JP2005017544A - Antireflection film and image display apparatus - Google Patents

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JP2005017544A JP2003180394A JP2003180394A JP2005017544A JP 2005017544 A JP2005017544 A JP 2005017544A JP 2003180394 A JP2003180394 A JP 2003180394A JP 2003180394 A JP2003180394 A JP 2003180394A JP 2005017544 A JP2005017544 A JP 2005017544A
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Tatsuji Nakajima
達司 中嶋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superior antireflection film which is used by being laminated or arranged on the surface of various flexible display apparatuses so as to softly follow the surface even though the film is strongly bent, and has superior adhesion and maintains optical functionality such as reflection prevention or the like and functions such as a gas shielding function or the like. <P>SOLUTION: The antireflection film has an antireflection layer consisting of a multilayer film having films of different refractive indexes and directly formed or through other layer on a flexible base material. The base material side layer among the antireflection layer is made of a silicon oxide which has an organic group including carbon atoms equal to greater than 10 atom% and equal to or less than 50 atom%. Moreover, at least one layer having inorganic oxide as a major component is formed on the layer of the base material side. The layer includes carbon atoms equal to or more than 1 atom% and equal to less than 10 atom% to provide a gas shielding function and flexibility. The image display device utilizes the film. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止フィルム、および画像表示装置に関し、さらに詳しくは、ワープロ、コンピュータ、テレビ等の各種ディスプレイ、液晶表示装置に用いる偏光板の表面、透明プラスチック類サングラスレンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズなどの光学レンズ、各種計器のカバー、自動車、電車等の窓ガラス等の表面に使用され、更に、フレキシブルな各種ディスプレイに使用しても、柔軟に追従することができる可撓性に優れ、高温多湿雰囲気下でも、気体遮断性に優れる反射防止フィルム、およびそれを用いた画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来より、カーブミラー、バックミラー、ゴーグル、窓ガラス、テレビ、パソコン・ワープロ等のディスプレイ、その他種々の商業ディスプレイ等には、ガラスやプラスチック等の透明基板が使用されている。
そして、それらの透明な基材には、基材を通して、文字や図形その他の情報を読み取るため、基材の表面で光が反射するのを防止するため、反射防止機能を付与することが行われる。
透明な基材に反射防止機能を付与するために、例えば、透明基材に、酸化珪素、酸化チタン等の無機誘電体からなり、互いに屈折率の異なる層を積層し多層膜を形成することが知られている。
例えば、表示装置の最外部に貼り付ける反射防止フィルムとして、基材の上に、無機誘電体からなる3層積層薄膜による反射防止膜を形成した反射防止フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−129101号公報
【0004】
そして、前記の反射防止膜の層構成としては、多層膜を構成する最外層(基材層と反対の表面)としては、光の反射を防止するために、酸化珪素等からなる屈折率の小さい層を設けることが知られており、前記の最外層の内側(基材層と最外層との層間)としては、最外層より屈折率の大きい層を1層以上形成するものが知られている。
また、前記の反射防止膜を作成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的蒸着方法や、プラズマCVD法等の化学的蒸着方法等が用いられることが知られている。
一方、薄型、安価で、携帯可能なIT機器に対する需要が高まり、例えば、折り曲げ可能なフレキシブルディスプレイ等の新しいディスプレイが提案されてきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の無機誘電体は、可撓性基材の上に形成して反射防止フィルムとして使用すると、反射防止フィルムを構成する可撓性基材を変形させると、前記の無機誘電体が、可撓性基材に追従することができず、その結果、膜割れ、膜剥がれの発生により、反射防止等の密着性、光学機能性、気体遮断性等の機能を著しく低下させるという欠点があり、更に、このような反射防止フィルムを液晶ディスプレイや、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等に使用するすると、駆動素子や発光素子が劣化するという問題点がある。
また、その反射防止フィルムをフレキシブルディスプレイの最外部に貼り付けて使用すると、フレキシブルディスプレイを構成する可撓性基材を変形させると、前記の無機誘電体が、フレキシブルディスプレイに追従することができず、その結果、上記と同様に、膜割れ、膜剥がれの発生により、密着性、反射防止等の光学機能性、気体遮断性等の機能を著しく低下させるという欠点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意研究の結果、本発明は、可撓性基材の上に、直接、または、他の層を介して、屈折率の異なる多層膜からなる反射防止層を形成する反射防止フィルムにおいて、前記の反射防止層のうち、基材側の層が、炭素原子を10Atomic%以上50Atomic%以下含有する酸化珪素層からなり、かつ、当該基材側の層の上に、無機酸化物を主成分とし、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する層を少なくとも一層形成し、気体遮断性、および、可撓性を有することを特徴とする反射防止フィルムを製造したところ、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(以下「EL」ともいう。)表示装置、無機EL表示装置、プラズマディスプレイ(以下「PDP」ともいう。)等の各種表示装置の表面だけでなく、フレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用して、強く折り曲げても、柔軟に追従することができると共に、密着性に優れ、更に、高温多湿雰囲気下においても、反射防止等の光学機能性、気体遮断性等の機能を維持できるものである。
また、本発明によれば、上記において、前記の基材側の層が、屈性率、1.5以上1.8以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にあることを特徴とする反射防止フィルムを提供することができる。
また、前記の基材側の層の上に形成する層のうち、最外層が、屈性率、1.4以上1.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にある酸化珪素層であることを特徴とする反射防止フィルムを提供することができる。
また、前記の基材側の層の上に形成する層において、前記の最外層と基材側の層との層間に中間層を設け、当該中間層が、酸化チタンを主成分とする層、または、ITO(インジウム/スズ酸化物)を主成分とする層であり、かつ、屈性率、1.8以上2.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にあることを特徴とする反射防止フィルムを提供することができる。
また、前記の反射防止層が、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、またはプラズマCVD法によって形成されていることを特徴とする光学機能性フィルムを提供することができる。
また、上記において前記の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層が設けられていることを特徴とする反射防止フィルムを提供することができる。
また、最上層に防汚層が積層されていることを特徴とする反射防止フィルムを提供することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
上記の本発明について以下に更に詳しく説明する。
まず、本発明にかかる反射防止フィルム、及び、それを使用した表示装置の構成についてその二三を例示して図面を用いて説明すると、図1、図2は、本発明に係る多層反射防止膜を形成する反射防止フィルムの一態様である層構成を示す概略断面図であり、図3は、本発明に係る多層型反射防止フィルムにより表示面を被覆した液晶表示装置の一例を示す概略断面図であり、図4、図5は、プラズマCVD法による本発明に係る可撓性基材上に光学機能性膜を形成する反射防止フィルムの製造方法を説明するための概略図である。
【0008】
図1は、本発明に係る多層反射防止膜を形成する反射防止フィルム36の一態様である層構成を示す概略断面図である。
図1に示すように、本発明に係る反射防止フィルム36は、可撓性基材30の上に反射防止層を複数層形成するものであり、前記の反射防止層のうち、基材側の層13は、炭素原子、10Atomic%以上50Atomic%以下を含有する有機基を有する酸化珪素層からなり、前記の基材側の層の上に形成する層14は、炭素原子、1Atomic%以上10Atomic%以下を含有する無機酸化物層からなることが必要である。
これは、本発明に係る反射防止フィルム36を上記の層構成とすることによって、気体遮断性、可撓性とを併せ持つ光学機能性フィルムを得ることができる。
【0009】
図2は、本発明に係る多層反射防止膜を形成する反射防止フィルム36の別態様の層構成を示す概略断面図である。
図2に示すように、本発明に係る反射防止フィルムの層構成は、外側から、低屈折率層15/高屈折率層16/中屈折率層13/可撓性基材層30からなり、気体遮断性と可撓性とを併せ持つ光学機能性フィルムである。
前記の反射防止層において、最外層の低屈折率層15は、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する層からなる酸化珪素層からなるものである。
前記の高屈折率層16は、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する層からなるものである。
基材層側の中屈折率層13は、炭素を10Atomic%以上50Atomic%以下含有する層からなり、有機基を有する酸化珪素層である。
【0010】
次に、上記のような本発明にかかる反射防止フィルム、画像表示装置等を構成する材料、その製造法等について説明すると、まず、本発明にかかる反射防止フィルムを構成する反射防止層は、気体遮断性、および、可撓性を有する屈折率の異なる多層薄膜層からなる。
まず、本発明にかかる基材側の反射防止層13は、炭素原子を10Atomic%以上50Atomic%以下含有する無機−有機の混合物で可視域で透明な構成材料であれば特に限定はないが、屈性率、1.5以上1.8以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にあり、有機物を含有する酸化珪素層であることが好ましいものである。
有機物を含有する酸化珪素の原料としては、例えば、有機シリコーンや珪素アルコキシド等が考えられるが、これらの材料は世の中で広く使用され、安全であり、真空成膜法で膜形成する際に、蒸気圧が高いため原料供給しやすいという利点を有する。
酸化珪素の原料として、具体的に、例えば、シラン、ジシラン、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、テトラメチルジシロキサン(TMDSO)、メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、テトラメトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラエトキシシラン、ヘキサメチルシラザン等のSi系化合物が挙げられる。
また、本発明に係る基材側の層13を構成する材料として、炭素原子を10Atomic%以上50Atomic%以下含有することが必要である理由としては、基材側の反射防止層を上記の範囲の炭素原子を含有し、有機基を有する酸化珪素層とすることにより、無機材料を主成分とする反射防止層(上層)13と、有機材料を主成分とする可撓性基材(下層)30との接着性に優れるため、膜割れや、剥離を生じず、光学特性(反射防止機能)を維持でき、反射防止フィルムの取り扱う上で、柔軟に追従することができ、また、当該酸化珪素層を所望の屈折率とすることができるため、好ましいものである。
また、上記の本発明に係る反射防止フィルムをフレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用することによって、変形しても、反射防止機能を維持すると共に、柔軟に追従することができるという利点がある。
一方、本発明に係る基材側の反射防止層13において、炭素原子の含有量が、10at%未満であると、可撓性に劣り、下層の可撓性基材に追従することができず、膜割れや剥離を生じ、反射防止機能の低下を招くため、好ましくないものである。
これに対し、炭素原子の含有量が、50Atomic%を超えると、酸化珪素膜が黄色に着色したり、酸化珪素膜の透明度が低下してしまい、反射防止フィルムの反射防止機能多層膜として好適に用いることができなくなり、また、気体遮断性も劣化するため好ましくない。
【0011】
また、前記の本発明にかかる反射防止層において、基材側の層13に求められる光学特性(反射防止機能)としては、屈性率、1.5以上1.8以下(波長λ=550nm)の範囲にあることが必要である。
【0012】
また、本発明における基材側の反射防止層13の厚さは、特に限定されるものではなく、可撓性、反射防止効果を奏することができればいかなる厚さでもよいが、5nm〜300nm程度が特に好ましく、50nm〜150nm程度がより好ましい。
層の厚さが5nmより薄いと、可撓性、反射防止効果が低下するため好ましくなく、一方、層の厚さが300nmより厚いと、密着性等が低下するため好ましくない。
【0013】
次に、本発明にかかる反射防止層において、基材側の反射防止層の上に更に形成する低屈折率層としては、炭素原子の含有量を1Atomic%以上10Atomic%以下の範囲にある含有する無機酸化物層からなることが必要である。
