JP2006003453A - 反射防止フィルムおよびその製造方法、偏光板、表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低反射効果とアンチグレア効果とを有する反射防止フィルムおよびその製造方法、その反射防止フィルムを有する偏光板および表示装置を提供する。
【解決手段】
偏光板１は、ＴＡＣ２上に、反射防止フィルム１０を備えており、被覆粒子５を構成する第２反射防止層７が、疎水性材料から形成されている。これにより、第２反射防止層７にハードコート層３が付着しにくいため、ハードコート層３の付着による、第２反射防止層７による低反射効果が損なわれるのを防止できる。また、偏光板１の表面には、被覆粒子５による凹凸が形成されているため、偏光板１は、アンチグレア効果も有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、低反射効果とアンチグレア効果とを兼ね備えた反射防止フィルムおよびその製造方法、そのような反射防止フィルムを備えた偏光板および表示装置に関するものである。

液晶ディスプレイでは、パネル面での表面反射を防止するために、偏光板にアンチリフレクション処理や、アンチグレア処理が施される。

アンチリフレクション処理は、光学的に屈折率の異なる膜を多層化することによって、偏光板への外来光の表面反射を低減する技術である。アンチグレア処理は、表面に凹凸を有する凹凸層を形成し、その表面で光散乱を起こすことによって、外光の偏光板への映りこみを防止する技術である。

従来のアンチグレア処理では、例えば、偏光板の構成部材であるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）の表面に、ビーズ（粒子・微粒子）を分散した透明な樹脂を塗布して、表面から飛び出したビーズにより、凹凸層が形成される。そして、この凹凸層で光散乱を起こすことによって、アンチグレア効果（防眩効果）が得られる。一方、この凹凸層上に、反射防止層を形成すれば、アンチリフレクション効果（反射防止効果；低反射効果）が得られる。

このような、アンチグレア処理・アンチリフレクション処理が施された反射防止層は、例えば、特許文献１および２に記載されている。

具体的には、特許文献１には、図７に示すように、外来光反射防止層１００を一体構成した偏光板１０１が開示されている。この外来光反射防止層１００では、偏光板１０１上に形成されたアクリル樹脂１１０に、シリカビーズなどの微粒子１１２が散在している。そして、各微粒子１１２の表面には、反射防止層１１４が形成されている。

また、特許文献２には、粒子によって形成された微細な凹凸を有する防眩層上に、屈折率の異なる層を積層してなる反射防止層を有する防眩性低反射フィルムが開示されている。

そして、上記各構成では、表面の凹凸による光散乱によって、アンチグレア効果を得るとともに、特許文献１では、微粒子の表面に形成した反射防止層（屈折率1.2±0.1の低屈折率層）、特許文献２では、防眩層上に形成した高屈折率層（屈折率1.55〜2.5）および低屈折率層（1.3〜1.5）によって、界面反射が光学的に打ち消すように、厚みが設定され、低反射効果を得ている。
特開２００１−３５０１４０（平成１３年（２００１）１２月２１日 公開） 特開２００３−１２１６２０（平成１５年（２００３）４月２３日 公開）

しかしながら、特許文献１の構成では、反射防止層１１４は、微粒子１１２の表面に、形成されているものの、アクリル樹脂１１０上には、形成されていない。このため、低反射効果が非常に小さいという問題がある。

また、特許文献２の構成では、低反射効果が十分得られず、粒子の反射光が大きくなり、しかも、その反射光が黄色味を帯びるという問題がある。防眩層に存在する粒子は、表面処理が施されていない。このため、防眩層上に反射防止層を形成すると、粒子があるところと、ないところとで、反射防止層の厚さが異なる。粒子の頂部（凸部の先端）付近は、急な曲面となっているため、その部分は、特に、反射防止層を形成するのが非常に困難であり、非常に薄い膜となっていた。その結果、薄い膜では、低反射の条件となる膜厚に達しないため、低反射効果が得られず、粒子の反射光が大きくなってしまう。また、この構成では、防眩層および反射防止層に反射した光をうまく打ち消すことができず、その光が、緑と赤の波長の光が浮き上がった状態となり、黄色味を帯びて反射されてしまう。

さらに、図７の構成において、アクリル樹脂１１０、および、反射防止層１１４が形成された微粒子１１２の表面の略全面に、さらに別の反射防止層を形成する場合（特許文献１と２とを組み合わせた場合）、反射防止層１１４が形成された微粒子１１２を、アクリル樹脂１１０に分散させる工程で、反射防止層１１４に、アクリル樹脂１１０が付着してしまう。通常、反射防止層１１４の屈折率は、アクリル樹脂１１０よりも低いものである。このため、反射防止層１１４にアクリル樹脂１１０が付着すると、反射防止層１１４による低反射効果が得られなくなるという問題も生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低反射効果とアンチグレア効果とを有する反射防止フィルムおよびその製造方法、その反射防止フィルムを有する偏光板および表示装置を提供することにある。

