JPH0985875A - 耐擦傷性と耐久性に優れた反射防止フィルム - Google Patents

耐擦傷性と耐久性に優れた反射防止フィルム

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JPH0985875A
JPH0985875A JP7273611A JP27361195A JPH0985875A JP H0985875 A JPH0985875 A JP H0985875A JP 7273611 A JP7273611 A JP 7273611A JP 27361195 A JP27361195 A JP 27361195A JP H0985875 A JPH0985875 A JP H0985875A
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antireflection
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忠広 稲守
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 屋外での使用にも耐えられる耐擦傷性と耐久
性に優れた反射防止フィルムを提供する。 【構成】 屈折率が1.45〜1.60のハードコート
皮膜(2)を有するプラスチックフィルム(1)に、屈
折率が1.50〜1.64のAl23 膜(3)を蒸着
被覆し、次いでMgF2 膜(4)を蒸着被覆する。 【効果】 耐擦傷性と耐久性に優れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は特に耐擦傷性と耐久性が
改良された反射防止フィルムであり、液晶表示装置、眼
鏡用、レンズ用、カメラ用レンズ、CRT用フィルター
等の用途に用いられる。
【0002】
【従来の技術】近年、特に液晶材料の発展はめざましい
ものがあり、種々様々な所に使用されるようになってき
た。例えば、今まで屋内用に用いられていた液晶表示装
置だけではなく、屋外にも使用されるようになってくる
と、該プラスチック表面と空気膜との界面で生じる反射
光が画面を見にくいものとし、非常に大きな問題となっ
ていた。
【0003】このような問題を解決するために反射防止
皮膜を形成すればこれらの要求を満足させられる。その
方法として、単膜反射防止皮膜があり、基材より低屈折
率の物質を、光学的厚みが光波長の1/4波長ないしそ
の奇数倍になるように選択すれば最小の反射率が得られ
る。
【0004】低屈折率の物質に選択方法に付いては、 n0 =n1 1/2 ここで n1 は、無反射物質の屈折率 n0 は、基材の屈折率 上記の式を満足するような材質であれば、光線の反射は
最小となる。
【0005】または、多膜反射防止膜があり、例として
プラスチッフィルム/SiO2 /TiO2 /SiO2
構成の様に、高屈折率と低屈折率の物質を交互に積膜す
る方法が知られている。
【0006】また表面に微細な凹凸を設けて光の散乱現
象を利用し、反射像の明瞭度を減少させる方法が知られ
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多膜反
射防止膜では、製造工程が複雑であり、実用上連続で生
産する事は非常に困難であり、またコストも非常に高い
ものとなる。
【0008】また単膜反射防止膜としてはSiO2 膜や
MgF2 膜を被覆する事が一般的であるがSiO2 膜で
は反射防止効果としては不十分であり、MgF2 膜では
反射防止効果としては充分であるが、耐久性、耐擦傷性
が不十分である。但しMgF2 膜の場合は、ガラスに被
覆する場合は基盤温度を300℃以上にすれば耐久性、
耐擦傷性に優れた膜が出来る事は公知の事実である。し
かしプラスチックフィルムの場合は基盤温度を300℃
以上にする事は事実上不可能である。
【0009】また表面に凹凸をつけることは有効な方法
ではあるが、その効果を向上させるほど透過像の解像度
が低下してしまうという欠点がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点につ
いて改良すべく研究を行った結果、耐久性、耐擦傷性に
優れた反射防止フィルムを開発した。
【0011】すなわち、この発明は、屈折率が1.45
〜1.60のハードコート皮膜(2)を有するプラスチ
ックフィルム(1)に、屈折率が1.50〜1.65の
Al23 膜(3)を蒸着被覆し、次いでMgF2
(4)を蒸着被覆した事を特徴とする耐久性、耐擦傷性
に優れた反射防止フィルムである。
【0012】本発明において上記プラスチックフィルム
(1)としては特に制限はないが、用途的に考えれば高
い透明性を有するフィルムを使用する事が好ましく、例
えばポリカーボネート、セルロースアセテート、セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロ
ピオネート、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレート、ポリサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエ
