TWI666465B - 防反射膜及其製造方法、以及防反射膜之反射光特性測定方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之方法具有：積層體準備步驟，其係準備於透明膜(10)之第二主面上經由接著層(30)可剝離地貼附有膜基材(20)之積層體(40)；防反射層形成步驟，其係於透明膜之第一主面上形成包含2層以上薄膜之防反射層(50)；及在線檢查步驟，其係於使構成防反射層之薄膜之至少1層成膜後，自積層體之第一主面側照射可見光，並檢測其反射光。膜基材(20)與接著層(30)之積層物之可見光透過率為40%以下。防反射層形成步驟及在線檢查步驟係一面將積層體(40)於一方向上搬送一面連續地實施。較佳為根據在線檢查步驟中之檢測結果，調整防反射層形成步驟中之薄膜之成膜條件。

Description

防反射膜及其製造方法、以及防反射膜之反射光特性測定方法
本發明係關於一種於透明膜上具備防反射層之防反射膜及其製造方法。又，本發明係關於一種於在線測定防反射膜之反射光特性之方法。
於液晶顯示器或有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示器等圖像顯示裝置之視認側表面，以防止外界光之反射或圖像之映入所導致之畫質降低、提高對比度等為目的，使用防反射膜。防反射膜係於透明膜上具備包含折射率不同之複數層薄膜之積層體之防反射層。
作為防反射膜之一形態，可列舉附有防反射層之偏光板。附有防反射層之偏光板係藉由於偏光板之表面貼合防反射膜，或者於偏光元件之表面貼合防反射膜作為保護膜而形成。又，亦已知藉由於偏光板上形成防反射層而形成附有防反射層之偏光板之方法(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平8-136730號公報
防反射層係利用薄膜之多重反射干涉，減小可見光之反射率。因此，若薄膜之折射率或膜厚變動，則反射率或反射光色相等反射光 特性變化。防反射層之形成中，即便於嚴格地管理薄膜之成膜條件且保持為固定之情形時，亦會因原料之特性之差異或成膜環境之經時性變動等而導致薄膜之膜厚或折射率等些微變動。此種些微之變動對反射光特性所造成之影響較小。因此，一般而言，於固定條件下進行成膜，於成膜後以離線利用分光光度計等檢查裝置或目視確認反射光特性，藉此進行防反射膜之品質管理。
近年來，隨著顯示器之高精細化推進，對於防反射膜之要求特性提高，要求反射率更低且反射光之帶色較少之防反射膜。又，亦嘗試藉由調整反射光之色相而使來自面板之出射光中性化。例如，於來自面板之出射光帶有黃色之情形時，藉由使用反射光帶有藍色之防反射膜而進行中性化。
伴隨此種要求特性之提高，要求更嚴密地管理防反射膜之反射光特性。因此，會因製造條件之些微變動所導致之反射光特性之變化而產生防反射膜偏離品質規格之情況。因此，於防反射膜之製造步驟中，必須更嚴密地控制成膜條件，抑制薄膜之折射率或膜厚之變動，將反射光特性保持為固定。
關於膜製造，於製造步驟中進行在線測定，將其測定結果反饋至前步驟，藉此將膜之品質保持為固定。然而，構成防反射層之薄膜之膜厚為數nm~數十nm，不容易直接測定其膜厚。尤其極難測定複數層薄膜之積層體中之各薄膜之膜厚。又，關於膜製造，亦於製造開始(line start)時或步驟之中途切取製品，以離線檢查所切取之製品，將其結果反饋至製造步驟。然而，防反射層等薄膜係藉由濺鍍、真空蒸鍍、CVD(chemical vapor deposition，化學氣相沈積)等真空製程成膜，故而無法於製造開始(line start)時或步驟之中途將製品取樣。
作為防反射膜之製造步驟中之在線檢查，可考慮於在線測定反射光特性，將其測定結果反饋至薄膜之成膜條件。然而，防反射膜之 在線之反射光特性之測定中，背面反射所導致之影響成為問題。
一般而言，防反射膜係以防反射層形成面之可見光反射率成為1%以下之方式設計，與此相對，透明膜之背面側(透明膜與空氣之界面)之可見光反射率為4%左右。形成防反射層後之離線檢查中，排除背面反射之影響，測定表面側之反射光特性相對容易。另一方面，防反射膜之在線檢查中，對正在空氣中、或真空中移行之膜照射光而進行測定，故而排除背面反射並不容易。於伴隨背面反射之情形時，於在線檢查中檢測出之反射光之大部分為來自背面之反射光，即便來自防反射層形成面之反射光之特性(反射色相等)變化，所檢測出之反射光亦幾乎無變化。因此，不容易於在線正確地測定來自防反射層形成面側之反射光特性。
上述專利文獻1中，提出於在偏光板之表面形成防反射層時，於偏光板之防反射層形成面側配置偏光元件(析光片)，測定反射率之方法。若將附有防反射層之偏光板及析光片以兩者之吸收軸方向正交之方式配置，則附有防反射層之偏光板之背面側之反射光由析光片吸收，故而可排除背面反射之影響而測定表面側之反射光特性。
然而，該方法無法應用於在偏光板上形成防反射層之情形以外之情形。偏光板為於偏光元件之兩面積層有透明膜之構成，較透明膜單獨體昂貴。因此，於偏光板上形成防反射層之方法中，於防反射層之形成初期(藉由在線反射光檢測之成膜條件之控制開始前)等產生規格外部分之情形之步驟損耗所導致之製造成本之增大易於變得顯著。又，有因防反射層之成膜環境而導致偏光板之特性降低之情況。例如，若將偏光板導入至濺鍍成膜裝置，則有因偏光元件暴露於高溫環境或高輸出之電漿而劣化之虞。
