光学フィルム及びその製造方法
【課題】塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止し、クニックやシワが発生することを防止することができる光学フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】フィルム１０に予め層設された下地層１２上に真空成膜によって薄膜１４を積層する光学フィルムの製造方法において、該下地層１２が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取る巻取工程を備える。
【解決手段】フィルム１０に予め層設された下地層１２上に真空成膜によって薄膜１４を積層する光学フィルムの製造方法において、該下地層１２が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取る巻取工程を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム及びその製造方法に関し、特に、フィルム上に下地層を設け、その下地層上に真空成膜法により薄膜を設ける光学フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムが利用されている。
【０００３】
また、これらの光学フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜（薄膜形成）が利用されている。真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうために、長尺な基材に連続的に成膜することが行われている。
【０００４】
このような成膜方法を実施する設備として、長尺な基材（フィルム）をロール状に巻回してなる供給ロールと、成膜済の基材をロール状に巻回する巻取りロールとを用いる、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、プラズマＣＶＤによって基材に成膜を行なう成膜室を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基材を挿通し、供給ロールからの基材の送り出しと、巻取りロールによる成膜済基材の巻き取りとを同期して行いつつ、成膜室において、搬送される基材に連続的に成膜を行なう。
【０００５】
このように成膜したフィルムが巻き取られる際に、フィルムに付着した塵埃や巻きズレにより膜面やフィルムに傷などのダメージが与えられてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、例えば、引用文献１には、巻き取り中の横ずれを防止し、擦れ傷の発生がなく且つ良好な外観で巻き上げることが出来るフィルムの巻き取り方法として、製膜工程から送出されるフィルムの両端部の少なくとも片面に凹凸部を形成（ナーリング）して凸部の高さをフィルムの平均高さより高くした後、巻取機によってロール状に巻き取る方法が開示されている。また、引用文献２には、巻き取られたフィルムの巻き姿が良好で巻きズレのしにくい巻き取り方法として、巻芯に巻き取ったフィルムの端面形状が所定の凹凸形状となるように、巻き取るフィルムを所定振幅、所定周期で幅方向にトラバースさせながら巻き取ることで、フィルムが幅方向に厚さムラがある場合であっても、厚い部分と薄い部分とが相互に積層されるため、巻圧が均一で巻き姿が良好なフィルムを巻き取ることができることが開示されている。
【特許文献１】特開平８−１７５７０８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１２０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ガスバリアフィルムや保護フィルム等の光学フィルムは、単層であるとは限らず、例えば、プラスチックフィルム等の基材上に、ポリマーを主成分とする有機膜（下地層）を成膜し、その上に無機物からなる無機膜（薄膜）を成膜してなる光学フィルム（積層フィルム）も知られている。
【０００８】
このようにフィルム上に下地層と薄膜とを製膜する場合、下地層を製膜したときにフィルムは一旦ロールとして巻き取られ、その巻き取られたフィルムを真空成膜装置の巻出部に設置してフィルムの下地層上に薄膜を製膜することが一般に行われている。
【０００９】
この場合、真空下でフィルムを巻き出すため、下地層を製膜したときの巻き取り後、特許文献１や特許文献２の方法では、ロールとして巻き取られたフィルムの中央部にエアーの入出ができないことからクニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するという問題があった。なお、特許文献１のようにナーリングをしても、巻き取り時の巻圧で凹凸部が圧縮されてしまいフィルム中央部にエアーの入出ができない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる光学フィルムの製造方法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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、フィルムに予め層設された下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、該下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取る巻取工程を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１によれば、下地層が層設されたフィルムの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取ることで、ロールとして巻き取られたフィルム中央部にエアーが入出することができるので、クニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するのを防止することができる。また、フィルム上の膜がフィルムと重なることを抑制できるので、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止することができる。
【００１３】
特に、巻取工程後、真空成膜法により薄膜を形成する場合、大気から真空状態にロールの設置環境が変わるため、ロールとして巻き取られたフィルム中央部へのエアーの出入りができることが好ましく、エアーの出入りができることで、塵埃などで下地層にダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１において、前記テープの厚みは５０μｍ以上であって、前記エンボス又はスリット目加工の深さが前記テープの厚みの２０〜５０％の範囲であることを特徴とする。
【００１５】
請求項２によれば、テープの厚みは５０μｍ以上であって、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの２０〜５０％の範囲であることが好ましい。なお、テープの厚みが５０μｍ未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまう。そして、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの２０％未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまい、ロールとして巻き取られたフィルム中央部にエアーが入出することができなくなり、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの５０％よりも大きいと、テープのエンボス又はスリット目加工された部分に強度が無く、巻圧によって加工した形状が潰されてしまう。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学フィルムである。
【００１７】
