JPH07325202A

JPH07325202A - 反射防止フィルム、偏光板及び液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07325202A
Application number: JP6141167A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Takematsu; 清隆竹松
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】反射防止性と同時にハード性能を付与し、か
つ内部の各層間の界面における光の反射を低減すること
ができ、更に低屈折率層とハードコート層の層間密着性
に優れた、反射防止効果の高い反射防止フィルム、及び
前記反射防止フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置
を提供することを目的とする。【構成】透明基材フィルム１上に、バインダー樹脂を
主体とするハードコート層２が形成され、このハードコ
ート層２上に、ハードコート２層よりも低い屈折率を有
する低屈折率層３が形成されてなる。この低屈折率層３
は異なる２種類の第１低屈折率層４、及び第２低屈折率
層５がこの順に積層されて形成されている。ハードコー
ト層２の屈折率は、該ハードコート層の、該低屈折率層
３が接している面とは反対側の面に接している層（例え
ば透明基材フィルム、プライマー層、接着剤層、第２ハ
ードコート層等）の屈折率よりも高い。この反射防止フ
ィルムは、偏光板、液晶表示装置にラミネートして使用
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワープロ・コンピュー
タ・テレビ等の各種ディスプレイ、液晶表示装置に用い
る偏光板の表面、透明プラスチック類サングラスレンズ
・度付き眼鏡レンズ・カメラ用ファインダーレンズ等の
光学レンズ、各種計器のカバー、自動車・電車等の窓ガ
ラス等の表面の反射防止に優れた反射防止フィルムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カーブミラー、バックミラー、ゴ
ーグル、窓ガラスやパソコン・ワープロ等のディスプレ
イ、その他種々の商業ディスプレイ等には、ガラスやプ
ラスチック等の透明基板が用いられており、これらの透
明基板を通して物体や文字、図形の視覚情報を、あるい
はミラーでは透明基板を通して反射層からの像を観察す
る場合に、これらの透明基板の表面が光で反射して内部
の視覚情報が見えにくいという問題があった。

【０００３】このような透明基板の反射を防止する方法
としては、従来、ガラスやプラスチックの表面に反射防
止塗料を塗布する方法、ガラス・プラスチック基材等の
透明基板の表面に膜厚０．１μｍの程度のＭｇＦ₂やＳ
ｉＯ₂等の薄膜を蒸着やスパッタリング等により形成す
る方法、プラスチックレンズ等のプラスチック表面に電
離放射線硬化型樹脂を塗工し得られたハードコート層上
にＭｇＦ₂やＳｉＯ₂等の薄膜を形成する方法、電離放
射線硬化型樹脂等によるハードコート層上に低屈折率の
塗膜を形成する方法があった。

【０００４】前記ガラス上に形成された膜厚０．１μｍ
程度のＭｇＦ₂の薄膜を更に説明する。入射光が薄膜に
垂直に入射する場合に、特定の波長をλ_oとし、この波
長に対する反射防止膜の屈折率をｎ_o、反射防止膜の厚
みをｈ、及び基板の屈折率をｎ_gとすると、反射防止膜
が光の反射を１００％防止し、光を１００％透過するた
めの条件は、次の式（１）及び（２）の関係を満たすこ
とが必要であることは既に知られている（サイエンスラ
イブラリ物理学＝９「光学」７０〜７２頁、昭和５５
年、株式会社サイエンス社発行）。

【０００５】

【数１】ｎ_o＝√ｎ_g 式（１）

【０００６】

【数２】ｎ_oｈ＝λ_o／４式（２）

【０００７】ガラスの屈折率ｎ_g＝約１．５であり、Ｍ
ｇＦ₂膜の屈折率ｎ_o＝１．３８、入射光の波長λ_o＝
５５００Å（基準）と既に知られているので、これらの
値を前記式（２）に代入すると、反射防止膜の厚みｈは
約０．１μｍが最適であると計算される。

【０００８】前記式（１）によれば、光の反射を１００
％防止するためには、上層塗膜の屈折率がその下層塗膜
の屈折率の約平方根の値になるような材料を選択すれば
よいことが分かり、このような原理を利用して、上層塗
膜の屈折率を、その下層塗膜の屈折率よりも若干低い値
として光の反射防止を行なうことが従来行なわれてい
た。

【０００９】一方、従来、液晶表示装置には、液晶素子
に光のシャッターの役目をするフィルム状の偏光素子が
設けられているが、この偏光素子自体の保護のために、
ガラス、透明プラスチック板、又は透明プラスチックフ
ィルムなどの透明保護基板が偏光素子に貼合されて偏光
板が形成されている。この偏光板においても、偏光素子
に貼合される透明保護基板自体も傷がつきやすので、前
記従来の反射防止フィルムと同様にこのようなハード性
能を持たせた透明保護基板が公開されている。