因此，就生產性提高或成本降低之觀點而言，於在不含偏光元件之透明膜上形成防反射層時，要求排除背面反射之影響而正確地測 定反射光特性之方法。本發明之目的在於：藉由於在透明膜上之防反射層之形成步驟中於在線更正確地檢測出反射光特性之變化，及將其檢測結果反映於成膜條件，而獲得均勻性優異之防反射膜。又，本發明之目的在於提供一種於在線測定防反射膜之反射光特性之方法。
鑒於上述情況而進行研究，結果發現，藉由使用於透明膜之背面側經由接著層可剝離地貼附有光吸收性之膜基材之積層體，使背面反射減小，從而可檢測出防反射層之折射率或膜厚等之些微變動所導致的反射光特性之變化。
本發明之防反射膜之一形態係一種附有膜基材之防反射膜，其係於透明膜之一面具備防反射層，於另一面經由接著層可剝離地貼附有膜基材。
附有膜基材之防反射膜係藉由如下方式獲得：準備於透明膜之第二主面上經由接著層可剝離地貼附有膜基材之積層體(積層體準備步驟)，於該積層體之透明膜之第一主面上形成包含2層以上薄膜之防反射層(防反射層形成步驟)。防反射層之形成中，於使薄膜之至少1層成膜後，自積層體之第一主面側照射可見光，並於在線檢測其反射光(在線檢查步驟)。防反射層之形成及在線檢查係一面將積層體於一方向上搬送一面連續地實施。較佳為根據在線檢查中之反射光之檢測結果，調整薄膜之成膜條件。藉此，可使防反射膜之反射光特性保持為均勻，提高品質之穩定性。
膜基材與接著層之積層物較佳為可見光透過率為40%以下。對膜基材與接著層之積層物自接著層側入射光之情形之可見光之背面反射率較佳為1.0%以下。藉由使用光吸收性之膜作為膜基材，可減小背面反射率。亦可使用具備脫模層者作為膜基材。於使用具備脫模層之膜基材之情形時，脫模層形成面貼附於接著層。於膜基材中，脫模層之 折射率n1與脫模層正下方之層之折射率n2之差n1-n2較佳為-0.25~0.25。藉由使用光散射性之黏著劑作為用以使透明膜與膜基材暫時黏著之接著層，亦可減小背面反射。
於透明膜上形成防反射層後，將膜基材剝離去除(剝離步驟)。其後，於透明膜之第二主面上貼合偏光板等其他光學膜，從而將防反射膜供於實用。
藉由於背面反射減小之積層體上形成防反射層，在線檢查中之反射光之檢測精度或檢測之再現性提高。又，藉由將在線之反射光之檢測結果反饋至薄膜之成膜條件，可獲得反射光特性之均勻性優異之防反射膜。
10‧‧‧透明膜
20‧‧‧膜基材
21‧‧‧脫模層
22‧‧‧脫模膜
25‧‧‧基底膜
30、33、35、36、38、39‧‧‧接著層
40、45‧‧‧積層體
50‧‧‧防反射層
51、52、53、54‧‧‧薄膜
71、72‧‧‧膜
73、74‧‧‧透明保護膜
79‧‧‧偏光元件
100、101、103‧‧‧防反射膜
111、112‧‧‧防反射膜(附有防反射層之光學膜)
121、122‧‧‧防反射膜(附有防反射層之偏光板)
210、220、230、240‧‧‧成膜室
213、223、233、243‧‧‧靶
214、224、234、244‧‧‧陰極
216、226、236、246‧‧‧電源
219、229、239、249‧‧‧閥門
250‧‧‧準備室
251‧‧‧捲出輥
260‧‧‧捲取室
261‧‧‧捲取輥
273‧‧‧運算部
275‧‧‧控制部
281、282‧‧‧成膜輥
291、297‧‧‧光照射部
293、299‧‧‧光檢測部
圖1A係模式性地表示附有膜基材之防反射膜之一形態的剖視圖。
圖1B係模式性地表示膜基材之層構成之一例的剖視圖。
圖2係表示防反射層之成膜裝置之構成例的概念圖。
圖3(A)係模式性地表示用於防反射膜之形成之積層體之構成例的剖視圖，(B)係模式性地表示於積層體上形成有防反射層之附有膜基材之防反射膜之構成例的剖視圖。(C1)及(C2)係模式性地表示將膜基材剝離後之防反射膜之構成例的剖視圖。(D1)及(D2)係模式性地表示貼合有其他膜之防反射膜之構成例的剖視圖。
圖4(A)及(B)係模式性地表示附有防反射層之偏光板之構成例的剖視圖。
[防反射膜之構成]
圖1A係模式性地表示一實施形態之防反射膜之構成的剖視圖。 圖1A之防反射膜101於透明膜10之第一主面上具備防反射層50。於透明膜10之第二主面上經由接著層30可剝離地貼附有膜基材20。防反射層為2層以上之薄膜之積層體。圖1A中，圖示有包含4層薄膜51、52、53、54之積層體之防反射層50。
(透明膜)
作為透明膜10，使用可撓性之透明膜。透明膜10亦可於膜表面(防反射層形成面)具有硬塗層或易接著層等功能層(未圖示)。硬塗層可藉由於膜之表面形成丙烯酸系、聚矽氧系等適當之紫外線硬化型樹脂之硬化被膜之方法等而設置。
透明膜之可見光透過率較佳為80%以上，更佳為90%以上。透明膜10之厚度並無特別限定，較佳為10μm~300μm左右之範圍。
作為構成透明膜之樹脂材料，可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯類；二乙醯纖維素或三乙醯纖維素等纖維素系聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物；聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系聚合物；聚降烯等環狀聚烯烴；聚碳酸酯等。