これは、上記の範囲に炭素原子を含有する無機酸化物層を基材側の層の上に形成することにより、緻密な膜となるため、気体遮断性に優れる光学機能性(反射防止機能)層を形成するという利点を有する。
また、可撓性に優れる中屈折率層(基材側の層)の上に更に形成する反射防止層であるため、反射防止フィルムや、フレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用する場合に、変形しても、柔軟に追従することができ、気体遮断性、反射防止機能を維持することができるという利点を有する。
一方、炭素原子の含有量が、10Atomic%を超えると、水蒸気やガスの遮断性が劣化する問題や、所望の屈折率に設定できなくなる問題が生じるため好ましくない。
【0014】
また、本発明における基材側の反射防止層の上に更に形成する反射防止層14の厚さは、特に限定されるものではなく、可撓性、反射防止効果を奏することができればいかなる厚さでもよいが、5nm〜300nm程度が特に好ましく、50nm〜150nm程度がより好ましい。
層の厚さが5nmより薄いと、気体遮断性、反射防止効果を奏しないため好ましくなく、一方、層の厚さが300nmより厚いと、密着性、反射防止能力が低下するため好ましくない。
【0015】
前記の基材側の層の上に形成する層を複数層形成する場合、その最外層15が、屈性率、1.4以上1.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する酸化珪素層であることが好ましい。
これは、酸化珪素が低屈折率であると、光学機能性膜を多層形成する際、反射防止の効果が大きいためである。
また、前記の最上層15としては、炭素原子の割合を10Atomic%以下であることが好ましく、特に、有機成分は含まない方がより好ましい。
これは、有機成分を含まないことによって、緻密な膜となるため、気体遮断性に優れる光学機能性(反射防止機能)層を形成するという利点を有する。
なお、最外層15を構成する材料としては、酸化珪素の材料の他に、フッ素を含有する原料も好適に使用することができる。
これは、フッ素系材料を含有させることによって、低屈折率、撥水性を向上させることができるという利点を有する。
一方、炭素原子の割合を10Atomic%より多くすると、気体遮断性が劣化し、屈折率が上昇するため、所望の反射防止機能を低下させるため好ましくない。
また、最外層15の酸化珪素膜は、反射防止フィルム36を構成する反射防止多層膜中の一層として、より具体的には低屈折率層として利用することを主たる目的としているため、その屈折率は上記の範囲であることが好ましい。
シリカ層の厚さについては、本発明の反射防止フィルムは特に限定することはなく反射防止の効果を奏する程度の厚さであれば特に限定されるものではないが、5nm〜300nmが好ましく、50nm〜150nmの範囲内がより好ましい。
5nmより層厚が薄い場合には、可撓性基材に膜形成しても、反射防止効果を奏しない場合があるため好ましくなく、また、300nmを超える場合には、密着性、反射防止機能が低下してしまうため好ましくない。
【0016】
前記の基材側の層の上に形成する層を複数層形成し、前記の最外層の内側に設ける層(中間層)16が、屈性率、1.8以上2.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にあり、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する層からなるものであることが好ましい。
本発明に係る反射防止層の中間層16を構成する材料としては、具体的に、例えば、酸化チタン、または、ITO(インジウム/スズ酸化物)、窒化珪素、酸窒化珪素、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、等を使用することができる。
さらに、金属材料を使用することによって、気体遮断性や反射防止性能が向上することができ、例えば、銅、クロム、ニッケル、モリブデン、窒化チタン、銀、金、チタン、アルミニウム等の金属を使用することができる。
中でも、酸化チタン、または、ITOを主成分とするものは、屈折率1.8以上で高屈折率材料であり、気体遮断性も高いため、好ましいものである。
また、前記の酸化チタンの有機金属原料としては、チタンテトライソプロポキシド(TTIP)、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn−プロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、チタンテトラt−ブトキシド、チタンテトラsec−ブトキシド、四塩化チタン等が使用でき、中でも、チタンテトライソプロポキシド(TTIP)、チタンテトラt−ブトキシドを使用することができる。
また、ITO膜は、不順物が混入すると導電性や透過率の低下を生じる場合が多いため、有機物の含有量は10Atomic%以下であることが好ましい。
【0017】
また、本発明に係る中間層16に求められる光学特性(反射防止機能)としては、屈性率、1.8以上2.5以下(波長λ=550nm)である。
本発明の中間層16は、反射防止フィルムを構成する反射防止多層膜中の一層として、より具体的には高屈折率層として利用することを主たる目的としているため、その屈折率は上記の範囲であることが好ましい。
これは、当該屈折率が1.8に満たないと、高屈折率層として好適に用いることができないため好ましくない。
上記の高屈折率層として用いることにより、反射防止多層膜中において、他の薄層(例えば、前記の酸化珪素膜等の低屈折率層)との相乗的な効果をもって反射防止機能を高めることができる。
高屈折率層の厚さについては、本発明の反射防止フィルムは特に限定することなく反射防止の効果を奏する程度の厚さであれば特に限定されるものではないが、5nm〜300nmが好ましく、5nm〜150nmの範囲内がより好ましい。
5nmより層厚が薄い場合には、可撓性基材に膜形成しても、反射防止効果を奏しない場合があるため好ましくなく、また、300nmを超える場合には、可視光線透過率が低下してしまうため好ましくない。
【0018】
ここで、高屈折率層を設ける位置については、本発明は特に限定するものではなく反射防止全体として反射防止機能が向上するような位置であればいかなる位置に設けることも可能であるが、図2に示すように高屈折率層と低屈折率層とは接触している方が効率よく光の反射を防止することができるため、高屈折率層は低屈折率層と中屈折率層の間に設置することが好ましい。
【0019】
次に、本発明に係る反射防止フィルムの基材30としては、当該反射防止フィルムの土台となる部分である。
可撓性基材は、可視光域で透明な高分子フィルムであれば特に限定されるものではなく、具体的に、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリスチレン系樹脂フィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネイト系樹脂フィルム、ポリスルホンフィルム、環状オレフィン系樹脂フィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルフォン系フィルム、アクリロニトリルフィルム、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂(AS樹脂)フィルム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)フィルム、ポリアミド系樹脂フィルム、フッ素系樹脂フィルム、アセタール系樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム等が使用できる。
中でも、無色透明の延伸フィルムが好ましく、一軸または二軸延伸ポリエステルフィルムが透明性、耐熱性に優れていることからより好ましい。
また、光学異方性のない点でトリアセチルセルロースも好ましい。
可撓性基材の厚みとしては、通常は6μm〜500μm程度のものが好ましい。
なお、本発明の可撓性基材は、本質的に透明である限り着色されていてもよく、印刷などで模様や文字などが付与されていてもよい。
【0020】
また、図1、図2に示す反射防止フィルム36としては、ハードコート層31も設けることができる。
本発明に用いられるハードコート層31は、本発明の反射防止フィルムに強度を持たせることを目的として形成される層である。従って、反射防止フィルムの用途によっては必須の層ではない。
【0021】
ハードコート層31を形成するための材料としては、同様に可視光域で透明な材料であり反射防止フィルムに強度をもたせることができるものであれば特に限定されるものではなく、その強度としては、JIS K5600−5−4で示す鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すことが好ましい。
具体的には、熱硬化型樹脂、及び/又は、電離放射線硬化型樹脂を用いることが好ましく、さらに具体的には、アクリレート系の官能基をもつもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル、ポリエーテル、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン、ポリチオールポリエン系樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリレート(以下、アクリレートとメタアクリレートとを(メタ)アクリレートと記載する。)等のオリゴマー又はプレポリマー及び反応性の希釈剤であるエチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、N−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びに多官能モノマー、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、へキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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、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ジ(メタ)アクリレート等を含むものが好適に用いられる。
前記のハードコート層の膜厚としては、通常1〜30μmの範囲のものが好適に用いられる。
その形成方法は、通常のコーティング方法を用いることが可能であり、特に限定されるものではない。
【0022】
また、ハードコート層31を設ける位置であるが、ハードコートを設ける目的は反射防止フィルムに強度を持たせることであり、反射防止機能を向上せしめるためのものではないため、最上層のシリカ層から離れた位置であって、基材のすぐ上に設置することが好ましい。
【0023】
本発明の反射防止フィルムとしては、最上層のシリカ層の更に上に防汚層35を設けてもよい。
防汚層は、ディスプレイパネルの前面に配置した反射防止フィルムにごみや汚れが付着するのを防止し、あるいは付着しても除去しやすくするために形成される。具体的には、反射防止等の光学機能を低下させない範囲でフッ素系界面活性剤等の界面活性剤、フッ素系樹脂を含む塗料、シリコーンオイル等の剥離剤、もしくはワックス等をごく薄く塗布し、余剰分を拭い除去しておく。防汚層は、恒久的な層として形成してもよいが、必要の都度、塗布して形成してもよい。防汚層35の厚みとしては、1〜30nmが好ましい。
30nmを超えると、光学的な影響が生じ、反射防止フィルムとしての光学特性を低下せしめるため、好ましくない。
【0024】
本発明の反射防止フィルムとしては、前記の可撓性基材の無機酸化物薄膜を形成しない面に、粘着層を設けてもよい。
かかる粘着層は、いずれの接着剤、粘着剤を用いても良いが、好ましくは、ガラス転移温度の低い粘着性樹脂やゴム弾性を有する熱可塑性エラストマーとワックスとの混合物からなるものを用いることができる。
具体的に、ガラス転移温度の低い粘着性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂が用いられ、ゴム弾性を有する熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、アクリルゴム等の合成ゴム、天然ゴム等を使用することができる。
また、粘着層は、ロールコータ、ダイコータ、ブレードコータ等により形成する。
【0025】
本発明に係る反射防止層を構成する高屈折率層、及び、低屈折率層を可撓性基材の上に形成する方法としては、例えば、前記の材料をプラズマ化学蒸着(CVD)法、熱CVD法、真空蒸着法、スパッタリング法、ゾルゲル法等のウェットコーティング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成法で形成あるいは積層することができる。
中でも、プラズマCVD法を用いることにより、シリカ層を形成する際の膜密度、膜厚、屈折率等の条件を比較的容易に制御することができるため、気体透過性とガラス基板に対する密着性との両性能をバランスよく有する光学機能性膜を形成することができるという利点を有するため好ましいものである。
また、本発明の酸化珪素膜は有機基を含有する珪素化合物により層を構成する際には、原料をガス状にして用いるプラズマCVD法、スパッタ法が安定した薄膜を形成することができ、また、複数の薄層を同時に形成することができるため、生産性の向上を図ることができるという利点を有するため好ましいものである。
【0026】
図4は、プラズマCVD法による本発明に係る反射防止フィルムの製造方法を説明するための概略図である。
図4に示すように、プラズマCVD装置を用いて可撓性基材上に反射防止層を形成したフィルムの製造方法としては、まず、ウェブ状の高分子フィルム(可撓性基材)1が基材巻き出し部2より巻きだされて、真空容器3中のプラズマCVDの反応室4に導入される。
この反応容器3の全体は、真空ポンプ5により排気される。また、同時に反応室4には、原料ガス導入口6より規定流量の原料ガスが供給され、反応室4の内部は、常に一定圧力のこれらのガスで満たされている。
【0027】
次に、基材巻き出し部2より巻き出され、反応室4に導入された高分子フィルム1は、反転ロール7を経て、成膜用ドラム8に巻き付き、成膜用ドラム8の回転と同期しながら反転ロール7’の方向に送られていく。
次に、電極9と成膜用ドラム8との間には、電源10によりRF電圧が印加される。
このとき、電源の周波数は、ラジオ波に限らず、直流からマイクロ波まで適当な周波数を使用することも可能である。
そして、電極9と成膜用ドラム8の間にRF電圧を印加することにより、この両電極の周辺にプラズマ11が発生する。
そして、このプラズマ11中で原料ガスが反応し、無機酸化物を生成して成膜用ドラム8に巻き付いた高分子フィルム1上に堆積して、反射防止膜12が形成される。
その後、反射防止膜12が表面に形成された高分子フィルム1は、反転ロール7’を経て、基材巻き取り部2’で巻き取られる。
本発明において、温度、材料ガス流量・圧力、放電条件、高分子フィルム1の送りスピートのコントロールにより、形成される反射防止膜12の屈折率、膜厚、組成、密度等を広範囲でコントロールしうるため、材料を変更することなく、所望の気体透過性、可撓性、および光学特性を有する反射防止膜12を得ることができる。
【0028】
図5は、プラズマCVD法による本発明に係る反射防止フィルムの製造方法を説明するための別態様の概略図である。
反射防止フィルムの作製には、図5に示すようなプラズマCVD装置を用いることも可能である。
当該プラズマCVD装置は容量結合型のプラズマCVD装置であり、その基本的構造及び原理は図4の装置と同様である。
従って、当該装置においてもウェブ状の高分子フィルム21は基材巻き出し部22より巻きだされて、真空容器23中の反応室(a,b,c)に導入される。そして、当該反応室内の成膜用ドラム24上で所定の膜が形成され、基材巻き取り部26により巻き取られる。
【0029】
従って、当該装置においてもウェブ状の高分子フィルム21は基材巻き出し部22より巻きだされて、真空容器23中の反応室(a,b,c)に導入される。そして、当該反応室内の成膜用ドラム24上で所定の膜が形成され、基材巻き取り部26により巻き取られる。
【0030】
