JP2010256771A - 耐久性反射防止フィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期の光学特性、耐擦傷性、密着性を維持するなどの耐久性を有した反射防止フィルムを提供する。
【解決手段】透明支持基材１１の少なくとも一方にハードコート層１２および／または低屈折率層１３をこの順で備える耐久性反射防止フィルムであって、前記透明支持基材１１にＲＩＥ処理を施し、その処理面に電離放射線型硬化法によって前記ハードコート層１２および／または低屈折率層１３を形成してなることを特徴とする耐久性反射防止フィルム１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐久性反射防止フィルム及びその製造方法に関し、特に、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの画像表示装置、またガラスやプラスチックフィルムからなるウィンドウ、光学レンズ、眼鏡等の表面に使用される耐久性反射防止フィルム及びその製造方法に関する。

一般に画像表示装置においては、外光が表示画面上に映りこむことによって画像を認識しづらくなるという問題がある。さらに、最近では屋内だけでなく屋外にも持ち出される機会が増加し、表示画面上への外光の映り込みはより重要な問題になっている。

表示画面上への映りこみは、反射率を下げる方法によって解決される。その手法として、反射防止フィルムには、屈折率の異なる層を積層する方法が用いられ、層数が増えるほど反射防止性能は向上する。しかし、層数の増加とともにコストも上がるため、コストを抑えつつ単層より良好な反射防止性能を発揮する２層または３層の積層体が使用されることが多い。また、屈折率の低い層には内部に空隙を含む微粒子を入れる方法などが知られているが、空隙を過剰に多くすると反射防止フィルムの機械的強度が下がり、反射防止フィルムの表面の耐擦傷性が劣化するという相反の関係がある。

反射防止フィルムを製造する際には、物理蒸着（ＰＶＤ）法や化学蒸着（ＣＶＤ）法などのドライコーティング法とウェットコーティング法とが知られている。ドライコーティング法の場合は、低屈折率層、高屈折率層の膜厚を精密に制御できるという利点があるが、成膜を真空中で行うため、生産性が低く大量生産に適していないという問題がある。一方、ウェットコーティング法は、大面積化、連続生産、低コスト化が可能である。なお、先行技術としては、下記の特許文献１〜４が挙げられる。

特開平１１−１８９６２１号公報 特開平１１−２２８６３１号公報 特開２０００−３１３７０９号公報 特開２００２−１８２００７号公報

反射防止フィルムをディスプレイ部材として使用する場合、その裏面に偏光板を張り合わせてディスプレイの最前面に反射防止フィルムを設置させるため、反射防止フィルムに求められる性能としては光学特性、機械特性、防汚性の全てにおいて十分な性能を有していなければならない。光学特性については、例えば、基材の表面に、紫外線硬化型材料と低屈折率粒子と溶媒を含む塗布液を用いて低屈折率層を形成することができる。

このとき、最表面に設けられる低屈折率層の耐擦傷性・防汚性を両立させる方法として、表面の滑り性を向上させれば良いことが知られており、低屈折率層をフッ素系材料もしくはシリコーン系材料を含む層とすることが有効である。

同時に、反射防止性能を維持するために反射防止層自体の各層の密着性、反射防止フィルムと偏光板の密着性が必要となる。

しかしながら、上記のような後工程での熱負荷や、経時での劣化により、反射防止フィルムの各層が剥離、もしくは反射防止フィルムと偏光板との界面で剥離し反射防止フィルム自体は性能を有していても製品として優れないことがある。