【００１０】このような技術として、例えば、特開平１
−１０５７３８号公報に記載されるものがある。この公
報には、偏光素子に貼合されて偏光板を構成するための
光制御用トリアセテートフィルムが開示されている。こ
のフィルムは、未ケン化のトリアセテートフィルムの一
方の面に、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂か
らなる硬化塗膜を設けることにより耐擦傷性に優れたト
リアセテートフィルムとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
・プラスチック基材等の透明基板の表面に膜厚０．１μ
ｍの程度のＭｇＦ₂やＳｉＯ₂等の薄膜を蒸着やスパッ
タリング等により形成する方法、プラスチックレンズ等
のプラスチック表面に電離放射線硬化型樹脂を塗工し得
られたハードコート層上にＭｇＦ₂やＳｉＯ₂等の薄膜
を形成する方法、電離放射線硬化型樹脂等によるハード
コート層上に上に低屈折率の塗膜を形成する方法等によ
って得られる前記従来の反射防止フィルムにおいては、
ＭｇＦ₂膜単独の場合は充分に低い屈折率を有している
ものの、プラスチック基材又はハードコート層との密着
性、ハード性能等に乏しく、ＳｉＯ₂膜単独では、プラ
スチック基材又はハードコート層との密着性、ハード性
能性等には優れているが、充分に低い屈折率を有してい
ないため、光学的反射防止効果に乏しいという問題があ
った。

【００１２】又、前記従来の透明プラスチックフィルム
及び透明プラスチック板等の透明保護基板のハード性能
を改善するために形成された塗膜は通常数μｍと厚いた
め、外部から入射した光がこの塗膜と他の層との界面に
おいて反射されるため、反射防止効果を低減させる原因
となっていた。

【００１３】一方、透明プラスチックフィルム上の最表
面に反射防止層を形成した前記従来の反射防止フィルム
は、低屈折率層の厚みが約０．１μｍ前後と薄いため、
形成された反射防止フィルムはハード性能に劣り、傷付
きやすいという問題があった。

【００１４】そこで本発明の目的は、反射防止性と同時
にハード性能を付与し、かつ内部の各層間の界面におけ
る光の反射を低減することができ、更に低屈折率層とハ
ードコート層の層間密着性に優れた、反射防止効果の高
い反射防止フィルム、及び前記反射防止フィルムを用い
た偏光板及び液晶表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明の反射防止フィルムは、透明基材フィ
ルムの表裏面の少なくとも一方の面にバインダー樹脂を
主体とするハードコート層が形成され、前記ハードコー
ト層上に、前記ハードコート層よりも低い屈折率を有す
る低屈折率層が形成されてなる反射防止フィルムにおい
て、前記低屈折率層は異なる２種類の第１低屈折率層、
第２低屈折率層がこの順に積層されて形成されており、
かつ前記ハードコート層の屈折率が、前記ハードコート
層の、前記低屈折率層が接している面とは反対側の面に
接している層（例えば透明基材フィルム、プライマー
層、接着剤層、第２ハードコート層等）の屈折率よりも
高いことを特徴とする。

【００１６】図１は本発明の基本的な層構成を示すもの
であり、１は透明基材フィルム、２はハードコート層、
３は低屈折率層、４は第１低屈折率層、５は第２低屈折
率層である。

【００１７】前記本発明の反射防止フィルムは、前記第
１層又は第２層のいずれか一方がＳｉＯ_xからなること
が望ましく、前記第１低屈折率層及び第２低屈折率層の
組合せとしては例えば、第１低屈折率層：ＭｇＦ₂、
第２低屈折率層：ＳｉＯ_x、第１低屈折率層：ＳｉＯ
_x、第２低屈折率層：ＭｇＦ₂、が考えられる。又、前
記第１屈折率層及び第２低屈折率層の膜厚がそれぞれ１
０〜１００ｎｍであることが望ましく、更にその合計の
膜厚が５０〜２００ｎｍであることが望ましい。

【００１８】又、前記第１低屈折率層及び第２低屈折率
層は気相法により形成することができ、前記気相法とし
て望ましくはプラズマＣＶＤ法を用いることができる。

【００１９】又、前記バインダー樹脂の光性分子又は原
子として、（１）芳香族環、（２）Ｆ以外のハロゲン原
子、（３）Ｓ、Ｎ、Ｐの原子、から選ばれた１種あるい
は２種類以上の分子及び／又は原子を含むものを用いる
ことができ、更に熱硬化型樹脂及び／又は電離放射線硬
化型樹脂を用いることもできる。

