JP2003075603A - 反射防止ハードコートシートおよび光学素子、画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏光板等に用いた場合に良好な表面反射防止
効果を示し、かつ反射光の干渉縞を防止した反射防止ハ
ードコートシートを提供すること。 【解決手段】 透明基材フィルム上に、屈折率が１．５
〜１．７の中屈折率層、屈折率が１．６〜１．８の高屈
折率層、更に高屈折率層より低い屈折率材料よりなる低
屈折率層が、この順に透明基材フィルム側から積層され
ていることを特微とする反射防止ハードコートシート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止ハードコ
ートシートおよび光学素子に関する。本発明の反射防止
ハードコートシートを用いた反射防止偏光板等の光学素
子は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネ
ッセンス表示装置等のＦＰＤ（フラットパネルディスプ
レイ）などの各種画像表示装置において好適に利用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】各種ディスプレイの一つに液晶ディスプ
レイがあるが、例えば、液晶ディスプレイの広視野角
化、高精細化といった表示デバイスとしての見やすさを
追求していくと、液晶ディスプレイ表面、すなわち偏光
板表面の表面反射によるコントラストの低下が無視でき
なくなっている。とりわけ、屋外での使用頻度の高いカ
ーナビゲーション用モニターやビデオカメラ用モニター
は表面反射による視認性の低下が顕著である。このため
これらの機器に装着される偏光板には、反射防止膜が必
要不可欠になりつつあり、屋外使用頻度の高い液晶ディ
スプレイには、ほとんどが反射防止処理が施された偏光
板が使用されている。

【０００３】反射防止膜は、一般的に真空蒸着法やスパ
ッタリング法、ＣＶＤ法等の手法（ドライ処理）によ
り、屈折率の異なる材料からなる複数の薄膜の多層積層
体として作製され、可視光領域の反射をできるだけ低減
させるように設計がされている。しかしながら、上記ド
ライ処理においては、真空処理設備の整備、量産性等の
問題で処理費用が非常に高価となる。そのため、最近で
は比較的安価に反射防止膜の形成が可能となる溶液塗布
等によるウエットコーティング法による反射防止膜の形
成が進められている。しかしながら、ウエットコーティ
ングによる薄膜形成は、均一な厚さでの多層形成が非常
に困難である。通常は視感度の強い波長５５０ｎｍ付近
の反射防止に重点をおき、なおかつ、できるだけ広い波
長領域で反射防止できるような設計が行われている。こ
のような設計上の理由から１μｍ以下の薄膜を多層でウ
エットコーティングを行うと厚みの不均一による干渉縞
が発生してしまい、結果として反射光が種々の色相を呈
し、表示品位を落としてしまうという問題点がある。

【０００４】前記干渉縞の発生を防止した反射防止膜の
形成は、ウエットコーティング法による１層形成により
比較的容易に行うことができる。しかし、１層塗工にて
反射防止効果を発現させるためには非常に低い屈折率の
材料を透明基材フィルム上にウエットコーティングしな
ければならない。

【０００５】また、一般的に透明基材フィルムは非常に
キズつきやすいため、低屈折率の反射防止膜はハードコ
ート性を有する高屈折率層を介して設けた反射防止ハー
ドコートシートとして用いられる。前記ハードコート性
を有する高屈折率層としては、たとえば、アクリル系の
樹脂やウレタンアクリレート系樹脂等があげられ、これ
らを利用した場合にはその屈折率は約１．５強の値とな
る。高屈折率層の屈折率が約１．５強の場合、その上に
ウエットコーティングにより低屈折率層の反射防止膜を
形成するには、理想的には、屈折率１．２強の低屈折材
料が必要となる。

【０００６】しかし、反射防止ハードコートシートに
は、反射率以外のフィルム要求物性として、低屈折率層
と高屈折率層との密着性や表面の硬度等が必要である
が、屈折率１．２強の低屈折材料では前記フィルム要求
物性を満足できない。そのため、現実的には上記の理想
的な低屈折材料は使用できず、低屈折率層には屈折率
１．４前後の材料が実用化されている。しかし、上記高
屈折率層への上記低屈折率層の組み合わせによる反射防
止特性（反射率）は２％前後の特性である。かかる反射
防止特性は屋内用途のディスプレイに対しては効果はあ
るが、太陽光による反射が強い、屋外での使用を前提と
した携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラに対しては更な
る反射防止特性を示す低反射処理が求められる。

