JP2014092616A

JP2014092616A - 反射防止フィルム

Info

Publication number: JP2014092616A
Application number: JP2012241806A
Authority: JP
Inventors: Wataru Okubo; 航大久保; Keisuke Ogata; 啓介緒方; Nozomi Onaka; 希大中; Yasushi Yabuhara; 靖史薮原
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】反射防止フィルムにおいて、正面からの外光の反射光に色味が付かず、また、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色味を低減することができる反射防止フィルムを提供する。
【解決手段】反射防止フィルムであって、透明支持体と、透明支持体上に設けられ、屈折率が１．４５から１．５４であるハードコート層と、ハードコート層上に設けられ、屈折率が１．５５から１．７５である高屈折率層と、高屈折率層上に設けられ、屈折率が１．２５から１．３５である低屈折率層とを備え、高屈折率層を形成するために用いるバインダー樹脂が、芳香環を含有する樹脂であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はディスプレイなどの表面、およびタッチパネルの偏光板の間に存在するエアギャップ層において、外光が反射することを防止することを目的として設けられる反射防止フィルム、該反射防止フィルムを備える画像表示装置または液晶表示装置、該反射防止フィルムを備える偏光板およびタッチパネルに関する。

一般にディスプレイは、室内外での使用環境を問わず、外光などが入射する環境下で使用される。この外光などの入射光は、ディスプレイ表面などにおいて正反射され、それによる反射像が表示画像と混合することにより、画面表示品質を低下させてしまう。そのため、ディスプレイ表面などに反射防止機能を付与することは必須であり、反射防止機能の高性能化が求められている。

一般に反射防止機能は、透明支持体上に金属酸化物などの透明材料からなる高屈折率層と低屈折率層との繰り返し構造による多層構造の反射防止層を形成することで得られる。これらの多層構造からなる反射防止層は、化学蒸着（ＣＶＤ）法や、物理蒸着（ＰＶＤ）法といった乾式成膜法により形成することができる。乾式成膜法を用いて反射防止層を形成する場合にあっては、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一方、成膜を真空中でおこなうため、生産性が低く、大量生産に適していないという問題を抱えている。一方、反射防止層の形成方法として、大面積化、連続生産、低コスト化が可能である塗液を用いた湿式成膜法による反射防止層の生産が注目されている。

近年モバイル端末の普及が進み、画像表示装置そのものを手元にて操作する場合が増えている。また、日中の屋外においては、屋内にて使用する場合よりも強い外光にさらされるため、屋外でも視認性を損なわない、低反射率の反射防止フィルムが求められている。

また、定置設置型の画像表示装置に用いられる反射防止フィルムの多くは、固定光源からの反射光を低減することが前提となっている。これは、外光の入射角が変化しないことを前提としている。これに対しモバイル端末の場合、屋外での使用や手元での操作があるため、外光の入射が様々な角度から入射し、さらに、視聴者も様々な角度でディスプレイを観察する場合が多くなる。よって、モバイル端末に対して反射防止フィルムを適応しようとした場合、正面からの反射光のみではなく、あらゆる入射角の光源に対しての反射光、特に反射光の色味について検討する必要がある。現状、反射防止フィルムの多くは、定置設置型の画像表示装置に対応した設計となっているため、外光の入射角と反射角が変化することを想定していないフィルム設計となっていることが多い。

ここで、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色味が付くことを低減する反射防止フィルムを実現する手法の一つとして、光学多層膜を用いる手法がある。この反射防止フィルムは、屈折率の異なる複数の層から構成されており、通常、光学２層であれば透明支持体の屈折率よりも高屈折率である高屈折率層と、透明支持体の屈折率よりも低屈折率な低屈折率層とを順に積層したものを指す。また、反射防止フィルムが光学３層であれば前述した光学２層品における、透明支持体と高屈折率層との間に中屈折率層を設けた構成となるのが一般的である。また、高屈折率層と低屈折率層との層数を任意の数だけ増やした多層光学膜の層構成を使用することも原理上可能である。しかし、コストや良品生産率などを考慮した場合は、前述した光学２層品が好適であるといえる。いずれの構成の場合でも、透明支持体の屈折率よりも高屈折率な高屈折率層を積層することは必須である。また、高屈折率層に用いられる材料として、無機微粒子を用いる場合がほとんどである（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１５９６０２号公報