図5に示す装置と図4に示す装置との差は、図4に示す装置においては、フィルム上に反射防止膜を形成するための反応室は一つしか設置されていないが、図5に示すプラズマCVD装置は、複数(3つ)の反応室を有している点にある。夫々の反応室(a,b,c)は隔離壁25で隔離されることで形成されている。ここで、以下の説明の便宜上、当該3つの反応室を右側から反応室a、反応室b、反応室cとする。そして、各反応室には、夫々電極版a1、b1、c1及び原料ガス導入口a2、b2、c2が設置されている。
【0031】
各反応室(a,b,c)は、成膜用ドラム24の外周に沿って設置されている。これは、積層膜が形成されるプラスティックフィルムは、図5に示す例で説明したように成膜用ドラム24と同期しながら反応室内に挿入され、かつ成膜用ドラム上において多層膜を形成するものであることから、このように配置することにより連続して各膜を積層することができるからである。
なお、図5に示す装置では反応室の数を3室としたが、本発明の反射防止フィルムの製造方法に用いるプラズマCVD装置としてはこれに限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【0032】
上述したようなプラズマCVD装置によれば、各反応室へ導入する原料ガスを変化させることにより、夫々の反応室内で独立して膜を形成することが可能であることから、例えば、酸化チタン膜とシリカ膜との多層膜をプラスティックフィルム上に形成する場合は、反応室bに有機チタン化合物を含むガスを導入し、反応室aと反応室cにはケイ素を含むガスを導入することにより、プラスティックフィルム21が成膜用ドラム25を経て基材巻き取り部26へ巻き取られるまでに当該プラスティックフィルム21上に酸化チタン膜とシリカ膜とが形成された反射防止フィルムを形成することができる。
【0033】
さらに、上記の場合において反応室aと反応室cとに導入されたガスは、ケイ素を含むガスであるが、各々の反応室内の条件、例えばガスの流量や圧力、放電条件等を変化させることにより、反応室aと反応室cとで形成されるシリカ膜の特性を変化させることも可能である。当該装置により酸化チタン膜、シリカ膜、また、これらの膜の厚さ、膜の組成、密度、および屈折率等を自在に組み合わせることが可能となる。
【0034】
また、必ずしも夫々の反応室に異なる原料ガスを導入する必要もなく、例えば図5に示す反応室a,b,c全てに有機チタン化合物を含むガスを導入することで酸化チタン膜を形成し、その後に一旦反応室a,b,cに導入されたガスを全て抜き、改めてケイ素を含むガスを反応室a,b,cに導入して上記酸化チタン膜の上にシリカ膜を形成することも可能である。
【0035】
本発明においては、上述した図4に示すような装置で複数回プラスティックフィルムを処理することにより、プラスティックフィルム上に酸化チタン膜とシリカ膜とが形成された積層フィルムを形成するようにしてもよいし、上述したように図5に示す装置を用いて一回でプラスティックフィルムを処理することにより、プラスティックフィルム上に酸化チタン膜とシリカ膜とが形成された反射防止フィルムを形成するようにしてもよい。また、図4に示す装置を用いて複数回プラスティックフィルムを処理することにより、酸化チタン膜とシリカ膜とが交互に複数層積層された反射防止フィルムを得ることも可能である。また、スパッタリング法を用いるITO膜の場合も同様の方法で製造できる。
【0036】
図3は、本発明に係る反射防止フィルムをガラス基板の表示面に被覆した画像表示装置の一例を示す概略断面図である。
本発明に係る画像表示装置としては、図3に示すように、液晶表示素子上に、反射防止フィルム層36/偏光素子38/TACフィルム層37からなる層構成の偏光板がラミネートされており、また液晶表示素子の他方の面には、TACフィルム37/偏光素子38/TACフィルム37からなる層構成の偏光板がラミネートされている。
【0037】
具体的には、上記で得られた図1、図2の反射防止フィルム層を最外層(基材と接する層の反対側の層)とし、この反射防止フィルム層から基材の方向へ向かって、反射防止フィルム層、例えば、防汚層35/酸化珪素膜32/酸化チタン膜33/酸化珪素膜34/ハードコート層31/基材層30からなる層構成の反射防止フィルム層36と、偏光素子38と、基材層としてのTACフィルム37とを積層し、層構成を、反射防止フィルム層36/偏光素子38/TACフィルム層37とするものである。
なお、本発明の反射防止フィルムの下面には、粘着剤が塗布されていてもよく、この場合、反射防止フィルムは反射防止すべき対象物、例えば、ガラス等に貼着して用いることができる。又、バックライトは、図3の下側から照射される。
本発明の反射防止フィルムは通常バックライトの出射側に配置されるが、最下面のTACフィルムの代わりに本発明の反射防止フィルムを更に用いてもよい。
尚、STN型の液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光板との間に、位相差板が挿入される。また、この液晶表示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられる。
【0038】
本発明に係る画像表示装置を構成する偏光素子38としては、よう素または染料により染色し、延伸してなるポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマーフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等を用いることができる。
このラミネート処理にあたって接着性を増すため及び静電防止のために、前記の反射防止フィルムの透明基材フィルムが、例えば、TACフィルムである場合には、TACフィルムにケン化処理を行なう。このケン化処理は、TACフィルムにハードコート層を施す前後のどちらでもよい。
【0039】
而して、本発明に係る反射防止フィルムや、偏光素子等を使用して上記の液晶表示装置以外に、図示しないが、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、無機EL表示装置、プラズマディスプレイ、フレキシブルな各種ディスプレイの表面の材料等に使用することができ、本発明に係る光学機能性フィルムを画像表示部の観察側に積層、又は、配置することにより、膜剥離も発生せず、透明性、光学特性、密着性、強度を維持でき、外観、気体透過性、生産性に優れる性能を発現するものである。
【0040】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
図5の装置を使用して、プラズマCVD法により、可撓性基材(高分子フィルム)として、80μmのケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルム(製品名フジタック、富士写真フィルム製、屈折率1.50)上に、厚み6μmのハードコート層を形成した。このハードコート層の屈折率は1.51であった。
また、図5に示す反応室aでは酸化珪素膜(第1層)を、反応室bでは酸化チタン膜(第2層)を、cでは酸化珪素膜(第3層)をプラズマCVD法により形成するようにした。
高周波電源として13.56MHzのRF電源を用い、連続成膜時の基材である高分子フィルムの送り速度は、各層の膜厚に合わせて調整した。その他の条件は、以下に示す通りである。
【0041】<第1層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室a)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 100sccm
ヘキサメチルジシロキサンガス流量 1000sccm
成膜圧力 4Pa
【0042】<第2層:酸化チタン膜の成膜条件(反応室b)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 3000sccm
チタンテトライソプロポキシドガス流量 100sccm
成膜圧力 6Pa
【0043】<第3層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室c)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 3000sccm
テトラメトキシシランガス流量 800sccm
成膜圧力 9Pa
【0044】
上記のガス流量単位sccmは、standard cubic cm per minuteのことである。
【0045】
上記の条件でTACフィルム上に形成した反射防止膜(光学機能性膜)の測定結果を以下に示す。
【0046】<第1層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 118nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=35:35:30
屈折率(λ=550nm) 1.70
【0047】<第2層:酸化チタン膜の測定結果>
膜厚 20nm
膜組成(Atomic% ) Ti:C:O=35:5:60
屈折率(λ=550nm) 2.20
【0048】<第3層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 120nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=35:1:64
屈折率(λ=550nm) 1.45
【0049】<反射防止膜の測定結果>
層構成:酸化珪素膜/酸化チタン膜/酸化珪素膜
酸素透過率 0.1cc/m/day(23℃、0%Rh)
水蒸気透過率 0.1g/m/day(38℃、100%Rh)
視感度反射率 0.42%
【0050】<反射防止膜測定に使用した装置>
組成分析 光電子分光分析装置
型番 ESCALAB220i−XL メーカー VG Scient
屈折率・視感度反射率・膜厚 分光光度計
型番 UV−3100PC メーカー 島津製作所
酸素透過率 酸素ガス透過率測定装置
型番 OX−TRAN 2/20 メーカー MOCON社
水蒸気透過率 水蒸気透過率測定装置
型番 PERMATRAN−W 3/31 メーカー MOCON社
【0051】
以上に示した反射防止膜の形成結果のように、視感度反射率、0.42%の光学特性を有し、酸化珪素膜(第1層)の炭素原子含有量、30at%、酸化チタン膜(第2層)及び、酸化珪素膜(第3層)の炭素原子含有量、10at%以下、酸素透過率、2cc/m/day、水蒸気透過率、0.1g/m/dayの反射防止膜をTACフィルム上に形成し、層構成、酸化珪素膜(第3層)/酸化チタン膜(第2層)/酸化珪素膜(第1層)/ハードコート層/TACフィルムからなる本発明に係る反射防止フィルムを得た。
上記で得られた本発明に係る反射防止フィルムは、液晶表示装置、有機EL表示装置、無機EL表示装置、PDP等の各種表示装置の表面だけでなく、フレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用して、強く折り曲げても、柔軟に追従することができると共に、密着性に優れ、また、更に、高温多湿雰囲気下においても、反射防止等の光学機能性、気体遮断性等の機能を維持でき、優れるものであった。
【0052】(実験例)
上記で形成された反射防止フィルムをJIS K 5600−5−1に基いて、反射防止膜面が外側に折り曲げられるようにして試験板に挟み、2秒間かけて同速度で均一に角度180度折り曲げて、円筒形マンドレル法の曲げ試験を行った後(マンドレルの直径、8mm、折り曲げ時間、2秒)、反射防止膜に膜割れ、又は、剥離も認められず、均一で良好な膜質で、曲げ試験後の酸素透過率、及び、水蒸気透過率において、酸素透過率、0.1cc/m/day、水蒸気透過率、0.2g/m/dayであり、気体遮断性が維持されており、膜割れ、又は、基材からの剥離も認められず、可撓性に優れるものであった。
【0053】(実施例2)
図5の装置を使用して、プラズマCVD法により、可撓性基材(高分子フィルム)として、80μmのケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルム(製品名フジタック、富士写真フィルム製、屈折率1.50)上に、厚み6μmのハードコート層を形成した。このハードコート層の屈折率は1.51であった。
また、図5に示す反応室aでは酸化珪素膜(第1層)をプラズマCVD法により形成し、反応室bではInを主成分とするITO膜(第2層)をスパッタリング法により形成し、cでは酸化珪素膜(第3層)をプラズマCVD法により形成するようにした。
高周波電源として13.56MHzのRF電源を用い、連続成膜時の基材である高分子フィルムの送り速度は、各層の膜厚に合わせて調整した。その他の条件は、以下に示す通りである。
【0054】<第1層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室a)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 100sccm
ヘキサメチルジシロキサンガス流量 1000sccm
成膜圧力 4Pa
【0055】<第2層:ITO膜の成膜条件(反応室b)>
印加電力 5kW
導入ガス流量 アルゴン、酸素
成膜圧力 0.3Pa
【0056】<第3層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室c)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 3000sccm
テトラメトキシシランガス流量 800sccm
成膜圧力 9Pa
【0057】
上記の条件でTACフィルム上に形成した反射防止膜(光学機能性膜)の測定結果を以下に示す。
なお、実施例2の反射防止膜の測定に使用した装置も、実施例1と同様であった。
【0058】<第1層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 96nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=34:35:31
屈折率(λ=550nm) 1.70
【0059】<第2層:ITO膜の測定結果>
膜厚 41nm
屈折率(λ=550nm) 1.98
【0060】<第3層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 103nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=35:1:64
屈折率(λ=550nm) 1.45
【0061】<反射防止膜の測定結果>
層構成:酸化珪素膜/ITO膜/酸化珪素膜
酸素透過率 0.1cc/m/day(23℃、0%Rh)
水蒸気透過率 0.1g/m/day(38℃、100%Rh)
視感度反射率 0.35%
【0062】
以上に示した反射防止膜の形成結果のように、視感度反射率、0.35%の光学特性を有し、酸化珪素膜(第1層)の炭素原子含有量、35at%、ITO膜(第2層)、及び、酸化珪素膜(第3層)の炭素原子含有量、10at%以下、酸素透過率、0.1cc/m/day、水蒸気透過率、0.1g/m/dayの反射防止膜をTACフィルム上に形成し、層構成、酸化珪素膜(第3層)/酸化チタン膜(第2層)/酸化珪素膜(第1層)/ハードコート層/TACフィルムからなる本発明に係る反射防止フィルムを得た。
上記で得られた本発明に係る反射防止フィルムは、液晶表示装置、有機EL表示装置、無機EL表示装置、PDP等の各種表示装置の表面だけでなく、フレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用して、強く折り曲げても、柔軟に追従することができると共に、密着性に優れ、また、更に、高温多湿雰囲気下においても、反射防止等の光学機能性、気体遮断性等の機能を維持でき、優れるものであった。
【0063】(実験例)
上記で形成された反射防止フィルムをJIS K 5600−5−1に基いて、反射防止膜面が外側に折り曲げられるようにして試験板に挟み、2秒間かけて同速度で均一に角度180度折り曲げて、円筒形マンドレル法の曲げ試験を行った後(マンドレルの直径、8mm、折り曲げ時間、2秒)、反射防止膜に膜割れ、又は、剥離も認められず、均一で良好な膜質で、曲げ試験後の酸素透過率、及び、水蒸気透過率において、酸素透過率、0.2cc/m/day、水蒸気透過率、0.3g/m/dayであり、気体遮断性が維持されており、膜割れ、又は、基材からの剥離も認められず、可撓性に優れるものであった。