【０００７】反射防止効果を向上させるためには、高屈
折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率差を大きく設計す
る必要がある。屈折率差を大きくすると波長５５０ｎｍ
での低屈折率層と高屈折率層の界面反射率を、０％にす
ることが理論上可能である。しかし、高屈折率層の屈折
率を上げると高屈折率層と透明基材フィルムとの界面反
射が増加して、実質的には約１％前後の反射率となる。
一方、このような設計を行うと約１％前後の反射率が得
られるものの、高屈折率層の高屈折率化に伴い、透明基
材フィルムと高屈折率層との屈折率差により若干の高屈
折率層の厚みムラによる干渉縞が発生するという問題が
ある。この干渉縞は、ディスプレイの黒表示時に顕著に
なり、視認性の低下につながる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、偏光板等に
用いた場合に良好な表面反射防止効果を示し、かつ反射
光の干渉縞を防止した反射防止ハードコートシートを提
供することを目的とする。また、当該反射防止ハードコ
ートシートを用いた反射防止偏光板等の光学素子、さら
には当該光学素子等を搭載した画像表示装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す反射防
止ハードコートシートにより前記目的を達成できること
を見出し、本発明を完成するに到った。

【００１０】すなわち本発明は、透明基材フィルム上
に、屈折率が１．５〜１．７の中屈折率層、屈折率が
１．６〜１．８の高屈折率層、更に高屈折率層より低い
屈折率材料よりなる低屈折率層が、この順に透明基材フ
ィルム側から積層されていることを特微とする反射防止
ハードコートシート、に関する。

【００１１】上記本発明は、ハードコート層として屈折
率が１．６〜１．８の高屈折率層を形成して反射防止効
果を向上させ、かつ高屈折率層と透明基材フィルムとの
間に、更に、屈折率が１．５〜１．７の中屈折率層を形
成することにより、ハードコート層を高屈折率化した場
合に生じる干渉縞の発生を防止したものである。反射防
止効果がよく、表示品位の高い反射防止ハードコートシ
ートを得るには、前記高屈折率層の屈折率は、１．６〜
１．８であるのが好ましい。また、反射光の干渉縞を有
効に防止するには、中屈折率層の屈折率は、１．５〜
１．７であるのが好ましい。

【００１２】なお、高屈折率層、中屈折率層、低屈折率
層の各層の屈折率は、前記範囲の屈折率を有し、高屈折
率層＞中屈折率層＞低屈折率層となる関係になるように
適宜に各層の屈折率を調整する。

【００１３】前記反射防止ハードコートシートにおい
て、中屈折率層中および／または高屈折率層中に、平均
粒子径０．１μｍ以下の超微粒子を分散させることがで
きる。中屈折率層および／または高屈折率層の形成に超
微粒子を混合して用いることにより、各層の屈折率を適
宜に所望の範囲に調整できる。

【００１４】前記反射防止ハードコートシートにおい
て、中屈折率層中および／または高屈折率層中に分散さ
せる超微粒子としては、導電性超微粒子であることが好
ましい。

【００１５】一般に低屈折率層の形成材料としてはフッ
素系の材料が広く用いられるが、フッ素系材料を塗工す
るとその溌水性のため表面が帯電しやすくなる。その結
果、周囲の挨を寄せ付けてしまう。このような場合にお
いて、高屈折率層中および／または中屈折率層中に導電
性超微粒子を用いると、効果的に挨付着性を改善するこ
とができる。特に中屈折率層中に導電性超微粒子を用い
るのが好ましい。

【００１６】前記反射防止ハードコートシートにおい
て、中屈折率層の厚みが１μｍ以下であることが好まし
い。

【００１７】中屈折率層は、厚み（ｄ：ｎｍ）＝λ／
（４×ｎ）、屈折率ｎ＝（高屈折率層の屈折率＋透明基
材フィルムの屈折率）／２、λ：波長（ｎｍ）、の関係
にある場合に効果的に干渉縞を解消することが分かっ
た。さらに上記の屈折率（ｎ）、厚み（ｄ）の条件で中
屈折率層を追加すると、干渉縞の解消効果と同時に、高
屈折率層と透明基材フィルムの界面での反射を防止する
ことができる。λは、通常、５５０ｎｍであり、上記関
係を満足するには屈折率（ｎ）にもよるが、中屈折率層
の厚みを１μｍ以下、さらには５０〜５００ｎｍとする
のが好ましい。