本発明のフィルムの製造方法によって製造された光学フィルムは、クニックやシワのない光学フィルムであるので、光学素子、表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、塵埃などで下地層やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる光学フィルムの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２０】
以下、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。なお、以下の実施形態では、下地層を形成する塗布液が、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液の場合について説明するが、本発明では、下地層を形成する塗布液が、熱硬化樹脂であっても良い。この場合には、以下の説明における有機成膜装置を構成するＵＶ照射装置は不要である。また、以下の実施形態では、下地層が有機膜、薄膜が無機膜の場合を例に説明するが、それに限定されるものではない。
【００２１】
図１に、光学フィルムの製造方法によって製造される光学フィルムの概念図を示す。
【００２２】
図１に示すように、光学フィルムの製造方法は、基材Ｂ（フィルム原反）の表面に、所定のポリマーを主成分とする下地層１２を成膜（形成）し、この下地層１２の上に真空成膜法によって薄膜１４を成膜して、積層体（以下、積層フィルム、光学フィルムともいう。）１０を製造するものである。
【００２３】
光学フィルムの製造方法は、一例として、基材Ｂの表面に下地層（有機膜）１２を成膜する有機成膜装置２０と、下地層１２の上（表面）に薄膜（無機膜）１４を成膜する無機成膜装置２２とによって積層フィルム１０を製造するものである。
【００２４】
図２（Ａ）に、光学フィルムの製造方法を実施する有機成膜装置２０の一例を概念的に示す。
【００２５】
有機成膜装置２０は、塗布手段２６、加熱手段２８、および、ＵＶ照射装置３０を有するもので、予め調製した放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を基材Ｂに塗布手段２６で塗布し、加熱手段２８で乾燥して、ＵＶ照射装置３０で重合することにより、下地層１２を成膜する。
【００２６】
この有機成膜装置２０は、ロール・ツー・ロールによって有機膜（下地層）を成膜するもので、基材Ｂは、基材ロール４０として回転軸３２に装填され、長手方向に搬送されつつ有機膜が成膜され、有機膜を成膜した基材Ｂｏをロール４２として巻取り軸３４に巻き取られる。
【００２７】
基材ロール４０から送り出された基材Ｂは、最初に塗布手段２６に搬送される。塗布手段２６では、基材Ｂの表面に、予め調製した下地層１２となる放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布する。この塗布液の塗布は、通常の液体塗布方法が全て利用可能である。
【００２８】
基材Ｂは、次いで、加熱手段２８に搬送される。加熱手段２８では、塗布手段２６が塗布した塗布液中の溶媒を乾燥する。塗布液の加熱方法には、特に限定はなく、ヒータによる加熱、温風による加熱等、基材Ｂの搬送速度等に応じて、ＵＶ照射装置３０に至る前に、塗布液を加熱可能なものであれば、公知の加熱手段が全て利用可能である。
【００２９】
基材Ｂは、次いで、ＵＶ照射装置３０に搬送される。ＵＶ照射装置３０では、塗布手段２６が塗布し加熱手段２８で加熱乾燥した塗布液に、ＵＶ（紫外線）を照射することにより、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを重合させて、下地層１２を成膜する。
【００３０】
そして、本発明においては、テープ巻出機８１からテープ８２を巻き出し、基材（フィルム）Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻取り軸３４で巻き付けて巻き取られる。
【００３１】
次いで、下地層１２を成膜した基材Ｂｏを巻回した基材ロール４２を、図２（Ｂ）に概念的に示すような、無機成膜装置２２に装填する。
【００３２】
無機成膜装置２２は、基材Ｂｏの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜法によって無機膜１４を成膜（形成）するもので、供給室５０と、成膜室５２と、巻取り室５４とを有する。
【００３３】
無機成膜装置２２も、有機成膜装置２０と同様に、ロール・ツー・ロールによる成膜を行なう装置で、基材ロール４２から基材Ｂｏを送り出し、長手方向に搬送しつつ薄膜１４を成膜して、下地層１２と薄膜１４とを成膜した光学フィルム１０を巻取り軸５８によってロール状に巻き取る。
【００３４】
供給室５０は、回転軸５６と、ガイドローラ６０と、真空排気手段６１とを有する。また、有機成膜装置２０で基材ロール４２の基材Ｂｏに巻き付けられているテープ８２を巻き取る巻取機８３を有する。
【００３５】
無機成膜装置２２において、基材Ｂに下地層１２を成膜してなる基材Ｂｏとテープ８２とを巻回した基材ロール４２は、供給室５０の回転軸５６に装填される。回転軸５６に基材ロール４２が装填されると、基材Ｂｏは、供給室５０から、成膜室５２を通り、巻取り室５４の巻取り軸５８に至る所定の搬送経路を通される（送通される）。無機成膜装置２２においても、基材ロール４２からの基材Ｂｏの送り出しと、巻取り軸５６における光学フィルム１０の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基材Ｂｏを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、基材Ｂｏに薄膜１４の成膜を連続的に行なう。
【００３６】
供給室５０においては、図示しない駆動源によって回転軸５６を図中時計方向に回転して基材ロール４２から基材Ｂｏを送り出し、ガイドローラ６０によって所定の経路を案内して、基材Ｂｏを成膜室５２に送る。
【００３７】
また、供給室５０には、真空排気手段６１が配置され、供給室５０内を、成膜室５２における成膜圧力に応じた所定の真空度（圧力）に減圧する。これにより、供給室５０の圧力が、成膜室５２の圧力（成膜）に悪影響を与えることを防止する。なお、真空排気手段６１は、後述する成膜室５２の真空排気手段７２と同様、公知の物を用いればよい。
【００３８】
なお、真空中で下地層１２に接触するガイドローラ６０は、基材Ｂｏの端部（搬送方向と直交する方向（幅方向）の端部）のみに接触する段差付きローラが好ましい。
【００３９】
また、供給室５０には、図示した部材以外にも、搬送ローラ対や、基材Ｂｏの幅方向の位置を規制するガイド部材など、基材Ｂｏを所定の経路で搬送するための各種の部材（搬送手段）を有してもよい。しかしながら、薄膜１４の成膜中は、供給室５０内は、成膜室の圧力に応じた真空度となるので、下地層１２に接触する部材は、段差付きローラであるガイドローラ６０と同様、基材Ｂｏの端部のみに接触する構成を有する物とする。
【００４０】
基材Ｂｏは、ガイドローラ６０によって案内され、成膜室５２に搬送される。
【００４１】
成膜室５２は、基材Ｂｏの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜法によって薄膜１４を成膜（形成）するものである。図示例において、成膜室５２は、ドラム６２と、成膜手段６４ａ，６４ｂ、６４ｃ、および６４ｄと、ガイドローラ６８および７０と、真空排気手段７２とを有する。なお、成膜室５２が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、成膜室５２には、さらに、高周波電源等も設置される。
【００４２】
基材Ｂｏは、供給室５０と成膜室５２とを分離する隔壁７４に形成されるスリット７４ａから、成膜室５２に搬送される。
【００４３】
なお、図示例の無機成膜装置２２は、好ましい態様として、供給室５０および巻取り室５４にも真空排気手段を設け、成膜室５２における成膜圧力に応じて、供給室５０および巻取り室５４も真空とするが、本発明を実施する装置は、これに限定はされない。例えば、供給室５０および巻取り室５４には、真空排気手段を設けずに、基材Ｂｏが通過するスリットを、基材Ｂに接触することなく、かつ、基材Ｂが通過可能な最小限のサイズとすることにより、成膜室５２を略気密に構成してもよい。あるいは、供給室５０および巻取り室５４には、真空排気手段を設けずに、供給室５０および巻取り室５４と、成膜室５２との間に、基材Ｂが通過するサブチャンバを設け、このサブチャンバ内を真空ポンプによって真空にしてもよい。