特許文献４においては、表面層、中間層、ベース層から成る３層コーティングによって膜剥がれを防止し耐久性を向上させた例もある。

本発明は、耐久性を有した反射防止フィルムを提供することを目的とする。本発明での耐久性とは、初期の光学特性、耐擦傷性、密着性を維持することを指す。

請求項１に記載の発明は、透明支持基材の少なくとも一方にハードコート層および／または低屈折率層をこの順で備える耐久性反射防止フィルムであって、前記透明支持基材にＲＩＥ処理を施し、その処理面に電離放射線型硬化法によって前記ハードコート層および／または低屈折率層を形成してなることを特徴とする耐久性反射防止フィルムである。
請求項２に記載の発明は、前記ＲＩＥ処理が窒素、アルゴン又はその混合ガス雰囲気中で行われることを特徴とする請求項１に記載の耐久性反射防止フィルムである。
請求項３に記載の発明は、前記ＲＩＥ処理がＲＦ方式またはＭＦ方式で行われることを特徴とする請求項１または２に記載の耐久性反射防止フィルムである。
請求項４に記載の発明は、前記耐久性反射防止フィルムの平均視感反射率が０．７％以上１．３％以下であり、全光線透過率が９５％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐久性反射防止フィルムである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の耐久性反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板である。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを有することを特徴とするディスプレイ部材、または画像表示装置である。
請求項７に記載の発明は、透明支持基材の少なくとも一方にハードコート層および／または低屈折率層をこの順で備える耐久性反射防止フィルムの製造方法であって、前記透明支持基材にＲＩＥ処理を施し、その処理面に電離放射線型硬化法によって前記ハードコート層および／または低屈折率層を形成する工程を有することを特徴とする耐久性反射防止フィルムの製造方法である。

本発明によれば、より少ない積層回数にて耐久性を有する反射防止フィルムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る反射防止フィルムを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る反射防止フィルムを用いた偏光板を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る反射防止フィルムを備える透過型液晶表示装置を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０は、少なくとも片方の面にＲＩＥ処理の工程を施した透明支持基材１１上にハードコート層１２、ハードコート層１２上に低屈折率層１３を備えている。反射防止フィルム１０の最表面は低屈折率層１３である。低屈折率層１３のみで反射防止性能を発現させるためには、可視光領域において波長の１／４となるような光学膜厚を有する層厚の低屈折率層１３が設けられる。可視光域において波長の１／４となるような光学膜厚を有する層厚の低屈折率層１３を設けることにより、反射防止フィルム１０の表面に入射する外光の反射を抑制することができる。また、透明支持基材１１上にハードコート層１２を設けることにより、反射防止フィルム１０の表面に高い表面硬度を付与することができ、耐擦傷性に優れた反射防止フィルム１０とすることができる。

なお、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０は、図１に示す反射防止フィルム１０の構成に限定されるものではなく、例えば、低屈折率層１３とハードコート層１２の間に高屈折率層を設け、低屈折率層１３と高屈折率層の積層構造とすることにより、反射防止フィルム１０により高い反射防止性能を付与することができる。また、低屈折率層１３とハードコート層１２との間に帯電防止層を設けることにより、反射防止フィルム１０に帯電防止性能を付与することもできる。また、ハードコート層１２や高屈折率層に導電性材料を添加することにより帯電防止性を付与してもよい。

本発明の実施の形態に係る透明支持基材１１としては、プラスチックフィルムを好適に用いることができる。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン６等のポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂フィルム、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のビニル化合物、ポリアクリル酸（ＰＭＭＡ）、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン等のビニリデン化合物、フッ化ビニリデン／トリフルオロエチレン共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体等のビニル化合物またはフッ素系化合物の共重合体、ポリエチレンオキシド等のポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール等を用いることができるがこれらに限定されるものではなく、機械的強度や寸法安定性に優れるものであれば良い。また、密着性を良くするために前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理などを施しておいても良い。上述したプラスチックフィルムの中でも、トリアセチルセルロースを用いることが特に好ましい。トリアセチルセルロースは、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから液晶ディスプレイに対し好適に用いることができる。本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０は、ロール・ツー・ロール方式により製造され、基材１１としてはウェブ状のプラスチックフィルムが用いられる。

透明支持基材１１の厚みは特に制限を受けるものではないが、反射防止フィルム１０としての適性や複数の層を積層させることを考えると、２５μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。

透明支持基材１１上にハードコート層１２を形成する。ハードコート層１２は、基材１１の表面硬度を向上させ、鉛筆等の荷重のかかる引っ掻きによる傷を付きにくくすることができる。また、基材１１の屈曲により低屈折率層１３にクラックが入るのを抑制することができ、反射防止フィルム１０の機械的強度を改善することができる。

本発明にあっては、透明支持基材１１のハードコート層形成面にＲＩＥ処理をおこなうことを特徴とする。ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）処理とは、被処理基材上に発生させたプラズマから取り出したイオンによって、被処理基材を強力に処理する方法である。