【００１８】また本発明は、光学素子の片面又は両面
に、前記反射防止ハードコートシートが設けられている
ことを特徴とする光学素子に関する。さらに本発明は、
前記反射防止ハードコートシートまたは光学素子を搭載
した画像表示装置、に関する。

【００１９】本発明の反射防止ハードコートシートを用
いた反射防止偏光板等の光学素子は、反射光を低減で
き、かつ干渉縞を防止できる。光学素子は、各種の用途
に用いることができ、これを搭載した液晶表示装置等の
画像表示装置は表示品位がよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を、図面を参照しながら説明する。図１は、透明基材フ
ィルム１上に、中屈折率層１１、高屈折率層１２、低屈
折率層１３が、この順で積層形成されている反射防止ハ
ードコートシートＡである。

【００２１】透明基材フィルム１としては、例えばポリ
エチレンテレフタレート、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、ジアセチルセルロース、ト
リアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリ
カーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等
のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィル
ムがあげられる。またポリスチレン、アクリロニトリル
・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を
有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体
等の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等の透
明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイミ
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、ビニルアル
コール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、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や前記ポ
リマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルム
などもあげられる。特に光学的に複屈折の少ないものが
好適に用いられる。

【００２２】透明基材フィルム１の厚さは、適宜に決定
しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性な
どの点より１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３
００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好まし
い。

【００２３】前記ハードコート性を有する高屈折率層１
２を形成する有機樹脂材料としては屈折率が１．６〜
１．８で皮膜として十分な強度を持ち、透明性のあるも
のを特に制限なく使用できる。前記樹脂としては熱硬化
型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化
型樹脂、二液混合型樹脂などがあげられるが、これらの
なかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操
作にて効率よく光拡散層を形成することができる紫外線
硬化型樹脂が好適である。紫外線硬化型樹脂としては、
ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、
シリコーン系、エポキシ系等の各種のものがあげられ、
紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含
まれる。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例え
ば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官
能基を２個以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノ
マーやオリゴマーを成分を含むものがあげられる。ま
た、紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合さ
れている。高屈折率層１２の厚さは特に制限されない
が、１〜１０μｍ程度、特に３〜５μｍとするのが好ま
しい。

【００２４】中屈折率層１１の材料としては、屈折率が
１．５〜１．７で透明性のあるものを特に制限なく使用
できる。中屈折率層１１を形成する材料としては、高屈
折率層１２の形成材料と同様の材料、さらにはアルコキ
シシラン溶液等の無機系材料が用いられる。これらのな
かでも熱硬化型材料、紫外線硬化型材料が好ましい。中
屈折率層１１は、これらを熱または紫外線硬化処理する
ことにより形成できる。中屈折率層１１の厚さは前述の
通り１μｍ以下とするのが好ましい。

【００２５】前記中屈折率層１１および／または高屈折
率層１２には、これを所定の屈折率に調節するために平
均粒子径０．１μｍ以下の超微粒子を含有させることが
できる。かかる超微粒子としては、例えばＰＭＭＡ（ポ
リメチルメタクリレート）、ポリウレタン、ポリスチレ
ン、メラミン樹脂等の各種ポリマーからなる架橋又は未
架橋の有機系微粒子、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化
カルシウム、チタニア、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等
の無機系粒子や、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミ
ウム、酸化アンチモンまたはこれらの複合物等の導電性
無機系粒子などがあげられる。

【００２６】前記超微粒子のなかでも導電性無機系粒子
を用いると効果的に挨付着性を改善できる。特に、ＩＴ
Ｏ（酸化インジウム／酸化錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモ
ン／酸化錫）、酸化錫等を用いるのが好ましい。これら
導電性超微粒子は、前記樹脂１００重量部に対して２〜
８０重量部程度含有させるのが好ましい。

