JP2005099119A

JP2005099119A - 反射防止フィルム

Info

Publication number: JP2005099119A
Application number: JP2003329912A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Ogawara; 譲大河原; Hideaki Deguchi; 英明出口; Norimitsu Ebata; 範充江端; Yuji Sawamura; 裕二澤村; Kazuo Maeda; 一男前田
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-22
Also published as: JP4051015B2

Abstract

【課題】中波長領域における反射率を所定の反射率に抑えると共に、短波長領域及び長波長領域における反射率も低く抑えることで、反射色の色目がきつくなるという問題を解決して良好な映像を鑑賞できる極めて実用性に秀れた反射防止フィルムを提供するものである。
【解決手段】基材上に、ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層が順次積層された反射防止フィルムであって、５度入射における鏡面反射率が、３８０〜４８０ｎｍまでの短波長領域において３．０％以下に設定され、６８０〜７８０ｎｍまでの長波長領域において５．０％以下に設定されているものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、反射防止フィルムに関するものである。

反射防止フィルムは主にＣＲＴ，ＬＣＤ，ＰＤＰ若しくはリアプロジェクション用ディスプレイの最前面に設けられ、この反射防止フィルムにより周辺から入り込む外光の反射が抑えられ、画像コントラストの低下や像の映り込みが防止されている。

ところで、この反射防止フィルムは、基材上に、ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層を順次積層した構成であり、ドライ法（化学蒸着法や物理蒸着法（具体的には真空蒸着法など））やウエット法（ディップコート法，エアーナイフコート法，グラビアコート法，ローラーコート法，ワイヤーバーコート法など）を用いて形成することが可能である。

ドライ法は膜厚を精密に制御できるため、高屈折率層と低屈折率層とを交互に複数積層することができ、よって、ドライ法を用いて形成した反射防止フィルムは、短波長領域（３８０〜４８０ｎｍ、青色の反射光）や長波長領域（６８０〜７８０ｎｍ、赤色の反射光）において反射率が低く、画像コントラストの低下や像の映り込みが少ないことから反射防止特性に秀れたものとなる。

しかし、ドライ法を実施するには、製造工程を確立する際に初期投資に多額の費用が掛かる上、生産性が低く大量生産に向いていない。つまり、コスト高となり実用性に劣る。

一方、ウエット法は、生産性が高く大量生産に向いている（即ち、コスト安に製造できる）。しかし、ウエット法は、膜厚を精密に制御することが難しく、よって、高屈折率層と低屈折率層とを複数積層しにくいため、このウエット法を用いて形成した反射防止フィルムは、短波長領域若しくは長波長領域において反射率が高く、反射色の色目がきつくなるという問題がある。

この短波長領域及び長波長領域の反射率を低く抑えようとすると、視感度曲線のピーク値（略５５０ｎｍ）近辺の波長領域（５４０〜６３０ｎｍ、所謂中波長領域）の反射率が高くなり、全体的に画像コントラストが低下し、映り込みが多くなるという問題が生じる。

また、特開２００２−２９６４０５号公報には、反射スペクトルにおいて反射率が最低値を示す波長の近傍（中波長領域）における反射率を規定することで、反射光の干渉色を低減させる反射防止フィルムが開示されている。

この特開２００２−２９６４０５号は、中波長領域における反射率のみを規定しているだけであり、短波長領域及び長波長領域における反射率を規定していないため、上述の反射色の色目がきつくなるという問題が生じ得る。

また、特開２００３−１１４３０４号公報には、短波長領域や長波長領域の一部を含まない主に中波長領域における反射率の平均値を規定することで、画面（スクリーン）への背景の映り込みを低減させる反射防止フィルムが開示されている。

この特開２００３−１１４３０４号も上記問題がそのままあてはまる。

また、特開平１０−１９５６３６号公報には、短波長領域から長波長領域における反射率の最低値を規定することで、良好な反射特性を発揮する反射防止フィルムが開示されている。