ＲＩＥ処理はエッチングガスに電磁波などを与えプラズマ化し、同時に試料（基材）を配置する陰極に高周波電圧を印加する。すると試料（基材）とプラズマの間に自己バイアス電位が生じ、プラズマ中のイオン種やラジカル種が試料方向に加速されて衝突する。その際、イオンによるスパッタリングと、エッチングガスの化学反応が同時に起こり、被処理基材の表面改質を大きくすることができる。このＲＩＥ処理を基材上におこない、ＲＩＥ処理面にハードコート層を設けることにより、基材とハードコート層との密着を強化することができる。

ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）処理を行うことで、発生したイオンを透明支持基材１１に打ち込み、従来プラズマでは処理できない、透明支持基材１１の表層から深さ方向（＜１μｍ）に巾を持った改質が実現できる。具体的には、透明支持基材１１内部の化学結合を切断し、その後の透明支持基材１１とハードコート層との密着性を向上させることができる。

ＲＩＥ処理をおこなうためのガス種としては、アルゴン、酸素、窒素、水素、炭酸ガスを使用することができる。これらのガスは単独で用いても、２種類以上のガスを混合して用いてもよい。なかでも窒素、アルゴンまたはその混合ガス雰囲気中でおこなうことが好ましい。

このＲＩＥ処理による処理を巻き取り式装置で行う方法としては、基材の設置されている冷却ドラムに電圧を印加してプレーナ型にする方法、もしくは、ホロアノード・プラズマ処理器を用いて処理を行う方法を用いることができる。

また、ＲＩＥ処理は印加する電圧の周波数によって分類されるが、中でもＲＦ方式もしくはＭＦ方式でＲＩＥ処理をおこなうことが好ましい。

次に、本発明の実施の形態に係るハードコート層１２の形成方法について説明する。ハードコート層１２は、電離放射線硬化型材料を含むハードコート層１２の形成用塗液を透明支持基材１１上に塗布し、透明支持基材１１上に塗膜を形成し、塗膜に対し、必要に応じて乾燥を行い、その後、紫外線、電子線といった電離放射線を照射することにより電離放射線硬化型材料の硬化反応を行うことにより、ハードコート層１２とすることができる。

ハードコート層１２は、透明支持基材１１の表面硬度を向上させ、鉛筆等の荷重のかかる引っ掻きによる傷を付きにくくすることができる。また、透明支持基材１１の屈曲により低屈折率層１３にクラックが入るのを抑制することができ、反射防止フィルム１０の機械的強度を改善することができる。

ハードコート層を形成するため電離放射線硬化型材料を含む。電離放射線硬化型材料としては、アクリル系材料を用いることができる。アクリル系材料としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。

なお、本発明において「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示している。たとえば、「ウレタン（メタ）アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタアクリレート」の両方を示している。

単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（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、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（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、ポリエチレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（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、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（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トリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。

アクリル系材料として多官能ウレタンアクリレートを用いることもできる。ウレタンアクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有アクリレートを反応させることによって得られる。具体的には、共栄社化学社製、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６ｌ等、日本合成化学社製、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、ＵＶ−７６５０Ｂ等、新中村化学社製、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、ＵＡ−１００Ｈ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１５ＨＡ、ＵＡ−３２Ｐ、Ｕ−３２４Ａ等、ダイセルユーシービー社製、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０Ｋ、Ｅｂｅｃｒｙｌ−５１２９等、根上工業社製、ＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＢ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳ等を挙げることができるがこの限りではない。

またこれらの他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。

また、ハードコート層１２を形成するための塗液を紫外線により硬化させる場合には、ハードコート層１２の形成用塗液に光重合開始剤を添加する。光重合開始剤としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることができる。また、光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化型材料１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下、好ましくは１重量部以上７重量部以下である。

さらに、ハードコート層１２の形成用塗液には、必要に応じて、溶媒や各種添加剤を加えることができる。溶媒としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、また、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類等の中から塗工適正等を考慮して適宜選択される。また、塗液には添加剤として、表面調整剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤等を加えることもできる。