本発明にかかる反射防止フィルムは、上記の課題を解決するために、樹脂層上に、第１反射防止層と、粒子の表面が第２反射防止層に覆われた被覆粒子とを備え、上記被覆粒子によって、反射防止フィルム表面に凹凸部が形成された反射防止フィルムであって、上記第２反射防止層が、疎水性材料から形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、第２反射防止層が、疎水性材料から形成されているため、樹脂層が第２反射防止層に付着しにくい。これにより、粒子頭部への樹脂層の付着による第２反射防止層による低反射効果が損なわれることを防止できる。このため、表面の微細な凹凸の層によるアンチグレア効果とともに、低反射効果（反射防止効果）の機能を複合して、高機能化することが可能である。また、反射光が黄色味を帯びることを防ぐこともできる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第１反射防止層は、上記樹脂層と被覆粒子との表面に形成されている構成であってもよい。

これにより、第２反射防止層による低反射効果に加えて、第１反射防止層による低反射効果も得られる。従って、より高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記樹脂層の表面に形成された第１反射防止層の厚さと、上記被覆粒子の表面に形成された第１反射防止層の厚さ、および、その被覆粒子における第２反射防止層の厚さの和とが略等しいことが好ましい。

上記の構成によれば、低反射フィルムの全表面に渡って、均一な厚さの反射防止層が形成されている。従って、さらに高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第２反射防止層の屈折率は、上記粒子の屈折率よりも小さいことが好ましく、その屈折率差が大きいことがより好ましい。

これにより、光干渉の原理により、第２反射防止層による低反射効果が得られ、より高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第２反射防止層は、屈折率の異なる２層からなる第１の積層体から構成されており、かつ、上記被覆粒子の表面に、上記第１の積層体を構成する屈折率の異なる２層のうち、相対的に屈折率の高い層が形成されていることが好ましい。また、本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第２反射防止層は、上記第１の積層体を複数備えている、言い換えれば、第２反射防止層は、複数の第１の積層体が積層された構成であることが好ましい。

これにより、光干渉の原理により、第２反射防止層による低反射効果が得られ、より高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第１反射防止層は、上記粒子の屈折率よりも大きい高屈折率層と、粒子の屈折率よりも小さい屈折率の層とからなる第２の積層体から構成されており、かつ、上記第２の積層体を構成する屈折率の異なる２層のうち、上記樹脂層側に上記高屈折率層が形成されていることが好ましい。また、上記第１反射防止層は、上記第２の積層体を複数備えている、言い換えれば、第１反射防止層は、複数の第２の積層体が積層された構成であることが好ましい。

これにより、光干渉の原理により、第１反射防止層による低反射効果が得られ、より高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第２反射防止層と、第１反射防止層との屈折率が同じであることが好ましい。

これにより、粒子の表面に形成された第１反射防止層と、第２反射防止層との間で、反射ロスが生じない。このため、より高い低反射効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記第２反射防止層と、第１反射防止層とが、同じ材料からなるものであることが好ましい。

これにより、第２反射防止層と、第１反射防止層との密着性（接着性）がよくなる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記凸部が、反射防止フィルム１００μｍ^２あたり、５０〜５００個形成されていることが好ましい。これにより、特に大きいアンチグレア効果が得られる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記粒子は、上記樹脂層のガラス転移温度よりも、５０℃以上高い材料からなることが好ましい。これにより、樹脂層のガラス転移温度よりも高温で、第２反射防止層を形成できる。反射防止層を形成する材料は一般に柔らかく耐擦傷性が問題となる。しかし、高い温度で膜形成を行えば、硬度が上がる。このため、第２反射防止層の耐擦傷性を高くできる。

本発明にかかる反射防止フィルムにおいて、上記粒子の粒子径が、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。これにより、被覆粒子による反射面積が小さくなりすぎず、また、表面の凹凸も大きくなりすぎない。このため、適度な低反射効果とアンチグレア効果が得られる。

本発明の反射防止フィルムの製造方法は、樹脂層上に、第１反射防止層と、粒子の表面が第２反射防止層に覆われた被覆粒子とを備え、上記被覆粒子によって、反射防止フィルム表面に凹凸部が形成された反射防止フィルムの製造方法であって、粒子の表面を疎水性材料からなる第２反射防止層によって被覆し被覆粒子を形成する工程と、上記被覆粒子を、樹脂層または第１反射防止層上に分散する工程と、上記樹脂層または第１反射防止層上に分散した被覆粒子を焼成する工程とを含むことを特徴としている。

上記の構成によれば、第２反射防止層が、疎水性材料から形成されているため、樹脂層が第２反射防止層に付着しにくい。これにより、樹脂層の付着による第２反射防止層による低反射効果が損なわれることを防止できる。このため、表面の微細な凹凸の層によるアンチグレア効果とともに、低反射効果（反射防止効果）の機能を複合して、高機能化した反射防止フィルムを製造することが可能である。また、反射光が黄色味を帯びることを防ぐこともできる。

本発明の反射防止フィルムの製造方法では、上記被覆粒子を形成する工程は、樹脂層のガラス転移温度よりも、５０℃以上高い温度で行うことが好ましい。これにより、樹脂層のガラス転移温度よりも高温で、第２反射防止層を形成できる。反射防止層を形成する材料は一般に柔らかく耐擦傷性が問題となる。しかし、高い温度で膜形成を行えば、硬度が上がる。このため、第２反射防止層の耐擦傷性を高くし、対擦傷性の高い反射防止フィルムを製造できる。

