JP5884586B2 - 反射防止フィルム、表示装置、及びタッチパネル一体型表示装置 - Google Patents
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Description
反射防止フィルムは、一般に透明樹脂基材の上に、ハードコート層、高屈折率層、中屈折率層、低屈折率層などの光学的機能層を積層して形成されている。この反射防止フィルムは、可視光の広範囲にわたる反射防止効果を有し、ディスプレイ表面に貼り合せる等により使用される。
〔1〕シクロオレフィンフィルムの少なくとも一方の表面に、ハードコート層及び低屈折率層をこの順で積層した反射防止フィルムであって、
低屈折率層が、少なくとも紫外線硬化樹脂、中空微粒子、及びアルコール変性反応性シリコーン化合物を含み、
アルコール変性反応性シリコーン化合物は、紫外線硬化樹脂100重量部に対し、1.0重量部以上20.0重量部以下含有することを特徴とする反射防止フィルム。
〔3〕前記アルコール変性反応性シリコーン化合物の屈折率が1.43以下であることを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載の反射防止フィルム。
〔5〕〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の反射防止フィルムを用いたフラットパネル表示装置またはタッチパネル一体型表示装置。
である。
本発明のハードコートフィルムは、シクロオレフィン系重合体からなるシクロオレフィンフィルムを用いる。シクロオレフィン系重合体としては、特開平3−14882号や特開平3−122137号、特開平4−63807号などで公知の樹脂であり、具体的には、ノルボルネン系単量体の開環重合体、その水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加型重合体、ノルボルネン系単量体とオレフィンの付加型重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂、これらの重合体の変性物などが挙げられる。より具体的には、日本ゼオン(株)製のゼオネックスやゼオノア(ノルボルネン系樹脂)、住友ベークライト(株)製 スミライトFS1700、JSR(株)製 アートン(変性ノルボルネン系樹脂)、三井化学(株)製 アペル(環状オレフィン共重合体)、Ticona社製の Topas(環状オレフィン共重合体)、日立化成(株)製 オプトレッツOZ1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂)等が挙げられる。
本発明の実施形態において、シクロオレフィンフィルムの屈折率より低い層を低屈折率層という。低屈折率層の屈折率としては、23 ℃ 、波長550nm で1.30 以上 1.45以下の範囲のものが好ましい。より好ましくは、1.35以上1.40以下の範囲である。
本発明で低屈折率層の形成に用いるアルコール変性反応性シリコーン化合物は、ポリシロキサンの側鎖、片末端または両末端に水酸基で置換された反応性タイプの変性シリコーン化合物である。例えば、東レ・ダウコーニング社製のSF8428、BY16−201、BY16−004、SF8427、信越シリコーン社製のX−22−4039、X−22−4015、X−22−160S、KF−6001、KF−6002、KF−6003、X−22−170BX,X−22−170DX、モメンティンブ社製XF42−B0970が挙げられる。
官能基当量(g/mol)=分子量/水酸基価(mgKOH/g)
水酸価量=((A−B)×f×28.05)/試料(g)+酸価
A:空試験に用いた0.5mol/l水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
B:滴定に用いた0.5mol/l水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
f:ファクター
本発明で低屈折率層の形成に用いる紫外線硬化アクリル樹脂は、通常用いられる紫外線硬化型樹脂成分であれば特に制限されない。ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、紫外線硬化樹脂などの重合体またはこれらの重合体を形成する際に用いられるモノマーおよび/またはオリゴマーなどが挙げられる。紫外線硬化型アクリル樹脂成分の具体例としては、多官能(メタ)アクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物よりなるものが好ましい。ここで(メタ)アクリルとはアクリルとメタクリルを示す。
本発明の低屈折率層に使用される中空微粒子は、特に制限されないが、無機中空微粒子が好ましい。無機中空微粒子を構成する無機化合物としては、SiO2、Al2O3、B2O3、TiO2、ZrO2、SnO2、Ce2O3、P2O5、Sb2O3、MoO3、ZnO2、WO3、TiO2−Al2O3、TiO2−ZrO2、In2O3−SnO2、Sb2O3−SnO2などを例示することができる。なお、上記「−」は、複合酸化物であることを示す。この中でも、特にシリカ系の中空微粒子が好ましい。この多孔質物質の細孔内にも上記溶媒あるいは気体が存在してもよい。このときの核粒子の構成成分の除去量が多くなると、中空微粒子の中空部分の容積が増大して屈折率の低い中空粒子が得られるため、当該中空粒子を用いることにより低屈折率層を簡単に得ることができ、反射防止性能に優れたものとすることができる。
低屈折率層組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、前記紫外線硬化樹脂、前記中空微粒子、前記アルコール変性反応シリコーン化合物のほかに、光増感剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤を添加してもよい。
本発明において低屈折率層は、シクロオレフィンフィルム上に直接または他の層を介して形成されるハードコート層上に形成される。ハードコート層を形成する材料としては、JIS K5700に規定される鉛筆硬度試験で、「HB」以上の硬度を示すものであれば特に制限されない。例えば、有機シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリレート系、多官能(メタ)アクリル系化合物等の有機系ハードコート材料;二酸化ケイ素等の無機系ハードコート材料;等が挙げられる。中でも、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系、多官能(メタ)アクリル系化合物のハードコート形成材料の使用が好ましい。ここで(メタ)アクリルとはアクリルおよびメタクリルを示す。
本発明の反射防止フィルムは、フラットパネル表示装置やタッチパネル用途として好適に使用することができる。
I.反射率
反射防止フィルム上に直線偏光板をおき、(日本分光、製品名「V−570」)を用いて測定した。
II.耐擦傷性
スチールウール#0000に荷重0.025MPaをかけた状態で、反射防止フィルムの表面を10往復させ、往復させた後の表面状態を目視で観測した。
○:傷が認められない。
△:スジ傷が3本以上8本未満である。
×:スジ傷が8本以上ある。
いわゆる碁盤目剥離試験法により評価した。低屈折率層上からカッターにより1mm間隔で縦横互いに直角に交わる各11本の切れ目を入れ、1mm四方の碁盤目を100目作り、セロハン粘着テープ[積水化学社製]を貼り、粘着テープを表面に対して垂直方向に引っ張って剥がす試験により、100目中の剥離しなかった目の数で表した。