ーテルサルホン、ポリノルボルネン系樹脂等の熱可塑性
樹脂のフィルムを使用する事が好ましい。又これらのプ
ラスチックフィルムに公知の添加剤、例えば潤滑剤、可
塑剤、紫外線吸収剤等が添加されていても良い。
【0013】また液晶表示用の偏光板と組み合わせて使
用するような場合は、光学異方性の少ないフィルムを使
用する事が好ましい。
【0014】更に本発明に使用されるハードコート被膜
(2)としては、通常の紫外線硬化型樹脂被膜、熱硬化
型樹脂被膜、電子線硬化型樹脂被膜が用いられ、この厚
みとしては1μm〜20μm、好ましくは3μm〜10
μmの厚みに設定される。
【0015】但し、ハードコート被膜の性能としては、
下記のポイントを満足する必要がある。 1.鉛筆硬度(JIS K 5400) H以上 2.屈折率 1.45〜1.60 この範囲外であれば最終構成としての耐擦傷性に劣る場
合や反射率として400nm〜700nmにおいて2%
以下にする事が難しくなるので好ましくない。
【0016】さらにより良く反射像を減少させる方法と
してハードコート被膜(2)の表面の平均荒さ(Ra)
を0.05〜5.0μmにすればより効果的である。
【0017】表面荒さ(Ra)が0.05μmを下まわ
る場合は、正反射像のぼかし効果が十分でなくなり、ま
た表面荒さ(Ra)が5.0μmを上まわる場合は、解
像度の低下が実用上好ましくないレベルになる欠点を生
じる。
【0018】表面に凹凸をつける方法としては表面粗さ
を満足すれば特に制限は無いが、酸化チタン、酸化珪
素、パール顔料等を練り込んだ硬質塗料のコーティン
グ、あるいは型転写法で凹凸をつける方法が用いられ
る。
【0019】次いで行うAl23 膜の蒸着被覆におい
ては、MgF2 膜の耐擦傷性及び耐久性を著しく向上さ
せるためのものであり、屈折率が1.50〜1.65の
範囲にあることが好ましく、この範囲であれば次に被覆
されるMgF2 膜の膜厚にあまり影響せず、屈折率が
1.50以下ではAl23 膜の膜質が悪くなり耐久
性、耐擦傷性の悪い膜となる。屈折率が1.65を超え
る場合は、通常に言われるVコートとなりMgF2 膜の
膜厚コントロールが難しくなり400〜700nmの範
囲における反射率2%を維持することが困難となる。
【0020】Al23 膜の膜厚については屈折率が
1.50〜1.65の範囲であれば特に制限されるもの
ではないが、実用性の面から50Å〜1200Åの範囲
とすることが好ましい。
【0021】次いで行うMgF2 膜の膜厚については、
400nm〜700nmの反射率が2%以下であれば特
に制限はないが、実用性の面から900Å前後とするこ
とが好ましい。
【0022】これらのAl23 膜及びMgF2 膜の作
成方法としては、従来実用化されている方法を含め各種
の方法を応用することが可能である。例をあげれば、真
空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等によ
る方法を用いることができる。
【0023】作製した反射防止フィルムの評価は次のよ
うに行った。
【0024】<耐擦傷性の評価方法> スチールウール性:スチールウール#0000にてMg
2 膜面をこすり傷つき具合を判定する。判定基準は、 A:強く摩擦しても傷がつかない。 B:かなり強く摩擦すると少し傷がつく。 C:弱い摩擦でも傷がつく。
【0025】<屈折率の評価方法>自動エリプソメータ
ー(株式会社島津製作所製、AEP−100)にて測定
した。
【0026】<反射率の測定方法>分光光度計(株式会
社島津製作所製、UV3100−PC)にて反射率を測
定した。
【0027】<平均粗さ(Ra)の評価方法>フィルム
を台にはりつけ株式会社小坂研究所製、三次元粗さ測定
器を用いて、針の半径2.0μm、荷重30mgの条件
下で0.3mm/secの速度でフィルム表面を2.5
mmにわたって測定し、基準長さ方向を100倍、表面
粗さ方向を5000倍に拡大して粗さ曲線を求める。粗
さ曲線から、その中心線の方向に、実測長さ2.5mm
に相当する測定長さLの部分を抜き取り、この抜き取り
部分の中心線をX軸、縦倍率mmに相当する測定長さL
の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、
縦倍率の方向をY軸として、粗さ曲線をY=f(X)で
表した時、次式で与えられる値をμm単位で示した値を
Raとする。
【0028】
【数1】
【0029】<耐久性の評価方法>60℃×90%Rh
の高温高湿下の雰囲気に1000時間放置した後の反射
率の変化と摩耗性について調べた。
【0030】実施例1 厚さ80μmのセルローズトリアセテート(略称TA
C)フィルム(富士写真フィルム株式会社製)に平均粒
子2.0μm酸化珪素を分散させた紫外線硬化樹脂(大
日精化工業株式会社製、セイカビームEXF−37T)
を塗布し、乾燥、紫外線硬化後の塗布厚みを10μmに
した。その時の平均粗さ(Ra)を0.3μmであっ
た。この上にAl23 を電子線(略称E.B)加熱方
式蒸着法にて、膜厚が30nmになるように設けた。A
23 膜の屈折率に付いて測定したところ1.55で
あった。次いでMgF2 膜を高周波誘導加熱方式にて膜