この特開平１０−１９５６３６号は、短波長領域から長波長領域における反射率の最低値を規定するに過ぎず、短波長領域及び長波長領域の反射率を低くするという発想がない。即ち、短波長領域及び長波長領域における反射率が高いものも含むものである。

本発明は、上述のような現状に鑑み成されたもので、短波長領域及び長波長領域の反射率に着目し、中波長領域における反射率を所定の反射率に抑えると共に、短波長領域及び長波長領域における反射率も低く抑えることで、反射色の色目がきつくなるという問題を解決して良好な映像を鑑賞できる極めて実用性に秀れた反射防止フィルムを提供することを課題としている。

本発明の要旨を説明する。

基材上に、ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層が順次積層された反射防止フィルムであって、５度入射における鏡面反射率が、３８０〜４８０ｎｍまでの短波長領域において３．０％以下に設定され、６８０〜７８０ｎｍまでの長波長領域において５．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１記載の反射防止フィルムにおいて、５度入射における鏡面反射率が、５４０〜６３０ｎｍまでの中波長領域において３．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１記載の反射防止フィルムにおいて、５度入射における鏡面反射率が、５４０〜６３０ｎｍまでの中波長領域において１．５％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜３のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層，高屈折率層及び低屈折率層は、ウエット法により形成されたものであることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜４のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層の屈折率が１．４５〜１．５５、高屈折率層の屈折率が１．６０〜１．７０、低屈折率層の屈折率が１．３８〜１．４５に夫々設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜５のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層の厚さが２〜７μｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜６のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、高屈折率層の厚さが１２０〜１４０ｎｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜７のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、低屈折率層の厚さが７０〜９０ｎｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜８のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、基材の厚さが５０〜２００μｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項９記載の反射防止フィルムにおいて、基材として、トリアセチルセルロースフィルム若しくはポリエチレンテレフタレートフィルム等の透明基材が採用されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

また、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ヘーズが２．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルムに係るものである。

本発明は上述のように構成したから、中波長領域における反射率を所定の反射率に抑えると共に、短波長領域及び長波長領域における反射率も低く抑えることで、反射色の色目がきつくなるという問題を解決して良好な映像を鑑賞できる極めて実用性に秀れた反射防止フィルムとなる。

好適と考える本発明の実施の形態を、その作用効果を示して簡単に説明する。

ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層の膜厚及び屈折率を適宜設定することで、これらが基材上に順次形成された反射防止フィルムは、中波長領域における反射率が所定の反射率に抑えられ、且つ、短波長領域及び長波長領域における反射率が低く抑えられた反射防止フィルムとなる。よって、本発明は、中波長領域における反射率を所定の反射率に抑えると共に、短波長領域及び長波長領域における反射率も低く抑えることで、反射色の色目がきつくなるという問題を解決して良好な映像を鑑賞できる極めて実用性に秀れた反射防止フィルムとなる。

本発明の具体的な実施例について説明する。

本実施例は、基材上に、ウエット法によりハードコート層，高屈折率層，低屈折率層が順次積層された反射防止フィルムであって、５度入射における鏡面反射率が、３８０〜４８０ｎｍまでの短波長領域において３．０％以下に設定され、且つ、６８０〜７８０ｎｍまでの長波長領域において５．０％以下に設定されているものである。

具体的には、本実施例は、５４０〜６３０ｎｍまでの中波長領域における反射率を低く設定しつつ、前記短波長領域及び長波長領域における反射率を低く設定したものであり、５度入射における鏡面反射率が、前記中波長領域において１．５％以下に設定され、前記短波長領域において２．５％以下に設定され、前記長波長領域において３．０％以下に設定されているものである。

各部を具体的に説明する。

基材としてはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム若しくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の透明基材を採用する。また、この基材の厚さは５０〜２００μｍ程度に設定する。本実施例においては、厚さ８０μｍのＴＡＣフィルムが採用されている。