【0064】(比較例1)
可撓性基材(高分子フィルム)として、80μmのケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルム(製品名フジタック、富士写真フィルム製、屈折率1.50)上に、厚み6μmのハードコート層を形成したものを用いた。このハードコート層の屈折率は1.51であった。
図5に示す反応室aでは酸化チタン膜(第1層)を、反応室bでは酸化珪素膜(第2層)を、反応室cでは酸化チタン膜(第3層)を形成し、更に、反応室bで酸化珪素膜(第4層)をスパッタリング法により4層からなる反射防止層を形成した。
スパッタリングは、CVD電極をスパッタリング用ターゲットに交換することで実施した。
高周波電源として13.56MHzのRF電源を用い、連続成膜時の基材である高分子フィルムの送り速度は、各層の膜厚に合わせて調整した。その他の条件は、以下に示す通りである。
【0065】<第1層:酸化チタン膜の成膜条件(反応室a)>
印加電力 5kW
ターゲット チタン
導入ガス アルゴン、酸素
成膜圧力 0.5Pa
【0066】<第2層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室b)>
印加電力 5kW
導入ガス アルゴン、酸素
成膜圧力 0.3Pa
【0067】<第3層:酸化チタン膜の成膜条件(反応室a)>
印加電力 5kW
ターゲット チタン
導入ガス アルゴン、酸素
成膜圧力 0.5Pa
【0068】<第4層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室c)>
印加電力 5kW
導入ガス アルゴン、酸素
成膜圧力 0.3Pa
【0069】
上記の条件でTACフィルム上に形成した反射防止膜(光学機能性膜)の測定結果を以下に示す。
なお、比較例1の反射防止膜の測定に使用した装置も、実施例1と同様であった。
【0070】<第1層:酸化チタン膜の測定結果>
膜厚 20nm
膜組成(Atomic% ) Ti:C:O=35:2:63
屈折率(λ=550nm) 2.40
【0071】<第2層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 42nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=35:1:64
屈折率(λ=550nm) 1.46
【0072】<第3層:酸化チタン膜の測定結果>
膜厚 33nm
膜組成(Atomic% ) Ti:C:O=35:1:63
【0073】<第4層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 110nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=34:1:65
【0074】<反射防止膜の測定結果>
層構成:酸化珪素膜/酸化チタン膜/酸化珪素膜/酸化チタン膜
酸素透過率 0.2cc/m/day(23℃、0%Rh)
水蒸気透過率 0.2g/m/day(38℃、100%Rh)
視感度反射率 0.20%
【0075】
以上に示した反射防止膜の形成結果のように、視感度反射率、0.2%の光学特性を有し、酸化チタン膜(第1層)、酸化珪素膜(第2層)、酸化チタン膜(第3層)、及び、酸化珪素膜(第4層)の炭素原子含有量、10at%以下、酸素透過率、0.2cc/m/day、水蒸気透過率、0.2g/m/dayの反射防止膜をTACフィルム上に形成し、層構成、酸化チタン膜(第1層)/酸化珪素膜(第2層)/酸化チタン膜(第3層)/酸化珪素膜(第4層)/ハードコート層/TACフィルムからなる比較例1の反射防止フィルムを得た。
【0076】(実験例)
上記で形成された反射防止フィルムをJIS K 5600−5−1に基いて、反射防止膜面が外側に折り曲げられるようにして試験板に挟み、2秒間かけて同速度で均一に角度180度折り曲げて、円筒形マンドレル法の曲げ試験を行った後(マンドレルの直径、8mm、折り曲げ時間、2秒)、曲げ試験後の酸素透過率、及び、水蒸気透過率において、酸素透過率、2.5cc/m/day、水蒸気透過率、3.0g/m/dayであり、膜割れ、基材からの剥離を発生し、気体遮断性に劣るものであった。
【0077】(比較例2)
図5の装置を使用して、スパッタリング法にて、反応室aでは酸化珪素膜(第1層)を作成した。
更に、反応室bでは酸化チタン膜(第2層)を、反応室cでは酸化珪素膜(第3層)をプラズマCVD法により形成するようにした。
【0078】<第1層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室a)>
印加電力 5kW
導入ガス アルゴン、酸素
成膜圧力 0.3Pa
【0079】<第2層:酸化チタン膜の成膜条件(反応室b)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 3000sccm
チタンテトライソプロポキシドガス流量 100sccm
成膜圧力 6Pa
【0080】<第3層:酸化珪素膜の成膜条件(反応室c)>
印加電力 1kW
酸素ガス流量 3000sccm
テトラメトキシシランガス流量 1000sccm
成膜圧力 9Pa
【0081】
上記の条件でTACフィルム上に形成した反射防止膜(光学機能性膜)の測定結果を以下に示す。
なお、比較例2の反射防止膜の測定に使用した装置も、実施例1と同様であった。
【0082】<第1層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 118nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=38:5:57
屈折率(λ=550nm) 1.70
【0083】<第2層:酸化チタン膜の測定結果>
膜厚 20nm
膜組成(Atomic% ) Ti:C:O=35:5:60
屈折率(λ=550nm) 2.21
【0084】<第3層:酸化珪素膜の測定結果>
膜厚 120nm
膜組成(Atomic% ) Si:C:O=35:1:64
屈折率(λ=550nm) 1.45
【0085】<反射防止膜の測定結果>
層構成:酸化珪素膜/酸化チタン膜/酸化珪素膜
酸素透過率 0.2cc/m/day(23℃、0%Rh)
水蒸気透過率 0.1g/m/day(38℃、100%Rh)
視感度反射率 0.41%
【0086】
以上に示した反射防止膜の形成結果のように、視感度反射率、0.41%の光学特性を有し、酸化珪素膜(第1層)、酸化チタン膜(第2層)、及び、酸化珪素膜(第3層)の炭素原子含有量、10at%以下、酸素透過率、0.2cc/m/day、水蒸気透過率、0.2g/m/dayの反射防止膜をTACフィルム上に形成し、層構成、酸化珪素膜(第1層)/酸化チタン膜(第2層)/酸化珪素膜(第3層)/ハードコート層/TACフィルムからなる比較例2の反射防止フィルムを得た。
【0087】(実験例)
上記で形成された反射防止フィルムをJIS K 5600−5−1に基いて、反射防止膜面が外側に折り曲げられるようにして試験板に挟み、2秒間かけて同速度で均一に角度180度折り曲げて、円筒形マンドレル法の曲げ試験を行った後(マンドレルの直径、8mm、折り曲げ時間、2秒)、曲げ試験後の酸素透過率、及び、水蒸気透過率において、酸素透過率、2cc/m/day、水蒸気透過率、2.0g/m/dayであり、膜割れ、基材からの剥離を発生し、気体遮断性に劣るものであった。
また、フィルムを目視で観察した結果、白濁が生じ、外観上劣り、また、光学的な機能性、気体気体遮断性、画像表示との密着性、密着性に劣るものであった。
【0088】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明は、可撓性基材の上に、直接、または、他の層を介して、屈折率の異なる多層膜からなる反射防止層を形成する反射防止フィルムにおいて、前記の反射防止層のうち、基材側の層が、炭素原子を10at%以上50at%以下含有する有機基を有する酸化珪素層からなり、かつ、当該基材側の層の上に、無機酸化物を主成分とし、炭素原子を1at%以上10at%以下含有する層を少なくとも一層形成し、気体遮断性、および可撓性を有することを特徴とする反射防止フィルムを製造したところ、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(以下「EL」ともいう。)表示装置、無機EL表示装置、プラズマディスプレイ(以下「PDP」ともいう。)等の各種表示装置の表面だけでなく、フレキシブルな各種表示装置の表面に積層、又は、配置して使用して、強く折り曲げても、柔軟に追従することができると共に、密着性に優れ、更に、高温多湿雰囲気下においても、反射防止等の光学機能性、気体遮断性等の機能を維持でき、優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多層反射防止膜を形成する反射防止フィルムの一態様である層構成を示す概略断面図である。
【図2】本発明に係る多層反射防止膜を形成する反射防止フィルムの一態様である層構成を示す概略断面図である。
【図3】本発明に係る多層型反射防止フィルムにより表示面を被覆した液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図4】プラズマCVD法による本発明に係る反射防止フィルムの製造方法を説明するための概略図である。
【図5】プラズマCVD法による本発明に係る反射防止フィルムの製造方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1、21、30 高分子フィルム(基材)
2、22 基材巻きだし部
2’、26 基材巻き取り部
3、23 真空容器
4、a、b、c 反応室
5、27 真空ポンプ
6、a2、b2、c2 原料ガス導入口
7、7’ 反転ロール
8、24 成膜用ドラム
9、a1、b1、c1 電極
10 電源
11 プラズマ
12 反射防止膜
13 基材側の層(炭素含有酸化珪素からなる低屈折率層)
14 基材側の層に形成する層(無機酸化物からなる層)
15 最外層(低屈折率層)
16 中間層(高屈折率層)
25 隔離壁
31 ハードコート層
32 酸化珪素層
33 酸化チタン層
34 炭素含有酸化珪素層
35 防汚層
36 反射防止フィルム
37 TAC基材フィルム
38 偏光素子
39 液晶表示素子
40 偏光板
41 バックライトユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antireflection film and an image display device, and more specifically, various displays such as word processors, computers, and televisions, the surface of a polarizing plate used in a liquid crystal display device, a transparent plastic sunglasses lens, a prescription eyeglass lens, and a camera. It is used on the surface of optical lenses such as finder lenses, covers for various instruments, window glass for automobiles, trains, etc., and it can be flexibly tracked even when used for flexible displays. The present invention relates to an antireflection film excellent in gas barrier properties even under a high temperature and high humidity atmosphere, and an image display device using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, transparent substrates such as glass and plastic have been used for displays such as curved mirrors, rearview mirrors, goggles, window glass, televisions, personal computers and word processors, and various other commercial displays.
And in order to prevent light reflecting off the surface of a base material in order to read a character, a figure, and other information through a base material, those antireflection functions are given to those transparent base materials. .
In order to impart an antireflection function to a transparent substrate, for example, a multilayer film can be formed by laminating layers having different refractive indexes from an inorganic dielectric such as silicon oxide and titanium oxide on a transparent substrate. Are known.
For example, as an antireflection film to be attached to the outermost part of a display device, an antireflection film in which an antireflection film made of a three-layer laminated thin film made of an inorganic dielectric is formed on a substrate has been proposed (for example, Patent Literature 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-129101
[0004]
As the layer structure of the antireflection film, the outermost layer (surface opposite to the base material layer) constituting the multilayer film has a small refractive index made of silicon oxide or the like in order to prevent light reflection. It is known to provide a layer, and as the inside of the outermost layer (interlayer between the base material layer and the outermost layer), one that forms one or more layers having a higher refractive index than the outermost layer is known. .
In addition, as a method for forming the antireflection film, it is known that a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or an ion plating method, a chemical vapor deposition method such as a plasma CVD method, or the like is used. ing.
