JP3490214B2 - 反射防止フィルム - Google Patents

反射防止フィルム

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイの表
示画面表面に設けられた偏光フィルムなどの上に適用さ
れる反射防止フィルムに係り、特に、可視光の反射防止
性能に優れ、かつ、反射防止層中の層間の密着性に優
れ、下地となるハードコート層に対する応力の小さな反
射防止フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディスプレイの多くは室内外を問
わず外光が入射するような環境下で使用され、この入射
光はディスプレイ内部において正反射され光源の虚像を
表示画面上に再生したり、表示光に混合して表示品質を
低下させている。
【0003】これらを防止するため、表示画面上に凹凸
を設け乱反射させたり、本発明のような高屈折率と低屈
折率の材料を交互に、屈折率(以下nと略称する)と形
状膜厚(以下dと略称する)の積におけるnを均一に積
層して構成される反射防止膜が利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乱反射
させる方法では、ディスプレイ上の画像がぼやけて見え
たりして、反射防止膜に比較すると十分であるとはいえ
ない。さらに、通常の厚さ方向に対してnの値の均一な
積層体では、界面において強固なゆえに脆性が強く、応
力が大きく、それにより作製した層では、密着性のみな
らずフィルム基材との密着性ならびに硬さの緩和のため
に設けたハードコート層との応力の差による耐性の劣化
が生じ、クラックが発生し、品質の悪化を招くことがあ
る。
【0005】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、その課題とするところは、可視光の反射
防止性能に優れ、かつ、反射防止層中の層間密着性の良
い、下地となるハードコート層に対する応力の小さな反
射防止フィルムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
基材上に、ハードコート層、屈折率の異なる無機化合物
を積層した反射防止層、撥水層、を順次積層した反射防
止フィルムであって、該屈折率の異なる各々の無機化合
物層が、光学膜厚(屈折率と形状膜厚の積)の入射角依
存性を利用した成膜方法で成膜されてなり、かつ屈折率
の異なる各々の無機化合物層の光学膜厚において、厚さ
方向の屈折率の値が不均一で、かつ界面付近で低下して
いることを特徴とする反射防止フィルムである。
【0007】また、第2の発明は、前記屈折率の異なる
無機化合物を積層した反射防止層中の高屈折率(n>
1.9)材料が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
タンタル、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ハフニウ
ム、酸化セリウム、酸化錫のいずれかであることを特徴
とする反射防止フィルムである。
【0008】また、第3の発明は、前記屈折率の異なる
無機化合物を積層した反射防止層中の低屈折率(n<
1.6)材料が、酸化珪素、フッ化マグネシウム、フッ
化カルシウムのいずれかであることを特徴とする反射防
止フィルムである。
【0009】また、第4の発明は、前記屈折率の異なる
無機化合物を積層した反射防止層の層数が、2層以上で
あることを特徴とする反射防止フィルムである。
【0010】また、第5の発明は、前記ハードコート層
が、光拡散性を有することを特徴とする反射防止フィル
ムである。
【0011】上記のように本発明によれば、屈折率の異
なる各々の無機化合物層の厚さ方向の屈折率を不均一に
したことにより、可視光での反射率を0.5%程度にす
ることができる。また、高屈折率材料と低屈折率材料を
交互に積層した反射防止層とし、その反射防止層の層数
を2層以上としたことにより、一層高性能の反射防止フ
ィルムが得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の反射防止フィルムの一例
を図1に示し、詳細に説明する。この実施の形態に係る
反射防止フィルム1は、図1に示すように基材2にハー
ドコート層3、反射防止層4、撥水層5が順次積層され
て構成されている。さらに、41は高屈折率材料層、4
2は低屈折率材料層である。
【0013】なお、41、42の各材料層の屈折率は図
2に示すように不均一となっており、n×dとしては一
定の値をとるように設計されている。
【0014】本発明における基材2は、透明なプラスチ
ックフィルムであれば良く、目的に応じて適宜選択され
るものである。ディスプレイの表面に使用するものであ
れば、複屈折のないものが要求され、例えば、ポリカー
ボネート、トリアセチルセルロース、ポリエーテルスル
ホン、ポリメチルメタアクリレートなどが挙げられる
が、ポリエチレンテレフタレートなど汎用性のあるフィ
ルムであっても構わない。その厚さは用途に応じて適宜
選定されるものである。
【0015】本発明におけるハードコート層3は、透明
性があり、基材2の屈折率とその屈折率の値が等しいこ
とが望ましいが、厚さが5μm以上あれば、基材の屈折
率とハードコート層の屈折率が同じである必要はない。
また、材質としては、密着性、硬さなどの要求性能を満
たすものであればいかなるものでも良いが、特には、紫