○:100/100 (剥れ無しの数)
△:50〜99/100 (剥れ無しの数)
×:0〜49/100 (剥れ無しの数)
IV.干渉ムラ
干渉ムラの発生していないハードコート面に、黒板を貼り合せ目視確認で干渉ムラのレベルを観察し評価した。評価基準は下記のとおりである。
○・・・干渉ムラは確認できない
△・・・一部分に干渉ムラが発生していた
×・・・全面に干渉ムラが発生していた
3官能基以上のアクリロイル基を含有するウレタンアクリレートオリゴマー(ジペンタエリスリトールトリアクリレートを基本骨格として含む)100部に、二酸化ケイ素分散液(日産化学工業社製、数平均粒径20nm)100部と光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)6部とを加え、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、ハードコート層形成用組成物H1を得た。
(1)低屈折率層形成用組成物L1の調製
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が1600g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を5部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L2を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が1600g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を10部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L2を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が1600g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を15部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L3を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が2500g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を10部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L4を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が500g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を10部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L5を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部を添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L6を得た。
ジペンタエリスリトールトリアクリレート(DPHA)100部に対し、中空シリカ粒子(触媒化成製 数平均粒子20nm)を100部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)8部と官能基当量が1600g/molのアルコール変性反応性シリコーン化合物を25部添加し、攪拌機を用いて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L7を得た。
基材として、厚みが47μmの日本ゼオン社製、商品名「ZeonorFilm ZD12―141083」(以下ZD12と省略)を用いた。前記基材上に、ハードコート層形成組成物H1を3μm片面に塗布し、紫外線照射(積算光量250mW/cm2)を行うことにより硬化を行い、ハードコートフィルムを得た。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に低屈折率層形成用組成物L1を100nm塗布し、紫外線照射(積算光量300mW/cm2)を行うことにより硬化を行い、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムの物性等を測定した結果を表1に示す。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L2を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムの物性等を測定した結果を表1に示す。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L3を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムの物性等を測定した結果を表1に示す。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L4を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルムの物性等を測定した結果を表1に示す。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L5を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルム5の物性等を測定した結果を表1に示す。
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L6を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルム6の物性等を測定した結果を表1に示す。
(比較例2)
前記ハードコートフィルムのハードコート層上に、低屈折率層形成用組成物L7を100nm塗布する以外は実施例1と同様にして、反射防止フィルムを得た。得られた反射防止フィルム7の物性等を測定した結果を表1に示す。
Claims (5)
- シクロオレフィンフィルムの少なくとも一方の表面に、直接又は他の層を介してハードコート層及び低屈折率層をこの順で積層した反射防止フィルムであって、
前記低屈折率層の屈折率は、前記シクロオレフィンフィルムの屈折率より低く、
前記低屈折率層が、少なくとも紫外線硬化アクリル樹脂、中空微粒子、及びアルコール変性反応性シリコーン化合物を含み、
前記アルコール変性反応性シリコーン化合物は、前記紫外線硬化アクリル樹脂100重量部に対し、1.0重量部以上20.0重量部以下含有することを特徴とする反射防止フィルム。 - 前記アルコール変性反応性シリコーン化合物の、官能基当量(g/mol)が1000以上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。
- 前記アルコール変性反応性シリコーン化合物の屈折率が1.43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。
- 前記シクロオレフィンフィルムが1/4波長板の特性を有するフィルムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の反射防止フィルムを用いたフラットパネル表示装置またはタッチパネル一体型表示装置。
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