【００４４】
なお、成膜室５２の上流（基材Ｂの搬送方向上流）にサブチャンバ等を設ける場合には、このサブチャンバ等の内部で基材を搬送する手段も、下地層１２に接触する場合には、基材Ｂｏの端部のみに接触する構成とする必要がある。
【００４５】
成膜室５２のドラム６２は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
【００４６】
供給室５０から供給され、ガイドローラ６８によって所定の経路に案内された基材Ｂｏは、ドラム６２の周面の所定領域に掛け回されて、ドラム６２に支持／案内されつつ、所定の搬送経路を搬送され、成膜手段６４ａ〜６４ｄ等によって、表面（下地層１２の上）に、薄膜１４を形成される。また、成膜室５２が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、ドラム６２は、対向電極としても作用するように、接地（アース）されてもよく、あるいは高周波電源に接続されてもよい。
【００４７】
成膜手段６４ａ〜６４ｄは、真空成膜法によって、基材Ｂの表面に薄膜１４を成膜するためのものである。
【００４８】
ここで、本発明の製造方法においては、薄膜１４の形成方法には、特に限定は無く、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等、公知の真空成膜法（気相堆積法）が、全て、利用可能である。
【００４９】
従って、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、実施する真空成膜法に応じた、各種の部材で構成される。
【００５０】
例えば、成膜室５２がＩＣＰ−ＣＶＤ法（誘導結合型プラズマＣＶＤ）によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、誘導磁場を形成するための誘導コイルや、成膜領域に反応ガスを供給するためのガス供給手段等を有して構成される。
【００５１】
成膜室５２が、ＣＣＰ−ＣＶＤ法（容量結合型プラズマＣＶＤ）によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、中空状でドラム４６に対向する面に多数の小孔を有し反応ガスの供給源に連結される、高周波電極および反応ガス供給手段として作用するシャワー電極等を有して構成される。
【００５２】
成膜室５２が、ＣＶＤ法によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、反応ガスの導入手段等を有して構成される。
【００５３】
さらに、成膜室５２が、スパッタリングによって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、ターゲットの保持手段や高周波電極、スパッタガスの供給手段等を有して構成される。
【００５４】
真空排気手段７２は、成膜室５２内を真空排気して、真空成膜法による薄膜１４の成膜に応じた真空度とするものである。
【００５５】
真空排気手段７２にも、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。
【００５６】
ドラム６２に支持／搬送されつつ、成膜手段６４ａ〜６４ｄによって薄膜１４を成膜された基材Ｂｏすなわち光学フィルム１０は、ガイドローラ７０によって所定経路に案内されて、巻取り室５４に搬送されて、巻取り軸５８によってロール状に巻き取られる。 ロール状に巻き取られた積層フィルム（光学フィルム）ロールは、次の工程に供される。
【００５７】
以上のような光学フィルムの製造方法において、本発明では、基材Ｂ上に下地層１２が成形された基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取るようにしている。
【００５８】
図３（Ａ）は、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取った基材ロール４２を正面から見た図である。また、図３（ｂ）は、図３（Ａ）の丸く囲んだ部分Ａの断面を拡大して示した図である。
【００５９】
通常、基材Ｂ上に下地層１２が成形された基材Ｂｏが巻取り軸３４に巻き取られる際は、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取っていない。従って、基材Ｂｏに付着した塵埃や巻きズレにより基材Ｂｏに傷などのダメージが与えられてしまうという問題があった。
【００６０】
本発明のように、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取るようにすることで、塵埃や巻きズレにより基材Ｂｏに傷などのダメージが与えられるのを防止することができる。
【００６１】
図４は、テープ８２を拡大して示したものであり、図４（ａ）は、エンボス加工が施されたテープの表面と、基材Ｂｏと基材Ｂｏの間にそのテープ８２を挟んだときの断面と、を示したものであり、図４（ｂ）は、スリット目加工が施されたテープの表面と、基材Ｂｏと基材Ｂｏの間にそのテープ８２を挟んだときの断面と、を示したものである。
【００６２】
基材Ｂｏの両端部に図４のようなエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取ることで、エンボス又はスリット目加工を施したテープ８２をエアーが通ることができ、基材ロール４２として巻き取られた基材Ｂｏの中央部にエアーが入出することができる。従って、有機成膜装置２０から無機成膜装置２２に基材ロール４２を移す際、大気から真空状態に基材ロール４２の設置環境が変わるが、ロールとして巻き取られた基材Ｂｏの中央部へエアーの出入りができるので、本発明はクニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するのを防止することができる。
【００６３】
ここで、テープ８２の厚みＸは５０μｍ以上であることが好ましく、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みの２０〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００６４】
なお、テープの厚みＸが５０μｍ未満であると、テープ８２のエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまう。そして、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みＸの２０％未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまい、基材ロール４２として巻き取られた基材Ｂｏの中央部にエアーが入出することができなくなる。また、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みＸの５０％よりも大きいと、エンボス又はスリット目加工された部分の強度が弱く、巻圧によって加工した形状が潰されてしまう。
【００６５】
このように、本発明の光学フィルムの製造方法によれば、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる。
【００６６】
なお、下地層１２は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。下地層１２の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００６７】
下地層１２の膜硬度はある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ2 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ2以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。
【００６８】