本発明の偏光板は、上記いずれかの反射防止フィルムを備えていることを特徴としている。また、本発明の表示装置は、上記いずれかの反射防止フィルムを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、例えば、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ，プラズマディスプレイ，などの各種表示装置の使用時に、低反射効果による視認性の向上と、アンチグレア効果による反射像の映りこみを低減することができる。

本発明にかかる反射防止フィルムは、以上のように、上記第２反射防止層が、疎水性材料から形成されていることを特徴としている。それゆえ、第２反射防止層が、疎水性材料から形成されているため、樹脂層が第２反射防止層に付着しにくい。これにより、樹脂層の付着による第２反射防止層による低反射効果が損なわれることを防止できる。このため、表面の微細な凹凸の層によるアンチグレア効果とともに、低反射効果（反射防止効果）の機能を複合して、高機能化することが可能である。また、反射光が黄色味を帯びることを防ぐこともできるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の一形態について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の反射防止フィルムは、粒子の表面に疎水性の反射防止層を形成することによって、反射防止フィルム表面の凹凸により反射光を散乱させるアンチグレア効果と、光学干渉によって反射率を減少させる低反射効果とを兼ね備え、外光反射，２重像を抑えるとともに、視認性を向上するものである。

図１は、本実施形態の反射防止フィルムを備えた偏光板の断面図である。図１に示すように、偏光板１は、トリアセチルセルロース（以下「ＴＡＣ」）２上に、反射防止フィルム１０が積層された構成である。

ＴＡＣ２は、偏光板１の基材となるものである。

反射防止フィルム１０は、ＴＡＣ２上に形成されており、ハードコート層（樹脂層）３および第１反射防止層４がこの順で積層された構成となっている。そして、第１反射防止層３には、被覆粒子５が散在している。すなわち、被覆粒子５の一部（図１では底部）は、第２反射防止層４に埋まるように形成されている。そして、被覆粒子５は、第１反射防止層４から突出している。反射防止フィルム１０は、ＴＡＣ２上に形成されたハードコート層３上に、被覆粒子５を有する第１反射防止層４が形成された構成ともいえる。

ハードコート層３は、ＴＡＣ２の１の傷つき防止のために設けられており、例えば、アクリル樹脂からなるものである。ハードコート層３は、ＴＡＣ２の屈折率と同じか、ＴＡＣ２より屈折率の高いものを用いるのが良い。

第１反射防止層４は、光学干渉によって、反射率を低減する層である。

第１反射防止層４の層厚（各層の積層方向の厚さ；以下同様）は、λ／４条件（λ：波長（ｎｍ））となるように形成されていることが好ましい。ただし、前述のように、第１反射防止層４の厚さは、被覆粒子５の直径よりも小さくなっている。このように、第１反射防止層４をλ／４条件の厚さ（光学的層厚）とすることによって、理想的な（完全な）反射防止効果が得られる。なお、第２反射防止層７の膜厚の誤差は、λ／４条件±１０％程度であればよい。

λ／４条件となる層厚は、第１反射防止層４の屈折率と、極小値の波長（視感度の極大値の波長 ５５０ｎｍ付近）とから算出できる。すなわち、理想的な層厚は、下記（１）式から算出できる。

層厚（ｎｍ）＝波長（ｎｍ）／４・屈折率 ・・・（１）
第１反射防止層４は、単一の層であっても、複数の層であってもよい。複数の層である場合、屈折率の異なる層を用いることが好ましく、ＴＡＣ２側（内側）に粒子６よりも屈折率の高い層（高屈折率層）と、偏光板１の表面（外側）に粒子６よりも屈折率の低い層（低屈折率層）との２層からなる積層体（第２の積層体）を形成することがより好ましい。また、このような高屈折率層と低屈折率層との積層体を１組として、この積層体を複数形成してもよい。このように、屈折率の異なる層を形成し、外側に低屈折率層を、内側に高屈折率層を形成することにより、光学干渉による、低反射効果が得られる。また、第１反射防止層４を構成する層が多くなるほど、より高い低反射効果が得られる。

被覆粒子５は、粒子６の表面が第２反射防止層７に覆われており、光学干渉によって、反射率を低減する層である。さらに、被覆粒子５の少なくとも一部は、第１反射防止層４から突出して散在している。すなわち、被覆粒子５の粒径（直径）は、第１反射防止層４よりも厚くなっている。このため、偏光板１の表面は、被覆粒子５の存在する部分が凸部、存在しない部分が凹部となり、偏光板１表面には凹凸が形成されている。偏光板１（および反射フィルム１０）は、この凹凸によって、光散乱を起こし、アンチグレア効果を有するようになっている。なお、後述するように、第２反射防止層７による粒子６表面の被覆は、反射防止フィルム７の製造時に、予め行われているものである。