【００２７】なお、高屈折率層１２には光拡散性付与の
ために表面微細凹凸構造を形成することができる。その
手段は、特に制限されず、例えば、サンドブラスト、エ
ンボスロール、化学エッチング等の適宜な方式で粗面化
処理して表面に微細凹凸構造を付与する方法、金型によ
る転写方式等にて表面に微細凹凸構造を付与する方法、
前記微粒子を分散含有させた樹脂層により微細凹凸構造
を形成するなどがあげられる。前記微細凹凸構造を形成
するには微粒子の屈折率は１．４〜１．８程度のものが
好ましく、光拡散性達成の点より平均粒子径が０．５〜
５μｍ、さらには１〜４μｍのものが好ましい。微粒子
により微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は
樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部程度とする
のが好ましい。さらに、高屈折率層１２の形成には、レ
ベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤等の添加剤
を含有させることができる。高屈折率層１２の形成に当
たり、チクソトロピー剤（０．１μｍ以下のシリカ、マ
イカ等）を含有させることにより、光拡散層表面におい
て、突出粒子により微細凹凸構造を容易に形成すること
ができる。

【００２８】低屈折率層１３の材料は高屈折率層１２よ
りも屈折率の低いものであれば特に制限されない。低屈
折率層１３を形成する材料としては、例えば、紫外線硬
化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダル
シリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材
料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等
の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等があげ
られる。また、それぞれの材料は、表面の防汚染性付与
するためフッ素基を含有するものを選択することができ
る。耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折
率層材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が
好ましい。低屈折率層１３の屈折率は１.３５〜１.
５、さらには１. ３８〜１. ４３であるのが好ましい。
低屈折率層１３の厚さは特に制限されないが、５０〜５
００ｎｍ、さらには５０〜２００ｎｍであるのが好まし
い。

【００２９】なお、各層の形成は塗工液は、ファンテ
ン、ダイコーター、キャスティング、スピンコート、フ
ァンテンメタリング、グラビア等の適宜な方式で塗工、
乾燥、さらには硬化することにより形成される。

【００３０】前記反射防止ハードコートシートＡの透明
基材フィルム１には、光学素子を接着することができ
る。光学素子としては、偏光子があげられる。偏光子
は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子
としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィル
ム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィル
ム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィル
ム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等
の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニ
ルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処
理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これら
のなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素な
どの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏
光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０
μｍ程度である。

【００３１】ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素
で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニル
アルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染
色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することが
できる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水
溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色
の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して
水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水
洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚
れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほか
に、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させること
で染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸
はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら
延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色しても
よい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中
でも延伸することができる。

【００３２】前記偏光子は、通常、片側または両側に透
明保護フィルムが設けられ偏光板として用いられる。透
明保護フィルムは透明性、機械的強度、熱安定性、水分
遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。透明保護
フィルムとしては前記例示の透明基材フィルムと同様の
材料のものが用いられる。前記透明保護フィルムは、表
裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィルムを用い
てもよく、異なるポリマー材料等からなる透明保護フィ
ルムを用いてもよい。透明性や機械的強度、熱安定性や
水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。ま
た透明保護フィルムは、位相差等の光学的異方性が少な
いほど好ましい場合が多い。前記の透明保護フィルムを
形成するポリマーとしてはトリアセチルセルロースが最
適である。前記反射防止ハードコートシートを、偏光子
(偏光板）の片側または両側に設ける場合、反射防止ハ
ードコートシートの透明基材フィルムは、偏光子の透明
保護フィルムを兼ねることができる。透明保護フィルム
の厚さは、特に制限されないが１０〜３００μｍ程度が
一般的である。

【００３３】図２は、反射防止ハードコートシートＡに
偏光板Ｂを積層した反射防止偏光板である。反射防止偏
光板は、図２に示すように、反射防止ハードコートシー
トに透明保護フィルム２２、偏光素子２１、透明保護フ
ィルム２２を順次に積層したものでもよいし、図３に示
すように反射防止ハードコートシートＡに偏光素子２
１、透明保護フィルム２２を順次に積層したものでもよ
い。

【００３４】その他、透明保護フィルムの偏光子を接着
させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や
目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコ
ート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施され
るものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの
適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れ
る硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式な
どにて形成することができる。また、スティッキング防
止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、
前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明
保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途
光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設
けることもできる。