本発明において、下地層１２および薄膜１４を成膜される基材Ｂには、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、後述する下地層１２および真空成膜による薄膜１４の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の基材（ベースフィルム）が、全て利用可能である。
【００６９】
また、基材Ｂは、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
【００７０】
下地層（有機膜）１２を形成する塗布膜は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（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、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【００７１】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。
【００７２】
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００７３】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
【００７４】
使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
【００７５】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。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、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。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。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００７６】
下地層１２の成膜方法としては、通常の溶液塗布法、あるいは真空成膜法等を挙げることができる。
【００７７】
溶液塗布法としては、例えばディップコート法、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、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。
【００７８】
なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、有機膜１２としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
【００７９】
本発明において、モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。
【００８０】
積層フィルム（光学フィルム）として、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など、各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する際には、無機膜１４として、酸化ケイ素膜等を成膜すればよい。
【００８１】
さらに、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する際には、無機膜１４として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜を成膜すればよい。
【００８２】
中でも特に、有機膜１２の優れた表面平滑性により、ガスバリア性の優れた無機膜１４を成膜できるので、本発明は、ガスバリアフィルムの製造に最適である。
【００８３】
以上、本発明の光学フィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を説明する。
【００８５】
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との混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）９８ｇを、９００ｇのメチルエチルケトン溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバファインケミカルズ（株）製）２ｇを加え、攪拌溶解したものを塗布液とした。
【００８６】
基材は、富士フイルム社製のＴＡＣ（トリアセチルセルロースフィルム）で８０μｍ厚さ１４６０ｍｍ幅のものを用いた。フィルムの走行速度を１０ｍ／分とした。
【００８７】
９０℃に加熱したロールを通過した後、塗布工程においてワイヤーバーで上記組成の重合性化合物を含む塗布液を連続塗布した。塗布液が塗布された後、加熱工程において、１００℃で乾燥した。次に、ＵＶ光源として３５０〜４００ｎｍに強い発光スペクトルを有するＤ−Ｂｕｌｂを搭載したマイクロウェーブ発光方式の紫外線照射装置（Ｌｉｇｈｔ Ｈａｍｍｅｒ １０、２４０Ｗ／ｃｍ、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用い、ＵＶ照射装置３０において、焦点から５ｍｍの位置で０．４Ｗ／ｃｍ２、０．４Ｊ／ｃｍ２で１秒間ＵＶ照射し重合性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷し、下地層（膜厚：０．５μｍ）が形成された長尺のフィルム（基材Ｂｏ）を巻き取った。
【００８８】
ここで、基材Ｂｏの巻き取りの際には、以下の表１に示すテープを耳端に巻き付けて巻き取った。なお、表１に記載したエンボスとスリット目の加工とは、図４に示した形状のものを示している。また、テープ幅は２０ｍｍのものを用いた。
【００８９】
巻き取ったロールをスパッタリング装置に持ち込み、下地層１２の上に、薄膜１４として、膜厚５０ｎｍの酸化アルミニウム膜を成膜した。酸化アルミニウム膜は、ターゲットとしてアルミニウムを、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を用いた。
【００９０】
ここで、製造された光学フィルムの欠陥の個数を評価した。１μｍ以上の欠陥の個数を単位面積あたりでカウントし、以下の判断基準で評価した。
◎：欠陥個数が５個／ｃｍ２以下
○：欠陥個数が１０個／ｃｍ２以下
×：欠陥個数が１０個／ｃｍ２を超えるもの
【００９１】
【表１】
【００９２】
以上から、下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取ることで、光学フィルムの欠陥個数を抑制することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】光学フィルムの製造方法によって製造される光学フィルムを示す図
【図２】光学フィルムの製造方法を実施する装置の一例を示す図
【図３】基材の両端部にテープを巻き付けて巻き取った基材ロールを示す図
【図４】エンボス加工又はスリット目加工が施されたテープの表面と断面とを示す図
【符号の説明】
【００９４】
１０…積層フィルム（光学フィルム）、１２…下地層（有機膜）、１４…薄膜（無機膜）、２０…有機成膜装置、２２…無機成膜装置、２６…塗布手段、２８…乾燥手段、３０…ＵＶ照射装置、５２…成膜室、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ…成膜手段、８１…テープ巻出機、８２…テープ、８３…テープ巻取機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム及びその製造方法に関し、特に、フィルム上に下地層を設け、その下地層上に真空成膜法により薄膜を設ける光学フィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムが利用されている。
【０００３】