なお、図１の反射防止フィルム１０における、この凸部は、ハードコート層３と被覆粒子５とからなり、凹部は、ハードコート層３と第１反射防止層４とからなっている。この凸部では、ハードコート層３と被覆粒子５との間に、第１反射防止層４が形成されていないが、第１反射防止層４が形成されていてもよい。例えば、第１反射防止層４上に、被覆粒子５が形成されていてもよい。

被覆粒子５を構成する粒子６は、特に限定されるものではなく、有機物であっても、無機物であってもよい。粒子６の屈折率は、特に限定されるものではないが、第１反射防止層４の屈折率と粒子６の屈折率との差が大きいほど、反射防止効果が大きくなるため好ましい。粒子６としては、例えば、アクリル樹脂、シリカなどを用いることが可能である。

第２反射防止層７は、第１反射防止層４と同様に、光学干渉によって、反射率を低減する層である。このため、第２反射防止層７の層厚は、第１反射防止層４と同様に、λ／４条件となるように形成されていることが好ましい。これにより、理想的な（完全な）反射防止効果が得られる。なお、第２反射防止層７の膜厚の誤差は、λ／４条件±１０％程度であればよい。

また、第２反射防止層４の屈折率は、光干渉の原理に基づき、粒子６の屈折率よりも小さいことが好ましい。また、第２反射防止層４は、ハードコート層３の屈折率よりも低いことが好ましい。例えば、本実施形態では、ハードコート層３の屈折率を、１．５０前後に設定しているため、第２反射防止層４の屈折率は、１．２２以上１．４９以下とすることが好ましい。ここで、最低反射率は屈折率が１．２２のときであるため、屈折率が１．２２より小さいと、最適な光干渉条件からずれるため、反射率が上がってしまう。一方、ハードコート層３の屈折率を、１．５０程度に設定した場合、第２反射防止層７の屈折率が１．４９以下でないと低反射の効果が無くなる。なお、ハードコート層３の屈折率を１．５０以上にすると、さらに反射防止効果が大きくなる。

また、第２反射防止層７は、第１反射防止層４と同様に、単一の層であっても、複数の層であってもよい。複数の層である場合、屈折率の異なる層を用いることが好ましい。この場合、第２反射防止層７は、屈折率の異なる２層からなる積層体（第１の積層体）から構成されており、かつ、被覆粒子５の表面に、この積層体における、相対的に屈折率の高い層が、被覆粒子５表面に形成されていることが好ましい。また、このような積層体を１組として、この積層体を複数形成してもよい。このように、屈折率の異なる層を形成し、外側に相対的に屈折率の低い層を、内側に相対的に屈折率の高い層を形成することにより、光学干渉による、低反射効果が得られる。また、第２反射防止層７を構成する層が多くなるほど、より高い低反射効果が得られる。

偏光板１の構成は、図２に示す構成であってもよい。図２は、本実施形態の別の反射防止フィルムを備えた偏光板１’の断面図である。

図２に示すように、偏光板１’と偏光板１との相違点は、被覆粒子５が、ハードコート層３に散在しており、ハードコート層３および被覆粒子５を覆うように、第１反射防止層４が形成されていることである。その他の各層の構成や材料は、偏光板１と同様であるので省略する。

偏光板１’では、ハードコート層３上に、被覆粒子５が散在している。被覆粒子５は、ハードコート層３から突出している。すなわち、被覆粒子５の一部（図１では底部）は、ハードコート層３に埋まるように形成されている。そして、被覆粒子５は、第１反射防止層４から突出している。反射防止フィルム１０’は、ＴＡＣ２上に、被覆粒子５を有するハードコート層３が形成されており、ハードコート層３と被覆粒子５とを覆うように第１反射防止層４が形成された構成ともいえる。

偏光板１’では、被覆粒子５の表面に形成された第１反射防止層４の厚さ（ｄ１）および第２反射防止層７の厚さ（ｄ２）の和（Ｄ１）と、ハードコート層３の表面に形成された第１反射防止層４の厚さ（Ｄ２）とが略等しい。ここで、厚さ（ｄ１）は、被覆粒子５の表面に形成された第１反射防止層４のうち、最も薄い部分の厚さである。通常、被覆粒子５の頭部は、急な曲面であるため、その部分の第１反射防止層４の厚さが最も薄くなる。偏光板１’では、ハードコート層３上の被覆粒子５がない領域では、第１反射防止層４のみによって低反射効果を得ており、被覆粒子５がある領域では、第１反射防止層４と第２反射防止層７とによって低反射効果を得ている。すなわち、全表面に渡って、均一な厚さ（Ｄ１＝Ｄ２）の反射防止層が形成されることによって、より高い低反射効果が得られるようになっている。

偏光板１’では、被覆粒子５が、ハードコート層３から突出しており、それに沿って第１反射防止層４が形成されている。このため、偏光板１’には、凹凸が形成されている。そして、この凹凸によって、光散乱を起こし、アンチグレア効果を有するようになっている。反射防止フィルム１０’における、この凸部は、被覆粒子５と第１反射防止層４とからなり、凹部は、ハードコート層３と第１反射防止層４とからなっている。この凸部では、ＴＡＣ２と被覆粒子５との間に、ハードコート層３が形成されていないが、その間にハードコート層３が形成されていてもよい。例えば、ハードコート層３上に、被覆粒子５が形成されていてもよい。