また、反射防止フィルム１０には、静電気を帯びやすく埃の付着などから外観上の問題となることがある。そのため、静電気を防止するための導電性材料を添加し、帯電防止性能を付与することができる。例えば、ハードコート層１２に金属酸化物微粒子を分散させることによって帯電防止性を付与することができる。金属酸化物微粒子としては、透明導電膜に用いられるＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）やＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ）、酸化スズ、酸化チタン、五酸化アンチモンなどを用いることができる。また、導電性材料として、４級アンモニウム塩や導電性ポリマーを用いることもできる。

ハードコート層１２の形成用塗液の塗布方法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法を用いることができる。

ハードコート層１２の形成用塗液が透明支持基材１１上に塗布された後、必要に応じて透明支持基材１１上の塗膜中の溶媒を除去するために乾燥工程が設けられる。

透明支持基材１１上の塗膜に対し、活性エネルギー線を照射することにより塗膜は硬化され、ハードコート層１２が形成される。活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、あるいはガンマ線などを用いることができる。活性エネルギー線として電子線あるいはガンマ線を用いた場合、必ずしもハードコート層１２の形成用塗液に光重合開始剤や光開始助剤を含有する必要はない。紫外線を発生する光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を用いることができる。また、電子線としては、コックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線が利用できる。

次に、ハードコート層１２上に低屈折率層１３を形成する。低屈折率層１３は、電離放射線型材料と低屈折率粒子とシリコーン系材料と溶媒とを含む形成用塗液を塗布し塗膜を形成する塗布工程と、塗膜を乾燥する乾燥工程と、塗膜に紫外線を照射する紫外線照射工程によって形成される。

低屈折率層１３の形成用塗液に加えられる電離放射線硬化型材料としては、ハードコート層１２の形成用塗液の場合と同様に、アクリル系材料を用いることができる。アクリル系材料としては、ハードコート層形成用塗液の電離放射線硬化型材料として例示されている桃を用いることができる。具体的には多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。

さらに、低屈折率層１３の形成用塗液には、低屈折率粒子が加えられる。低屈折粒子としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦ_３またはＡｌＦ_３（いずれも、屈折率１．４）、または、Ｎａ_３ＡｌＦ_６（氷晶石、屈折率１．３３）等の低屈折材料からなる低屈折率粒子を用いることができる。また、粒子内部に空隙を有する粒子を好適に用いることができる。粒子内部に空隙を有する粒子においては、空隙の部分を空気の屈折率（≒１）とすることができるため、非常に低い屈折率を備える低屈折率粒子とすることができる。具体的には、内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子を用いることができる。

本発明の実施の形態に係る低屈折率層１３の形成用塗液に加えられる低屈折率粒子としては、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。低屈折率粒子の粒径が１００ｎｍを超える場合、レイリー散乱によって光が著しく反射され、低屈折率層１３が白化して反射防止フィルム１０の透明性が低下する傾向にある。一方、低屈折率粒子の粒径が１ｎｍ未満の場合、粒子の凝集による低屈折率層１３における粒子の不均一性等の問題が生じる。

さらに、低屈折率層１３の形成用塗液には、溶媒が加えられる。溶媒としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、また、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類の中から塗工適正等を考慮して適宜選択される。

また、低屈折率層１３の形成用塗液には、シリコーン系材料が加えることもできる。低屈折率層１３の形成用塗液にシリコーン系材料を添加することにより、滑り性に加えて防汚性も付与することができる。シリコーン系材料としては、シリコーン結合を持つ材料であり、例えば、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルを用いることができる。

また、低屈折率層１３の形成用塗液には光重合開始剤が添加される。光重合開始剤としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることができる。また、光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化型材料１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下、好ましくは１重量部以上７重量部以下である。

低屈折率層１３は、電離放射線硬化型材料と低屈折率粒子とシリコーン系材料と溶媒とを含む低屈折率層１３の形成用塗液を塗布し塗膜を形成する塗布工程と、塗膜を乾燥する乾燥工程と、塗膜に紫外線を照射する紫外線照射工程によって形成される。

本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０の製造方法において、低屈折率層１３はロール・ツー・ロール方式により形成される。低屈折率層１３の形成用塗液の塗布方法としては、ハードコート層１２の形成用塗液の場合と同様に、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法を用いることができる。