以密接性提高等為目的，亦可於透明膜之表面進行電暈處理、電漿處理、火焰處理、臭氧處理、底塗處理、輝光處理、皂化處理、利用偶合劑之處理等表面改質處理。
(膜基材)
於防反射膜之製造中，使用於透明膜10之第二主面(未形成防反射層50之面)側經由接著層30可剝離地貼附有膜基材20之積層體40。本發明中，藉由使膜基材20與透明膜10貼合，可減少自透明膜側入射光時之背面反射。
對膜基材與接著層之積層物自接著層側入射光之情形之可見光之背面反射率較佳為1.0%以下，更佳為0.7%以下，進而較佳為0.5% 以下，尤佳為0.3%以下。再者，可見光反射率係依據JIS R3106：1998而測定。作為膜基材20，可較佳地使用光吸收性膜、或於表面具有微細之凹凸之光散射膜等。為了進一步減少背面反射，作為膜基材20，可較佳地使用光吸收性膜。
膜基材20與接著層30之積層物之可見光透過率較佳為40%以下，更佳為20%以下，進而較佳為10%以下。於使用透明材料作為接著層30之情形時，膜基材20之可見光透過率較佳為40%以下，更佳為20%以下，進而較佳為10%以下。
若將膜基材與接著層之積層體之可見光透過率設為T(%)、將膜基材之折射率設為n，則自接著層側入射光之情形之背面反射率(於膜基材之空氣界面反射而自黏著層再次出射之光之比率)可如以下般計算。
背面反射率(%)=(T2/100)×(n-1)2/(n+1)2
若可見光透過率T為40%以下，則於膜基材與空氣之界面上之折射率差所引起之反射為6%左右之情形(膜基材之折射率為1.6左右之情形)時，對來自透明膜側之入射光之背面反射率亦成為1%以下。
膜基材20之材料可使用聚酯類、纖維素系聚合物、丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物、醯胺系聚合物、聚烯烴、環狀聚烯烴、聚碳酸酯等。藉由對該等樹脂材料添加碳黑等黑色顏料，或於基底膜之表面設置利用黑色墨水等形成之著色層，可獲得光吸收性之膜基材。著色層可僅設於基底膜之一面，亦可設於兩面。於使用具備著色層之光吸收性膜作為膜基材20之情形時，就抑制於透明膜10側之界面之光反射之觀點而言，較佳為至少於基底膜之透明膜10側之面設置著色層。著色層之厚度例如為0.5μm~10μm左右。
如圖3(C1)、圖3(C2)所示，於防反射膜之實用時，將膜基材20剝離去除。即，膜基材20為最終製品中不含之步驟材料。因此，膜基材 較佳為儘量廉價，可較佳地使用聚對苯二甲酸乙二酯等泛用膜。膜基材20之厚度並無特別限制。若膜基材之厚度較小，則可加長於積層體40上形成防反射層50時之連續成膜長，可提高防反射膜之生產性。因此，於無損成膜性或操作性之範圍內，膜基材20之厚度較佳為儘可能小。膜基材之厚度較佳為5μm~200μm，更佳為10μm~130μm，進而較佳為15μm~110μm。
圖1B係模式性地表示膜基材20之層構成之一例的剖視圖。圖1B所示之膜基材20於基底膜25上具備脫模層21。脫模層21例如可藉由於基底膜25之表面塗佈脫模劑而形成。作為脫模劑，可使用含有聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系、脂肪酸醯胺系等脫模材料、或二氧化矽粉等之溶液。於使用具備脫模層之膜基材之情形時，較佳為於與接著層30之貼附面配置脫模層21。藉由於與接著層之貼附面存在脫模層，透明膜10與膜基材20之接著力變小，故而可容易地進行形成防反射層後之膜基材自防反射膜之剝離去除。
較佳為膜基材20之脫模層21與其正下方之層之折射率差較小。具體而言，脫模層21之折射率n1與脫模層正下方之層之折射率n2之差n1-n2較佳為-0.3~0.25，更佳為-0.25~0.25，進而較佳為-0.25~0.15，尤佳為-0.25~0.1。折射率為波長590nm下之值。所謂脫模層正下方之層係指鄰接於脫模層21之層。於在基底膜25上直接形成脫模層21之情形時，基底膜25相當於脫模層正下方之層。於在基底膜與脫模層之間設有著色層或低聚物密封層等之情形時，於該等層中鄰接於脫模層之層相當於脫模層正下方之層。
例如，於在PET基底膜上直接設有脫模層之情形(PET基底膜為脫模層之正下方之層之情形)時，脫模層之折射率較佳為1.35~1.8，更佳為1.4~1.75。
與對防反射膜與膜基材之積層體自防反射層側入射光時之膜基 材相關之反射光主要為起因於在膜基材之背面側(空氣界面)之折射率差之反射光，但有起因於在脫模層與其正下方之層(基底膜等)之界面之折射率差之反射光亦對反射率之測定造成影響之情況。藉由將於該界面之折射率差n1-n2設為上述範圍，可進而減小膜基材之反射率。
又，若減小於膜基材20與下述接著層30之界面之折射率差，減小於該界面之反射光，則可進而減少與來自接著層側之入射光相對應之反射光。為了減小於該等界面之折射率差，較佳為脫模層21之折射率n1為其正下方之層之折射率n2與接著層30之折射率n3之中間之值。即，較佳為n2<n1<n3、或n3<n1<n2。
(接著層)