なお、この偏光板１，１’を、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ，プラズマディスプレイ，などの各種表示装置に適用する場合、偏光板１，１’の微細な凹凸を有する面（反射防止フィルム１０が形成された面）が、表示側（観察者側）の面となる。

ここで、偏光板１，１’の特徴的構成について説明する。偏光板１，１’では、粒子６の表面を覆う第２反射防止層が、疎水性材料からなることを特徴としている。

従来も、粒子の表面を反射防止層で覆った被覆粒子によって、低反射効果が得られている。つまり、被覆粒子は、低反射条件となっている。しかしながら、従来の被覆粒子は、ハードコート層との密着性を取るため、粒子表面を覆う反射防止層に親水性の処理が成されている。このため、その被覆粒子を、ハードコート層に分散させると、ハードコート層が付着していた。通常、光干渉の原理から、ハードコート層の屈折率は、粒子表面を覆う反射防止層の屈折率よりも高い。このため、反射防止層にハードコート層が付着すると、被覆粒子による低反射効果が得られなくなるという問題が生じる。また、粒子の頭部（頂部）付近は、急な曲面形状であるため、その部分には、非常に薄くしか反射防止層を形成できない。これも、低反射効果が得られない原因となっている。

そこで、本実施形態の偏光板１・１では、第２反射防止層７を、疎水性材料から構成している。ここで、疎水性材料とは、ハードコート層３との親和性がない材料であれば、特に限定されるものではない。通常、ハードコート層３は、アクリル樹脂などから構成される。このため、第２反射防止層７は、例えば、フッ素系材料または、シリコン系の材料（シリカまたはポリシロキサンを含む材料）から構成すればよい。なお、第２反射防止層７を構成する疎水性材料は、その材料の濡れ性によって選択してもよい。例えば、ガラス上にその材料を形成し、その上に１滴の水滴を滴下した結果、接触角が、小さい材料は濡れやすく、大きい材料は濡れにくいと判断できる。従って、第２反射防止層７の材料として、接触角が大きく、濡れにくい材料を選択すればよい。

このような、疎水性材料からなる第２反射防止層７を用いた偏光板１の被覆粒子５表面の反射を、顕微分光装置（オリンパス社製）で測定した。図５および図６は、その結果を示すグラフである。

被覆粒子５が形成されていない表面（凹部）の反射率は、図５のグラフの◆で示すように、５５０ｎｍ〜６００ｎｍが底になっていた。グラフ中の■は、被覆粒子５表面の反射だけを捉えた反射特性である。反射率は、底が◆の底に対して、低波長側にシフトしていた。図６は、この結果を、最も単純な構造によってシミュレーションした結果を示すグラフである。すなわち、ＴＡＣの屈折率（ｎ）を１．５０とし、そのＴＡＣ上に、屈折率が１．３６の層が形成されているとする。このとき、反射光を打ち消す条件は、５５０ｎｍ、１／４λ条件で、厚みが１０１ｎｍとなる（図６の◆）。この厚みを、図４に示すように、８１ｎｍ（■）、７３ｎｍ（▲）、６１ｎｍ（×）と薄くすると、反射率のカーブはボトムが低波長側にシフトしていることがわかる。このように、被覆粒子５における第２反射防止層７の厚みが薄くなると、反射率のカーブがシフトし、反射光の黄色味が増すことになる。

このように、粒子６の表面の第２反射防止層７の厚さが、設定した厚さ（好ましくはλ／４条件）よりも薄くなってしまうと、反射光の黄色味が増す。

このため、特許文献２のように、被覆粒子５ではなく、単に、粒子による凹凸層の上に、反射防止層を形成する方法では、凹凸の上の反射防止層が薄くなって、反射光の黄色味が増してしまう。一方、特許文献１のように、粒子を被覆する反射防止層にハードコート層が付着してしまう場合には、低反射効果が充分得られない。

これに対し、本実施形態の構成では、第２反射防止層７を疎水性材料から構成している。図３は、被覆粒子５をハードコート層３に分散して硬化した状態を示す図である。図４は、図３のハードコート層３および被覆粒子５の表面に、第１反射防止層４を形成した図である。このように、被覆粒子５の表面に、ハードコート層３は付着しておらず（図３）、ハードコート層３および被覆粒子５を覆うように第１反射防止層４を形成することが可能である。これにより、表面の微細な凹凸の層に、反射防止（低反射）の機能を複合して、高機能化することが可能である。また、反射光が黄色味を帯びることを防ぐこともできる。

ここで、反射防止フィルム１０，１０’における各層の屈折率の関係について説明する。第１反射防止層および第２反射防止層７が単一の層である場合は、それぞれの屈折率は、比較的低屈折率である。これに対し、ハードコート層３および粒子６は比較的高屈折率である。