【００２０】又、前記ハードコート層の膜厚は０．５μ
ｍ以上でよく、前記バインダー樹脂の屈折率よりも高い
屈折率１．５以上の高屈折率超微粒子（例えば、Ｚｎ
Ｏ、ＴｉＯ₂、Ｃｅ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、Ｉ
ＴＯ、ＣｅＯ₂等）を含んでいてもよい。

【００２１】又、本発明の偏光板は、前記本発明の反射
防止フィルムが偏光素子にラミネートされていることを
特徴とする。

【００２２】又、本発明の液晶表示装置は、前記本発明
の偏光板が液晶表示装置の構成要素として用いられてい
ることを特徴とする。以下に、本発明の各構成につい
て、更に具体的な詳細な説明をする。

【００２３】透明基材フィルム透明基材フィルムとしては、トリアセチルセルロースフ
ィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブ
チレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフ
ィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系
樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネー
トフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィ
ルム、トリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケト
ンフィルム、（メタ）アクリロニトリルフィルム等が使
用できるが、特に、トリアセチルセルロースフィルム、
及び一軸延伸ポリエステルが透明性に優れ、光学的に異
方性がない点で好適に用いられる。その厚みは通常８μ
ｍ〜１０００μｍ程度のものが好適に用いられる。

【００２４】ハードコート層ハードコート層に用いることのできるバインダー樹脂に
は、透明性のあるものであればどのような樹脂（例え
ば、熱可塑性樹脂、熱硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹
脂等）でも使用することができる。ハード性能を付与す
るためには、ハードコート層の厚みは０．５μｍ以上、
好ましくは、３μｍ以上とすることにより硬度を維持す
ることができ、反射防止フィルムにハード性能を付与す
ることができる。

【００２５】尚、本発明において、「ハード性能を付与
する」あるいは「ハードコート」とは、ＪＩＳＫ５４０
０に示される鉛筆硬度試験で、Ｈ以上の硬度を示すもの
をいう。

【００２６】又、ハードコート層の硬度をより向上させ
るためには、ハードコート層に使用するバインダー樹脂
には、反応硬化型樹脂、即ち、熱硬化型樹脂及び／又は
電離放射線硬化型樹脂を用いることが望ましい。前記熱
硬化型樹脂には、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリル
フタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹
脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が使用され、これ
らの樹脂に必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化
剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を加えて使用す
る。

【００２７】又、前記電離放射線硬化型樹脂としては、
好ましくは、アクリレート系の官能基を有するもの、例
えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテ
ル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
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、多価アルコール等
の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマー
又はプレポリマー及び反応性希釈剤としてエチル（メ
タ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン
等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキ
サンジオール（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、ジエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート、１、６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メ
タ）アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用
できる。

【００２８】特に好適には、ポリエステルアクリレート
とポリウレタンアクリレートの混合物が用いられる。そ
の理由は、ポリエステルアクリレートは塗膜が非常に硬
くてハードコートを得るのに適しているが、ポリエステ
ルアクリレート単独ではその塗膜は衝撃性が低く、脆く
なるので、塗膜に耐衝撃性及び柔軟性を与えるためにポ
リウレタンアクリレートを併用する。ポリエステルアク
リレート１００重量部に対するポリウレタンアクリレー
トの配合割合は３０重量部以下とする。この値を越える
と塗膜が柔らかすぎてハード性がなくなってしまうから
である。

【００２９】更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外
線硬化型樹脂とするには、この中に光重合開始剤とし
て、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベ
ンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テ
トラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン
類や、光増感剤として、ｎ−ブチルアミン、トリエチル
アミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を混合して用い
ることができる。特に本発明では、オリゴマーとしてウ
レタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート等を混合するのが望ましい。

【００３０】特に、電離放射線硬化型樹脂１００重量部
に対し、溶剤乾燥型樹脂を１０重量部以上１００重量部
以下含ませるのが好ましい。前記溶剤乾燥型樹脂には、
主として熱可塑性樹脂が用いられる。電離放射線硬化型
樹脂に添加する溶剤乾燥型樹脂の種類は通常用いられる
ものが使用されるが、特に、電離放射線硬化型樹脂にポ
リエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートの
混合物を使用した場合には、使用する溶剤乾燥型樹脂に
はポリメタクリル酸メチルアクリレート又はポリメタク
リル酸ブチルアクリレートが塗膜の硬度を高く保つこと
ができる。しかも、この場合、主たる電離放射線硬化型
樹脂との屈折率が近いので塗膜の透明性を損なわず、透
明性、特に、低ヘイズ値、高透過率、又、相溶性の点に
おいて有利である。

【００３１】又、透明基材フィルムとして、特にトリア
セチルセルロース等のセルロース系樹脂を用いる時に
は、電離放射線硬化型樹脂に含ませる溶剤乾燥型樹脂に
は、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロー
スアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチル
セルロース等のセルロース系樹脂が塗膜の密着性及び透
明性の点で有利である。