On the other hand, demand for thin, inexpensive and portable IT devices is increasing, and new displays such as a foldable flexible display have been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the inorganic dielectric is formed on a flexible substrate and used as an antireflection film, when the flexible substrate constituting the antireflection film is deformed, the inorganic dielectric is As a result, it is impossible to follow the flexible base material, and as a result, there is a disadvantage that the functions such as anti-reflection, adhesion, optical functionality, gas barrier, etc. are significantly reduced due to the occurrence of film cracking and film peeling. Furthermore, when such an antireflection film is used for a liquid crystal display, an organic electroluminescence display, or the like, there is a problem that a driving element and a light emitting element deteriorate.
In addition, if the antireflection film is used by being attached to the outermost part of the flexible display, the inorganic dielectric cannot follow the flexible display if the flexible base material constituting the flexible display is deformed. As a result, similar to the above, the occurrence of film cracking and film peeling has the drawback of significantly reducing functions such as adhesion, anti-reflection optical functionality, and gas barrier properties.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research, and as a result, the present invention has a different refractive index directly on the flexible substrate or through another layer. In the antireflection film for forming the antireflection layer comprising a multilayer film, the base layer side of the antireflection layer is composed of a silicon oxide layer containing 10 atomic% to 50 atomic% of carbon atoms, and It is characterized in that at least one layer containing an inorganic oxide as a main component and containing carbon atoms of 1 atomic% or more and 10 atomic% or less is formed on the substrate side layer, and has gas barrier properties and flexibility. When an antireflection film is manufactured, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (hereinafter also referred to as “EL”) display device, an inorganic EL display device, a plasma display (hereinafter referred to as “P”). In addition to the surface of various display devices such as “P”), it can be laminated or placed on the surface of various flexible display devices, and can flexibly follow even when strongly bent, It has excellent adhesion and can maintain functions such as optical functionality such as antireflection and gas barrier properties even in a high temperature and high humidity atmosphere.
Further, according to the present invention, in the above, the layer on the substrate side has a refractive index of 1.5 to 1.8 (wavelength λ = 550 nm), a film thickness of 5 nm to 300 nm. An antireflection film characterized by the above can be provided.
Of the layers formed on the substrate-side layer, the outermost layer has a refractive index of 1.4 to 1.5 (wavelength λ = 550 nm), a film thickness of 5 nm to 300 nm. It is possible to provide an antireflection film characterized by being a silicon oxide layer.
Further, in the layer formed on the substrate side layer, an intermediate layer is provided between the outermost layer and the substrate side layer, and the intermediate layer is a layer mainly composed of titanium oxide, Alternatively, it is a layer mainly composed of ITO (indium / tin oxide) and has a refractive index of 1.8 to 2.5 (wavelength λ = 550 nm), film thickness of 5 nm to 300 nm. There can be provided an antireflection film characterized in that there is.
In addition, it is possible to provide an optical functional film in which the antireflection layer is formed by vacuum deposition, ion plating, sputtering, or plasma CVD.
Moreover, in the above-mentioned antireflection film, a hard coat layer is provided, and an antireflection film can be provided.
In addition, an antireflection film characterized in that an antifouling layer is laminated on the uppermost layer can be provided.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The above-described present invention will be described in more detail below.
First, the antireflection film according to the present invention and the structure of a display device using the antireflection film will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show the multilayer antireflection film according to the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a layer structure which is an embodiment of the antireflection film forming the film, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device having a display surface covered with the multilayer antireflection film according to the present invention. 4 and 5 are schematic views for explaining a method for producing an antireflection film for forming an optical functional film on the flexible substrate according to the present invention by plasma CVD.
[0008]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a layer structure which is an embodiment of an antireflection film 36 for forming a multilayer antireflection film according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the antireflection film 36 according to the present invention is formed by forming a plurality of antireflection layers on a flexible base material 30. The layer 13 is composed of a silicon oxide layer having an organic group containing carbon atoms, 10 atomic% or more and 50 atomic% or less, and the layer 14 formed on the layer on the substrate side is composed of carbon atoms, 1 atomic% or more and 10 atomic%. It is necessary to consist of an inorganic oxide layer containing:
This is because the anti-reflection film 36 according to the present invention has the above-described layer structure, whereby an optical functional film having both gas barrier properties and flexibility can be obtained.
[0009]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a layer configuration of another aspect of the antireflection film 36 forming the multilayer antireflection film according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the layer structure of the antireflection film according to the present invention comprises, from the outside, a low refractive index layer 15 / high refractive index layer 16 / medium refractive index layer 13 / flexible base material layer 30, It is an optical functional film having both gas barrier properties and flexibility.
In the antireflection layer, the outermost low refractive index layer 15 is composed of a silicon oxide layer composed of a layer containing 1 atomic% or more and 10 atomic% or less of carbon atoms.
The high refractive index layer 16 is made of a layer containing 1 atomic% or more and 10 atomic% or less of carbon atoms.
The medium refractive index layer 13 on the base material layer side is a silicon oxide layer that is composed of a layer containing 10 atomic% or more and 50 atomic% or less of carbon and has an organic group.
[0010]
Next, the antireflection film according to the present invention as described above, the material constituting the image display device, the production method thereof, etc. will be described. First, the antireflection layer constituting the antireflection film according to the present invention is a gas. It consists of multi-layered thin film layers with different refractive indices that have barrier properties and flexibility.
First, the antireflection layer 13 on the substrate side according to the present invention is not particularly limited as long as it is an inorganic-organic mixture containing carbon atoms of 10 atomic% to 50 atomic% and transparent in the visible region. It is preferable that the silicon oxide layer contains an organic substance in a range of a property ratio of 1.5 to 1.8 (wavelength λ = 550 nm), a film thickness of 5 nm to 300 nm.
As a raw material of silicon oxide containing organic substances, for example, organic silicone, silicon alkoxide, and the like are conceivable. These materials are widely used in the world, are safe, and vapor is formed when a film is formed by a vacuum film forming method. Since the pressure is high, there is an advantage that the raw material can be easily supplied.
Specific examples of raw materials for silicon oxide include silane, disilane, hexamethyldisiloxane (HMDSO), tetramethyldisiloxane (TMDSO), methyltrimethoxysilane (MTMOS), methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, and diethylsilane. , Si compounds such as propylsilane, phenylsilane, tetramethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, tetraethoxysilane, and hexamethylsilazane.
The reason why it is necessary to contain 10 atomic% or more and 50 atomic% or less of carbon atoms as a material constituting the layer 13 on the substrate side according to the present invention is that the antireflection layer on the substrate side is in the above range. By forming a silicon oxide layer containing carbon atoms and having an organic group, an antireflection layer (upper layer) 13 mainly composed of an inorganic material and a flexible base material (lower layer) 30 mainly composed of an organic material. With excellent adhesion to the film, it does not cause film cracking or peeling, can maintain optical properties (antireflection function), can flexibly follow the handling of the antireflection film, and the silicon oxide layer Can be set to a desired refractive index, which is preferable.
Moreover, even if it deform | transforms by laminating | stacking or arrange | positioning and using the antireflection film which concerns on said this invention on the surface of various flexible display apparatuses, while maintaining an antireflection function, it can follow flexibly. There is an advantage that can be.
On the other hand, in the base-side antireflection layer 13 according to the present invention, if the carbon atom content is less than 10 at%, the flexibility is inferior, and the underlying flexible base material cannot be followed. It is not preferable because it causes film cracking and peeling and causes a decrease in the antireflection function.
On the other hand, when the content of carbon atoms exceeds 50 Atomic%, the silicon oxide film is colored yellow or the transparency of the silicon oxide film is lowered, which is suitable as an antireflection functional multilayer film of the antireflection film. It cannot be used, and the gas barrier property is also deteriorated.
[0011]
In the antireflection layer according to the present invention, the optical characteristics (antireflection function) required for the layer 13 on the substrate side are a refractive index of 1.5 or more and 1.8 or less (wavelength λ = 550 nm). It is necessary to be in the range.
[0012]
In addition, the thickness of the antireflection layer 13 on the substrate side in the present invention is not particularly limited and may be any thickness as long as it can exhibit flexibility and an antireflection effect, but about 5 nm to 300 nm. Particularly preferred is about 50 nm to 150 nm.
If the thickness of the layer is less than 5 nm, the flexibility and the antireflection effect are lowered, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the layer is more than 300 nm, the adhesion and the like are lowered, which is not preferable.
[0013]
Next, in the antireflective layer according to the present invention, the low refractive index layer further formed on the antireflective layer on the substrate side contains a carbon atom content in the range of 1 atomic% to 10 atomic%. It is necessary to consist of an inorganic oxide layer.
This is because a dense film is formed by forming an inorganic oxide layer containing carbon atoms in the above-mentioned range on the layer on the substrate side, so that optical functionality (antireflection function) with excellent gas barrier properties is achieved. It has the advantage of forming a layer.
In addition, since it is an antireflection layer that is further formed on a middle refractive index layer (base layer side) that is excellent in flexibility, it is laminated or disposed on the surface of an antireflection film or various flexible display devices. In the case of being used, there is an advantage that even if it is deformed, it can flexibly follow, and the gas barrier property and antireflection function can be maintained.
On the other hand, if the carbon atom content exceeds 10 Atomic%, there is a problem in that the barrier property of water vapor or gas is deteriorated, or a problem that the desired refractive index cannot be set.
[0014]
In addition, the thickness of the antireflection layer 14 further formed on the antireflection layer on the substrate side in the present invention is not particularly limited, and any thickness can be used as long as flexibility and an antireflection effect can be obtained. However, about 5 nm to 300 nm is particularly preferable, and about 50 nm to 150 nm is more preferable.
If the thickness of the layer is less than 5 nm, it is not preferable because gas barrier properties and antireflection effects are not achieved. On the other hand, if the thickness of the layer is more than 300 nm, adhesion and antireflection ability are deteriorated, which is not preferable.
[0015]
When a plurality of layers are formed on the substrate side layer, the outermost layer 15 has a refractive index of 1.4 or more and 1.5 or less (wavelength λ = 550 nm), a film thickness of 5 nm or more. A silicon oxide layer containing 300 nm or less and 1 atom% or more and 10 atom% or less of carbon atoms is preferable.
This is because when the silicon oxide has a low refractive index, the anti-reflection effect is great when the optical functional film is formed in multiple layers.
Further, the uppermost layer 15 preferably has a carbon atom ratio of 10 atomic% or less, and more preferably does not contain an organic component.
This has an advantage of forming an optical functional (antireflection function) layer having excellent gas barrier properties because it becomes a dense film by not containing an organic component.
As the material constituting the outermost layer 15, in addition to the silicon oxide material, a raw material containing fluorine can also be suitably used.
This has the advantage that a low refractive index and water repellency can be improved by containing a fluorine-based material.
On the other hand, if the proportion of carbon atoms is more than 10 atomic%, the gas barrier property is deteriorated and the refractive index is increased, so that the desired antireflection function is lowered.
Further, the silicon oxide film of the outermost layer 15 is mainly intended to be used as a single layer in the antireflection multilayer film constituting the antireflection film 36, more specifically as a low refractive index layer. Is preferably in the above range.
Regarding the thickness of the silica layer, the antireflection film of the present invention is not particularly limited and is not particularly limited as long as it has a thickness that exhibits an antireflection effect, but is preferably 5 nm to 300 nm, preferably 50 nm. A range of ˜150 nm is more preferable.
When the layer thickness is less than 5 nm, even if a film is formed on the flexible substrate, it is not preferable because the antireflection effect may not be achieved. When it exceeds 300 nm, adhesion and antireflection function are not possible. Is unfavorable because it decreases.
[0016]
A plurality of layers formed on the substrate side layer are formed, and a layer (intermediate layer) 16 provided inside the outermost layer has a refractive index of 1.8 to 2.5 (wavelength λ = 550 nm), the film thickness is in the range of 5 nm to 300 nm, and it is preferably composed of a layer containing 1 atomic% or more and 10 atomic% or less of carbon atoms.
Specific examples of the material constituting the intermediate layer 16 of the antireflection layer according to the present invention include titanium oxide, ITO (indium / tin oxide), silicon nitride, silicon oxynitride, tantalum oxide, and zinc oxide. Tin oxide, niobium oxide, hafnium oxide, and the like can be used.
Furthermore, by using a metal material, gas barrier properties and antireflection performance can be improved. For example, metals such as copper, chromium, nickel, molybdenum, titanium nitride, silver, gold, titanium, and aluminum are used. be able to.
Among them, a material mainly composed of titanium oxide or ITO is preferable because it is a high refractive index material having a refractive index of 1.8 or more and has a high gas barrier property.