ハードコート層３と粒子６の屈折率は同程度であり、それ未満であるのが、粒子６の表面をコーティングする第２反射防止層７の屈折率である。そして、第２反射防止層７と第１屈折率層４の屈折率は同程度である。すなわち、
ハードコート層３≒粒子６屈折率＞第１反射防止層４≒第２反射防止層７
である。光干渉の原理から、下層（ＴＡＣ２側）に屈折率の大きな層（高屈折率層）、上層（ＴＡＣ２とは反対側；表面）に屈折率の小さな層（低屈折率層）を１／４λ条件の厚みで、重ねることで、より高い低反射効果が得られる。

例えば、各層の屈折率は、以下のように設定できる。ハードコート層３（屈折率＝1.50），粒子６（1.50），第２反射防止層７（1.39），第１反射防止層４（1.39）。図１，図２に示すように、偏光板１・１’（反射防止フィルム１０・１０’）の最も簡単な構成は、各層を、１層ずつを重ねたものである。しかし、さらに、低反射効果を得るためには、第１反射防止層４または第２反射防止層７の少なくとも一方を、屈折率の異なる層の多層構造にすることが好ましい。具体的には、高屈折率層と低屈折率層との積層体を１組として、その積層体数組を重ねることが好ましい。

例えば、第２反射防止層７を、屈折率の異なる２層の反射防止層とする場合、粒子６側（内側）の層を第３反射防止層、外側の層を第４反射防止層とすると、屈折率の関係は、
第３反射防止層＞ハードコート層３≒粒子６＞第４反射防止層＞第１反射防止層
とすることが好ましい。

具体的には、第３反射防止層（1.60），ハードコート層３（屈折率＝1.50），粒子６（1.50），第４反射防止層（1.39），第１反射防止層（1.39）に設定できる。

各反射防止層，粒子６，ハードコート層３の材料は、上記の屈折率の条件を満たすものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ハードコート層３は、アクリル樹脂や、ＵＶ硬化樹脂などの各種材料を使用できる。

粒子６は、アクリルビーズなどの粒子を使用できる。粒子６は、偏光板１・１’の基材であるＴＡＣ２およびハードコート層３の耐熱温度（ガラス転移温度）よりも、高い（好ましくは５０℃以上高い）材料からなることが好ましい。偏光板１・１’および反射防止フィルム１０・１０’の製造時には、被覆粒子５を第１反射防止層４またはハードコート層３上に分散させて、被覆粒子５を接着（固定）する必要がある。このため、被覆粒子５を分散後、偏光板１・１’（または反射防止フィルム１０・１０’）を、加熱し、焼結することが必要となる。しかしながら、その加熱は、ＴＡＣ２およびハードコート層３のガラス転移温度以上の温度で行うことはできない。例えば、ＴＡＣ２を用いた場合の加熱温度は、約１００℃が、上限となる。粒子６を分散後に第１反射防止層４または第２反射防止層７を形成する場合、１００℃程度の低温での加熱（焼結）では、第１反射防止層４および第２反射防止層７の硬度は低い。このため、加熱後の偏光板１・１’または反射防止フィルム１０・１０’は、耐擦傷性が低くなる。

そこで、ＴＡＣ２およびハードコート層３のガラス転移温度よりも高い（好ましくは５０℃以上高い）材料の粒子６を用い、予め被覆粒子５を形成することにより、耐擦傷性を改善することが可能となる。すなわち、予め被覆粒子５を形成すれば、粒子６の耐熱温度（ガラス転移温度）未満で、第２反射防止層７を形成できる。一般に、焼結温度が高温になるほど、硬度は硬くなる。従って、ＴＡＣ２およびハードコート層３のガラス転移温度よりも高い材料の粒子６の表面に予め、高温で第２反射防止層７を形成することにより、第２反射防止層７の硬度は、高くなる。このため、この被覆粒子５を有する偏光板１・１’（または反射防止フィルム１０・１０’）の耐擦傷性を、著しく向上することができる。

前述のように、偏光板１・１’および反射防止フィルム１０・１０’のアンチグレア効果は、被覆粒子５による凹凸から得られるものである。このため、粒子６の径（粒子６が円の場合は直径，その他の場合長径）は、０．１μｍ以上５μｍ以下（好ましくは１μｍ以上）であることが好ましい。粒子６の径が０．１未満だと、表面の凹凸も小さくなるため、被覆粒子５による反射面積が小さくなる。その結果、反射光の散乱の効果（アンチグレア効果）が十分得られない。一方、粒子６の径が、５．０μｍを超えると、表面の凹凸が大きくなりすぎ、散乱強度が強くなる。その結果、ぎらぎら感が発生する。

また、被覆粒子５による表面の凹凸は、凸部を、１００μｍ^２あたり、５０個以上５００個以下の範囲で設けることが好ましい。この範囲とすることにより、好適なアンチグレア効果が得られる。

また、被覆粒子５による凹凸のヘイズは、４．０以上２５％以下（好ましくは１０％以上２０％以下）とすることが好ましい。ここで、ヘイズとは、凹凸の拡散度合いを示し、JIS K7105測定方法によって測定可能である。このヘイズが４．０％未満であると、表示面に写りこんだ蛍光灯の輪郭がくっきりと見えてしまう（残像が残る）。一方、ヘイズが30％より大きいと、蛍光灯の形がまったくわからない（残像は残らない）が、表示面（画面）全体に白味を帯びてしまう。