【００３２】その理由は、上記のセルロース系樹脂に溶
媒としてトルエンを使用した場合、透明基材フィルムで
あるトリアセチルセルロースの非溶解性の溶剤であるト
ルエンを用いるにもかかわらず、透明基材フィルム上に
この溶剤乾燥型樹脂を含む塗料の塗布を行なっても、透
明基材フィルム上と塗膜樹脂との密着性を良好にするこ
とができ、しかもこのトルエンは、透明基材フィルムで
あるトリアセチルセルロースフィルムを溶解しないの
で、透明基材フィルムの表面は白化せず、透明性が保た
れる利点があるからである。

【００３３】ハードコート層の形成には透明基材フィル
ム上への塗布による方法又は転写により透明基材フィル
ム上に転写する方法が利用できる。

【００３４】前者の塗布による方法には、透明基材フィ
ルム上に直接又は他の層を介して、例えばグラビアリバ
ースコート法等により前記ハードコート用の樹脂組成物
を塗布し、次いで加熱処理及び／又は電離放射線照射処
理を行なって、該塗膜を硬化させて形成することができ
る。又、この上記ハードコート層の硬化の際に、更に平
滑な透明賦型フィルムを積層し、硬化後にこの透明賦型
フィルムを剥離して形成してもよい。

【００３５】又、後者の転写による方法には、表面が平
滑な転写フィルム上に、前記ハードコート層用の樹脂組
成物、例えばグラビアリバースコート法等により塗工し
て塗膜を形成し、一方、透明基材フィルムの表裏面の少
なくとも一面に、直接又は他の層を介して、前記工程の
塗膜が形成された転写フィルムを、その塗膜を内側にし
てラミネートし、このラミネート物に対して加熱処理及
び／又は電離放射線照射処理を行なって、該塗膜を硬化
させ、その後、塗膜の硬化したラミネート物から前記転
写フィルムを剥離して形成することができる。尚、上記
転写法による方法は、該塗膜の硬化をラミネート前に行
なってもよい。

【００３６】本発明によるハードコート層は、塗布によ
る塗膜であるので、その膜厚は上記したように０．５μ
ｍ以上であり、気相法（例えば、真空蒸着、スパッタリ
ング、イオンプレーティング、プラズマＣＶＤ法等）に
よる膜厚に比べて厚い。よって得られた反射防止フィル
ムにはハード性能が付与される。

【００３７】ハードコート層の屈折率を高くするために
は、高屈折率を持つバインダー樹脂を使用するか、ハー
ドコート層に用いられるバインダー樹脂の屈折率よりも
高い屈折率を有する高屈折率微粒子をバインダー樹脂に
添加することによって行なうか、あるいはこれらを併用
することによって行なう。

【００３８】前記高屈折率を持つバインダー樹脂には、
芳香環を含む樹脂、Ｆ以外のハロゲン化元素、例え
ば、Ｂｒ、Ｉ、Ｃｌ等を含む樹脂、Ｓ、Ｎ、Ｐ等の原
子を含む樹脂等が挙げられ、これらの少なくとも一つの
条件を満足する樹脂が高屈折率となるために望ましい。

【００３９】前記の樹脂の例には、ポリスチレン等の
スチロール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ビニルカルバゾール、ビスフェノールＡのポリカーボネ
ート等が挙げられる。

【００４０】前記の樹脂の例には、ポリ塩化ビニル、
ポリテトラブロモビスフェノールＡグリシジルエーテル
等が挙げられる。

【００４１】前記高屈折率微粒子には、例えば、ＺｎＯ
（屈折率１．９０）、ＴｉＯ₂（屈折率２．３〜２．
７）、ＣｅＯ₂（屈折率１．９５）、Ｓｂ₂Ｏ₅（屈折
率、１．７１）ＳｎＯ₂、ＩＴＯ（屈折率１．９５）、
Ｙ₂Ｏ₃（屈折率１．８７）、Ｌａ₂Ｏ₃（屈折率１．
９５）、ＺｒＯ₂（屈折率２．０５）、Ａｌ₂Ｏ₃（屈
折率１．６３）等が挙げられる。これらの高屈折率微粒
子のうち、望ましくはＺｎＯ、ＴｉＯ₂、ＣｅＯ₂等を
用いることにより、本発明の反射防止フィルムにＵＶ遮
蔽効果が更に付与されるので好ましい。又、アンチモン
がドープされたＳｎＯ₂あるいはＩＴＯを用いることに
より、電子伝導性が向上し、帯電防止効果によるほこり
の付着防止、或いは本発明の反射防止フィルムをＣＲＴ
に用いた場合の電磁波シールド効果が得られるので好ま
しい。高屈折微粒子の粒径は、ハードコート層を透明と
するためには４００ｎｍ以下であることが好ましい。