透明膜10與膜基材20經由接著層30而貼合。接著層30之材料並無特別限定，為了可剝離地貼附膜基材20，可較佳地使用黏著劑。作為黏著劑，例如可使用丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚矽氧系黏著劑等。其中，可較佳地使用將丙烯酸系聚合物作為主成分之丙烯酸系黏著劑。
接著層30可為透明，亦可為不透明。若使用光吸收性之膜作為膜基材20，且使用光吸收性之接著層30，則可降低膜基材20與接著層30之積層物之可見光透過率，進而減少背面反射。另一方面，如圖3(D1)所示，於自防反射膜剝離膜基材20後，於與其他膜71之貼合中使用接著層30之情形時，較佳為使用光透過性之接著層。關於光透過性之接著層，可見光透過率較佳為80%以上，更佳為85%以上，進而較佳為90%以上。
接著層30亦可具有光散射性。藉由使接著層具有光散射性，可使透過透明膜10之光於接著層散射，進而減少背面反射。作為具有光散射性之接著層，例如可列舉黏著劑中分散有粒子之光散射黏著劑。於接著層為光散射黏著劑之情形時，有光散射黏著劑之霧度越大，背 面反射越減少之傾向。因此，光散射黏著劑層之霧度較佳為40%以上，更佳為50%以上，進而較佳為70%以上，尤佳為90%以上。
作為光散射黏著劑中所含之粒子，例如可列舉無機微粒子或高分子微粒子等。上述粒子較佳為聚合物微粒子。作為聚合物微粒子之材質，可列舉聚矽氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂等。該等樹脂對於黏著劑之分散性優異，具有與丙烯酸系黏著劑等黏著劑之適當折射率差，故而可獲得擴散性能優異之光散射黏著劑層。粒子之形狀並無特別限定，例如可列舉真球狀、扁平狀、不定形狀等。粒子可單獨使用，亦可組合2種以上。
上述粒子之體積平均粒徑較佳為1μm~10μm，更佳為1.5μm~5μm。藉由將體積平均粒徑設為上述範圍，可賦予優異光散射性能。體積平均粒徑例如可使用超離心式自動粒度分佈測定裝置進行測定。光散射黏著劑層中之上述粒子之含量較佳為0.3重量%~50重量%，更佳為3重量%~48重量%。藉由將粒子之調配量設為上述範圍，可獲得具有優異光散射性能之光散射黏著劑層。
(防反射層)
於在透明膜10之第二主面上經由接著層30貼附有膜基材20的積層體40之第一主面上形成防反射層50。防反射層50包含2層以上薄膜。一般而言，防反射層係以入射光與反射光反轉之相位相互抵消之方式調整薄膜之光學膜厚(折射率與厚度之積)。藉由將防反射層設為折射率不同之2層以上薄膜之多層積層體，可於可見光之寬頻帶之波長範圍內減小反射率。
作為構成防反射層50之薄膜之材料，可列舉金屬之氧化物、氮化物、氟化物等。例如，作為折射率1.35~1.55左右之低折射率材料，可列舉：氧化矽、氟化鎂等，作為折射率1.80~2.40左右之高折 射材料，可列舉：氧化鈦、氧化鈮、氧化鋯、摻錫氧化銦(ITO)、摻銻氧化錫(ATO)等。又，除低折射率層及高折射率層以外，作為折射率1.50~1.85左右之中折射率層，例如亦可形成包含氧化鈦、或上述低折射率材料與高折射材料之混合物(氧化鈦與氧化矽之混合物等)之薄膜。
作為防反射層50之積層構成，可列舉：自透明膜10側起為，光學膜厚240nm~260nm左右之高折射率層、及光學膜厚120nm~140nm左右之低折射率層之2層構成；光學膜厚170nm~180nm左右之中折射率層、光學膜厚60nm~70nm左右之高折射率層、及光學膜厚135nm~145nm左右之低折射率層之3層構成；光學膜厚25nm~55nm左右之高折射率層、光學膜厚35nm~55nm左右之低折射率層、光學膜厚80nm~240nm左右之高折射率層、及光學膜厚120nm~150nm左右之低折射率層之4層構成；光學膜厚15nm~30nm左右之低折射率層、光學膜厚20nm~40nm左右之高折射率層、光學膜厚20nm~40nm左右之低折射率層、光學膜厚240nm~290nm左右之高折射率層、及光學膜厚100nm~200nm左右之低折射率層之5層構成等。構成防反射層之薄膜之折射率或膜厚之範圍並不限定於上述例示。又，防反射層50亦可為6層以上薄膜之積層體。
[防反射層之形成方法]
構成防反射層之薄膜之成膜方法並無特別限定，可為濕塗法、乾塗法之任一者。就可形成膜厚均勻之薄膜、及奈米等級之薄膜之膜厚調整容易而言，較佳為真空蒸鍍、CVD、濺鍍、電子束蒸鍍等乾塗法，其中，較佳為濺鍍及電子束蒸鍍。
防反射層之形成係一面將積層體40於一方向上搬送一面連續地實施。例如，於藉由濺鍍形成防反射層之情形時，使用捲取式濺鍍裝置進行連續成膜。
於使構成防反射層之薄膜之至少1層成膜後，自積層體40之第一主面側(薄膜形成面側)照射可見光，並檢測其反射光，藉此實施在線檢查。藉由記錄該在線檢查之結果，可使防反射膜與其他光學膜之貼合、或圖像顯示裝置形成等步驟效率化。例如，若不將於在線檢查中判定為規格外之部分供給至下一步驟，則可謀求最終製品之良率提高、或二次加工頻度之降低。又，基於在線之反射光之檢測結果，調整薄膜之成膜條件，藉此可獲得反射光特性之均勻性優異之防反射膜。
以下，以藉由濺鍍法於透明膜10上形成包含4層薄膜51、52、53、54之防反射層50之情形為例，一面使在線之反射光之檢測結果反應於成膜條件，一面對製造防反射膜之方法加以說明。