ここで、高屈折率層の材料として無機微粒子を用いて屈折率の向上を図る場合、無機微粒子を膜として固定するためのバインダー樹脂を用いる。高屈折率層の屈折率を高くするには、無機微粒子の使用割合を増やすことで対応できるが、高屈折率層の膜強度や膜均一性の悪化、塗液の安定性など悪影響が出る。このため、反射防止フィルムとしての品質を考慮した場合、無機微粒子の使用割合の上限が決まってしまい、反射防止膜の光学設計の自由度を損なっているという問題があった。

それ故に、本発明は、正面からの反射光の色相を低減するとともに、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色味が付くことを低減し、膜強度や膜均一性が良好である反射防止フィルム、該反射防止フィルムを備える画像表示装置または液晶表示装置、該反射防止フィルムを備える偏光板およびタッチパネルを提供することを目的とする。

反射防止フィルムであって、透明支持体と、透明支持体上に設けられ、屈折率が１．４５から１．５４であるハードコート層と、ハードコート層上に設けられ、屈折率が１．５５から１．７５である高屈折率層と、高屈折率層上に設けられ、屈折率が１．２５から１．３５である低屈折率層とを備え、高屈折率層を形成するために用いるバインダー樹脂が、芳香環を含有する樹脂であることを特徴とする。

芳香環を含有する樹脂が、ビスフェノールＡ骨格を含むことを特徴とする。

ビスフェノールＡ骨格を含む樹脂が、以下の一般式（１）により表されるＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、または、以下の一般式（２）により表されるＰＯ変性ビスフェノールＡジアクリレートであることを特徴とする。

ここで、ｍとｎは、ｍ＋ｎ＝４となる自然数である。

ここで、ａとｂは、ａ＋ｂ＝４となる自然数である。

視感平均反射率が０．０５％以上１．０％以下の範囲内であることを特徴とする。

上述の反射防止フィルムを備えた偏光板。

上述の反射防止フィルムを備えたタッチパネル。

上述の反射防止フィルムを備えた画像表示装置。

上述の反射防止フィルムを備えた液晶表示装置。

本発明によれば、正面からの反射光の色相を低減するとともに、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色味が付くことを低減し、膜強度や膜均一性が良好である反射防止フィルム、該反射防止フィルムを備える画像表示装置または液晶表示装置、該反射防止フィルムを備える偏光板およびタッチパネルを提供することができる。

本発明に係る反射防止フィルム１０の断面模式図

以下、本発明の反射防止フィルムについて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る反射防止フィルム１０の断面模式図である。反射防止フィルム１０は、透明支持体１１上に、ハードコート層１２と、高屈折率層１３と、低屈折率層１４との３層をこの順に積層したものである。このとき、高屈折率層１３と、低屈折率層１４との層数を任意の数だけ増やした多層膜の層構成を使用することも原理上可能である。しかしながら、コストや良品生産率などを考慮した場合、図１のように、透明支持体１１の上の層構成は、ハードコート層１２と、高屈折率層１３と、低屈折率層１４とを積層した３層構成とすることが好適である。また、各層の屈折率の関係は、高屈折率層１３＞ハードコート層１２、透明支持体１１＞低屈折率層１４となっている。

反射防止フィルム１０は、正面からの反射光の色相を低減するとともに、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色味が付くことを低減するために、以下に示す条件を満たすことが好ましい。ＣＩＥ標準光源であるＣ光源の波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの領域における、入射角が５°から４５°の範囲で、入射角と反射角が等しい反射条件における反射光の色相が、ＣＩＥ１９７６Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間において、外光の入射角度が変化した場合でも、反射防止フィルムの反射光の色相をニュートラルカラーとするため、−３≦ａ^＊≦３、−５≦ｂ^＊≦５を満たすことが好ましい。反射光の色相は、いずれの角度においてもａ^＊＝０、ｂ^＊＝０であるほどよいため、−１≦ａ^＊≦１、−１≦ｂ^＊≦１であれば更に好ましい。

このとき、各層の膜厚と屈折率を調整していくことで、反射光の色相パラメータであるａ^＊値、ｂ^＊値を目的の値へ合わせ込むことが出来る。例えば、ハードコート層１２の膜厚は３．０μｍ〜１０μｍであることが好ましい。ハードコート層１２の膜厚が３．０μｍより小さいと、ハードコート層１２の機械強度が低下してしまう。一方、ハードコート層１２の膜厚が１０μｍより大きいと、ハードコート層１２の硬化収縮が強くなり、製造時のライン走行中にシワが入ってしまうなどの不具合は生じてしまう。