【００３５】また偏光板の層間へ、例えばハードコート
層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、帯電防止層、
導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等
を挿入、または偏光板表面へ積層しても良い。また。偏
光板の各層を作成する段階では、例えば、導電性粒子あ
るいは帯電防止剤、各種微粒子、可塑剤等を各層の形成
材料に添加、混合等することにより改良を必要に応じて
おこなっても良い。

【００３６】光学素子としては、実用に際して、前記偏
光板に、他の光学素子（光学層）を積層した光学フィル
ムを用いることができる。その光学層については特に限
定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（1 ／
2 や1 ／4 等の波長板を含む）、視角補償フィルムなど
の液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層
を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光
板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反
射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差
板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板
に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光
板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層され
てなる偏光板が好ましい。楕円偏光板、光学補償付き偏
光板等では偏光板側に反射防止ハードコートシートＡが
付与される。

【００３７】さらに必要に応じて、耐擦傷性、耐久性、
耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐湿性、透湿性、帯電防止
性、導電性、層間の密着性向上、機械的強度向上等の各
種特性、機能等を付与するための処理、または機能層の
挿入、積層等を行うこともできる。

【００３８】反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けた
もので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表
示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのもの
であり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶
表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反
射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィル
ム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付
設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。

【００３９】反射型偏光板の具体例としては、必要に応
じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニ
ウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射
層を形成したものなどがあげられる。

【００４０】反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに
直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた
適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどと
して用いることもできる。なお反射層は、通常、金属か
らなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等
で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低
下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層
の別途付設の回避の点などより好ましい。

【００４１】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲
気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節
約でき、比較的明るい雰囲気下においても内蔵光源を用
いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用
である。

【００４２】偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕
円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を
楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏
光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向
を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直
線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える
位相差板としては、いわゆる1 ／4 波長板（λ／4 板と
も言う）が用いられる。1 ／2 波長板（λ／2 板とも言
う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用い
られる。

【００４３】楕円偏光板はスパーツイストネマチック
（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じ
た着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のな
い白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三
次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を
斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）するこ
とができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー
表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場
合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有す
る。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネ
ート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレ
フィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリ
マーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィ
ルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配
向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位
相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着
色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応
じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上
の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したも
のなどであってもよい。

【００４４】また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板
は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せ
で積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射
型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液
晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっ
ても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学
フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に
優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点
がある。

【００４５】視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面
を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合で
も、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるた
めのフィルムである。このような視角補償位相差板とし
ては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フ
ィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持し
たものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に
一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用
いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる
位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有す
るポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ
方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折
を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延
伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとして
は、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着し
て加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを
延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマー
を斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素
材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと
同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく
視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡
大などを目的とした適宜なものを用いうる。

【００４６】また、良視認の広い視野角を達成する点な
どより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック
液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をト
リアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位
相差板が好ましく用いうる。

【００４７】偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた
偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用
される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバッ
クライトや裏側からの反射などにより自然光が入射する
と所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射
し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィ
ルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光
源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると
共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射され
る。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後
ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フ
ィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態
の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の
増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給
して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図る
ことにより輝度を向上させうるものである。すなわち、
輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液
晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合に
は、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する
光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透
過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によって
も異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてし
まい、その分、液晶画像表示当に利用しうる光量が減少
し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸
収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させ
ずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側
に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィ
ルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反
射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るよ
うな偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは
透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの
光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画
面を明るくすることができる。

【００４８】前記の輝度向上フィルムとしては、例えば
誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィル
ムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過し
て他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液
晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム
基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいず
れか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示
すものなどの適宜なものを用いうる。

【００４９】従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を
透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光
をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることによ
り、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過さ
せることができる。一方、コレステリック液晶層の如く
円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、その
まま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑
制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化し
て偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相
差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を
直線偏光に変換することができる。

【００５０】可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板
として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡
色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他
の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板とし
て機能する位相差層とを重畳する方式などにより得るこ
とができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に
配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層から
なるものであってよい。

【００５１】なお、コレステリック液晶層についても、
反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３
層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域
等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることが
でき、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得る
ことができる。

【００５２】また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板
の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層し
たものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏
光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型
楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。

【００５３】前記光学素子への光拡散性シートの積層、
さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置
等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うこと
ができるが、これらを予め積層したのものは、品質の安
定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造
工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適
宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学
フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位
相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができ
る。