低屈折率層１３は、ハードコート層１２上の塗膜に対し、紫外線を照射することにより塗膜は硬化され形成される。紫外線を発生する光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を用いることができる。

以上のようにして本発明の反射防止フィルムは作製される。本発明にあっては、耐久性を有する反射防止フィルムとすることができる。本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０において、「耐久性を有する」とは、耐光性試験機を用いて加速試験をおこなった前後で、光学特性・機械的特性・密着性が初期性能を維持していることである。

また、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０は、視感平均反射率が０．７％以上１．３％以下の範囲内であり、且つ全光線透過率が９５％以上であることが好ましい。視感平均反射率が１．３％を越える場合は、反射防止性能が低下してしまい、外光の映り込みが発生してしまう。一方、視感平均反射率が０．７％未満の場合は、高い反射防止性能を実現するために高屈折率層、低屈折率を積層する必要があり、コスト高となる。また、全光線透過率が９５％未満の場合には、透過型液晶表示装置等の画像装置の表面に設けるのに適さなくなってしまう。

本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０は、ディスプレイ部材、画像表示装置の一部として用いることができる。

次に、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０を用いた第１の偏光板２０について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０を用いた偏光板２０を示す概略断面図である。図２に示すように、本発明の実施の形態に係る偏光板２０は、透明支持基材１１及び第２の基材２２の間に偏光層２３が挟持されている。本発明の実施の形態に係る偏光板２０は、透明支持基材１１の低屈折率層１３が設けられている反対側の面に、偏光層２３、第２の基材２２を備えている。

次に、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０を用いた透過型液晶表示装置６０について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１０を備える透過型液晶表示装置６０を示す概略断面図である。図３に示すように、本発明の実施の形態に係る透過型液晶表示装置６０においては、バックライトユニット５０、第２の偏光板４０、液晶セル３０、反射防止フィルム１０を含む第１の偏光板２０を備えている。このとき、反射防止フィルム１０側が観察側すなわちディスプレイ表面となる。

バックライトユニット５０は、図示しないが光源と光拡散板とを備えている。液晶セル３０は、図示しないが、一方の第３の基材に電極が設けられ、もう一方の第４の基材に電極及びカラーフィルタを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている。第１の偏光板２０及び第２の偏光板４０は液晶セル３０を挟むように設けられる。

また、本発明の実施の形態に係る透過型液晶表示装置６０においては、他の機能性部材を備えても良い。他の機能性部材としては、例えば、バックライトから発せられる光を有効に使うための、拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上フィルムや、液晶セルや偏光板の位相差を補償するための位相差フィルムが挙げられるが、本発明の透過型液晶表示装置６０はこれらに限定されるものではない。

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。

実施例１
まず、図１に示すように、透明支持基材１１としては、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを用意した。

透明支持基材１１の片方の面をＭＦ方式でＥｐｄ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）＝３０００で処理し、その上部にハードコート層・低屈折率層を形成し反射防止フィルムを作成した。これについて、低屈折率層形成直後と耐久性試験後に以下の評価を行った。

このときハードコート層は、以下のように形成した。
紫光 ＵＶ−７６０５Ｂ（日本合成化学社製）１００重量部、イルガキュア１８４（チバガイギー社製）４重量部、酢酸メチル５０重量部、２−ブタノン５０重量部を混合し、ハードコート層形成用塗液を調液し、基材フィルムであるトリアセチルセルロースフィルム上にハードコート層形成用塗液を塗布し、乾燥、紫外線照射をおこない膜厚１０μｍのハードコート層を形成した。

また、低屈折率層は、以下のように形成した。
低屈折率シリカ微粒子（平均粒子径３０ｎｍ）２．４重量部、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１．６重量部、シリコーン系材料としてＴＳＦ４４（東芝ＧＥシリコーン社製）０．２重量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）０．２重量部、溶媒としてイソプロピルアルコール（沸点８２．４℃）７２．２重量部、メチルイソブチルケトン１３．８重量部からなる低屈折率層形成用塗液を用意した。
得られた低屈折率層形成用塗液をハードコート層上に塗布し、塗膜を形成し、その後、オーブンで８０℃で乾燥をおこない、乾燥後、紫外線照射装置により積算光量３８４ｍＪ／ｃｍ^２で硬化し、光学膜厚１２５ｎｍの低屈折率層を形成した。