また、ハードコート層１２の屈折率は１．４５〜１．５４であることが好ましい。ハードコート層１２の屈折率が１．４５より小さいと、反射防止フィルム１０の反射率が高くなる虞がある。また、ハードコート層１２の他の特性（例えば機械強度）が低下する虞がある。一方、ハードコート層１２の屈折率が１．５４より大きいと、反射防止フィルム１０が、２層構成に近い層構成となってしまい、ニュートラルな反射光の色味が実現不可能となる。

また、高屈折率層１３の膜厚ｄ_２は下記の数式（１）を満たすことが好ましい。高屈折率層１３の膜厚ｄ_２が下記の数式（１）を満たさない場合、ニュートラルな反射光の色味が実現不可能となる。

（１×λ／４）×０．９＜ｎ_２ｄ_２＜（１×λ／４）×１．１・・・（１）
ここで、λは反射防止フィルム１０における、反射防止設計中心波長である。この波長は通常、人間が最も感知しやすい緑色の波長帯（例えば５５０ｎｍ）が選ばれる。

また、高屈折率層１３の屈折率ｎ_２は１．５５〜１．７５であることが好ましい。高屈折率層１３の屈折率ｎ_２が１．５５より小さいと、反射防止フィルム１０が、２層構成に近い層構成となってしまい、ニュートラルな反射光の色味が実現不可能となる。一方、高屈折率層１３の屈折率ｎ_２が１．７５より大きいと、低屈折率層１４との屈折率の差が大きくなりすぎ、反射防止フィルム１０の反射率が上昇する虞がある。

また、低屈折率層１４の膜厚ｄ_１は下記の数式（２）を満たすことが好ましい。低屈折率層１４の膜厚ｄ_１が下記の数式（２）を満たさない場合、ニュートラルな反射光の色味が実現不可能となる。

（２×λ／４）×０．８＜ｎ_１ｄ_１＜（２×λ／４）×１．２・・・（２）
ここで、λは反射防止フィルム１０における、反射防止設計中心波長である。この波長は通常、人間が最も感知しやすい緑色の波長帯（例えば５５０ｎｍ）が選ばれる。

また、低屈折率層１４の屈折率ｎ_１は１．２５〜１．３５あることが好ましい。低屈折率層１４の屈折率ｎ_１が１．２５より小さいと、低屈折率層１４の他の特性（例えば機械強度）が低下する虞がある。一方、低屈折率層１４の屈折率ｎ_１が１．３５より大きいと、反射防止フィルム１０の反射率が高くなり、反射防止フィルム１０の反射防止効果が低下してしまう。

また、反射防止フィルム１０の視感平均反射率は、０．０５％以上１．０％以下の範囲内であることが好ましい。反射防止フィルム１０の視感平均反射率が０．０５％より小さいと、反射防止フィルム１０の各層の屈折率設計が困難となる可能性がある。一方、反射防止フィルム１０の視感平均反射率が１．０％より大きいと、反射防止フィルム１０の反射防止効果が低下し、ディスプレイ装置に反射防止フィルム１０を用いた場合、視認性が低下してしまう。

透明支持体１１としては、透明性や光の屈折率などの光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性を考慮して、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファンなどのセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロンなどのポリアミド系、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコールなどの有機高分子からなるものが用いられる。特に、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートが好ましい。中でも、トリアセチルセルロースにあっては、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから各種ディスプレイに対し好適に用いることができる。

さらに、透明支持体１１として、上述の有機高分子に公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤などを添加することにより機能を付加させたものも使用できる。また、透明支持体１１は、上記の有機高分子から選ばれる１種または２種以上の混合物、または重合体からなるものでもよく、複数の層を積層させたものを用いてもよい。

なお、透明支持体１１の厚みは２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲であることが好ましく、さらには、２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲であることが好ましい。

ハードコート層１２としては、アクリル系材料と、電離放射線型材料と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単官能、２官能または３官能以上の（メタ）アクリレート化合物と、ジイソシアネートと多価アルコールおよ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などと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とを使用することができる。電離放射線型材料としては、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などを用いることができる。