Examples of the organic metal raw material for titanium oxide include titanium tetraisopropoxide (TTIP), titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetra n-butoxide, and titanium tetra t-butoxide. , Titanium tetra sec-butoxide, titanium tetrachloride, and the like can be used. Among them, titanium tetraisopropoxide (TTIP) and titanium tetra t-butoxide can be used.
In addition, since the ITO film often causes a decrease in conductivity and transmittance when irregular materials are mixed, the organic content is preferably 10 atomic% or less.
[0017]
The optical characteristics (antireflection function) required for the intermediate layer 16 according to the present invention are a refractive index of 1.8 or more and 2.5 or less (wavelength λ = 550 nm).
Since the intermediate layer 16 of the present invention is mainly intended to be used as a single layer in the antireflection multilayer film constituting the antireflection film, more specifically as a high refractive index layer, its refractive index is in the above range. It is preferable that
This is not preferable if the refractive index is less than 1.8 because it cannot be suitably used as a high refractive index layer.
By using the high refractive index layer as described above, the antireflection function is enhanced with a synergistic effect with other thin layers (for example, the low refractive index layer such as the silicon oxide film) in the antireflection multilayer film. Can do.
Regarding the thickness of the high refractive index layer, the antireflection film of the present invention is not particularly limited as long as it has a thickness that exhibits an antireflection effect without any particular limitation, but is preferably 5 nm to 300 nm. A range of 5 nm to 150 nm is more preferable.
When the layer thickness is less than 5 nm, even if a film is formed on the flexible substrate, the antireflection effect may not be achieved, and this is not preferable. When it exceeds 300 nm, the visible light transmittance decreases. This is not preferable.
[0018]
Here, the position where the high refractive index layer is provided is not particularly limited, and the present invention can be provided at any position as long as the antireflection function improves as a whole. As shown in FIG. 2, the high refractive index layer and the low refractive index layer can efficiently prevent reflection of light when they are in contact with each other. Therefore, the high refractive index layer is composed of the low refractive index layer and the middle refractive index layer. It is preferable to install between them.
[0019]
Next, as the base material 30 of the antireflection film according to the present invention, it is a portion that becomes the foundation of the antireflection film.
The flexible substrate is not particularly limited as long as it is a polymer film transparent in the visible light range. Specifically, for example, a triacetyl cellulose film, a diacetyl cellulose film, an acetate butyrate cellulose film, a polyether Sulphone film, polystyrene resin film, polyacrylic resin film, polyurethane resin film, polyester film, polycarbonate resin film, polysulfone film, cyclic olefin resin film, polyether film, trimethylpentene film, polyether ketone film , Polyethersulfone film, acrylonitrile film, acrylonitrile-styrene copolymer resin (AS resin) film, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer Fat (ABS resin) film, polyamide resin film, fluororesin film, acetal resin film, a cellulose-based resin film or the like can be used.
Among these, a colorless and transparent stretched film is preferable, and a uniaxial or biaxially stretched polyester film is more preferable because it is excellent in transparency and heat resistance.
Further, triacetyl cellulose is also preferable from the viewpoint of no optical anisotropy.
The thickness of the flexible substrate is usually preferably about 6 μm to 500 μm.
The flexible substrate of the present invention may be colored as long as it is essentially transparent, and may be provided with a pattern, characters, or the like by printing or the like.
[0020]
Moreover, as the antireflection film 36 shown in FIGS. 1 and 2, a hard coat layer 31 can also be provided.
The hard coat layer 31 used in the present invention is a layer formed for the purpose of imparting strength to the antireflection film of the present invention. Therefore, it is not an essential layer depending on the use of the antireflection film.
[0021]
The material for forming the hard coat layer 31 is not particularly limited as long as it is a transparent material in the visible light region and can give strength to the antireflection film. It is preferable to show a hardness of “H” or higher in a pencil hardness test shown in JIS K5600-5-4.
Specifically, it is preferable to use a thermosetting resin and / or an ionizing radiation curable resin, and more specifically, those having an acrylate functional group, for example, a relatively low molecular weight polyester, Ether, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane, alkyd resin, spiroacetal resin, polybutadiene, polythiol polyene resin, polyfunctional compound (meth) acrylate (hereinafter referred to as acrylate and methacrylate (meth) Monofunctional monomers such as ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, styrene, vinyltoluene, N-vinylpyrrolidone and the like, which are reactive diluents and oligomers or prepolymers such as acrylate) Monomers, such as trimethylol Lopantri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6 -What contains hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, etc. is used suitably.
As the film thickness of the hard coat layer, those in the range of usually 1 to 30 μm are preferably used.
The formation method can use a normal coating method, and is not particularly limited.
[0022]
Although the hard coat layer 31 is provided, the purpose of providing the hard coat is to give the antireflection film strength and not to improve the antireflection function. It is preferable to install it at a position away from the base material.
[0023]
As the antireflection film of the present invention, an antifouling layer 35 may be provided on the uppermost silica layer.
The antifouling layer is formed in order to prevent dust or dirt from adhering to the antireflection film disposed on the front surface of the display panel, or to facilitate removal even if adhering. Specifically, a surfactant such as a fluorosurfactant, a paint containing a fluororesin, a release agent such as silicone oil, or a wax is applied in a very thin range as long as the optical function such as antireflection is not deteriorated. Wipe away any excess. Although the antifouling layer may be formed as a permanent layer, it may be formed by coating whenever necessary. The thickness of the antifouling layer 35 is preferably 1 to 30 nm.
If it exceeds 30 nm, an optical effect is produced, and the optical properties as an antireflection film are deteriorated.
[0024]
As the antireflection film of the present invention, an adhesive layer may be provided on the surface of the flexible substrate on which the inorganic oxide thin film is not formed.
Any adhesive or adhesive may be used for the adhesive layer, but it is preferable to use an adhesive resin having a low glass transition temperature or a mixture of a rubber elastic thermoplastic elastomer and a wax. it can.
Specifically, for example, acrylic resins and silicone resins are used as adhesive resins having a low glass transition temperature, and examples of thermoplastic elastomers having rubber elasticity include ethylene-vinyl acetate copolymers and butadiene rubbers. Synthetic rubber such as styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, nitrile-butadiene rubber, high styrene rubber, acrylic rubber, natural rubber, and the like can be used.
The adhesive layer is formed by a roll coater, a die coater, a blade coater or the like.
[0025]
Examples of the method for forming the high refractive index layer and the low refractive index layer constituting the antireflection layer according to the present invention on a flexible substrate include, for example, the above-described materials by plasma chemical vapor deposition (CVD), It can be formed or laminated by a thin film forming method such as a thermal CVD method, a vacuum deposition method, a sputtering method, a wet coating method such as a sol-gel method, or an ion plating method.
Among these, by using the plasma CVD method, conditions such as film density, film thickness, and refractive index when forming the silica layer can be controlled relatively easily, so that gas permeability and adhesion to a glass substrate can be achieved. This is preferable because it has an advantage that an optical functional film having both of these properties in a balanced manner can be formed.
In addition, when the silicon oxide film of the present invention is composed of a silicon compound containing an organic group, a thin film with a stable plasma CVD method and sputtering method using a raw material in a gaseous state can be formed. Since a plurality of thin layers can be formed at the same time, the productivity can be improved, which is preferable.
[0026]
FIG. 4 is a schematic view for explaining a method for producing an antireflection film according to the present invention by plasma CVD.
As shown in FIG. 4, as a method for producing a film in which an antireflection layer is formed on a flexible substrate using a plasma CVD apparatus, first, a web-like polymer film (flexible substrate) 1 is used. It is unwound from the substrate unwinding section 2 and introduced into the plasma CVD reaction chamber 4 in the vacuum vessel 3.
The entire reaction vessel 3 is evacuated by a vacuum pump 5. At the same time, a raw material gas having a specified flow rate is supplied to the reaction chamber 4 from the raw material gas inlet 6, and the interior of the reaction chamber 4 is always filled with these gases at a constant pressure.
[0027]
Next, the polymer film 1 unwound from the substrate unwinding section 2 and introduced into the reaction chamber 4 is wound around the film-forming drum 8 through the reverse roll 7 and is synchronized with the rotation of the film-forming drum 8. While being sent in the direction of the reverse roll 7 '.
Next, an RF voltage is applied between the electrode 9 and the film forming drum 8 by the power supply 10.
At this time, the frequency of the power source is not limited to a radio wave, and an appropriate frequency from a direct current to a microwave can be used.
Then, by applying an RF voltage between the electrode 9 and the film forming drum 8, plasma 11 is generated around these electrodes.
Then, the raw material gas reacts in the plasma 11 to generate an inorganic oxide, which is deposited on the polymer film 1 wound around the film-forming drum 8 to form an antireflection film 12.
Thereafter, the polymer film 1 having the antireflection film 12 formed on the surface thereof is wound up by the substrate winding portion 2 ′ through the reverse roll 7 ′.
In the present invention, the refractive index, film thickness, composition, density, and the like of the formed antireflection film 12 can be controlled over a wide range by controlling the temperature, material gas flow rate / pressure, discharge conditions, and feed rate of the polymer film 1. Therefore, the antireflection film 12 having desired gas permeability, flexibility, and optical characteristics can be obtained without changing the material.
[0028]
FIG. 5 is a schematic view of another embodiment for explaining the production method of the antireflection film according to the present invention by the plasma CVD method.
For production of the antireflection film, a plasma CVD apparatus as shown in FIG. 5 can also be used.
The plasma CVD apparatus is a capacitively coupled plasma CVD apparatus, and its basic structure and principle are the same as the apparatus of FIG.
Therefore, also in the apparatus, the web-like polymer film 21 is unwound from the substrate unwinding portion 22 and introduced into the reaction chambers (a, b, c) in the vacuum vessel 23. Then, a predetermined film is formed on the film-forming drum 24 in the reaction chamber, and is taken up by the substrate take-up unit 26.
[0029]
Therefore, also in the apparatus, the web-like polymer film 21 is unwound from the substrate unwinding portion 22 and introduced into the reaction chambers (a, b, c) in the vacuum vessel 23. Then, a predetermined film is formed on the film-forming drum 24 in the reaction chamber, and is taken up by the substrate take-up unit 26.
[0030]
The difference between the apparatus shown in FIG. 5 and the apparatus shown in FIG. 4 is that the apparatus shown in FIG. 4 has only one reaction chamber for forming an antireflection film on the film. The plasma CVD apparatus shown has a plurality of (three) reaction chambers. Each reaction chamber (a, b, c) is formed by being isolated by an isolation wall 25. Here, for convenience of the following description, the three reaction chambers are referred to as a reaction chamber a, a reaction chamber b, and a reaction chamber c from the right side. In each reaction chamber, electrode plates a1, b1, c1 and source gas inlets a2, b2, c2 are installed, respectively.
[0031]
Each reaction chamber (a, b, c) is installed along the outer periphery of the film-forming drum 24. This is because the plastic film on which the laminated film is formed is inserted into the reaction chamber in synchronism with the film-forming drum 24 as described in the example shown in FIG. 5, and a multilayer film is formed on the film-forming drum. This is because each film can be laminated continuously by arranging in this manner.
In the apparatus shown in FIG. 5, the number of reaction chambers is three. However, the plasma CVD apparatus used in the method for producing an antireflection film of the present invention is not limited to this, and may be changed as necessary. be able to.
[0032]
According to the plasma CVD apparatus as described above, it is possible to form a film independently in each reaction chamber by changing the source gas introduced into each reaction chamber. When a multilayer film of silica and a silica film is formed on a plastic film, a gas containing an organic titanium compound is introduced into the reaction chamber b, and a gas containing silicon is introduced into the reaction chamber a and the reaction chamber c. An antireflection film in which a titanium oxide film and a silica film are formed on the plastic film 21 can be formed before the plastic film 21 is wound on the substrate winding portion 26 through the film forming drum 25.
[0033]
Furthermore, in the above case, the gas introduced into the reaction chamber a and the reaction chamber c is a gas containing silicon, but the conditions in each reaction chamber, for example, the flow rate and pressure of the gas, the discharge conditions, etc. are changed. Thus, it is possible to change the characteristics of the silica film formed between the reaction chamber a and the reaction chamber c. With this apparatus, it is possible to freely combine titanium oxide films, silica films, and the thickness, composition, density, refractive index, and the like of these films.