また、これらの光学フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜（薄膜形成）が利用されている。真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうために、長尺な基材に連続的に成膜することが行われている。
【０００４】
このような成膜方法を実施する設備として、長尺な基材（フィルム）をロール状に巻回してなる供給ロールと、成膜済の基材をロール状に巻回する巻取りロールとを用いる、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、プラズマＣＶＤによって基材に成膜を行なう成膜室を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基材を挿通し、供給ロールからの基材の送り出しと、巻取りロールによる成膜済基材の巻き取りとを同期して行いつつ、成膜室において、搬送される基材に連続的に成膜を行なう。
【０００５】
このように成膜したフィルムが巻き取られる際に、フィルムに付着した塵埃や巻きズレにより膜面やフィルムに傷などのダメージが与えられてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、例えば、引用文献１には、巻き取り中の横ずれを防止し、擦れ傷の発生がなく且つ良好な外観で巻き上げることが出来るフィルムの巻き取り方法として、製膜工程から送出されるフィルムの両端部の少なくとも片面に凹凸部を形成（ナーリング）して凸部の高さをフィルムの平均高さより高くした後、巻取機によってロール状に巻き取る方法が開示されている。また、引用文献２には、巻き取られたフィルムの巻き姿が良好で巻きズレのしにくい巻き取り方法として、巻芯に巻き取ったフィルムの端面形状が所定の凹凸形状となるように、巻き取るフィルムを所定振幅、所定周期で幅方向にトラバースさせながら巻き取ることで、フィルムが幅方向に厚さムラがある場合であっても、厚い部分と薄い部分とが相互に積層されるため、巻圧が均一で巻き姿が良好なフィルムを巻き取ることができることが開示されている。
【特許文献１】特開平８−１７５７０８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１２０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ガスバリアフィルムや保護フィルム等の光学フィルムは、単層であるとは限らず、例えば、プラスチックフィルム等の基材上に、ポリマーを主成分とする有機膜（下地層）を成膜し、その上に無機物からなる無機膜（薄膜）を成膜してなる光学フィルム（積層フィルム）も知られている。
【０００８】
このようにフィルム上に下地層と薄膜とを製膜する場合、下地層を製膜したときにフィルムは一旦ロールとして巻き取られ、その巻き取られたフィルムを真空成膜装置の巻出部に設置してフィルムの下地層上に薄膜を製膜することが一般に行われている。
【０００９】
この場合、真空下でフィルムを巻き出すため、下地層を製膜したときの巻き取り後、特許文献１や特許文献２の方法では、ロールとして巻き取られたフィルムの中央部にエアーの入出ができないことからクニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するという問題があった。なお、特許文献１のようにナーリングをしても、巻き取り時の巻圧で凹凸部が圧縮されてしまいフィルム中央部にエアーの入出ができない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる光学フィルムの製造方法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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、フィルムに予め層設された下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、該下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取る巻取工程を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１によれば、下地層が層設されたフィルムの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取ることで、ロールとして巻き取られたフィルム中央部にエアーが入出することができるので、クニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するのを防止することができる。また、フィルム上の膜がフィルムと重なることを抑制できるので、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止することができる。
【００１３】
特に、巻取工程後、真空成膜法により薄膜を形成する場合、大気から真空状態にロールの設置環境が変わるため、ロールとして巻き取られたフィルム中央部へのエアーの出入りができることが好ましく、エアーの出入りができることで、塵埃などで下地層にダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１において、前記テープの厚みは５０μｍ以上であって、前記エンボス又はスリット目加工の深さが前記テープの厚みの２０〜５０％の範囲であることを特徴とする。
【００１５】
請求項２によれば、テープの厚みは５０μｍ以上であって、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの２０〜５０％の範囲であることが好ましい。なお、テープの厚みが５０μｍ未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまう。そして、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの２０％未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまい、ロールとして巻き取られたフィルム中央部にエアーが入出することができなくなり、エンボス又はスリット目加工の深さがテープの厚みの５０％よりも大きいと、テープのエンボス又はスリット目加工された部分に強度が無く、巻圧によって加工した形状が潰されてしまう。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学フィルムである。
【００１７】
本発明のフィルムの製造方法によって製造された光学フィルムは、クニックやシワのない光学フィルムであるので、光学素子、表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、塵埃などで下地層やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる光学フィルムの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２０】
以下、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。なお、以下の実施形態では、下地層を形成する塗布液が、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液の場合について説明するが、本発明では、下地層を形成する塗布液が、熱硬化樹脂であっても良い。この場合には、以下の説明における有機成膜装置を構成するＵＶ照射装置は不要である。また、以下の実施形態では、下地層が有機膜、薄膜が無機膜の場合を例に説明するが、それに限定されるものではない。
【００２１】
図１に、光学フィルムの製造方法によって製造される光学フィルムの概念図を示す。
【００２２】
図１に示すように、光学フィルムの製造方法は、基材Ｂ（フィルム原反）の表面に、所定のポリマーを主成分とする下地層１２を成膜（形成）し、この下地層１２の上に真空成膜法によって薄膜１４を成膜して、積層体（以下、積層フィルム、光学フィルムともいう。）１０を製造するものである。
【００２３】
光学フィルムの製造方法は、一例として、基材Ｂの表面に下地層（有機膜）１２を成膜する有機成膜装置２０と、下地層１２の上（表面）に薄膜（無機膜）１４を成膜する無機成膜装置２２とによって積層フィルム１０を製造するものである。