【００５４】前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１
層積層されている光学フィルム等の光学素子の少なくと
も片面には、前記光拡散性シートが設けられているが、
光拡散性シートが設けられていない面には、液晶セル等
の他部材と接着するための粘着層を設けることもでき
る。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例
えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フ
ッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとする
ものを適宜に選択して用いることができる。特に、アク
リル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性
と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性
などに優れるものが好ましく用いうる。

【００５５】また上記に加えて、吸湿による発泡現象や
剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や
液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる
液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐
熱性に優れる粘着層が好ましい。

【００５６】粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂
類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビー
ズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔
料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されること
の添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して
光拡散性を示す粘着層などであってもよい。

【００５７】偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘
着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例として
は、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独
物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその
組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘
着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜
な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは
前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学
素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各
層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設ける
こともできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力など
に応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであ
り、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍ
が好ましい。

【００５８】粘着層の露出面に対しては、実用に供する
までの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着さ
れてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着
層に接触することを防止できる。セパレータとしては、
上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴ
ムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属
箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に
応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モ
リブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなど
の、従来に準じた適宜なものを用いうる。

【００５９】なお本発明において、上記した光学素子を
形成する偏光子や透明保護フィルムや光学層等、また粘
着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合
物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系
化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系
化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式によ
り紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

【００６０】本発明の光拡散シートを設けた光学素子は
液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いる
ことができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行
いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光
学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品
を適宜に紬立てて駆動回路を組込むことなどにより形成
されるが、本発明においては本発明による光学素子を用
いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶
セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの
任意なタイプのものを用いうる。

【００６１】液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を
配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライト
あるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置
を形成することができる。その場合、本発明による光学
素子は液晶セルの片側又は両側に設置することができ
る。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じもので
あってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、
液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチ
グレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レン
ズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な
部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することがで
きる。

【００６２】

【実施例】以下に、実施例によって本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定され
るものではない。各例中、部および％は重量基準であ
る。本発明の屈折率の測定は、（株）アタゴ製アッベ屈
折率計により行った。

【００６３】実施例１ アクリルウレタン系紫外線硬化型樹脂（屈折率１. ５
２）１００部に、紫外線重合開始剤（ベンゾフェノン）
３部を溶媒（トルエン）を介して混合し、さらに０．０
１〜０．１μｍの酸化錫の超微粒子を７０部混合し、屈
折率を１．５９に調整した塗工液（中屈折率層形成用）
を調製した。厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフ
ィルム（透明基材フィルム：屈折率１. ４９）の片面
に、バーコーターにて乾燥後の厚みが８６ｎｍとなるよ
うに前記塗工液を塗布し、９０℃で３分間溶剤乾燥後、
紫外線照射して硬化処理し、中屈折率層を形成した。

【００６４】別途、アクリルウレタン系紫外線硬化型樹
脂（屈折率１. ５２）１００部に、紫外線重合開始剤
（ベンゾフェノン）３部を溶媒（トルエン）を介して混
合し、さらに０．０１〜０．１μｍの酸化ジルコニウム
の微粒子を３５部混合し、屈折率を１．６９に調整した
塗工液（高屈折率層形成用）を調製した。前記中屈折率
層に、乾燥後の厚みが３μｍとなるように前記塗工液を
塗布し、９０℃で３分間溶剤乾燥後、紫外線照射して硬
化処理し、高屈折率層を形成した。

【００６５】この高屈折率層上に、続いて屈折率１．３
９のフッ素変性アルコキシシラン溶液を乾燥後の厚みが
０．１μｍの厚さになるように塗工し、乾燥・硬化処理
を行い低屈折率層を形成し、反射防止ハードコートシー
トを得た。

【００６６】実施例２ 実施例１において、塗工液（中屈折率層形成用）とし
て、アルコキシシラン溶液（屈折率１. ４５）１００部
に０．０１〜０．１μｍのＡＴＯ粒子１４０部を加えた
塗工液（屈折率１. ５９）を用い、熱硬化処理により中
屈折率層 (膜厚８６ｎｍ）を形成したこと以外は実施例
１と同様にして反射防止ハードコートシートを得た。

