）（１９）を、光硬化させてなることを特徴とする。ここで、モノマーとしては、アクリル系モノマー又は／及びシリコーン系モノマーが好ましい。また、光重合性ポリマーにはエポキシ系樹脂を含むことが好ましい。
【００４０】
予め、低反射層（４）／ハードコート層（５）／透明支持体層（６）を用意し、この透明支持体層（６）側に拡散層（７）を設ける。透明支持体層（６）に用いるベースフィルムとしては、ポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）、ポリカーボネートフィルム、ＰＭＭＡフィルム、トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）などを用いることができる。ここで、拡散層（７）が透明支持体層（６）に密着する際に、素材によってはウレタンアクリレートなどの易接着層を有しても良い。また、拡散特性に影響を与えないため極力ヘイズが低いことが望ましい。
【００４１】
例えば、このような拡散層（７）として、水酸基を有するようなものを用いることによりポリビニルアルコールを主体とした偏光層（９）と直接接着させることができる。このとき、水溶性の粘着剤、または接着剤を用いても良い。一般的に、このような水酸基を有する材料では、ＴＡＣフィルムや易接着層への密着性も高いため、ＴＡＣフィルムや、易
接着処理したＰＥＴフィルム等の透明支持体層（６）に容易に密着させることが可能である。また、このような観察者側から透明支持体層（６）の内側に拡散層（７）を入れることによって、硬度の低い材料を用いる事が可能である。また、この拡散層（７）／透明支持体層（６）／ハードコート層（５）／低反射層（４）の拡散層（７）側に粘着剤や接着剤などからなる粘着層（８）を介して、偏光層（９）に積層し、液晶表示装置に組み込む使用形態で用いられる。また、目的に応じた構成の光学フィルムは、液晶表示装置に限らず、自己発光型の表示素子を利用した表示装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】屈折率の異なる部分の形状が横長で、フィルムの厚み方向に対して傾斜して層状に分布した構造の異方性光散乱フィルムの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】屈折率の異なる部分の形状が縦長で、フィルムの厚み方向に対して傾斜して層状に分布した構造の異方性光散乱フィルムの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図３】図１及び図２の異方性光散乱フィルムをランダムマスクパターンを利用して作製する光学系の一例を示す説明図である。
【図４】光重合性の感光材料をベースフィルム上に塗布して剥型フィルムでサンドイッチした感光性フィルムの側断面図である。
【図５】本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図である。
【図６】偏光層と一体となった本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図である。
【図７】偏光層と粘着層を用いて一体となった本発明に係る光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図である。
【図８】従来の光学フィルムの層構成の１実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・異方性光散乱フィルム
２・・・散乱方向から入射する照明光
３・・・透過方向から入射する照明光
４・・・低反射層
５・・・ハードコート層
６・・・透明支持体層
７・・・拡散層
８・・・粘着層
９・・・偏光層
１５・・・ＵＶ光源
１６・・・コリメート光学系
１７・・・平行光（ＵＶ）
１８・・・マスク原版
１９・・・感光材料
２０・・・ガラス基板
２１・・・クロムパターン
２２・・・光ファイバーケーブル
２３・・・剥型フィルム
２４・・・ベースフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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