【００４２】ハードコート層にバインダー樹脂として電
離放射線硬化型樹脂が使用される場合には、その硬化方
法、即ち、電子線、又は紫外線の照射によって硬化する
ことができる。例えば、電子線硬化の場合にはコックロ
フトワルトン型、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５０〜１０００Ｋｅ
Ｖ、好ましくは１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有
する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧
水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアー
ク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等
が使用できる。

【００４３】低屈折率層前記したハードコート層上に接して低屈折率層が形成さ
れている。この低屈折率層の屈折率ｎ_Lは、ハードコー
ト層の屈折率ｎ_Hに比べて低い範囲のものであることは
勿論であるが、前記式（１）及び式（２）から明らかな
ように、低屈折率層の厚みをｈ_Lとすると、下記の式
（３）下記の式（４）

【００４４】

【数３】ｎ_L＝√ｎ_H 式（３）

【００４５】

【数４】ｎ_Lｈ_L＝λ_O／４式（４）の関係を満
たすように近づく程、反射防止効果は向上する。

【００４６】低屈折率層の合計の膜厚は、上記式（３）
及び（４）を満たすように選択されることが望ましい
が、膜強度の確保等を考慮すると、５０〜２００ｎｍ、
好ましくは８０〜１５０ｎｍ程度にすることが望まし
い。５０ｎｍ未満だと上記式（４）による、反射を防止
すべき中心波長が可視光領域よりも短波長にずれるた
め、反射防止効果が著しく低下してしまい、２００ｎｍ
を越えると上記式（４）による、反射を防止すべき中心
波長が可視光領域よりも長波長にずれるため、反射防止
効果が著しく低下してしまう。

【００４７】低屈折率層の形成に使用される低屈折率材
料は、上記条件を満たすものであれば何でもよく、無機
材料は、硬度が高く、気相法により膜を形成できるの
で、好適に使用される。

【００４８】上記低屈折率無機材料としては、例えば、
ＬｉＦ（屈折率１．４）、ＭｇＦ₂（屈折率１．４）、
３ＮａＦ・ＡｌＦ₃（屈折率１．４）ＡｌＦ₃（屈折率
１．４）、ＮａＭｇＦ₃（屈折率１．３６）、Ｎａ₃Ａ
ｌＦ₆（氷晶石、屈折率１．３３）、ＳｉＯ_x（ｘ：
１．８＜ｘ＜２．２、屈折率１．４０〜１．４６）等が
挙げられる。

【００４９】低屈折率層の形成方法としては、気相法が
好ましく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等により形成
することが望ましい。特にＳｉＯ_xにより形成した膜、
更に望ましくはプラズマＣＶＤ法で形成した膜は、膜の
硬度が良好であり、耐擦傷性の膜となり、更に他の樹脂
層との密着性に優れ、透明基材フィルムへの熱ダメージ
を他の気相法に比べて低減できるので好ましい。

【００５０】本発明の反射防止フィルムにおいて、図１
に示すように、低屈折率層３は異なる２種類の第１低屈
折率層４、及び第２低屈折率層５がこの順に積層されて
構成されている。この第１低屈折率層４及び第２低屈折
率層５は上記したような低屈折率無機材料のうちから異
なる２種類を用いて形成すればよいが、膜強度、密着
性、耐擦傷性等を考慮すると、前記２層の低屈折率層の
うち、どちらか一方の層がＳｉＯ_x膜であることが望ま
しい。

【００５１】第１低屈折率層４にＳｉＯ_xを用いた場合
は、反射防止フィルムの強度が増すとともに、ハードコ
ート層２との密着性に優れた低屈折率層を形成すること
ができる。

【００５２】又、第２低屈折率層５にＳｉＯ_xを用いた
場合には、反射防止フィルムの強度が増し、下層の第１
低屈折率層との密着性もよく、更に表面の耐擦傷性に優
れ、下層の第１低屈折率層へ蒸着粒子が衝突することに
より、第１低屈折率層の膜強度が増加した反射防止フィ
ルムを得ることができる。

【００５３】又、ＳｉＯ_x膜は第１低屈折率層として用
いるよりも第２低屈折率層として用いた方が若干反射防
止効果が高い。

【００５４】上記したＳｉＯ_x膜だけでは屈折率があま
り低くないため、光学的反射防止効果に乏しいため、Ｓ
ｉＯ_xよりも低い屈折率を有する低屈折率無機材料で、
もう一方の低屈折率層を形成する。この場合、特にＭｇ
Ｆ₂を用いると、耐水性が付与される上に、低電力で蒸
着することができるため、透明基材フィルムへの熱ダメ
ージが少ない点で好ましい。