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「ウレタンメタクリレート」の両方を示している。

上述の単官能の（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）アクリレートなどが挙げられる。

上述の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）アクリレートなどが挙げられる。

上述の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）アクリレートなどのトリ（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）アクリレートなどの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）アクリレートなどの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などが挙げられる。

アクリル系材料の中でも、所望する分子量、分子構造を設計でき、形成されるハードコート層１２の物性のバランスを容易にとることが可能であるといった理由から、多官能ウレタンアクリレートを好適に用いることができる。多官能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およ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などや、日本合成化学社製、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、ＵＶ−７６５０Ｂなどや、新中村化学社製、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、ＵＡ−１００Ｈ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１５ＨＡ、ＵＡ−３２Ｐ、Ｕ−３２４Ａなどや、ダイセルユーシービー社製、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０Ｋ、Ｅｂｅｃｒｙｌ−５１２９などや、根上工業社製、ＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＢ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳなどを挙げることができるが、この限りではない。

また、電離放射線硬化型材料は紫外線により硬化されるため、ハードコート層１２形成用塗液には、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よく、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〜１０重量部、好ましくは１重量部〜７重量部、さらに好ましくは１重量部〜５重量部である。

さらに、ハードコート層１２形成用塗液には、必要に応じて、溶媒や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などのエーテル類、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などのケトン類、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−プチロラクトンなどのエステル類、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などのセロソルブ類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール類の中から、ハードコート層１２形成用塗液の塗工適正などを考慮して、適宜選択し用いることができる。また、添加剤としては、例えば、表面調整剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤、泡消剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、重合禁止剤などを用いることができる。

次に、高屈折率層１３としては、金属アルコキシド、シランカップリング剤、有機樹脂のうちいずれか１種類もしくは複数組み合わせたバインダー樹脂からなり、バインダー樹脂に、金属微粒子や有機微粒子を添加したものを用いることができる。これらの成分は、要求される有機系コーティング層の屈折率により適宜選択し、材料の組み合わせ、混合比などにより高屈折率層１３の屈折率を調整する。

高屈折率層１３を形成するために用いるバインダー樹脂としては、芳香環を含有する樹脂を用いることができる。好ましくは、１．５０以上の屈折率を有する樹脂を用いる。芳香環を含有する樹脂としては、例えば、フェノール樹脂（ビスフェノールＡ・ビスフェノールＦ・ビスフェノールＳなど）、オキセタン樹脂などを用いることができる。

上記の芳香環を含有する樹脂の中では、ビスフェノールＡ含有のアクリレートを、好適に用いることができる。具体的には、下記の化学式（１）で示す、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート（ＣＡＳ番号：６４４０１−０２−１）や、下記の化学式（２）で示す、ＰＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート（ＣＡＳ番号：６１７２２−２８−９）などを用いることができる。

ここで、ｍとｎは、ｍ＋ｎ＝４となる自然数である。

ここで、ａとｂは、ａ＋ｂ＝４となる自然数である。

バインダー樹脂は、上記に加え、ハードコート層１２形成用塗液として用いられるアクリル系材料を混合し併用することができる。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およ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などと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などを混合し使用することができる。

バインダー樹脂に添加する金属微粒子や有機微粒子としては、例えば、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｚｎなどの金属アルコキシドや、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモンなどの金属微粒子を用いることができる。特に、酸化アンチモンを好適に用いることができる。

バインダー樹脂の希釈溶媒として用いられるものは、特に限定されないが、組成物の安定性、ハードコート層１２に対する濡れ性、揮発性などを考慮して、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２−メトキシエタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコールなどのグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトールなどのグリコールエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。また、希釈溶媒は１種類のみならず２種類以上の混合物として用いてもよい。

次に、本発明の反射防止フィルムにおける低屈折率層１４としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦまたはＡｌＦ（いずれも、屈折率１．４）、または、Ｎａ３ＡｌＦ６（氷晶石、屈折率１．３３）など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あっては、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。

また、低屈折率層１４に用い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。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、低屈折率層が白化して反射防止フィルムの透明性が低下する傾向にある。一方、粒径が１ｎｍ未満の場合、粒子の凝集による低屈折率層における粒子の不均一性などの問題が生じる。