圖2係表示用以使在線之反射光之檢測結果反映於防反射層之成膜條件之成膜裝置之構成例的概念圖。圖2之成膜裝置具備2個成膜輥281、282。沿著各成膜輥281、282之圓周方向，設置有被間隔壁隔開之複數個成膜室210、220、230、240。於各成膜室內設有陰極，各陰極214、224、234、244與電源216、226、236、246連接。於陰極214、224、234、244上，以與成膜輥281、282相對之方式配置有靶213、223、233、243。各成膜室210、220、230、240上連接有氣體導入管，於氣體導入管之上游設有閥門219、229、239、249。
於準備室250內之捲出輥251上設有透明膜10與膜基材20之積層體40之捲繞體。自捲出輥捲出之積層體40被搬送至第一成膜輥281上，並向第一成膜室210、第二成膜室220依次導入。第一成膜室210中，於透明膜10之第一主面上成膜薄膜51，第二成膜室220中，於薄膜51上成膜薄膜52。形成有薄膜51、52之積層體45被搬送至第二成膜輥282上，於第三成膜室230及第四成膜室240中，依序成膜薄膜53及薄膜54。於積層體40之透明膜10上形成有包含4層薄膜之防反射層50 之防反射膜101向捲取室260導入，利用捲取輥261進行捲取，獲得防反射膜之捲繞體。
於捲取室260內，以與防反射膜101之防反射層50形成面成為相對之方式，配置有光照射部291及光檢測部293。自光照射部照射之光只要包含可見光，則可為白色光，亦可為單色光。光照射可為連續，亦可為斷續。利用光檢測部293檢測自光照射部291向防反射膜101照射之光之反射光。利用光檢測部293檢測之反射光藉由受光元件轉換為電信號，視需要利用運算部273進行運算。於運算部，進行所檢測之反射光之光譜之算出、或對特定表色系統(例如XYZ表色系統、L* a* b*表色系統、Yab表色系統)之轉換等。
進而，於運算部273，進行所檢測之反射光之反射特性、及目標反射光特性之差異之判定，於差異超過閾值之情形時，對控制部發送信號，以變更薄膜之成膜條件。控制部275以反射光之特性(反射率或色相等)成為特定範圍內之方式進行薄膜之成膜條件之調整。
作為成為調整對象之成膜條件，可列舉向成膜室內之氣體導入量、膜之搬送速度、投入電力量等。例如，於圖2所示之成膜裝置中，控制部275藉由調整捲出輥251、捲取輥261、及成膜輥281、282之旋轉速度、電源216、226、236、246之投入電力量、以及氣體導入管之閥門219、229、239、249之開度，而可調整於各成膜室內之薄膜之成膜條件。反射光之特性之變化主要起因於薄膜之膜厚之變動。因此，較佳為以薄膜之膜厚接近設定值之方式進行薄膜之成膜條件之調整。成膜條件之調整例如藉由PID控制而實行。又，亦可以變更薄膜之組成之方式調整製造條件，改變折射率。例如，於反應性濺鍍中，藉由改變導入至成膜室內之氧量，而使金屬氧化物中之氧含量發生變化，隨之使薄膜之折射率發生變化。
為了進行與目標反射光特性之差異之判定，必須事先決定成為 基準之反射光特性。成為基準之反射光特性根據製品之規格等而適當決定。作為一例，可列舉將製品之規格範圍之中央作為基準之方法、或將由各層之設定膜厚及折射率藉由光學計算算出之反射光光譜作為基準之方法(參照下述實施例)。又，亦可將以離線測定之製品之反射光光譜作為基準。
光學計算或於離線之反射光之基準光譜之算出或測定較佳為於排除背面反射之狀態下實施。藉由排除背面反射決定基準，可使目標反射光特性與製品之規格吻合，變得可正確地評價基準值與在線測定結果之差異。
於積層體40之透明膜10上形成構成防反射層50之全部薄膜後之防反射膜101較佳為Yab表色系統中之亮度Y為0.5%以下。再者，Yab表式系統中之Y值與XYZ表式系統中之Y值相同。本發明中，藉由使用光吸收性之膜基材20減少背面反射，可減小反射光之Y值。藉由減小反射Y值，有可感度良好地檢測出基準光譜與在線測定值之差，色相之差異之檢測感度亦提高之傾向。
於背面反射較大且檢測感度遲鈍之情形時，為了將製品穩定地控制於規格內，必須考慮可能產生於在線測定值與真值之間之差，視安全使在線測定值之管理幅度變窄。因此，有製造條件之管理幅度變窄，薄膜之成膜條件之調整變得困難之情況。又，起因於在線測定之管理幅度較窄，而有原本為規格內之製品被判斷為規格外之情形增多，製品之良率降低之傾向。
另一方面，根據本發明，藉由抑制背面反射，可提高基準值與在線測定值之差之檢測感度，可擴寬製造步驟中之管理幅度。因此，基於在線測定結果之步驟之管理變得容易，並且可提高製品之良率。
又，藉由抑制背面反射，減小反射Y值，有與基準光譜之色度之差減小之傾向。因此，於在線之色相之管理亦變得容易。於積層體40 之透明膜10上形成構成防反射層50之全部薄膜後的防反射膜101之反射光與排除背面反射之防反射膜之基準光譜之色度差△ab較佳為7.5以下。再者，色度差△ab為Yab表色系統之ab色度圖上之距離，由基準光譜之色度a0及b0、以及測定對象之色度a及b，根據下述式算出。
△ab={(a-a0)2+(b-b0)2}1/2