また、第１反射防止層４および第２反射防止層７は、略同じ屈折率であることが好ましい。屈折率が略等しければ、特に、図２のように、粒子６表面の第２反射防止層７と、その上に形成する第１反射防止層４との間で、反射ロスが発生しない。このため、より高い低反射効果が得られる。なお、屈折率が同じであれば、材料の種類は、同じでも異なっていてもよい。第１反射防止層４および第２反射防止層７は、例えば、薄い誘電体や酸化薄膜、またはそれらの積層膜から形成されてもよい。

また、第１反射防止層４および第２反射防止層７が、単一の層からなる場合、同じ材料から構成されていることが好ましい。これらの層の材料が同じであれば、第１反射防止層４と第２反射防止層７との間の密着性を取りやすい。つまり、これらの層の接着性を強くすることができる。

なお、偏光板１・１’は、ハードコート層３を設けない構成とすることも可能である。この場合、ＴＡＣ２が樹脂層に相当する。

このように、偏光板１では、第１反射防止層４に、被覆粒子５が散在しており、第１反射防止層４と被覆粒子５とによって、ハードコート層３のＴＡＣ２に対向する表面の略全面が覆われている。また、被覆粒子５の表面は、第２反射防止層７が形成されている。一方、偏光板１’では、ハードコート層３に、被覆粒子５が散在しており、第１反射防止層４によって、ハードコート層３のＴＡＣ２に対向する表面と被覆粒子５の表面の略全面が覆われている。すなわち、偏光板１・１’における反射防止フィルム１０・１０’側の表面は、被覆粒子５による凹凸が形成されているとともに、第１反射防止層４のみ、または、第１反射防止層４および第２反射防止層７に覆われている。これにより、凹凸面によるアンチグレア効果と、第１反射防止層４および第２反射防止層７による低反射効果とを、兼ね備えることが可能である。

次に、偏光板１の製造方法について説明する。偏光板１の製造は、各層を順次、積層して製造することが可能である。

例えば、偏光板１は、まず、基材となるＴＡＣ２上に、アクリル樹脂などを塗布して傷つき防止のためのハードコート層３を形成し、第１反射防止層４の材料を焼結後、ハードコート層３上に塗布して硬化し、λ／４条件となるように、第１反射防止層４を形成する。そして、これとは別に、予め、粒子６の表面を、第２反射防止層７で覆った被覆粒子５を形成する。被覆粒子は、ビーズ表面を、λ／４条件となるように第２反射防止層７の材料でコーティングして、焼成する。

次に、この予め形成した被覆粒子５を、第１反射防止層４上に散布し、被覆粒子５を仮固定する。最後に、被覆粒子５を仮固定した偏光板１を、焼成して、被覆粒子５を固定する。このようにして、偏光板１の製造が可能となる。

一方、偏光板１’は、まず、基材となるＴＡＣ２上に、アクリル樹脂などを塗布して傷つき防止のためのハードコート層３を半硬化状態で形成する。これとは別に、予め、粒子６の表面を、λ／４条件となるように第２反射防止層７で覆った被覆粒子５を形成する。そして、この被覆粒子５を、半硬化状態のハードコート層３に分散させ、ハードコート層３を硬化する。次に、ハードコート層３および被覆粒子５表面に、第１反射防止層４を塗布し、焼結する。このようにして、偏光板１’の製造が可能となる。

以下、偏光板１の製造例について説明する。偏光板１の構成材料であるＴＡＣ（トりアセチルセルロース）に、傷つき防止のため、ハードコート層としてアクリル樹脂を塗布し、硬化した。次に、ハードコート層上に、屈折率ｎ＝１．３９のシリコン系コーティング材料（日産化学 ＬＲ−２０２Ｂ）を、550nmで1/4λ条件になるように（100nm）塗布し第１反射防止層を形成した。次に、これとは別に、ビーズ（粒子）表面に、同じ屈折率材料（日産化学 ＬＲ−２０２Ｂ）（第２反射防止層）を、100nm（550nmで1/4λ条件）コーティングして２００℃以上で焼成し、被覆粒子を作成した。そして、この被覆粒子を、第１反射防止層に、散布し、仮固定する。被覆粒子を散布した偏光板を１００℃で、焼成し、被覆粒子を固定し、偏光板１を製造した。

次に、偏光板１’の製造例について説明する。偏光板１’の構成材料であるＴＡＣ（トりアセチルセルロース）に、傷つき防止のため、ハードコート層としてアクリル樹脂のを塗布し、半硬化状態とした。これとは別に、ビーズ（粒子）表面に、屈折率ｎ＝１．３９シリコン系コーティング材料（日産化学 ＬＲ−２０２Ｂ）（第２反射防止層）を、100nm（550nmで1/4λ条件）コーティングして２００℃以上で焼成し、被覆粒子を作成した。そして、この被覆粒子を、半硬化状態のハードコート層に、分散し、被覆粒子の一部を、ハードコート層に埋め込んだ後、ハードコート層を硬化した。次に、被覆粒子およびハードコート層上に、同じ屈折率材料（日産化学 ＬＲ−２０２Ｂ）（第１反射防止層）を、厚さが５５０ｎｍの光で１／４λ条件を満たすように塗布した後、１００℃で焼成し、偏光板１’を製造した。なお、各製造例において、第１反射防止層および第２反射防止層の層厚は、１００ｎｍ±１０％とした。