【００５５】上記第１低屈折率層及び第２低屈折率層の
膜厚はそれぞれ、光学的特性機能及び機械的強度発現の
点等から１０〜１００ｎｍが望ましい。又、上記２層の
合計の理想的な膜厚は上述したが、上記２層各々の膜の
特性をバランスよく発現させるためには、上記２層の膜
厚は互いに等しいことが望ましい。

【００５６】他の層本発明の反射防止フィルムには、上記した各層の他に、
各機能性を付与するための層を更に設けることができ
る。例えば、透明基材フィルム〜ハードコート層間の密
着性を接着性を向上させる等の理由で、透明基材フィル
ム上にプライマー層や、あるいは接着剤層を設けたり、
又、ハード性能向上のためにハードコート層を複数層設
けてもよい。上記のように透明基材フィルム〜ハードコ
ート層間にに形成される他の層の屈折率は、透明基材フ
ィルムの屈折率とハードコート層の屈折率との中間の値
とすることが好ましい。

【００５７】他の層の形成方法は、上記のように透明基
材フィルム上直接又は間接的に塗布して形成してもよ
く、又、透明基材フィルム上にハードコートを転写によ
り形成する場合には、あらかじめ転写フィルム上に形成
したハードコート層上に他の層を塗布して形成し、その
後、透明基材フィルムと転写フィルムとを前記塗布面を
内側にしてラミネートし、次いで転写フィルムを剥離す
ることにより、透明基材フィルムに他の層を転写しても
よい。

【００５８】本発明の反射防止フィルムの下面には、粘
着剤が塗布されていてもよく、この場合、反射防止フィ
ルムは反射防止すべき対象物、例えば、偏光素子に貼着
して用いることができる。

【００５９】偏光板及び液晶表示装置偏光素子に本発明の反射防止フィルムをラミネートする
ことによって、反射防止性の改善された偏光板とするこ
とができる。この偏光素子には、よう素又は染料により
染色し、延伸してなるポリビニルアルコールフィルム、
ポリビニルホルマーフィルム、ポリビニルアセタールフ
ィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィル
ム等を用いることができる。このラミネート処理にあた
って接着性を増すため及び静電防止のために、前記反射
防止フィルムの透明基材フィルムが、例えば、トリアセ
チルセルロースフィルムである場合には、トリアセチル
セルロースフィルムにケン化処理を行なう。このケン化
処理は、トリアセチルセルロースフィルムにハードコー
ト層を施す前又は後のどちらでもよい。

【００６０】図２に本発明の反射防止フィルムが使用さ
れた偏光板の一例を示す。図中、６は本発明の反射防止
フィルムであり、前記で説明したように透明基材フィル
ムとしてのＴＡＣフィルム（トリアセチルセルロースフ
ィルムの略）７、ハードコート層８、第１低屈折率層１
０及び第２低屈折率層１１からなる低屈折率層９から形
成されている。該反射防止フィルム６が偏光素子１２上
にラミネートされており、一方、偏光素子１２の他面に
はＴＡＣフィルム１３がラミネートされている。この偏
光板の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられる。
特にハードコート層８とＴＡＣフィルム７との間に、接
着剤層を設けるのが望ましい。この図２に示した偏光板
の層構成は、ＴＡＣフィルム／偏光素子／反射防止フィ
ルムと簡略に表示することができる。又、本発明の反射
防止フィルムが使用された偏光板の別の例には、偏光素
子１２の両面に本発明の反射防止フィルムがラミネート
されたものでもよい。

【００６１】図３に本発明の反射防止フィルムが使用さ
れた液晶表示装置の一例を示す。液晶表示素子１４上
に、図２に示した偏光板、即ち、ＴＡＣフィルム／偏光
素子／反射防止フィルムからなる層構成の偏光板がラミ
ネートされており、また液晶表示素子１４の他方の面に
は、ＴＡＣフィルム／偏光素子／ＴＡＣフィルムからな
る層構成の偏光板がラミネートされている。又、バック
ライトは図３に示すように、図３の下側から照射され
る。本発明の反射防止フィルムは通常バックライトの出
射側に配置されるが、最下面のＴＡＣフィルム１３の代
わりに本発明の反射防止フィルムを更に用いてもよい。
尚、ＳＴＮ型の液晶表示装置には、液晶表示素子と偏光
板との間に、位相差板が挿入される。また、この液晶表
示装置の各層間には必要に応じて接着剤層が設けられ
る。