実施例２
透明支持基材１１の片方の面をＭＦ方式でＥｐｄ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）＝２００００で処理し、その上部に（実施例１）と同様にしてハードコート層・低屈折率層を形成し反射防止フィルムを作成した。これについて、低屈折率層形成直後と耐久性試験後に以下の評価を行った。

実施例３
透明支持基材１１の片方の面をＭＦ方式でＥｐｄ（Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）＝３００で処理し、その上部に（実施例１）と同様にしてハードコート層・低屈折率層を形成し反射防止フィルムを作成した。これについて、低屈折率層形成直後と耐久性試験後に以下の評価を行った。

比較例１
ＲＩＥ処理を施していない透明支持基材１１の片方の面に、その上部に（実施例１）と同様にしてハードコート層・低屈折率層を形成し反射防止フィルムを作成した。これについて、低屈折率層形成直後と耐久性試験後に以下の評価を行った。

［評価］
実施例１、実施例２、実施例３、比較例１で得られた反射防止フィルム１０を低屈折率層形成直後と耐久性試験後について以下の方法で評価した。評価結果は、表１に示す。

（１）機械強度（耐擦傷性）
スチールウール「ボンスター＃００００」（日本スチールウール製）により２００ｇ／ｃｍ^２、５００ｇ／ｃｍ^２で各１０回擦り、傷の有無を目視判定した。判定基準を以下に示す。
○：傷を確認することが出来ない。
△：数本傷を確認できる。
×：傷が多数確認できる。

（２）平均視感反射率
分光光度計Ｕ−４１００（日立製作所製、測定波長３６０〜８００ｎｍ）を用い、平均視感反射率を測定した。なお、比視感度は明所視標準比視感度を用いた。

（３）全光線透過率
ヘーズメーターＮＤＨ２０００（日本電色社製）を用い、全光線透過率を測定した。

（４）密着性（クロスカット試験）
１辺１ｃｍのマスを１００マスになるようカッターナイフで切り込みを入れた部分にセロハンテープを貼り密着させた後、直上に引き上げるにようにして剥離させて密着性を評価した。

表１に示すように、実施例１、実施例２、実施例３においては、耐久性試験後も光学特性、機械的特性、密着性が維持しているが、比較例１では耐久性試験後に前述の３つの諸特性を両立できていない。

本発明の耐久性反射防止フィルムは、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどの画像表示部材または装置、またガラスやプラスチックフィルムからなるウィンドウ、光学レンズ、眼鏡等の表面に好適に使用される。

１０ 反射防止フィルム
１１ 透明支持基材
１２ ハードコート層
１３ 低屈折率層
２０ 偏光板
２２ 基材（第２の基材）
２３ 偏光層
３０ 液晶セル
４０ 偏光板
５０ バックライトユニット
６０ 透過型液晶表示装置

Claims (7)

1. 透明支持基材の少なくとも一方にハードコート層および／または低屈折率層をこの順で備える耐久性反射防止フィルムであって、前記透明支持基材にＲＩＥ処理を施し、その処理面に電離放射線型硬化法によって前記ハードコート層および／または低屈折率層を形成してなることを特徴とする耐久性反射防止フィルム。
2. 前記ＲＩＥ処理が窒素、アルゴン又はその混合ガス雰囲気中で行われることを特徴とする請求項１に記載の耐久性反射防止フィルム。
3. 前記ＲＩＥ処理がＲＦ方式またはＭＦ方式で行われることを特徴とする請求項１または２に記載の耐久性反射防止フィルム。
4. 前記耐久性反射防止フィルムの平均視感反射率が０．７％以上１．３％以下であり、全光線透過率が９５％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐久性反射防止フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の耐久性反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを有することを特徴とするディスプレイ部材、または画像表示装置。
7. 透明支持基材の少なくとも一方にハードコート層および／または低屈折率層をこの順で備える耐久性反射防止フィルムの製造方法であって、前記透明支持基材にＲＩＥ処理を施し、その処理面に電離放射線型硬化法によって前記ハードコート層および／または低屈折率層を形成する工程を有することを特徴とする耐久性反射防止フィルムの製造方法。

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