【００６７】実施例３ 実施例１において、塗工液（中屈折率層形成用）とし
て、酸化錫の代わりに平均粒子径約２０ｎｍのＡＴＯ超
微粒子７０部を用いた塗工液（屈折率１．５６）を用い
て中屈折率層 (膜厚８８ｎｍ）を形成したこと、また、
塗工液（高屈折率層形成用）として、酸化ジルコニウム
の超微粒子の配合量を２０部に変えた塗工液（屈折率
１．６２）を用いこと以外は実施例１と同様にして反射
防止ハードコートシートを得た。

【００６８】比較例１ 実施例１において、中屈折率層を形成しなかったこと以
外は実施例１と同様にして反射防止ハードコートシート
を得た。

【００６９】上記の実施例および比較例で得られた反射
防止ハードコートシートについて以下の評価を行った。
結果を表１に示す。

【００７０】（反射率：Ｙ値）島津製作所製ＵＶ−２４
００を用いて測定した。

【００７１】（干渉縞）三波長蛍光灯下で、目視観察に
より、以下の基準で判断した。 ○：干渉縞みられず。 ×：干渉縞あり。

【００７２】（埃付着性）反射防止ハードコート面に約
１ｍｍ角に切った紙片をふりかけ、その付着性および布
による拭き取り性を、以下の基準で評価した。 ○：付着なし、または拭き取り性良好。 ×：付着あり、または拭き取り性不良。

【００７３】（表面抵抗）三菱化学（株）製の抵抗率計
ＭＣＰ−ＨＴ４５０により測定した。

【００７４】

【表１】 表１から、本発明の中屈折率層を設けた反射防止ハード
コートシートは低反射率で、干渉縞のないものであるこ
とが認められる。また、中屈折率層は、導電性超微粒子
を混合することにより埃付着性も良好になることが認め
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射防止ハードコートシートの一例で
ある。

【図２】本発明の反射防止偏光板の一例である。

【図３】本発明の反射防止偏光板の一例である。

【符号の説明】

Ａ 反射防止ハードコートシート １ 透明基材フィルム １１ 中屈折率層 １２ 高屈折率層 １３ 低屈折率層 Ｂ 偏光板

【手続補正書】

【提出日】平成１４年５月３０日（２００２．５．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】なお、半透過型偏光板は、上記において反
射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透
過型の反射層とすることにより得ることができる。半透
過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表
示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、
視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示
し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバ
ックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源
を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを
形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲
気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節
約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用い
て使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 卓也 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 芝田 浩 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 松浦 広隆 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 宮武 稔 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 鷹尾 寛行 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA04 BA06 BA07 BB03 BB62 BB65 BB67 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA14X FA14Z FA37X FA37Z FB02 KA10 LA03 LA04 LA06 LA12 LA16 2K009 AA06 AA15 BB28 CC03 CC09 CC24 CC26 CC35 CC42 DD02 DD05 EE03 4F100 AA27C AH01B AH01C AH02B AH02C AH06A AJ06D AK25B AK25C AK51B AK51C AL05B AL05C AL06A AR00A AR00B AR00C AT00D BA04 BA07 BA10A CA30B CA30C DE01C EJ54 GB41 JN18A JN18B JN18C JN30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基材フィルム上に、屈折率が１．５
   〜１．７の中屈折率層、屈折率が１．６〜１．８の高屈
   折率層、更に高屈折率層より低い屈折率材料よりなる低
   屈折率層が、この順に透明基材フィルム側から積層され
   ていることを特微とする反射防止ハードコートシート。
2. 【請求項２】 中屈折率層中および／または高屈折率層
   中に、平均粒子径０．１μｍ以下の超微粒子が分散され
   ていることを特徴とする請求項１記載の反射防止ハード
   コートシート。
3. 【請求項３】 超微粒子が、導電性超微粒子であること
   を特徴とする請求項２記載の反射防止ハードコートシー
   ト。
4. 【請求項４】 中屈折率層の厚みが１μｍ以下であるこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反射防
   止ハードコートシート。
5. 【請求項５】 光学素子の片面又は両面に、請求項１〜
   ４のいずれかに記載の反射防止ハードコートシートが設
   けられていることを特徴とする光学素子。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の反射防
   止ハードコートシートまたは請求項５記載の光学素子を
   搭載した画像表示装置。