以上，對在使全部薄膜51、52、53、54成膜後進行反射光之在線檢測之形態進行了說明，但反射光之在線檢測只要為形成至少1層薄膜後，則可於任一階段進行。例如，亦可於在第一成膜輥281上形成薄膜51、52後至將積層體45導入至第二成膜輥282上之前之期間，利用光檢測部299檢測自光照射部297對積層體45照射之光之反射光，藉此進行反射光之在線檢測。又，亦可於2個部位以上進行反射光之在線檢測。例如，於圖2所示之形態中，亦可於形成2層薄膜51、52後，利用光檢測部299進行來自積層體45之反射光之檢測，進而於其上形成2層薄膜53、54後，利用光檢測部293檢測來自防反射膜101之反射光之檢測。若如此於2個部位以上進行在線測定，則應調整成膜條件之成膜室之判定變得容易，更緻密之控制成為可能。進而，亦可於寬度方向之複數個部位進行在線檢測，並以寬度方向之反射光特性成為均勻之方式進行成膜條件之調整。例如，可藉由於寬度方向上改變氣體導入量而進行寬度方向之成膜條件之調整。
圖2中，圖示了防反射層50包含4層薄膜之例，但如上所述般構成防反射層之薄膜之數量只要為2層以上，則並無特別限定。又，可根據薄膜之數量利用適當之成膜裝置。設於1根成膜輥之周圍之成膜室之數量可為1個，亦可為3個以上。成膜輥之數量可為1根，亦可為3根以上。
如上所述般，薄膜之形成方法並不限定於濺鍍法，亦可採用各種乾塗法、或濕塗法。於藉由濺鍍以外之方法形成薄膜之情形時，藉 由基於反射光之在線檢測結果而調整薄膜之形成條件，亦可獲得反射光特性之均勻性優異之防反射膜。
於對在透明膜之第一主面上形成有防反射層之防反射膜照射光之情形時，反射光之大部分為基於第二主面側之背面反射者，難以正確地檢測出於第一主面側(防反射層形成面)之反射光。與此相對，藉由於透明膜10之第二主面側貼附光吸收性之膜基材20，可抑制背面反射。於該形態中，利用光檢測部293檢測出之反射光基本上為來自第一主面側(防反射層形成面側)之反射光，故而可在線檢測出來自第一主面側之反射光特性之些微變化。藉由基於該檢測結果而調整薄膜之成膜條件，可製造反射光特性之均勻性優異之防反射膜。
如此，藉由於形成成為檢查對象之防反射層之前，於透明膜貼附光吸收性之膜基材，可抑制背面反射，於在線正確地測定反射光特性。於藉由濺鍍法等真空成膜形成防反射層之情形時，於成膜中途抽出製品進行檢查、或於與成膜線相同之線上之膜之貼合或剝離為不可能，故而本發明之方法尤其有用。
如上所述，使用廉價之泛用膜作為膜基材20，故而透明膜與膜基材之積層體較偏光板廉價。因此，若與如上述專利文獻1般使用偏光板之情形相比，則即便於防反射層之形成初期(藉由在線反射光檢測之成膜條件之控制開始前)等產生規格外部分，步驟損耗對製造成本之影響亦較小。
又，藉由於透明膜10與膜基材20之積層體40上形成防反射層，與於偏光板上形成防反射層之情形相比，可增大防反射層之連續成膜長。一般而言，關於捲出輥251或捲取輥261，可設於台座之膜捲繞體之重量或直徑之上限被確定。膜之膜厚越小，捲繞體之重量或直徑達到規定上限之膜之長度越大，故而可連續成膜之長度增大。一般而言，偏光板為於偏光元件之兩面設有透明保護膜之構成且包含3片 膜，與此相對，上述積層體40可包含2片膜。因此，積層體40之厚度可設計為小於偏光板，可增大連續成膜長。其結果為，成膜裝置之運轉率提高，從而可提高生產性。
[防反射膜之實用形態]
本發明中，以於在線測定防反射膜之反射光特性為目的，使用於透明膜10之第二主面側貼附有膜基材20之積層體(圖3(A))。於透明膜10上形成防反射層50(圖3(B))，進行該附有膜基材之防反射膜101之反射光特性之測定後，不再需要膜基材20。因此，於將防反射膜供於實用時，較佳為將膜基材20自透明膜10剝離去除。
於膜基材之剝離去除時，例如，如圖3(C1)所示，於接著層30附設於透明膜10之狀態下僅將膜基材20剝離去除。例如，如圖1B所示，若使用於基底膜25之接著層形成面側具備脫模層21之膜基材20，則可使接著層30殘留於透明膜10上不變而僅剝離膜基材20。將膜基材去除後，於透明膜10之第二主面經由接著層30貼合其他膜71。
於膜基材之去除時，如圖3(C2)所示，亦可將接著層30亦與膜基材20一併自透明膜10剝離去除。將膜基材去除後，於透明膜10之第二主面經由其他接著層33貼合其他膜72。
如上所述，膜基材20係為了提高防反射層形成時、或防反射層形成後之在線之反射光特性之檢測精度而設計者，檢查結束後被剝離去除。於使接著層30殘留於透明膜10上不變而僅剝離膜基材20之情形、及將接著層30亦與膜基材20一併自透明膜10剝離之情形之任一者中，將膜基材剝離去除後之防反射膜係與其他膜貼合而供於實用。為了提高防反射膜與其他膜之貼合之作業效率，較佳為使用滾筒貼合機等，於在線進行貼合。因此，較佳為於反射光特性之在線檢查與其他膜之貼合之間進行的膜基材20之剝離作業亦於在線實施。
為了使形成防反射層50後之膜基材20自透明膜10之剝離去除於 在線穩定地實施，膜基材20自透明膜10之剝離力以小為佳。具體而言，透明膜與膜基材於180°剝離試驗(剝離速度：10m/min)中之剝離力較佳為2N/50mm以下，更佳為1.5N/50mm以下，進而較佳為1N/50mm以下。藉由調整接著層30之組成，或於膜基材之表面設置脫模層，可減小剝離力。