【００２４】
図２（Ａ）に、光学フィルムの製造方法を実施する有機成膜装置２０の一例を概念的に示す。
【００２５】
有機成膜装置２０は、塗布手段２６、加熱手段２８、および、ＵＶ照射装置３０を有するもので、予め調製した放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を基材Ｂに塗布手段２６で塗布し、加熱手段２８で乾燥して、ＵＶ照射装置３０で重合することにより、下地層１２を成膜する。
【００２６】
この有機成膜装置２０は、ロール・ツー・ロールによって有機膜（下地層）を成膜するもので、基材Ｂは、基材ロール４０として回転軸３２に装填され、長手方向に搬送されつつ有機膜が成膜され、有機膜を成膜した基材Ｂｏをロール４２として巻取り軸３４に巻き取られる。
【００２７】
基材ロール４０から送り出された基材Ｂは、最初に塗布手段２６に搬送される。塗布手段２６では、基材Ｂの表面に、予め調製した下地層１２となる放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布する。この塗布液の塗布は、通常の液体塗布方法が全て利用可能である。
【００２８】
基材Ｂは、次いで、加熱手段２８に搬送される。加熱手段２８では、塗布手段２６が塗布した塗布液中の溶媒を乾燥する。塗布液の加熱方法には、特に限定はなく、ヒータによる加熱、温風による加熱等、基材Ｂの搬送速度等に応じて、ＵＶ照射装置３０に至る前に、塗布液を加熱可能なものであれば、公知の加熱手段が全て利用可能である。
【００２９】
基材Ｂは、次いで、ＵＶ照射装置３０に搬送される。ＵＶ照射装置３０では、塗布手段２６が塗布し加熱手段２８で加熱乾燥した塗布液に、ＵＶ（紫外線）を照射することにより、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを重合させて、下地層１２を成膜する。
【００３０】
そして、本発明においては、テープ巻出機８１からテープ８２を巻き出し、基材（フィルム）Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻取り軸３４で巻き付けて巻き取られる。
【００３１】
次いで、下地層１２を成膜した基材Ｂｏを巻回した基材ロール４２を、図２（Ｂ）に概念的に示すような、無機成膜装置２２に装填する。
【００３２】
無機成膜装置２２は、基材Ｂｏの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜法によって無機膜１４を成膜（形成）するもので、供給室５０と、成膜室５２と、巻取り室５４とを有する。
【００３３】
無機成膜装置２２も、有機成膜装置２０と同様に、ロール・ツー・ロールによる成膜を行なう装置で、基材ロール４２から基材Ｂｏを送り出し、長手方向に搬送しつつ薄膜１４を成膜して、下地層１２と薄膜１４とを成膜した光学フィルム１０を巻取り軸５８によってロール状に巻き取る。
【００３４】
供給室５０は、回転軸５６と、ガイドローラ６０と、真空排気手段６１とを有する。また、有機成膜装置２０で基材ロール４２の基材Ｂｏに巻き付けられているテープ８２を巻き取る巻取機８３を有する。
【００３５】
無機成膜装置２２において、基材Ｂに下地層１２を成膜してなる基材Ｂｏとテープ８２とを巻回した基材ロール４２は、供給室５０の回転軸５６に装填される。回転軸５６に基材ロール４２が装填されると、基材Ｂｏは、供給室５０から、成膜室５２を通り、巻取り室５４の巻取り軸５８に至る所定の搬送経路を通される（送通される）。無機成膜装置２２においても、基材ロール４２からの基材Ｂｏの送り出しと、巻取り軸５６における光学フィルム１０の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基材Ｂｏを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、基材Ｂｏに薄膜１４の成膜を連続的に行なう。
【００３６】
供給室５０においては、図示しない駆動源によって回転軸５６を図中時計方向に回転して基材ロール４２から基材Ｂｏを送り出し、ガイドローラ６０によって所定の経路を案内して、基材Ｂｏを成膜室５２に送る。
【００３７】
また、供給室５０には、真空排気手段６１が配置され、供給室５０内を、成膜室５２における成膜圧力に応じた所定の真空度（圧力）に減圧する。これにより、供給室５０の圧力が、成膜室５２の圧力（成膜）に悪影響を与えることを防止する。なお、真空排気手段６１は、後述する成膜室５２の真空排気手段７２と同様、公知の物を用いればよい。
【００３８】
なお、真空中で下地層１２に接触するガイドローラ６０は、基材Ｂｏの端部（搬送方向と直交する方向（幅方向）の端部）のみに接触する段差付きローラが好ましい。
【００３９】
また、供給室５０には、図示した部材以外にも、搬送ローラ対や、基材Ｂｏの幅方向の位置を規制するガイド部材など、基材Ｂｏを所定の経路で搬送するための各種の部材（搬送手段）を有してもよい。しかしながら、薄膜１４の成膜中は、供給室５０内は、成膜室の圧力に応じた真空度となるので、下地層１２に接触する部材は、段差付きローラであるガイドローラ６０と同様、基材Ｂｏの端部のみに接触する構成を有する物とする。
【００４０】
基材Ｂｏは、ガイドローラ６０によって案内され、成膜室５２に搬送される。
【００４１】
成膜室５２は、基材Ｂｏの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜法によって薄膜１４を成膜（形成）するものである。図示例において、成膜室５２は、ドラム６２と、成膜手段６４ａ，６４ｂ、６４ｃ、および６４ｄと、ガイドローラ６８および７０と、真空排気手段７２とを有する。なお、成膜室５２が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、成膜室５２には、さらに、高周波電源等も設置される。
【００４２】
基材Ｂｏは、供給室５０と成膜室５２とを分離する隔壁７４に形成されるスリット７４ａから、成膜室５２に搬送される。
【００４３】
なお、図示例の無機成膜装置２２は、好ましい態様として、供給室５０および巻取り室５４にも真空排気手段を設け、成膜室５２における成膜圧力に応じて、供給室５０および巻取り室５４も真空とするが、本発明を実施する装置は、これに限定はされない。例えば、供給室５０および巻取り室５４には、真空排気手段を設けずに、基材Ｂｏが通過するスリットを、基材Ｂに接触することなく、かつ、基材Ｂが通過可能な最小限のサイズとすることにより、成膜室５２を略気密に構成してもよい。あるいは、供給室５０および巻取り室５４には、真空排気手段を設けずに、供給室５０および巻取り室５４と、成膜室５２との間に、基材Ｂが通過するサブチャンバを設け、このサブチャンバ内を真空ポンプによって真空にしてもよい。
【００４４】
なお、成膜室５２の上流（基材Ｂの搬送方向上流）にサブチャンバ等を設ける場合には、このサブチャンバ等の内部で基材を搬送する手段も、下地層１２に接触する場合には、基材Ｂｏの端部のみに接触する構成とする必要がある。
【００４５】
成膜室５２のドラム６２は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
【００４６】
供給室５０から供給され、ガイドローラ６８によって所定の経路に案内された基材Ｂｏは、ドラム６２の周面の所定領域に掛け回されて、ドラム６２に支持／案内されつつ、所定の搬送経路を搬送され、成膜手段６４ａ〜６４ｄ等によって、表面（下地層１２の上）に、薄膜１４を形成される。また、成膜室５２が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、ドラム６２は、対向電極としても作用するように、接地（アース）されてもよく、あるいは高周波電源に接続されてもよい。
【００４７】
成膜手段６４ａ〜６４ｄは、真空成膜法によって、基材Ｂの表面に薄膜１４を成膜するためのものである。
【００４８】
ここで、本発明の製造方法においては、薄膜１４の形成方法には、特に限定は無く、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等、公知の真空成膜法（気相堆積法）が、全て、利用可能である。