ハードコート層としては、屈折率が１．４５〜１．５５のものが採用されている。また、厚さは２〜７μｍ程度に設定する。

具体的には、前記基材の片面に乾燥硬化後の屈折率が１．５１となる無機質含有紫外線硬化型樹脂を、乾燥硬化後の厚さが５μｍになるように塗布した後、４０〜１００℃で１〜５分乾燥し、高圧水銀ランプで積算光量が１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２になるように紫外線を照射し硬化させることで形成されている。

高屈折率層は、屈折率が１．６０〜１．７０のものが採用されている。また、厚さは１２０〜１４０ｎｍ程度に設定する。

具体的には、ハードコート層が形成された基材上に乾燥硬化後の屈折率が１．６１となる金属酸化物微粒子分散紫外線硬化型樹脂溶液を、乾燥硬化後の厚さが１３０ｎｍになるように塗布した後、４０〜１００℃で１〜５分乾燥し、高圧水銀ランプで積算光量が１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２になるように紫外線を照射し硬化させることで形成されている。

低屈折率層は、屈折率が１．３８〜１．４５のものが採用されている。また、厚さは７０〜９０ｎｍ程度に設定する。

具体的には、前記ハードコート層及び高屈折率層が形成された基材上に乾燥硬化後の屈折率が１．４０となるフッ素系熱硬化型樹脂溶液を、乾燥硬化後の厚さが８０ｎｍになるように塗布した後、８０〜１５０℃で１０〜３０分乾燥し、硬化させることで形成されている。

また、本実施例は、ヘーズが２．０％以下となるように設定されている。

尚、本実施例は、基材の片面にハードコート層，高屈折率層及び低屈折率層を形成した構成であるが、基材の両面に夫々ハードコート層，高屈折率層及び低屈折率層を形成した構成としても良い。

ハードコート層の屈折率が１．５５以上の場合には、全波長領域における反射率が高くなる等の問題が生じ、また、１．４５以下の場合には、所望の反射率を得ることができない等の問題が生じる。

また、ハードコート層の厚さが７μｍ以上の場合には、その分コスト高となり、また、手扱いが悪くなり該ハードコート層が割れたりする等の問題が生じ、２μｍ以下の場合には、ハードコート層の特性が低下し耐擦傷性が悪くなる等の問題が生じる。

高屈折率層の屈折率が１．７０以上の場合には、長波長領域における反射率が高くなる等の問題が生じ、１．６０以下の場合には、短波長領域における反射率が高くなる等の問題が生じる。

また、高屈折率層の厚さが１４０ｎｍ以上の場合には、長波長領域における反射率が高くなる等の問題が生じ、１２０ｎｍ以下の場合には、短波長領域における反射率が高くなる等の問題が生じる。

低屈折率層の屈折率が１．４５以上の場合には、短波長領域における反射率が高くなったり、全体の反射率が高くなる等の問題が生じ、１．３８以下の場合には、ドライ法やウエット法によっては材料特性，技術特性的に製作不能（現状では１．３８が最低値）となる。

また、低屈折率層の厚さが９０ｎｍ以上の場合には、所望の反射率を得ることができない等の問題が生じ、７０ｎｍ以下の場合には、同様に所望の反射率を得ることができない等の問題が生じる。

基材の厚さが２００μｍ以上の場合には、手扱いが悪くなったり、製作がコスト高となったり、生産性が低下する等の問題が生じ、５０μｍ以下の場合には、手扱いが悪くなったり、基材が切れやすくなったり、所定の膜厚を塗布することが困難となり生産性が低下する等の問題が生じる。

以上、各層の屈折率及び厚さを上述の数値範囲内に設定すると、中波長領域における反射率を極めて低く抑えつつ、短波長領域及び長波長領域における反射率を極めて低く抑えることができ、赤や青の色目がきつくなることが確実に阻止され、よって、淡い反射色を与え、色目がきつくないものとなることを確認している。

尚、５度入射における鏡面反射率とは、サンプルの法線方向＋５度から入射した光に対する法線方向−５度で反射した光の強度の割合であり、背景の鏡面反射による映り込みの尺度を示すものである。