なお、本実施形態では、１層の被覆粒子５によって、表面の凹凸が形成されているが、複数層の被覆粒子５の積層によって、表面の凹凸を形成するものであってもよい。

また、本実施形態では、基材として、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）を用いたが、基材の種類は、これに限定されるものではない。例えば、ノルボルネン系樹脂などの樹脂を使用してもよい。

また、本実施形態では、ハードコート層として、アクリル樹脂を用いたが、ハードコート層の種類は、これに限定されるものではない。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の反射防止フィルムは、表面が低反射効果とアンチグレア効果とを有する処理がなされているため、フラットディスプレイパネル（ＦＤＰ），液晶ディスプレイ（ＬＣＤ），プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ），有機ＥＬパネル等の用途に適用できる。

本発明の実施形態を示すものであり、反射防止フィルムを備えた偏光板の断面図である。 本発明の実施形態を示すものであり、図１とは別の反射防止フィルムを備えた偏光板の断面図である。 被覆粒子をハードコート層に分散して硬化した状態を示す図である。 図３の被覆粒子とハードコート層に第１反射防止層を形成した図である。 疎水性材料からなる第２反射防止層を用いた偏光板の被覆粒子５表面の反射率を測定したグラフである。 図５において、層厚の違いによる反射率の違いを示すグラフである。 従来の反射防止フィルムを備える偏光板を示す断面図である。

符号の説明

１・１’ 偏光板
２ トリアセチルセルロース
３ ハードコート層
４ 第１反射防止層
５ 被覆粒子
６ 粒子
７ 第２反射防止層
１０・１０’ 反射防止フィルム

Claims (17)

1. 樹脂層上に、第１反射防止層と、粒子の表面が第２反射防止層に覆われた被覆粒子とを備え、上記被覆粒子によって、反射防止フィルム表面に凹凸部が形成された反射防止フィルムであって、
   上記第２反射防止層が、疎水性材料から形成されていることを特徴とする反射防止フィルム。
2. 上記第１反射防止層は、上記樹脂層と被覆粒子との表面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反射防止フィルム。
3. 上記樹脂層の表面に形成された第１反射防止層の厚さと、
   上記被覆粒子の表面に形成された第１反射防止層の厚さ、および、その被覆粒子における第２反射防止層の厚さの和とが略等しいことを特徴とする請求項２に記載の反射防止フィルム。
4. 上記第２反射防止層の屈折率は、上記粒子の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
5. 上記第２反射防止層は、屈折率の異なる２層からなる第１の積層体から構成されており、かつ、上記被覆粒子の表面に、上記第１の積層体を構成する屈折率の異なる２層のうち、相対的に屈折率の高い層が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
6. 上記第２反射防止層は、上記第１の積層体を複数備えていることを特徴とする請求項５に記載の反射防止フィルム。
7. 上記第１反射防止層は、上記粒子の屈折率よりも大きい高屈折率層と、粒子の屈折率よりも小さい屈折率の層とからなる第２の積層体から構成されており、かつ、上記第２の積層体を構成する屈折率の異なる２層のうち、上記樹脂層側に上記高屈折率層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の反射防止フィルム。
8. 上記第１反射防止層は、上記第２の積層体を複数備えていることを特徴とする請求項７に記載の反射防止フィルム。
9. 上記第２反射防止層と、第１反射防止層との屈折率が同じであることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
10. 上記第２反射防止層と、第１反射防止層とが、同じ材料からなるものであることを特徴とする請求項１、２、または９に記載の反射防止フィルム。
11. 上記凸部が、反射防止フィルム１００μｍ^２あたり、５０〜５００個形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
12. 上記粒子は、上記樹脂層のガラス転移温度よりも、５０℃以上高い材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
13. 上記粒子の粒子径が、０．１μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の反射防止フィルム。
14. 樹脂層上に、第１反射防止層と、粒子の表面が第２反射防止層に覆われた被覆粒子とを備え、上記被覆粒子によって、反射防止フィルム表面に凹凸部が形成された反射防止フィルムの製造方法であって、
    粒子の表面を疎水性材料からなる第２反射防止層によって被覆し被覆粒子を形成する工程と、
    上記被覆粒子を、樹脂層または第１反射防止層上に分散する工程と、
    上記樹脂層または第１反射防止層上に分散した被覆粒子を焼成する工程とを含むことを特徴とする反射防止フィルムの製造方法。
15. 上記被覆粒子を形成する工程を、樹脂層のガラス転移温度よりも、５０℃以上高い温度で行うことを特徴とする請求項１４に記載の反射防止フィルムの製造方法。
16. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の反射防止フィルムを備えた偏光板。
17. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の反射防止フィルムを備えた表示装置。