外線硬化型のアクリル樹脂、シリコン樹脂が好ましく使
用できる。
【0016】さらに、光を散乱させるための材料は透明
粉末が好ましく、その透明粉末としては、例えば、透明
顔料が利用でき、このような透明顔料としては、酸化チ
タン、酸化珪素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等の無機
化合物、硫酸バリウム等の無機塩、フッ化マグネシウ
ム、フッ化カルシウム等のフッ化物等が挙げられる。ま
た、上記透明粉末としては、ポリジビニルベンゼン、ポ
リスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂粉
末、これらの樹脂から構成される中空のビーズ、あるい
はこれらの樹脂または、その中空ビーズの表面に表面処
理を施した粉末等を利用することができる。このような
透明粉末は、上記透明樹脂中で適当な大きさの平均粒径
を有するものであれば良く、好ましくは、3μm程度が
望ましい。これらは、基材に対して、平滑に、かつ、均
一に塗布されるものであり、塗布方法はいかなる方法で
あっても構わない。
【0017】本発明における反射防止層4は、高屈折率
材料41と、低屈折率材料42を交互に所定の光学膜厚
で積層させることにより機能を発現するものである。高
屈折材料とはn>1.9のものであり、低屈折率材料と
はn<1.6のものである。積層する層数は、一層でも
条件を満たすものであれば良いが、一層では反射率が
0.5%以下となる可視域での波長領域が狭く、2層以
上積層させることにより、広げることができ、4層〜5
層積層させることがより好ましい。材料は、既述の通
り、高屈折率材料として酸化チタン、酸化ジルコニウ
ム、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ハ
フニウム、酸化セリウム、酸化錫、低屈折率材料として
酸化珪素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムをそ
れぞれ特定したが、材料間の密着性、すなわち層間で応
力の緩和(相殺)できるものであれば、上記した以外の
材料であっても構わない。本発明を実施させる、すなわ
ち、nを不均一にするための成膜方法としては、成膜粒
子を基材に対して斜め入射できる方法が好ましく、nの
値の入射角依存性を利用して成膜できる方法が好まし
い。さらには導入ガスの量によってもnを変えることが
できる。すなわち、スパッタリング法よりも蒸着法の方
がより好ましく、その際、適宜反応性蒸着あるいはプラ
ズマやイオンビームなどによるアシスト蒸着を施しても
構わない。さらにはガス組成を適当に変化させたCVD
法であっても構わず、フィルム基材にダメージを与える
ことなく目的の性能を達することができるものであれ
ば、いかなる成膜方法を用いても構わない。
【0018】本発明における撥水層5は、本発明の反射
防止層4を保護し、かつ、防汚染性能を高めるものであ
り、要求性能を満たすものであればいかなる材料であっ
ても構わない。撥水層の厚さは、反射防止層4の機能を
阻害しないように設定しなければならず、好ましくは2
0μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。材
料としては、疎水基を有する化合物が良く、例としてパ
ーフルオロシラン、フルオロカーボン等が挙げられ、材
料に応じて蒸着、スパッタリングなどの物理的気相析出
法、CVDなどの化学気相析出法を用いることができ
る。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例をさらに具体的に説明
する。 〈実施例1〉先ず、基材2である厚さ80μmのトリア
セチルセルロースフィルムに、紫外線硬化型のアクリル
樹脂をマイクログラビアコート法により塗布し、厚さ5
μmのハードコート層3を形成させた。つぎに、高屈折
率材料41として酸化チタン(TiO2 )を、また低屈
折率材料42として二酸化珪素(SiO2 )をそれぞれ
選択し、ハードコート層3の上に、各2層ずつ交互に、
次に示すようなnd値(光学)で、プラズマアシスト蒸
着法により、高屈折率材料41と低屈折率材料42が交
互に積層された反射防止層4を形成させた。ついで、こ
うして形成させた反射防止層4の上に、パーフルオロシ
ランをCVD法により5μm程度形成させ、撥水層5と
した。このようにして、80μm厚トリアセチルセルロ
ースフィルム(2)/5μm厚紫外線硬化型アクリル樹
脂(3)/45nm厚TiO2 (41)/55nm厚S
iO2 (42)/105nm厚TiO2 (41)/14
0nm厚SiO2 (42)/5μm厚パーフルオロシラ
ン(5)構成からなる反射防止フィルム(1)が作製さ
れた。ここでいうTiO2 層、SiO2 層の膜厚は光学
膜厚(nd)を示す。また、この膜厚値は各々の屈折率
の不均質の状態によって調節し、反射率が低下するよう
に適宜変更できる。
【0020】〈比較例1〉基材、ハードコート層、高屈
折率材料、低屈折率材料、反射防止層の積層順序と積層
数、撥水層は実施例1と同一で、高屈折率材料、低屈折
率材料の入射角を一定にして、実施例1と同様の方法で
成膜し、反射防止フィルム2を得た(詳細なフィルム作
製方法は省略する)。
【0021】以上のようにして作製した2種類の反射防
止フィルムの可視スペクトルの測定と外観及び性能検査
を下記する条件で測定した。その結果を図3および表1