【００４９】
従って、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、実施する真空成膜法に応じた、各種の部材で構成される。
【００５０】
例えば、成膜室５２がＩＣＰ−ＣＶＤ法（誘導結合型プラズマＣＶＤ）によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、誘導磁場を形成するための誘導コイルや、成膜領域に反応ガスを供給するためのガス供給手段等を有して構成される。
【００５１】
成膜室５２が、ＣＣＰ−ＣＶＤ法（容量結合型プラズマＣＶＤ）によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、中空状でドラム４６に対向する面に多数の小孔を有し反応ガスの供給源に連結される、高周波電極および反応ガス供給手段として作用するシャワー電極等を有して構成される。
【００５２】
成膜室５２が、ＣＶＤ法によって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、反応ガスの導入手段等を有して構成される。
【００５３】
さらに、成膜室５２が、スパッタリングによって薄膜１４の成膜を行なうものであれば、成膜手段６４ａ〜６４ｄは、ターゲットの保持手段や高周波電極、スパッタガスの供給手段等を有して構成される。
【００５４】
真空排気手段７２は、成膜室５２内を真空排気して、真空成膜法による薄膜１４の成膜に応じた真空度とするものである。
【００５５】
真空排気手段７２にも、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調整手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。
【００５６】
ドラム６２に支持／搬送されつつ、成膜手段６４ａ〜６４ｄによって薄膜１４を成膜された基材Ｂｏすなわち光学フィルム１０は、ガイドローラ７０によって所定経路に案内されて、巻取り室５４に搬送されて、巻取り軸５８によってロール状に巻き取られる。 ロール状に巻き取られた積層フィルム（光学フィルム）ロールは、次の工程に供される。
【００５７】
以上のような光学フィルムの製造方法において、本発明では、基材Ｂ上に下地層１２が成形された基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取るようにしている。
【００５８】
図３（Ａ）は、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取った基材ロール４２を正面から見た図である。また、図３（ｂ）は、図３（Ａ）の丸く囲んだ部分Ａの断面を拡大して示した図である。
【００５９】
通常、基材Ｂ上に下地層１２が成形された基材Ｂｏが巻取り軸３４に巻き取られる際は、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取っていない。従って、基材Ｂｏに付着した塵埃や巻きズレにより基材Ｂｏに傷などのダメージが与えられてしまうという問題があった。
【００６０】
本発明のように、基材Ｂｏの両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取るようにすることで、塵埃や巻きズレにより基材Ｂｏに傷などのダメージが与えられるのを防止することができる。
【００６１】
図４は、テープ８２を拡大して示したものであり、図４（ａ）は、エンボス加工が施されたテープの表面と、基材Ｂｏと基材Ｂｏの間にそのテープ８２を挟んだときの断面と、を示したものであり、図４（ｂ）は、スリット目加工が施されたテープの表面と、基材Ｂｏと基材Ｂｏの間にそのテープ８２を挟んだときの断面と、を示したものである。
【００６２】
基材Ｂｏの両端部に図４のようなエンボス又はスリット目加工を施したテープ８２を巻き付けて巻き取ることで、エンボス又はスリット目加工を施したテープ８２をエアーが通ることができ、基材ロール４２として巻き取られた基材Ｂｏの中央部にエアーが入出することができる。従って、有機成膜装置２０から無機成膜装置２２に基材ロール４２を移す際、大気から真空状態に基材ロール４２の設置環境が変わるが、ロールとして巻き取られた基材Ｂｏの中央部へエアーの出入りができるので、本発明はクニック（折れ曲がり、押し跡）やシワが発生するのを防止することができる。
【００６３】
ここで、テープ８２の厚みＸは５０μｍ以上であることが好ましく、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みの２０〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００６４】
なお、テープの厚みＸが５０μｍ未満であると、テープ８２のエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまう。そして、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みＸの２０％未満であると、テープのエンボス又はスリット目加工が巻圧で潰されてしまい、基材ロール４２として巻き取られた基材Ｂｏの中央部にエアーが入出することができなくなる。また、エンボス又はスリット目加工の深さｘがテープの厚みＸの５０％よりも大きいと、エンボス又はスリット目加工された部分の強度が弱く、巻圧によって加工した形状が潰されてしまう。
【００６５】
このように、本発明の光学フィルムの製造方法によれば、塵埃などで膜面やフィルムにダメージが与えられることを防止し、且つ、クニックやシワが発生することを防止することができる。
【００６６】
なお、下地層１２は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。下地層１２の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００６７】
下地層１２の膜硬度はある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ2 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ2以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。
【００６８】
本発明において、下地層１２および薄膜１４を成膜される基材Ｂには、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、後述する下地層１２および真空成膜による薄膜１４の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の基材（ベースフィルム）が、全て利用可能である。
【００６９】
また、基材Ｂは、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
【００７０】
下地層（有機膜）１２を形成する塗布膜は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（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、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【００７１】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。
【００７２】
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００７３】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
【００７４】
使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