また、低屈折率層１４を形成するためのバインダマトリックス形成材料としては、電離放射線硬化型材料を用いることができる。電離放射線硬化型材料としては、ハードコート層１２形成用塗液に含まれる電離放射線硬化型材料として例示した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単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およ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などと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、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などを用いることができる。また、適宜これらの樹脂がフッ素化されたものでも構わない。

ハードコート層１２、高屈折率層１３および低屈折率層１４の塗工方法としては、スプレー法、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、グラビア印刷法、ダイコート法、インクジェット法など既存の塗布方法を採用することができる。しかしながら、塗工方法は、特に限定されるものではない。

以上に述べた透明支持体１１と、ハードコート層１２と、高屈折率層１３と、低屈折率層１４とにより反射防止フィルム１０が形成される。反射防止フィルム１０にはさらに、高屈折率層１３が形成されている側とは反対側の透明支持体１１の面に偏光層と、第２の透明支持体とを設けることにより、偏光板を構成することができる。偏光層としては、例えば、ヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。また、第２の透明支持体としては、反射防止フィルム１０に用いる透明支持体を用いることができ、トリアセチルセルロースからなるフィルムを好適に用いることができる。反射防止フィルム１０および第２の透明支持体には、偏光層と貼りあわされる前に、ケン化処理が行われる。ケン化処理は、反射防止フィルム１０および第２の透明支持体をアルカリ溶液に浸漬することにより行う。この際に用いるアルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などを用いることができる。

なお、反射防止フィルム１０が偏光板化された場合、透過型液晶ディスプレイの最前面、すなわち、観察側の最表面に反射防止層が位置するように設けられる。

また、反射防止フィルム１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、タッチパネルなどの画像表示装置または液晶表示装置の表面に好適に用いることができる。

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、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

＜１．ハードコート層形成用塗液の調製＞
（ハードコート層形成用塗液１）
ジペンタエリスリトールトリアクリレート２５質量部と、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２５質量部と、ウレタンアクリレート５０質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）５質量部とを用い、これらをアセトンに溶解してハードコート層形成用塗液１を調製した。

（ハードコート層形成用塗液２）
ジペンタエリスリトールトリアクリレート１５質量部と、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２５質量部と、ＬＩＮＣ１６２Ａ（共栄社化学社製）６０質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）５質量部とを用い、これらをアセトンに溶解してハードコート層形成用塗液２を調製した。

（ハードコート層形成用塗液３）
ジペンタエリスリトールトリアクリレート５０質量部と、ペンタエリスリトールテトラアクリレート３０質量部と、ウレタンアクリレート１０質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）４０質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）５質量部とを用い、これらをアセトンに溶解してハードコート層形成用塗液３を調製した。

＜２．高屈折率層形成用塗液の調製＞
（高屈折率層形成用塗液１）
ビスコート＃７００（大阪有機化学工業（株）製）３質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）１８質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン７９重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液１を調製した。

（高屈折率層形成用塗液２）
ライトアクリレートＢＰ−４ＰＡ（共栄社化学社製）３質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）１８質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン７９重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液２を調製した。

（高屈折率層形成用塗液３）
ＯＸＴ−１２１（東亜合成（株）製）３質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）１８質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン７９重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液３を調製した。

（高屈折率層形成用塗液４）
ビスコート＃７００（大阪有機化学工業（株）製）２．２５質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）２１質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン８２重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液４を調製した。

（高屈折率層形成用塗液５）
ビスコート＃７００（大阪有機化学工業（株）製）６質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）６質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン７９重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液５を調製した。

（高屈折率層形成用塗液６）
ジペンタエリスリトールトリアクリレート３質量部と、酸化アンチモン微粒子分散液（固形分２５％、溶剤：メチルイソブチルケトン）１８質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．１質量部とを用い、これらを、メチルイソブチルケトン７９重量部を用いて希釈して高屈折率層形成用塗液６を調製した。

＜３．低屈折率層形成用塗液の調製＞
（低屈折率層形成用塗液１）
多孔質シリカ微粒子分散液（固形分２０％、溶剤：メチルイソブチルケトン）８１．９質量部と、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名：ＤＰＥＡ−１２、日本化薬製）３．６質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．０７質量部と、アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル（商品名：ＴＳＦ４４６０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（株）製）０．２０質量部とを、溶媒であるメチルイソブチルケトン８０重量部を用いて希釈して低屈折率層形成用塗液１を調製した。