本実施例は上述のように構成したから、ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層の膜厚及び屈折率を適宜設定することで、これらが基材上に順次形成された反射防止フィルムは、中波長領域における反射率が所定の反射率に抑えられ、且つ、短波長領域及び長波長領域における反射率が低く抑えられた反射防止フィルムとなる。よって、本実施例は、中波長領域における反射率を所定の反射率に抑えると共に、短波長領域及び長波長領域における反射率も低く抑えることで、反射色の色目がきつくなるという問題を解決して良好な映像を鑑賞できる極めて実用性に秀れた反射防止フィルムとなる。

本実施例と比較例との反射率の比較結果を図２に示す。

比較例１は図１に示したように、高屈折率層の乾燥硬化後の厚さが１１０ｎｍになるように塗布した以外は本実施例と同様の構成であり、比較例２は、低屈折率層の乾燥硬化後の厚さが６０ｎｍに塗布した以外は本実施例と同様の構成である。

尚、ハードコート層の厚さは、ＪＩＳＢ７５０２に規定されたマイクロメータを用いて測定した。また、高屈折率層及び低屈折率層の膜厚は、透過型電子顕微鏡を用いて測定した。また、各層の屈折率は、基材上に直接、各層を形成させ、大塚電子（株）製の反射分光膜厚計ＦＥ−３０００を用いて測定した。また、反射率は、反射防止フィルムの測定面と反対側の面に、クロスニコルに貼合した偏光板を貼り付け、反射防止層が形成された測定面の入射角度５度における鏡面反射スペクトルを、（株）島津製作所製の分光光度計ＵＶ−３１５０を用いて測定した。

種々の実験により、他の数値を好適に設定しても、高屈折率層の厚さが下限、即ち、１２０ｎｍ以下の場合には、短波長領域における反射率が高くなって反射色の色目がきつくなることが確認でき、同様に、低屈折率層の厚さが下限、即ち、７０ｎｍ以下の場合には、長波長領域における反射率が高くなって反射色の色目がきつなくることが確認できた。尚、上述の例に限らず、他の構成を上述の数値範囲外のものとしても同様に、短波長領域及び長波長領域における反射率が高くなり反射色の色目がきつくなることも確認済みである。

即ち、本実施例は、ハードコート層，高屈折率層及び低屈折率層の屈折率及び厚さを上述の範囲内とすることで、中波長領域における反射率が所定の反射率に抑えられ、且つ、短波長領域及び長波長領域における反射率を低く抑えて反射色の色目がきつくないものとなることが確認できた。

本実施例及び比較例の構成を示す表である。本実施例及び比較例の反射率を示すグラフである。

Claims

基材上に、ハードコート層，高屈折率層，低屈折率層が順次積層された反射防止フィルムであって、５度入射における鏡面反射率が、３８０〜４８０ｎｍまでの短波長領域において３．０％以下に設定され、６８０〜７８０ｎｍまでの長波長領域において５．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１記載の反射防止フィルムにおいて、５度入射における鏡面反射率が、５４０〜６３０ｎｍまでの中波長領域において３．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１記載の反射防止フィルムにおいて、５度入射における鏡面反射率が、５４０〜６３０ｎｍまでの中波長領域において１．５％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層，高屈折率層及び低屈折率層は、ウエット法により形成されたものであることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層の屈折率が１．４５〜１．５５、高屈折率層の屈折率が１．６０〜１．７０、低屈折率層の屈折率が１．３８〜１．４５に夫々設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ハードコート層の厚さが２〜７μｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、高屈折率層の厚さが１２０〜１４０ｎｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、低屈折率層の厚さが７０〜９０ｎｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、基材の厚さが５０〜２００μｍに設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項９記載の反射防止フィルムにおいて、基材として、トリアセチルセルロースフィルム若しくはポリエチレンテレフタレートフィルム等の透明基材が採用されていることを特徴とする反射防止フィルム。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の反射防止フィルムにおいて、ヘーズが２．０％以下に設定されていることを特徴とする反射防止フィルム。