[0034]
Further, it is not always necessary to introduce different source gases into the respective reaction chambers. For example, a titanium oxide film is formed by introducing a gas containing an organic titanium compound into all of the reaction chambers a, b, and c shown in FIG. Thereafter, all the gases once introduced into the reaction chambers a, b, and c are removed, and a gas containing silicon is newly introduced into the reaction chambers a, b, and c to form a silica film on the titanium oxide film. Is possible.
[0035]
In the present invention, a laminated film in which a titanium oxide film and a silica film are formed on a plastic film may be formed by processing the plastic film a plurality of times with the apparatus shown in FIG. 4 described above. However, as described above, the antireflection film in which the titanium oxide film and the silica film are formed on the plastic film is formed by processing the plastic film at a time using the apparatus shown in FIG. Good. Moreover, it is also possible to obtain an antireflection film in which a plurality of titanium oxide films and silica films are alternately laminated by processing a plastic film a plurality of times using the apparatus shown in FIG. Further, an ITO film using a sputtering method can be manufactured by the same method.
[0036]
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of an image display device in which the display surface of the glass substrate is coated with the antireflection film according to the present invention.
As the image display device according to the present invention, as shown in FIG. 3, a polarizing plate having a layer structure composed of an antireflection film layer 36 / a polarizing element 38 / TAC film layer 37 is laminated on a liquid crystal display element, Further, a polarizing plate having a layer structure composed of TAC film 37 / polarizing element 38 / TAC film 37 is laminated on the other surface of the liquid crystal display element.
[0037]
Specifically, the antireflection film layer of FIGS. 1 and 2 obtained above is the outermost layer (the layer on the opposite side of the layer in contact with the base material), and from the antireflection film layer toward the base material. An antireflection film layer, for example, an antireflection film layer 36 having a layer structure comprising an antifouling layer 35 / a silicon oxide film 32 / a titanium oxide film 33 / a silicon oxide film 34 / a hard coat layer 31 / a base material layer 30; The element 38 and a TAC film 37 as a base material layer are laminated, and the layer configuration is an antireflection film layer 36 / polarizing element 38 / TAC film layer 37.
In addition, the adhesive may be apply | coated to the lower surface of the antireflection film of this invention, In this case, an antireflection film can be stuck and used for the object which should be antireflective, for example, glass etc. . Further, the backlight is irradiated from the lower side of FIG.
The antireflection film of the present invention is usually disposed on the light exit side of the backlight, but the antireflection film of the present invention may be further used in place of the TAC film on the bottom surface.
In the STN liquid crystal display device, a retardation plate is inserted between the liquid crystal display element and the polarizing plate. In addition, an adhesive layer is provided between the layers of the liquid crystal display device as necessary.
[0038]
As the polarizing element 38 constituting the image display device according to the present invention, a polyvinyl alcohol film, a polyvinyl formal film, a polyvinyl acetal film, an ethylene-vinyl acetate copolymer system saponified by dyeing and stretching with iodine or a dye. A film or the like can be used.
In order to increase adhesiveness and prevent static electricity in the laminating process, when the transparent base film of the antireflection film is a TAC film, for example, the TAC film is subjected to a saponification process. This saponification treatment may be performed either before or after the hard coat layer is applied to the TAC film.
[0039]
Thus, in addition to the above liquid crystal display device using the antireflection film or polarizing element according to the present invention, although not shown, an organic EL (electroluminescence) display device, an inorganic EL display device, a plasma display, a flexible display It can be used as a material for various display surfaces, etc., and by laminating or arranging the optical functional film according to the present invention on the observation side of the image display unit, film peeling does not occur, transparency, Optical properties, adhesion, and strength can be maintained, and performance that is excellent in appearance, gas permeability, and productivity is exhibited.
[0040]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
(Example 1)
A triacetyl cellulose film (product name: Fujitac, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., refractive index) subjected to saponification treatment of 80 μm as a flexible substrate (polymer film) by plasma CVD using the apparatus of FIG. 1.50) A hard coat layer having a thickness of 6 μm was formed thereon. The refractive index of this hard coat layer was 1.51.
Further, a silicon oxide film (first layer) is formed in the reaction chamber a shown in FIG. 5, a titanium oxide film (second layer) is formed in the reaction chamber b, and a silicon oxide film (third layer) is formed in the reaction chamber b by the plasma CVD method. I tried to do it.
A 13.56 MHz RF power source was used as the high frequency power source, and the feeding speed of the polymer film as the base material during continuous film formation was adjusted according to the film thickness of each layer. Other conditions are as follows.
<First Layer: Silicon Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber a)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 100sccm
Hexamethyldisiloxane gas flow rate 1000sccm
Deposition pressure 4Pa
<Second Layer: Titanium Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber b)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 3000sccm
Titanium tetraisopropoxide gas flow rate 100sccm
Deposition pressure 6Pa
<Third layer: Conditions for forming silicon oxide film (reaction chamber c)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 3000sccm
Tetramethoxysilane gas flow rate 800sccm
Deposition pressure 9Pa
[0044]
The gas flow unit sccm is a standard cubic cm per minute.
[0045]
The measurement results of the antireflection film (optical functional film) formed on the TAC film under the above conditions are shown below.
<First layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 118nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 35: 35: 30
Refractive index (λ = 550 nm) 1.70
<Second layer: measurement result of titanium oxide film>
Film thickness 20nm
Film composition (Atomic%) Ti: C: O = 35: 5: 60
Refractive index (λ = 550 nm) 2.20
<Third layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 120nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 35: 1: 64
Refractive index (λ = 550 nm) 1.45
<Measurement result of antireflection film>
Layer structure: silicon oxide film / titanium oxide film / silicon oxide film
Oxygen permeability 0.1 cc / m 2 / Day (23 ° C., 0% Rh)
Water vapor transmission rate 0.1g / m 2 / Day (38 ° C, 100% Rh)
Visibility reflectance 0.42%
<Apparatus used for measurement of antireflection film>
Composition analysis Photoelectron spectrometer
Model number ESCALAB220i-XL Manufacturer VG Scient
Refractive index / Visibility reflectance / Film thickness Spectrophotometer
Model number UV-3100PC Manufacturer Shimadzu
Oxygen permeability Oxygen gas permeability measuring device
Model Number OX-TRAN 2/20 Manufacturer MOCON
Water vapor transmission rate Water vapor transmission rate measuring device
Model number PERMATRAN-W 3/31 Manufacturer MOCON
[0051]
As shown in the results of the formation of the antireflection film described above, the optical reflectivity reflectance is 0.42%, the carbon atom content of the silicon oxide film (first layer), 30 at%, and the titanium oxide film. (Second layer) and carbon atom content of silicon oxide film (third layer), 10 at% or less, oxygen permeability, 2 cc / m 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.1 g / m 2 / Day antireflection film is formed on TAC film, layer structure, silicon oxide film (third layer) / titanium oxide film (second layer) / silicon oxide film (first layer) / hard coat layer / TAC film An antireflection film according to the present invention was obtained.
The antireflection film according to the present invention obtained above is laminated not only on the surface of various display devices such as liquid crystal display devices, organic EL display devices, inorganic EL display devices, and PDPs, but also on the surfaces of flexible various display devices, Or it can be placed and used, and it can follow flexibly even if it is bent strongly, and it has excellent adhesion, and furthermore, even in a high temperature and high humidity atmosphere, it has optical functions such as anti-reflection and gas barrier properties. It was possible to maintain functions such as
(Experimental example)
Based on JIS K 5600-5-1, the antireflection film formed above is sandwiched between test plates so that the antireflection film surface is bent outward, and is bent at an angle of 180 degrees uniformly at the same speed over 2 seconds. After the bending test of the cylindrical mandrel method (mandrel diameter, 8 mm, bending time, 2 seconds), no film cracking or peeling was observed in the antireflection film, and the film was bent with a uniform and good film quality. In the oxygen permeability after the test and the water vapor permeability, the oxygen permeability is 0.1 cc / m. 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.2 g / m 2 / Day, gas barrier properties were maintained, film cracking or peeling from the substrate was not observed, and the film was excellent in flexibility.
Example 2
A triacetyl cellulose film (product name: Fujitac, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., refractive index) subjected to saponification treatment of 80 μm as a flexible substrate (polymer film) by plasma CVD using the apparatus of FIG. 1.50) A hard coat layer having a thickness of 6 μm was formed thereon. The refractive index of this hard coat layer was 1.51.
Further, a silicon oxide film (first layer) is formed by a plasma CVD method in the reaction chamber a shown in FIG. 2 O 3 An ITO film (second layer) containing as a main component was formed by a sputtering method, and in c, a silicon oxide film (third layer) was formed by a plasma CVD method.
A 13.56 MHz RF power source was used as the high frequency power source, and the feeding speed of the polymer film as the base material during continuous film formation was adjusted according to the film thickness of each layer. Other conditions are as follows.
<First Layer: Silicon Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber a)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 100sccm
Hexamethyldisiloxane gas flow rate 1000sccm
Deposition pressure 4Pa
<Second layer: ITO film formation conditions (reaction chamber b)>
Applied power 5kW
Introduction gas flow rate Argon, oxygen
Deposition pressure 0.3Pa
<Third Layer: Film Formation Conditions for Silicon Oxide Film (Reaction Chamber c)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 3000sccm
Tetramethoxysilane gas flow rate 800sccm
Deposition pressure 9Pa
[0057]
The measurement results of the antireflection film (optical functional film) formed on the TAC film under the above conditions are shown below.
The apparatus used for the measurement of the antireflection film of Example 2 was the same as that of Example 1.
<First layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 96nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 34: 35: 31
Refractive index (λ = 550 nm) 1.70
<Second layer: measurement result of ITO film>
Film thickness 41nm
Refractive index (λ = 550 nm) 1.98
<Third layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 103nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 35: 1: 64
Refractive index (λ = 550 nm) 1.45
<Measurement result of antireflection film>
Layer structure: silicon oxide film / ITO film / silicon oxide film
Oxygen permeability 0.1 cc / m 2 / Day (23 ° C., 0% Rh)
Water vapor transmission rate 0.1g / m 2 / Day (38 ° C, 100% Rh)
Visibility reflectance 0.35%
[0062]
As shown in the results of the formation of the antireflection film described above, it has a luminous reflectance, an optical characteristic of 0.35%, a carbon atom content of the silicon oxide film (first layer), 35 at%, an ITO film ( Second layer) and silicon oxide film (third layer) carbon atom content, 10 at% or less, oxygen permeability, 0.1 cc / m 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.1 g / m 2 / Day antireflection film is formed on TAC film, layer structure, silicon oxide film (third layer) / titanium oxide film (second layer) / silicon oxide film (first layer) / hard coat layer / TAC film An antireflection film according to the present invention was obtained.
The antireflection film according to the present invention obtained above is laminated not only on the surface of various display devices such as liquid crystal display devices, organic EL display devices, inorganic EL display devices, and PDPs, but also on the surfaces of flexible various display devices, Or it can be placed and used, and it can follow flexibly even if it is bent strongly, and it has excellent adhesion, and furthermore, even in a high temperature and high humidity atmosphere, it has optical functions such as anti-reflection and gas barrier properties. It was possible to maintain functions such as
(Experimental example)
Based on JIS K 5600-5-1, the antireflection film formed above is sandwiched between test plates so that the antireflection film surface is bent outward, and is bent at an angle of 180 degrees uniformly at the same speed over 2 seconds. After the bending test of the cylindrical mandrel method (mandrel diameter, 8 mm, bending time, 2 seconds), no film cracking or peeling was observed in the antireflection film, and the film was bent with a uniform and good film quality. In the oxygen transmission rate after the test and the water vapor transmission rate, the oxygen transmission rate was 0.2 cc / m. 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.3 g / m 2 / Day, gas barrier properties were maintained, film cracking or peeling from the substrate was not observed, and the film was excellent in flexibility.
Comparative Example 1
As a flexible substrate (polymer film), a hard coat layer having a thickness of 6 μm is formed on a triacetyl cellulose film (product name: Fujitac, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., refractive index: 1.50) subjected to saponification treatment of 80 μm. What was formed was used. The refractive index of this hard coat layer was 1.51.
A reaction chamber a shown in FIG. 5 forms a titanium oxide film (first layer), a reaction chamber b forms a silicon oxide film (second layer), a reaction chamber c forms a titanium oxide film (third layer), and In the reaction chamber b, a four-layer antireflection layer was formed on the silicon oxide film (fourth layer) by sputtering.