於膜基材20之剝離後，貼合於透明膜10之第二主面之膜71、72並無特別限定，亦可貼合透明脫模膜等。例如，於將在透明膜上設有防反射層之防反射膜作為製品而出貨之情形時，藉由將防反射層形成時所使用之光吸收性之膜基材20改貼合於透明脫模膜，可進行透過率測定、或異物混入之有無等之檢查。又，藉由使用透明脫模膜，可提高製品之設計性。
於防反射膜之實用時，於透明膜10之第二主面貼合光學膜。作為光學膜，可列舉偏光元件、偏光元件保護膜、光學補償膜(相位差膜)、或該等之組合。作為實用形態之一例，藉由將防反射膜與包含偏光元件之光學膜貼合，可獲得附有防反射層之偏光板。如此，於在透明膜上形成防反射層後進行與偏光元件等之貼合之形態中，不使偏光元件暴露於用以形成防反射層之高溫環境或高輸出之電漿下，而獲得附有防反射層之偏光板。因此，可抑制偏光元件之劣化等異常，提高良率。
圖4(A)及(B)係模式性地表示附有防反射層之偏光板之構成例的剖視圖。於圖4(A)所示之附有防反射層之偏光板121中，偏光元件79之一面經由接著層36貼合於透明膜10之第二主面上。於偏光元件79之另一面經由接著層38貼合有透明保護膜74，於透明保護膜74之表面經由接著層39暫時黏著有脫模膜22。
作為偏光元件79，可列舉：使聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子 膜吸附碘或二色性染料等二色性物質並單軸延伸而成者、聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。
其中，就具有較高偏光度之觀點而言，較佳為使聚乙烯醇、或部分縮甲醛化聚乙烯醇等聚乙烯醇系膜吸附碘或二色性染料等二色性物質並於特定方向上配向而成之聚乙烯醇(PVA)系偏光元件。例如，藉由對聚乙烯醇系膜實施碘染色及延伸而可獲得PVA系偏光元件。作為PVA系偏光元件，亦可使用厚度為10μm以下之薄型偏光元件。作為薄型偏光元件，例如可列舉：日本專利特開昭51-069644號公報、日本專利特開2000-338329號公報、WO2010/100917號說明書、日本專利第4691205號說明書、日本專利第4751481號說明書等中所記載之薄型偏光膜。此種薄型偏光元件例如可藉由包括使PVA系樹脂層及延伸用樹脂基材以積層體之狀態延伸之步驟、及進行碘染色之步驟之製法而獲得。
作為透明保護膜74，可較佳地使用與作為透明膜10之材料於上文所述者相同之材料。再者，透明保護膜74之材料與透明膜10之材料可相同，亦可不同。
作為用於接著層36、38之接著劑，可適當地選擇以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚乙烯醇、聚乙烯醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系聚合物、氟系聚合物、橡膠系聚合物等作為基底聚合物者而使用。PVA系偏光元件之接著可較佳地使用聚乙烯醇系接著劑。
圖4(B)所示之形態為於偏光元件79之兩面經由接著層36、38貼合有透明保護膜73、74的偏光板與防反射膜經由接著層35而貼合的附有防反射層之偏光板122。於透明保護膜74之表面經由接著層39暫時黏著有脫模膜22。
作為用於透明保護膜73與透明膜10之貼合之接著層35，較佳為 丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚矽氧系黏著劑等黏著劑。亦可直接使用用於透明膜10與膜基材20之暫時黏著之接著層30(黏著劑)(參照圖3(B)及(C1))。
防反射膜可較佳地用於圖像顯示裝置之形成。若將防反射膜安裝於圖像顯示裝置最表面，則易於受到來自外部環境之污染(指紋、手垢、塵埃等)。以防止此種來自外部環境之污染、或賦予污染之易去除性為目的，亦可於防反射層之表面設置包含含氟基之矽烷系化合物或含氟基之有機化合物等之防污層。
[實施例] [藉由光學模擬之反射光特性之評價]
以下實施例及比較例中，藉由光學模擬算出於防反射膜之與防反射層形成面之相反側經由接著層貼合有各種膜基材的積層體之反射光之光譜。作為防反射膜，採用如下構成：於厚度80μm之三乙醯纖維素(TAC)膜(折射率1.49)之表面具備厚度8μm之丙烯酸系之硬塗層(折射率1.51)，於硬塗層上具備包含膜厚12nm之氧化鈦層(折射率2.35)、膜厚28nm之氧化矽層(折射率1.46)、膜厚100nm之氧化鈦層(折射率2.35)、及膜厚85nm之氧化矽層(折射率1.46)4層之防反射層。
<實施例1>
將厚度38μm之黑色膜(可見光透過率3%、折射率1.65)經由厚度20μm之接著層(折射率1.48)貼合於防反射膜之未形成防反射層之面側之構成。
<實施例2>
將於表面具備80nm之聚矽氧脫模層(折射率1.46)之厚度38μm之黑色膜(可見光透過率3%、折射率1.65)之脫模層側經由厚度20μm之接著層(折射率1.48)貼合於防反射膜之未形成防反射層之面之構成。
<比較例1>
使用可見光透過率為50%之黑色半透明膜替代實施例1之黑色膜之構成。
<評價>
對實施例及比較例之各構成，計算自防反射層側入射白色光時之反射光光譜。又，計算將背面反射設為零之情形之防反射膜之反射光光譜(基準光譜)。根據所獲得之反光光譜，算出Yab表色系統中之亮度Y(%)、以及色度a及b，求出各實施例及比較例之反射光與基準光譜之色度差△ab。將實施例及比較例中之透明膜、接著層及膜基材之積層構成、以及反射光特性示於表1。