（低屈折率層形成用塗液２）
多孔質シリカ微粒子分散液（固形分２０％、溶剤：メチルイソブチルケトン）９０質量部と、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名：ＤＰＥＡ−１２、日本化薬製）２質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．０７質量部と、アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル（商品名：ＴＳＦ４４６０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（株）製）０．２０質量部とを、溶媒であるメチルイソブチルケトン８０重量部を用いて希釈して低屈折率層形成用塗液２を調製した。

（低屈折率層形成用塗液３）
多孔質シリカ微粒子分散液（固形分２０％、溶剤：メチルイソブチルケトン）５０質量部と、ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名：ＤＰＥＡ−１２、日本化薬製）１０質量部と、光重合開始剤（商品名；イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社製）０．０７質量部と、アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル（商品名：ＴＳＦ４４６０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（株）製）０．２０質量部とを、溶媒であるメチルイソブチルケトン８０重量部を用いて希釈して低屈折率層形成用塗液３を調製した。

＜実施例１＞
（ハードコート層の形成）
トリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム製：膜厚６０μｍ）の片面に、ハードコート層形成用塗液１を塗布し、６５℃、３０秒の条件でオーブンを用いて乾燥した。乾燥後、紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量２００ｍＪ／ｍ^２で紫外線照射をおこなうことにより、乾燥膜厚５μｍの透明なハードコート層を形成させた。ハードコート層の屈折率は１．５２であった。

（高屈折率層の形成）
上記方法にて形成したハードコート層上に、高屈折率層形成用塗液１を乾燥後の膜厚が１６５ｎｍとなるように塗布した。紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量３５０ｍＪ／ｍ^２で紫外線照射をおこなって硬化させて高屈折率層を形成した。高屈折率層の屈折率は、波長５５０ｎｍにおいて１．６４であった。

（低屈折率層の形成）
上記方法にて形成した高屈折率層上に、低屈折率層形成用塗液１を乾燥後の膜厚が１０５ｎｍとなるように塗布した。紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量３００ｍＪ／ｍ^２で紫外線照射をおこなって硬化させて低屈折率層を形成し、反射防止フィルムを作製した。低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜実施例２＞
実施例２では、高屈折率層の形成において、高屈折率用形成用塗液２を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．６３、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜実施例３＞
実施例３では、高屈折率層の形成において、高屈折率用形成用塗液３を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．６０、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜比較例１＞
比較例１では、ハードコート層の形成において、ハードコート層形成用塗液２を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．４４、高屈折率層の屈折率は１．６４、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜比較例２＞
比較例２では、ハードコート層の形成において、ハードコート層形成用塗液３を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５６、高屈折率層の屈折率は１．６４、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜比較例３＞
比較例３では、高屈折率層の形成において、高屈折率用形成用塗液４を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．５４、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜比較例４＞
比較例４では、高屈折率層の形成において、高屈折率用形成用塗液５を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．７９、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

＜比較例５＞
比較例５では、低屈折率層の形成において、低屈折率用形成用塗液２を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製したが、低屈折率層を製膜することができなかった。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．６４であった。

＜比較例６＞
比較例６では、低屈折率層の形成において、低屈折率用形成用塗液３を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．６４、低屈折率層の屈折率は１．４０であった。

＜比較例７＞
比較例７では、高屈折率層の形成において、高屈折率用形成用塗液６を用い、低屈折率層の形成において、低屈折率用形成用塗液２を用いる以外は、実施例１と同様に反射防止フィルムを作製した。このときの、ハードコート層の屈折率は１．５２、高屈折率層の屈折率は１．６１、低屈折率層の屈折率は１．２７であった。

実施例１〜３および比較例１〜７で作製した反射防止フィルムについて、以下の方法で評価を行った。

（塗布ムラ）
作製した反射防止フィルムに対し、塗布膜の面内均一性を評価した。塗布膜の面内均一性は、作製した反射防止フィルムにおいて、低屈折率層が形成されていない面に、つや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置を行った後に、目視にて評価を行った。判定基準を以下に示す。
○：ムラなし
×：ムラあり