Sputtering was performed by replacing the CVD electrode with a sputtering target.
A 13.56 MHz RF power source was used as the high frequency power source, and the feeding speed of the polymer film as the base material during continuous film formation was adjusted according to the film thickness of each layer. Other conditions are as follows.
<First Layer: Titanium Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber a)>
Applied power 5kW
Target titanium
Introduced gas Argon, oxygen
Deposition pressure 0.5Pa
<Second Layer: Film Formation Conditions for Silicon Oxide Film (Reaction Chamber b)>
Applied power 5kW
Introduced gas Argon, oxygen
Deposition pressure 0.3Pa
<Third layer: Titanium oxide film formation conditions (reaction chamber a)>
Applied power 5kW
Target titanium
Introduced gas Argon, oxygen
Deposition pressure 0.5Pa
<Fourth layer: Conditions for forming silicon oxide film (reaction chamber c)>
Applied power 5kW
Introduced gas Argon, oxygen
Deposition pressure 0.3Pa
[0069]
The measurement results of the antireflection film (optical functional film) formed on the TAC film under the above conditions are shown below.
The apparatus used for the measurement of the antireflection film of Comparative Example 1 was also the same as that of Example 1.
<First layer: measurement result of titanium oxide film>
Film thickness 20nm
Film composition (Atomic%) Ti: C: O = 35: 2: 63
Refractive index (λ = 550 nm) 2.40
<Second layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 42nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 35: 1: 64
Refractive index (λ = 550 nm) 1.46
<Third layer: measurement result of titanium oxide film>
Film thickness 33nm
Film composition (Atomic%) Ti: C: O = 35: 1: 63
<Fourth layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 110nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 34: 1: 65
<Measurement result of antireflection film>
Layer structure: silicon oxide film / titanium oxide film / silicon oxide film / titanium oxide film
Oxygen permeability 0.2cc / m 2 / Day (23 ° C., 0% Rh)
Water vapor transmission rate 0.2g / m 2 / Day (38 ° C, 100% Rh)
Visibility reflectance 0.20%
[0075]
As shown in the results of the formation of the antireflection film described above, it has a luminous reflectance of 0.2%, an optical characteristic, a titanium oxide film (first layer), a silicon oxide film (second layer), and titanium oxide. Carbon atom content of film (third layer) and silicon oxide film (fourth layer), 10 at% or less, oxygen permeability, 0.2 cc / m 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.2 g / m 2 / Day antireflection film is formed on the TAC film, layer structure, titanium oxide film (first layer) / silicon oxide film (second layer) / titanium oxide film (third layer) / silicon oxide film (fourth) Layer) / hard coat layer / TAC film of Comparative Example 1 was obtained.
(Experimental example)
Based on JIS K 5600-5-1, the antireflection film formed above is sandwiched between test plates so that the antireflection film surface is bent outward, and is bent at an angle of 180 degrees uniformly at the same speed over 2 seconds. After the bending test of the cylindrical mandrel method (mandrel diameter, 8 mm, bending time, 2 seconds), the oxygen transmission rate after the bending test and the water vapor transmission rate were 2.5 cc / m 2 / Day, water vapor transmission rate, 3.0 g / m 2 / Day, film cracking, peeling from the substrate, and poor gas barrier properties.
(Comparative Example 2)
A silicon oxide film (first layer) was formed in the reaction chamber a by the sputtering method using the apparatus of FIG.
Further, a titanium oxide film (second layer) is formed in the reaction chamber b, and a silicon oxide film (third layer) is formed in the reaction chamber c by plasma CVD.
<First Layer: Silicon Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber a)>
Applied power 5kW
Introduced gas Argon, oxygen
Deposition pressure 0.3Pa
<Second Layer: Titanium Oxide Film Formation Conditions (Reaction Chamber b)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 3000sccm
Titanium tetraisopropoxide gas flow rate 100sccm
Deposition pressure 6Pa
<Third Layer: Film Formation Conditions for Silicon Oxide Film (Reaction Chamber c)>
Applied power 1kW
Oxygen gas flow rate 3000sccm
Tetramethoxysilane gas flow rate 1000sccm
Deposition pressure 9Pa
[0081]
The measurement results of the antireflection film (optical functional film) formed on the TAC film under the above conditions are shown below.
The apparatus used for the measurement of the antireflection film of Comparative Example 2 was the same as that of Example 1.
<First layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 118nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 38: 5: 57
Refractive index (λ = 550 nm) 1.70
<Second layer: measurement result of titanium oxide film>
Film thickness 20nm
Film composition (Atomic%) Ti: C: O = 35: 5: 60
Refractive index (λ = 550 nm) 2.21
<Third layer: measurement result of silicon oxide film>
Film thickness 120nm
Film composition (Atomic%) Si: C: O = 35: 1: 64
Refractive index (λ = 550 nm) 1.45
<Measurement result of antireflection film>
Layer structure: silicon oxide film / titanium oxide film / silicon oxide film
Oxygen permeability 0.2cc / m 2 / Day (23 ° C., 0% Rh)
Water vapor transmission rate 0.1g / m 2 / Day (38 ° C, 100% Rh)
Visibility reflectance 0.41%
[0086]
As shown in the results of the formation of the antireflection film described above, the optical reflectance is 0.41%, and the silicon oxide film (first layer), the titanium oxide film (second layer), and Carbon atom content of silicon oxide film (third layer), 10 at% or less, oxygen permeability, 0.2 cc / m 2 / Day, water vapor transmission rate, 0.2 g / m 2 / Day antireflection film is formed on TAC film, layer structure, silicon oxide film (first layer) / titanium oxide film (second layer) / silicon oxide film (third layer) / hard coat layer / TAC film Thus, an antireflection film of Comparative Example 2 was obtained.
(Experimental example)
The antireflection film formed above is sandwiched between test plates so that the antireflection film surface is bent outward based on JIS K 5600-5-1, and bent at an angle of 180 degrees uniformly at the same speed over 2 seconds. After the bending test of the cylindrical mandrel method (mandrel diameter, 8 mm, bending time, 2 seconds), the oxygen transmission rate after the bending test and the water vapor transmission rate were 2 cc / m. 2 / Day, water vapor transmission rate, 2.0 g / m 2 / Day, film cracking, peeling from the substrate, and poor gas barrier properties.
Moreover, as a result of visually observing the film, white turbidity was generated, the appearance was inferior, and the optical functionality, gas / gas barrier property, adhesion with image display, and adhesion were inferior.
[0088]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention provides an antireflection film in which an antireflection layer composed of a multilayer film having a different refractive index is formed on a flexible substrate directly or via another layer. In the antireflection layer, the layer on the substrate side is composed of a silicon oxide layer having an organic group containing 10 at% or more and 50 at% or less of carbon atoms, and on the layer on the substrate side, When an antireflection film comprising an inorganic oxide as a main component and containing at least one layer containing carbon atoms of 1 at% or more and 10 at% or less and having gas barrier properties and flexibility is produced, liquid crystal In addition to the surface of various display devices such as display devices, organic electroluminescence (hereinafter also referred to as “EL”) display devices, inorganic EL display devices, and plasma displays (hereinafter also referred to as “PDP”), flexible Laminated or placed on the surface of various display devices, it can follow flexibly even if it is bent strongly, has excellent adhesion, and is also anti-reflective in a hot and humid atmosphere. It is possible to maintain functions such as optical functionality and gas barrier properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a layer structure which is an embodiment of an antireflection film for forming a multilayer antireflection film according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a layer structure which is an embodiment of an antireflection film for forming a multilayer antireflection film according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device whose display surface is covered with a multilayer antireflection film according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view for explaining a method for producing an antireflection film according to the present invention by plasma CVD.
FIG. 5 is a schematic view for explaining a method for producing an antireflection film according to the present invention by plasma CVD.
[Explanation of symbols]
1, 21, 30 Polymer film (base material)
2,22 Substrate unwinding part
2 ', 26 Base material take-up part
3, 23 Vacuum container
4, a, b, c Reaction chamber
5, 27 Vacuum pump
6, a2, b2, c2 Source gas inlet
7, 7 'Reverse roll
8, 24 Drum for film formation
9, a1, b1, c1 electrodes
10 Power supply
11 Plasma
12 Anti-reflective coating
13 Substrate side layer (low refractive index layer made of carbon-containing silicon oxide)
14 Layer formed on the substrate side layer (layer made of inorganic oxide)
15 Outermost layer (low refractive index layer)
16 Intermediate layer (high refractive index layer)
25 Isolation wall
31 Hard coat layer
32 Silicon oxide layer
33 Titanium oxide layer
34 Carbon-containing silicon oxide layer
35 Antifouling layer
36 Antireflection film
37 TAC substrate film
38 Polarizing element
39 Liquid crystal display elements
40 Polarizing plate
41 Backlight unit

Claims (9)

可撓性基材の上に、直接、または、他の層を介して、屈折率の異なる多層膜からなる反射防止層を形成する反射防止フィルムにおいて、前記の反射防止層のうち、基材側の層が、炭素原子を10Atomic%以上50Atomic%以下含有する有機基を有する酸化珪素層からなり、かつ、当該基材側の層の上に、無機酸化物を主成分とし、炭素原子を1Atomic%以上10Atomic%以下含有する層を少なくとも一層形成し、気体遮断性、および可撓性を有することを特徴とする反射防止フィルム。In the antireflection film which forms the antireflection layer which consists of a multilayer film from which a refractive index differs directly or on another layer on a flexible substrate, a substrate side among the above-mentioned antireflection layers The layer comprises a silicon oxide layer having an organic group containing 10 atomic% or more and 50 atomic% or less of carbon atoms, and an inorganic oxide as a main component and carbon atoms of 1 atomic% on the substrate side layer. An antireflective film characterized by forming at least one layer containing 10 atomic% or less and having gas barrier properties and flexibility. 前記の基材側の層が、屈性率、1.5以上1.8以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の反射防止フィルム。2. The reflection according to claim 1, wherein the layer on the substrate side has a refractive index in a range of 1.5 to 1.8 (wavelength λ = 550 nm), a film thickness of 5 nm to 300 nm. Prevention film. 前記の基材側の層の上に形成する層のうち、最外層を形成する層が、屈性率、1.4以上1.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲にある酸化珪素層であることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の反射防止フィルム。Of the layers formed on the substrate-side layer, the layer forming the outermost layer has a refractive index of 1.4 to 1.5 (wavelength λ = 550 nm), film thickness of 5 nm to 300 nm. The antireflection film according to claim 1, wherein the antireflection film is a silicon oxide layer in the range. 前記の基材側の層の上に形成する層において、前記の最外層と基材側の層との層間に中間層を設け、当該中間層が、酸化チタンを主成分とする層、または、ITO(インジウム/スズ酸化物)を主成分とする層であり、かつ、屈性率、1.8以上2.5以下(波長λ=550nm)、膜厚、5nm以上300nm以下の範囲に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フィルム。In the layer formed on the substrate-side layer, an intermediate layer is provided between the outermost layer and the substrate-side layer, and the intermediate layer is a layer mainly composed of titanium oxide, or It is a layer mainly composed of ITO (indium / tin oxide) and has a refractive index in the range of 1.8 to 2.5 (wavelength λ = 550 nm), film thickness of 5 nm to 300 nm. The antireflection film according to any one of claims 1 to 3. 前記の反射防止層が、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、またはプラズマCVD法によって形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学機能性フィルム。The optical functional film according to claim 1, wherein the antireflection layer is formed by vacuum deposition, ion plating, sputtering, or plasma CVD. 請求項1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層が設けられていることを特徴とする反射防止フィルム。The antireflection film according to any one of claims 1 to 5, wherein a hard coat layer is provided. 最上層に防汚層が積層されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の反射防止フィルム。The antireflection film according to any one of claims 1 to 6, wherein an antifouling layer is laminated on the uppermost layer. 請求項1〜7のいずれか記載の反射防止フィルムが、表示部の観察側に積層、又は、配置されていることを特徴とする画像表示装置。An image display device, wherein the antireflection film according to claim 1 is laminated or disposed on the observation side of the display unit. 請求項1〜7のいずれか記載の反射防止フィルムが、可撓性を有する表示部の観察側に積層、又は、配置されていることを特徴とする画像表示装置。An image display device, wherein the antireflection film according to claim 1 is laminated or arranged on the observation side of the flexible display unit.
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