【００６２】

【実施例】

〔実施例１〕透明基材フィルムとして厚さ１００μｍの
ＰＥＴフィルム（Ｔタイプ：商品名、東レ製、屈折率
１．６２）を用意した。一方、ＺｎＯ超微粒子（ＺＳ−
３００：商品名、住友セメント製、屈折率１．９）と電
離放射線硬化型樹脂（ＨＮ−２：商品名、三菱油化製、
屈折率１．５４）を重量比で２：１に混合して得られた
樹脂組成物を、前記ＰＥＴフィルム上に、７μｍ／ｄｒ
ｙとなるようにグラビアリバースコートにより塗工し、
電子線を１５０ｋＶで３Ｍｒａｄ照射し、塗膜を硬化し
て高屈折率のハードコート層を形成した。

【００６３】次いで前記ハードコート層上に、下記表１
に示す膜厚にて、ＳｉＯ_x膜及びＭｇＦ₂膜をこの順に
真空蒸着法にて順次形成して低屈折率層を形成し、各々
の反射防止フィルムを得た。

【００６４】実施例１に対し、比較例として、上記低屈
折率層の代わりに真空蒸着法にてＳｉＯ_x膜を１０００
Åの厚みに形成した反射防止フィルム、及びＭｇＦ₂を
１０００Åの厚みに形成した反射防止フィルムを作成
し、全光線透過率（Ｔ）、拡散透過率（Ｄ）直線透過率
（ＰＴ）、ヘイズ値（Ｈ＝Ｄ／Ｔ）、及び硬度につい
て、実施例１と比較した。その結果を下記表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】〔実施例２〕厚さ８０μｍのトリアセチル
セルロースフィルム（Ｆ−Ｔ−ＵＶ−８０：商品名、富
士写真フィルム製、屈折率１．４９）を透明基材フィル
ムとして用意した。一方、表面が平滑な厚さ５０μｍの
ＰＥＴフィルム（Ｔ−６００：商品名、ダイヤホイル
製）上に、ＺｎＯ超微粒子（ＺＳ−３００：商品名、住
友セメント製、屈折率１．９）と電離放射線硬化型樹脂
（ＨＮ−２：商品名、三菱油化製、屈折率１．５４）を
重量比で２：１に混合して得られた樹脂組成物を、７μ
ｍ／ｄｒｙとなるようにグラビアリバースコートにより
塗工し、電子線を１７５ｋＶで４Ｍｒａｄ照射し、塗膜
を硬化して高屈折率のハードコート層を形成した。得ら
れたハードコート層上に、接着剤（タケラック：商品
名、武田薬品工業製）を、厚さ４μｍ／ｄｒｙとなるよ
うにグラビアリバースコートにより塗工して接着剤層を
形成し、次いでこの接着剤層を介して、前記透明基材フ
ィルム上にラミネートし、４０℃で３日間エージングし
た後、前記ＰＥＴフィルムを剥離して、高屈折率ハード
コート層を得た。

【００６７】次いで前記ハードコート層上に、下記表２
に示す膜厚にて、ＭｇＦ₂膜を真空蒸着法にてにて形成
し、次いで更にＳｉＯ_x膜をプラズマＣＶＤ法にて形成
し、各々の反射防止フィルムを得た。

【００６８】実施例２に対し、比較例として、上記低屈
折率層の代わりにプラズマＣＶＤ法にてＳｉＯ_x膜を１
０００Åの厚みに形成した反射防止フィルム、及び真空
蒸着法にてＭｇＦ₂を１０００Åの厚みに形成した反射
防止フィルムを作成し、全光線透過率（Ｔ）、拡散透過
率（Ｄ）、直線透過率（ＰＴ）、ヘイズ値（Ｈ＝Ｄ／
Ｔ）、及び硬度について、実施例２と比較した。その結
果を下記表２に示す。

【００６９】

【表２】

【００７０】

【発明の効果】本発明の反射防止フィルムによれば、透
明基材フィルム上に形成されたハードコート層上に前記
ハードコート層よりも低い屈折率を有する低屈折率層が
形成されており、かつ、前記低屈折率層は異なる２種類
の層からなり、かつ前記ハードコート層の屈折率が、前
記ハードコート層の、前記低屈折率層が接している面と
は反対側の面に接している層の屈折率よりも高いので、
反射防止性と同時にハード性能を有し、かつそのハード
コート層は接している層の界面における光の反射を低減
することができる。

【００７１】又、前記したように、低屈折率層を２層構
成とすることにより、低屈折率材料の各々の欠点を相互
に解消することができる。例えば、前記第１低屈折率層
をＭｇＦ₂膜、第２低屈折率層をＳｉＯ_x膜とした場合
は、反射防止フィルムの強度が増し、更に表面の耐擦傷
性に優れた光学的反射防止効果の高い反射防止フィルム
を得ることができる。