（機械強度）
作製した反射防止フィルムの塗布膜の機械強度は、低屈折率層表面をスチールウール〔ボンスター＃００００：日本スチールウール（株）製〕により２００ｇ/ｃｍ^２、３００ｇ/ｃｍ^２、４００ｇ/ｃｍ^２、５００ｇ/ｃｍ^２でそれぞれ１０回擦り、傷の有無を目視評価した（スチールウール試験）。判定基準を以下に示す。
○：傷なし
△：薄く傷あり
×：傷あり

（平均視感反射率）
作製した反射防止フィルムの低屈折率層表面について、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）を用い、入射角５°における分光反射率を測定した。また、得られた分光反射率曲線からＪＩＳＲ３１０６に従って視感平均反射率を求めた。なお、測定の際には透明支持体であるトリアセチルセルロースフィルムのうち、低屈折率層の形成されていない面につや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置をおこなった。

（反射光の色相）
作製した反射防止フィルムの低屈折率層表面について、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４１００）を用い、入射角５°における分光反射率を測定し、得られた分光反射率曲線から反射光の色相を求め、この色相がＣＩＥ１９７６Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間において、−３≦ａ^＊≦３、−５≦ｂ^＊≦５を満たすかどうかを判定した。なお、測定の際には透明支持体であるトリアセチルセルロースフィルムのうち低屈折率層の形成されていない面につや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置をおこなった。判定基準を以下に示す。
○：反射色相を満たす
△：一部面内で反射色相を満たす
×：反射色相を満たさない

実施例１〜３および比較例１〜７で作製した反射防止フィルムの作成条件と、上記の方法で行った評価結果とを、以下の表１に示す。

表１の結果より、実施例１〜実施例３で作製した反射防止フィルムは、良好な性能を示した。また、比較例１〜４および比較例６に関しては、ＣＩＥ標準光源であるＣ光源の波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの領域における、入射角が５°から４５°の範囲で、入射角と反射角が等しい反射条件における反射光の色相が、ＣＩＥ１９７６Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間において、−３≦ａ^＊≦３、−５≦ｂ^＊≦５を満たしておらず、反射光に色味が付く結果となった。また、比較例５については、低屈折率層の製膜ができなかった。これは、低屈折率層を構成するバインダー樹脂が膜組成に対して不足していたためであると考えられる。また、比較例７に関しては、作製した反射防止フィルムの一部面内にて反射光の色相の達成を確認したが、高屈折率層を構成する酸化アンチモン微粒子の比率が高いため、塗工液の微粒子分散性が悪化し、製膜した際の面内均一性が悪化したために、起こったものと考えられる。また、高屈折率層を構成するバインダー樹脂が膜組成に対して不足していたため、膜強度も低下する結果となった。

本発明における反射防止フィルムは、反射防止フィルム表面での視感平均反射率を０．０５％以上１．０％以下の範囲内にすることができ、正面からの反射光の色相を低減するとともに、様々な角度から入射する外光の反射光に対しても色相を低減することができる。

本発明の反射防止フィルムは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイパネルなどの表示装置に用いられる反射防止フィルムとして利用できる。

１０反射防止フィルム
１１透明支持体
１２ハードコート層
１３高屈折率層
１４低屈折率層

Claims

反射防止フィルムであって、
透明支持体と、
前記透明支持体上に設けられ、屈折率が１．４５から１．５４であるハードコート層と、
前記ハードコート層上に設けられ、屈折率が１．５５から１．７５である高屈折率層と、
前記高屈折率層上に設けられ、屈折率が１．２５から１．３５である低屈折率層とを備え、
前記高屈折率層を形成するために用いるバインダー樹脂が、芳香環を含有する樹脂であることを特徴とする、反射防止フィルム。
前記芳香環を含有する樹脂が、ビスフェノールＡ骨格を含むことを特徴とする、請求項１に記載の反射防止フィルム。
前記ビスフェノールＡ骨格を含む樹脂が、以下の一般式（１）により表されるＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、または、以下の一般式（２）により表されるＰＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート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。

ここで、ｍとｎは、ｍ＋ｎ＝４となる自然数である。

ここで、ａとｂは、ａ＋ｂ＝４となる自然数である。
視感平均反射率が０．０５％以上１．０％以下の範囲内であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の反射防止フィルム。
請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを備えた偏光板。
請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを備えたタッチパネル。
請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを備えた画像表示装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムを備えた液晶表示装置。