[剝離力及在線剝離性之評價]
以下，於厚度80μm之TAC膜(富士膠片(Fujifilm)製作；Fujitac TD80UL)經由黏著劑層貼合膜基材而製成評價用試樣，進行剝離力之評價。
<試樣1>
使用滾筒貼合機，將於厚度38μm之PET膜上形成有厚度20μm之輕剝離黏著層之保護膜材(日東電工製造；E-MASK RP300)貼合於TAC膜。
<試樣2>
與試樣1之製作相同地，將保護膜材貼合於TAC膜上後，以100℃進行2小時加熱處理。
<試樣3>
使用滾筒貼合機，將厚度20μm之透明黏著片(日東電工製作之偏光板用丙烯酸系黏著片)貼合於TAC膜上，於其上貼合表面經脫模處理之厚度38μm之PET膜(三菱樹脂製作；DIAFOIL MRF38)之脫模處理面。
<評價>
對試樣1及試樣2，進行於TAC膜與黏著層之界面之剝離試驗，對試樣3，進行於PET膜與黏著層之界面之剝離試驗。
(剝離試驗)
將試樣1~3分別切成寬50mm之短條狀，藉由180°剝離試驗(試驗速度：10m/min)測定剝離力。
(在線剝離性試驗)
使用滾筒貼合機評價試樣1~3之膜基材之在線剝離性，將無問題地進行剝離者設為「良好」，將於膜之移行中產生張力異常者設為「不良」。
將結果示於表2。
如表1所示，可知藉由降低膜基材之透過率，而使背面反射率降低，隨之使反射光之Y值減小，並且根據基準光譜之色度差△ab亦減小。於使用在基底膜上具備脫模層之膜基材之實施例2中，有伴隨反射界面增加，與實施例1相比，Y值及色度差增大之傾向，但藉由調整脫模層之折射率，可減少背面反射。
如表2所示，藉由減小透明膜與膜基材之剝離力，有在線之剝離變得容易之傾向。根據該結果，可知若藉由使用輕剝離性之接著材料作為接著層之材料、或使用具備脫模層之膜基材來減小剝離力，則可提高於防反射層形成後將膜基材改貼於其他膜時之作業性，從而提高生產性。

Claims (14)

  1. 一種防反射膜之製造方法，其特徵在於：其係於透明膜之第一主面上具備防反射層之防反射膜之製造方法，且具有如下步驟：積層體準備步驟，其係準備於透明膜之第二主面上經由接著層可剝離地貼附有膜基材之積層體；防反射層形成步驟，其係於上述積層體之上述透明膜之第一主面上形成包含2層以上薄膜之防反射層；及在線檢查步驟，其係於使構成上述防反射層之薄膜之至少1層成膜後，自上述薄膜之形成面側照射可見光，並檢測其反射光；上述膜基材於與上述接著層之接觸面側具備脫模層；且上述膜基材與上述接著層之積層物之可見光透過率為40%以下，上述防反射層形成步驟及上述在線檢查步驟係一面將上述積層體於一方向上搬送一面連續地實施。
  2. 如請求項1之防反射膜之製造方法，其中於上述在線檢查步驟中，於使構成上述防反射層之複數片薄膜全部成膜後，自上述薄膜之形成面側照射可見光，並檢測其反射光。
  3. 如請求項1或2之防反射膜之製造方法，其中根據上述在線檢查步驟中之反射光之檢測結果，調整上述防反射層形成步驟中之薄膜之成膜條件。
  4. 如請求項3之防反射膜之製造方法，其中上述膜基材之上述脫模層之折射率n1與上述脫模層正下方之層之折射率n2之差n1-n2為-0.25~0.25。
  5. 如請求項1或2之防反射膜之製造方法，其中對上述膜基材與上述接著層之積層物自上述接著層側入射光之情形之可見光之背面反射率為0.3%以下。
  6. 如請求項1或2之防反射膜之製造方法，其中上述接著層為黏著劑層。
  7. 如請求項6之防反射膜之製造方法，其中上述黏著劑層係霧度為50%以上之光散射黏著劑層。
  8. 如請求項1或2之防反射膜之製造方法，其中上述透明膜與上述膜基材於180°剝離試驗中之剝離力為2N/50mm以下。
  9. 如請求項1或2之防反射膜之製造方法，其中於上述在線檢查步驟後，進而包括自上述透明膜剝離上述膜基材之剝離步驟，於上述剝離步驟中，於上述接著層附設於上述透明膜之第二主面上之狀態下，於上述接著層與上述膜基材之脫模層之界面進行剝離。
  10. 如請求項9之防反射膜之製造方法，其中於上述剝離步驟後，於附設於上述透明膜之第二主面上之上述接著層可剝離地貼附透明脫模膜。
  11. 如請求項9之防反射膜之製造方法，其中於上述剝離步驟後，於附設於上述透明膜之第二主面上之上述接著層貼合光學膜。
  12. 如請求項11之防反射膜之製造方法，其中上述光學膜為包含偏光元件之光學膜。
  13. 一種防反射膜，其於透明膜之一面具備防反射層，且於上述透明膜之第二主面上經由接著層可剝離地貼附有膜基材，上述膜基材於與上述接著層之接觸面側具備脫模層，上述膜基材與上述接著層之積層物之可見光之透過率為40%以下。
  14. 一種反射光特性之測定方法，其係測定於透明膜之第一主面上具備包含2層以上薄膜之防反射層的防反射膜之反射光特性的方法，且於在透明膜之第二主面上經由接著層可剝離地貼附有膜基材之狀態下，進行自第一主面側照射之可見光之反射光之檢測，上述膜基材於與上述接著層之接觸面側具備脫模層，上述膜基材與上述接著層之積層物之可見光透過率為40%以下，上述反射光之檢測係一面將上述防反射膜於一方向上搬送一面連續地實施。
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