に示す。 可視スペクトルの測定;分光光度計(絶対正反射)によ
る測定。 外観及び性能検査 ;60°C、90%RH.の雰囲
気下に500時間放置後、目視によるクラックの発生状
態チェックと、可視スペクトルの測定を行う。
【0022】
【表1】
【0023】図3および表1を考察すると、本発明の実
施例1では、550nmにおける反射率は0.5%であ
り、60°C、90%RH.の雰囲気下に500時間放
置後もクラックの発生は認められず、可視スペクトルの
測定でも、550nmにおける反射率は0.5%であっ
た。一方比較例1では、550nmにおける反射率は1
〜3%であり、60°C、90%RH.の雰囲気下に5
00時間放置後はクラックの発生が認められ、可視スペ
クトルの測定では、550nmにおける反射率が1〜3
%となり、性能検査も不良であった。
【0024】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、屈折率の
異なる各々の無機化合物の光学膜厚(nd)において、
その層の厚さ方向の屈折率(n)の値が斜め入射あるい
、さらにガス供給量あるいは成膜を工夫する結果とし
て不均一であることにより、優れた耐性、応力緩和等を
有する反射防止フィルムが得られた。また、0.5%以
下の反射率を有し、かつ、密着性等の耐性の向上がはか
れたので、ディスプレイの表示画面表面の反射材料とし
て有望なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す反射防止フィルムの層
構成を断面で表した説明図である。
【図2】実施例1と比較例1の屈折率曲線を比較した説
明図である。
【図3】本発明の一実施例を示す反射防止フィルムのス
ペクトル図である。
【符号の説明】
1‥‥反射防止フィルム 2‥‥フィルム基材 3‥‥ハードコート層 4‥‥反射防止層 5‥‥撥水層 41‥‥高屈折率材料層 42‥‥低屈折率材料層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−17421(JP,A) 特開 平7−56001(JP,A) 特開 平7−16940(JP,A) 特開 平7−56003(JP,A) 特開 昭64−3601(JP,A) 特開 平7−104280(JP,A) 特開 平5−80202(JP,A) 特開 平7−333403(JP,A) 特開 平2−234101(JP,A) 特開 平7−27902(JP,A) 特開 平2−99901(JP,A) 特開 平2−245702(JP,A) 特開 昭56−113101(JP,A) 特開 昭63−71801(JP,A) 特開 昭60−67901(JP,A) 特開 昭59−228201(JP,A) 特開 昭53−7252(JP,A) 特開 平3−180472(JP,A) 特開 昭49−69340(JP,A) 特公 昭52−6173(JP,B2) 特表 平3−504771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 1/10 - 1/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材上に、ハードコート層、屈折率の異な
    る無機化合物を積層した反射防止層、撥水層、を順次積
    層した反射防止フィルムであって、該屈折率の異なる各
    々の無機化合物層が、光学膜厚(屈折率と形状膜厚の
    積)の入射角依存性を利用した成膜方法で成膜されてな
    り、かつ屈折率の異なる各々の無機化合物層の光学膜厚
    において、厚さ方向の屈折率の値が不均一で、かつ界面
    付近で低下していることを特徴とする反射防止フィル
    ム。
  2. 【請求項2】前記屈折率の異なる無機化合物を積層した
    反射防止層中の高屈折率(屈折率1.9以上)材料が、
    酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化亜
    鉛、酸化インジウム、酸化ハフニウム、酸化セリウム、
    酸化錫のいずれかで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。
  3. 【請求項3】前記屈折率の異なる無機化合物を積層した
    反射防止層中の低屈折率(屈折率1.6以下)材料が、
    酸化珪素、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムのい
    ずれかで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。
  4. 【請求項4】前記屈折率の異なる無機化合物を積層した
    反射防止層の層数が、2層以上であることを特徴とする
    請求項1、2または3記載の反射防止フィルム。
  5. 【請求項5】前記ハードコート層が、光拡散性を有する
    ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の反射
    防止フィルム。
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WO2010095568A1 (ja) 2009-02-20 2010-08-26 凸版印刷株式会社 位相型回折素子、その製造方法、および撮像装置

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