厚が85nmになるように設けた。
【0031】実施例2 厚さ50μmのポリカーボネートフィルム(帝人株式会
社製)に平均粒子径2.5μmの酸化珪素を分散させた
紫外線硬化樹脂(和薬ペイント株式会社製、PC−2
C)を塗布し、乾燥、硬化後の塗布厚みを5μmにし
た。その時の平均粗さ(Ra)は0.7μmであった。
この上にAl23 膜を電子線加熱方式蒸着法にて、膜
厚が50nmになるように設けた。Al23 膜の屈折
率に付いて測定したところ1.60であった。次いでM
gF2 膜を高周波誘導加熱方式蒸着法にて膜厚90nm
になるように設けた。
【0032】実施例3 厚さ80μmのセルローズアセテートフィルム(富士写
真フィルム株式会社製)に紫外線硬化樹脂(大日精化工
業株式会社製、セイカビームEXF−37T)を塗布
し、半硬化の状態において表面のRaが0.5μmのマ
ットフィルムを塗布面に貼り合わせた後、樹脂を硬化さ
せマットフィルムを剥した。ハードコート被膜の厚みは
7μmであった。Al23 膜、MgF2 膜については
の実施例1と同様に行った。
【0033】比較例1 実施例1においてAl23 膜を設けないでMgF2
を設けた。その他は実施例1と同様に行った。
【0034】比較例2 実施例1において紫外線硬化樹脂を塗布しなかった。そ
の他は実施例1と同様に行った。
【0035】比較例3 実施例2においてAl23 膜の屈折率が1.48であ
った。その他は実施例2と同様に行った。
【0036】実施例1〜3および比較例1〜3にて得ら
れた反射防止フィルムの耐擦傷性、反射率、耐久性につ
いて評価した。その結果を表1〜2に示した。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】表1の結果から実施例1〜3のものは耐擦
傷性に優れ、表2の結果から反射率の低下が極めて小さ
い事がわかる。
【0040】これに対して比較例1〜3のものは耐擦傷
性に劣り、しかも表2の結果から反射率の低下が極めて
大きい事がわかる。
【0041】
【発明の効果】本発明の耐擦傷性と耐久性に優れた反射
防止フィルムは、耐擦傷性と耐久性に優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐擦傷性と耐久性に優れた反射防止フ
ィルムの概略断面図である。
【符号の説明】 1 プラスチックフィルム 2 ハードコート皮膜 3 Al23 膜 4 MgF2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/1335 500 G02F 1/1335 500

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 屈折率が1.45〜1.60のハードコ
    ート皮膜(2)を有するプラスチックフィルム(1)
    に、屈折率が1.50〜1.64のAl23膜(3)
    を蒸着被覆し、次いでMgF2 膜(4)を蒸着被覆した
    事を特徴としたフィルムであって、かつ400〜700
    nmにおける表面光線反射率が2%以下であることを特
    徴とする耐擦傷性と耐久性に優れた反射防止フィルム。
  2. 【請求項2】 ハードコート皮膜の表面の平均粗さ(R
    a)が0.05〜5.0μmである事を特徴とする請求
    項第1項の反射防止フィルム。
  3. 【請求項3】 プラスチックフィルムが、光学的異方性
    の少ないフィルムを使用したことを特徴とする請求項第
    1項の反射防止フィルム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0892563A2 (en) * 1997-07-18 1999-01-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Stereoscopic television system
JP2009103808A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Asahi Kasei Corp 反射防止フィルム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0892563A2 (en) * 1997-07-18 1999-01-20 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Stereoscopic television system
EP0892563A3 (en) * 1997-07-18 1999-07-28 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Stereoscopic television system
JP2009103808A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Asahi Kasei Corp 反射防止フィルム

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