【００７５】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。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、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。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。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００７６】
下地層１２の成膜方法としては、通常の溶液塗布法、あるいは真空成膜法等を挙げることができる。
【００７７】
溶液塗布法としては、例えばディップコート法、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、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。
【００７８】
なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、有機膜１２としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
【００７９】
本発明において、モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。
【００８０】
積層フィルム（光学フィルム）として、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など、各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する際には、無機膜１４として、酸化ケイ素膜等を成膜すればよい。
【００８１】
さらに、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する際には、無機膜１４として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜を成膜すればよい。
【００８２】
中でも特に、有機膜１２の優れた表面平滑性により、ガスバリア性の優れた無機膜１４を成膜できるので、本発明は、ガスバリアフィルムの製造に最適である。
【００８３】
以上、本発明の光学フィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を説明する。
【００８５】
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との混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）９８ｇを、９００ｇのメチルエチルケトン溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバファインケミカルズ（株）製）２ｇを加え、攪拌溶解したものを塗布液とした。
【００８６】
基材は、富士フイルム社製のＴＡＣ（トリアセチルセルロースフィルム）で８０μｍ厚さ１４６０ｍｍ幅のものを用いた。フィルムの走行速度を１０ｍ／分とした。
【００８７】
９０℃に加熱したロールを通過した後、塗布工程においてワイヤーバーで上記組成の重合性化合物を含む塗布液を連続塗布した。塗布液が塗布された後、加熱工程において、１００℃で乾燥した。次に、ＵＶ光源として３５０〜４００ｎｍに強い発光スペクトルを有するＤ−Ｂｕｌｂを搭載したマイクロウェーブ発光方式の紫外線照射装置（Ｌｉｇｈｔ Ｈａｍｍｅｒ １０、２４０Ｗ／ｃｍ、Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用い、ＵＶ照射装置３０において、焦点から５ｍｍの位置で０．４Ｗ／ｃｍ２、０．４Ｊ／ｃｍ２で１秒間ＵＶ照射し重合性化合物を重合させた。その後、室温まで放冷し、下地層（膜厚：０．５μｍ）が形成された長尺のフィルム（基材Ｂｏ）を巻き取った。
【００８８】
ここで、基材Ｂｏの巻き取りの際には、以下の表１に示すテープを耳端に巻き付けて巻き取った。なお、表１に記載したエンボスとスリット目の加工とは、図４に示した形状のものを示している。また、テープ幅は２０ｍｍのものを用いた。
【００８９】
巻き取ったロールをスパッタリング装置に持ち込み、下地層１２の上に、薄膜１４として、膜厚５０ｎｍの酸化アルミニウム膜を成膜した。酸化アルミニウム膜は、ターゲットとしてアルミニウムを、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を用いた。
【００９０】
ここで、製造された光学フィルムの欠陥の個数を評価した。１μｍ以上の欠陥の個数を単位面積あたりでカウントし、以下の判断基準で評価した。
◎：欠陥個数が５個／ｃｍ２以下
○：欠陥個数が１０個／ｃｍ２以下
×：欠陥個数が１０個／ｃｍ２を超えるもの
【００９１】
【表１】
【００９２】
以上から、下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取ることで、光学フィルムの欠陥個数を抑制することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】光学フィルムの製造方法によって製造される光学フィルムを示す図
【図２】光学フィルムの製造方法を実施する装置の一例を示す図
【図３】基材の両端部にテープを巻き付けて巻き取った基材ロールを示す図
【図４】エンボス加工又はスリット目加工が施されたテープの表面と断面とを示す図
【符号の説明】
【００９４】
１０…積層フィルム（光学フィルム）、１２…下地層（有機膜）、１４…薄膜（無機膜）、２０…有機成膜装置、２２…無機成膜装置、２６…塗布手段、２８…乾燥手段、３０…ＵＶ照射装置、５２…成膜室、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ…成膜手段、８１…テープ巻出機、８２…テープ、８３…テープ巻取機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムに予め層設された下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、
該下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取る巻取工程を備えたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記テープの厚みは５０μｍ以上であって、前記エンボス又はスリット目加工の深さが前記テープの厚みの２０〜５０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学フィルム。
【請求項１】
フィルムに予め層設された下地層上に真空成膜によって薄膜を積層する光学フィルムの製造方法において、
該下地層が層設されたフィルム両端部にエンボス又はスリット目加工を施したテープを巻き付けて巻き取る巻取工程を備えたことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記テープの厚みは５０μｍ以上であって、前記エンボス又はスリット目加工の深さが前記テープの厚みの２０〜５０％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする光学フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−７０３０９（Ｐ２０１０−７０３０９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８８６３（Ｐ２００８−２３８８６３）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【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２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【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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