【００７２】又、第１低屈折率層５をＳｉＯ_x膜、第２
低屈折率層をＭｇＦ₂膜とした場合には、反射防止フィ
ルムの強度が増すとともに、ハードコート層との密着性
に優れ、更に光学的反射防止効果の高い反射防止フィル
ムを得ることができる。従って、本発明の反射防止フィ
ルムをラミネート、貼着等により積層したもの、例え
ば、偏光板、液晶表示装置は、上記の反射防止効果が付
与される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射防止フィルムの層構成を示す断面
図である。

【図２】本発明の反射防止フィルムがラミネートされた
偏光板の層構成を示す断面図である。

【図３】本発明の反射防止フィルムがラミネートされた
偏光板を使用した液晶表示装置の層構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１透明基材フィルム２ハードコート層３低屈折率層４第１低屈折率層５第２低屈折率層６反射防止フィルム７ＴＡＣ基材フィルム８ハードコート層９低屈折率層１０第１低屈折率層１１第２低屈折率層１２偏光素子１３ＴＡＣフィルム１４液晶表示素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基材フィルムの表裏面の少なくとも
一方の面にバインダー樹脂を主体とするハードコート層
が形成され、前記ハードコート層上に、前記ハードコー
ト層よりも低い屈折率を有する低屈折率層が形成されて
なる反射防止フィルムにおいて、前記低屈折率層は異な
る２種類の第１低屈折率層、第２低屈折率層がこの順に
積層されて形成されており、かつ前記ハードコート層の
屈折率が、前記ハードコート層の、前記低屈折率層が接
している面とは反対側の面に接している層の屈折率より
も高いことを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項２】請求項１記載の反射防止フィルムにおい
て、第１低屈折率層又は第２低屈折率層のいずれか一方
がＳｉＯ_x（ｘ：１．８＜ｘ＜２．２）からなることを
特徴とする反射防止フィルム。
【請求項３】請求項２記載の反射防止フィルムにおい
て、前記第１低屈折率層がＭｇＦ₂で、前記第２低屈折
率層がＳｉＯ_xからなることを特徴とする反射防止フィ
ルム。
【請求項４】請求項２又記載の反射防止フィルムにお
いて、前記第１低屈折率層がＳｉＯ_xで、第２低屈折率
層がＭｇＦ₂からなることを特徴とする反射防止フィル
ム。
【請求項５】請求項１、２、３、４又は５記載の反射
防止フィルムにおいて、第１低屈折率層及び第２低屈折
率層の膜厚がそれぞれ１０〜１００ｎｍであることを特
徴とする反射防止フィルム。
【請求項６】請求項１、２、３、４、５、又は６記載
の反射防止フィルムにおいて、前記低屈折率層の合計の
膜厚が５０〜２００ｎｍであることを特徴とする反射防
止フィルム。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５、６、７又は
８記載の反射防止フィルムにおいて、前記低屈折率層が
気相法により形成されていることを特徴とする反射防止
フィルム。
【請求項８】請求項７記載の反射防止フィルムにおい
て、前記気相法がプラズマＣＶＤ法であることを特徴と
する反射防止フィルム。
【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６、７、又
は８記載の反射防止フィルムにおいて、前記バインダー
樹脂の光性分子又は原子として、（１）芳香族環、
（２）Ｆ以外のハロゲン原子、（３）Ｓ、Ｎ、Ｐの原
子、から選ばれた１種あるいは２種類以上の分子及び／
又は原子を含むことを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８又は９記載の反射防止フィルムにおいて、前記バイン
ダー樹脂が熱硬化型樹脂及び／又は電離放射線硬化型樹
脂であることを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９又は１０記載の反射防止フィルムにおいて、前記
ハードコート層の膜厚が０．５μｍ以上であることを特
徴とする反射防止フィルム。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０又は１１記載の反射防止フィルムにおい
て、前記ハードコート層が前記バインダー樹脂の屈折率
よりも高い屈折率１．５以上の高屈折率超微粒子を含む
ことを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項１３】請求項１２記載の反射防止フィルムに
おいて、前記高屈折率微粒子はＺｎＯ、ＴｉＯ₂、Ｃｅ
₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ、ＣｅＯ₂から
選ばれた一種以上の微粒子であることを特徴とする反射
防止フィルム。
【請求項１４】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２又は１３記載の反射防止フィ
ルムにおいて、前記透明基材フィルムと前記ハードコー
ト層との間に接着剤層、プライマー層及び／又はハード
コート層が設けられていることを特徴とする反射防止フ
ィルム。
【請求項１５】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２、１３又は１４記載の反射防
止フィルムが偏光素子にラミネートされていることを特
徴とする偏光板。
【請求項１６】請求項１５記載の偏光板が、液晶表示
装置の構成要素として用いられていることを特徴とする
液晶表示装置。