WO2021235379A1 - 反射防止フィルム - Google Patents

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WO2021235379A1
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antireflection
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智明 小林
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デクセリアルズ株式会社
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    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/281Interference filters designed for the infrared light

Definitions

  • This technology relates to, for example, an antireflection film provided on the front surface of a display device.
  • This application claims priority on the basis of Japanese Patent Application No. 2020-08189 filed in Japan on May 21, 2020, and this application is referred to in this application. It will be used.
  • An infrared sensor (IR) sensor that responds to infrared rays may be installed on the front of the display device. Therefore, it is desired that the antireflection film provided on the front surface of the display device has a high infrared transmittance (see, for example, Patent Document 1). Further, in recent years, an antireflection film having excellent flexibility corresponding to a foldable organic EL display, a so-called foldable display, has been desired.
  • This technology has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides an antireflection film having high infrared transmittance and excellent flexibility.
  • the antireflection layer has an optical thickness of 41 nm to 52 nm from the adhesion layer side.
  • the antireflection layer in an antireflection film having a hard coat layer, an adhesion layer, and an antireflection layer in this order on a substrate, has an optical thickness of 23 nm to 35 nm from the adhesion layer side.
  • It is composed of a second low refractive index layer, a third high refractive index layer having an optical thickness of 79 nm to 84 nm, and a third low refractive index layer having an optical thickness of 146 nm to 155 nm.
  • the antireflection layer has an optical thickness from the adhesion layer side.
  • a first high refractive index layer having an optical thickness of 41 nm to 52 nm, a first low refractive index layer having an optical thickness of 41 nm to 53 nm, a second high refractive index layer having an optical thickness of 302 nm to 313 nm, and an optical thickness. It consists of a second low refractive index layer having an optical index of 135 nm to 196 nm.
  • the antireflection layer has an optical thickness from the adhesion layer side.
  • a first high refraction layer having an optical thickness of 23 nm to 35 nm
  • a first low refraction layer having an optical thickness of 66 nm to 81 nm
  • a second high refraction layer having an optical thickness of 93 nm to 117 nm, and an optical thickness.
  • It is composed of a second low refractive index layer having an optical thickness of 37 nm to 52 nm, a third high refractive index layer having an optical thickness of 79 nm to 84 nm, and a third low refractive index layer having an optical thickness of 146 nm to 155 nm. ..
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection film to which the present technology is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection layer in the antireflection film according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection layer in the antireflection film according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the thin film forming apparatus.
  • FIG. 5 is a graph showing the transmission spectrum of the antireflection film of Example 1.
  • FIG. 6 is a graph showing the reflection spectrum of the antireflection film of Example 1.
  • FIG. 7 is a graph showing the transmission spectra of the antireflection films of Examples 7 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 8 is a graph showing the reflection spectra of the antireflection films of Examples 7 and Comparative Examples 1 to 3.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection film to which the present technology is applied.
  • the antireflection film has a base material 10, a hard coat layer 20, an adhesion layer 30, an antireflection layer 40, and, if necessary, an antifouling layer 50. ..
  • the base material 10 is not particularly limited, but specific examples thereof include PET (Polyethylene terephthalate), a resin (COP) having a cycloolefin as a monomer and a main chain having an alicyclic structure, cyclic olefins (for example, norbornenes), and ⁇ . -Resin (COC), TAC (triacetyl cellulose), PMMA (polymethylmethacrylate), PC (polycarbonate) obtained by addition polymerization with olefin (for example, ethylene), and two types of polymer alloy films such as PC and PMMA. , Glass film (film-like glass), transparent polyimide, polyamide and the like.
  • the thickness of the base material 10 varies depending on the type and performance of the optical device to which it is applied, but is usually 25 to 200 ⁇ m, preferably 40 to 150 ⁇ m.
  • the hard coat layer 20 exhibits a hardness of "H" or higher in a scratch hardness (pencil method) test measured in accordance with JIS K5600-5-4.
  • the resin material of the hard coat layer 20 include an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, a thermocurable resin, a thermoplastic resin, a two-component mixed resin, and an organic-inorganic hybrid resin. Among these, it is preferable to use an ultraviolet curable resin that can efficiently form the hard coat layer 20 by irradiation with ultraviolet rays.
  • Examples of the ultraviolet curable resin include acrylic type, urethane type, epoxy type, polyester type, amide type, silicone type and the like. Among these, it is preferable to use an acrylic type that can obtain high transparency.
  • the acrylic ultraviolet curable resin is not particularly limited, and is considered to have hardness, adhesion, processability, etc. from bifunctional, trifunctional or higher polyfunctional acrylic monomers, oligomers, polymer components, and the like. It can be properly selected and blended.
  • the hard coat layer 20 is a photopolymerization of an ultraviolet curable resin containing a urethane (meth) acrylate oligomer, a trifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer, a bifunctional (meth) acrylate monomer, and a photopolymerization initiator. It is preferable to let it. By using such a photocurable resin composition, a hard coat layer 20 having excellent hardness can be obtained.
  • the film thickness of the hard coat layer 10 is usually 0.5 to 20 ⁇ m, preferably 1 to 15 ⁇ m, and more preferably 1 to 10 ⁇ m.
  • the metal oxide particles are dispersed in the resin material, and it is preferable that the metal oxide particles are projected on the adhesion layer 30 side.
  • the average value of the protrusion ratio with respect to the average particle size of the metal oxide particles is preferably 60% or less, more preferably 10% or more and 30% or less. If the protrusion ratio of the metal oxide particles is too large, the metal oxide particles are easily peeled off from the hard coat layer 20, and the adhesion between the hard coat layer 20 and the adhesion layer 30 is lowered. If the protrusion ratio is too small, the metal oxide particles adhere to each other. The effect of improving sex cannot be obtained.
  • As a method for projecting the metal oxide particles for example, glow discharge treatment, plasma treatment, ion etching, alkali treatment and the like can be used.
  • the metal oxide particles are particles of metal oxide, and the average particle size thereof is preferably 800 nm or less, more preferably 20 nm or more and 100 nm or less. If the average particle size of the metal oxide particles is too large, the optical characteristics are deteriorated, and if the average particle size is too small, the adhesion between the hard coat layer 20 and the adhesion layer 30 is deteriorated. In the present specification, the average particle size means a value measured by the BET method.
  • the content of the metal oxide particles is preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total solid content of the resin composition of the hard coat layer 20. If the content of the metal oxide particles is too small, the adhesion between the hard coat layer 20 and the adhesion layer 30 will decrease, and if it is too large, the flexibility of the hard coat layer 20 will decrease.
  • the solid content of the resin composition is all components other than the solvent, and the liquid monomer component is also included in the solid content.
  • the metal oxide particles include SiO 2 (silica), Al 2 O 3 (alumina), TiO 2 (titania), ZrO 2 (zirconia), CeO 2 (ceria), MgO (magnesia), ZnO, and Ta.
  • Examples thereof include 2 O 5 , Sb 2 O 3 , SnO 2 , and MnO 2.
  • silica which can obtain high transparency.
  • the adhesion layer 30 is preferably formed from an oxygen-deficient metal oxide.
  • the metal oxide in the oxygen-deficient state include SiO x , AlO x , TiO x , ZrO x , CeO x , MgO x , ZnO x , TaO x , SbO x , SnO x , MnO x and the like.
  • the metal oxide in an oxygen-deficient state means a metal oxide in a state where the oxygen number is insufficient compared to the stoichiometric composition.
  • the metal include Si, Al, Ti, Zr, Ce, Mg, Zn, Ta, Sb, Sn, Mn and the like.
  • the metal oxide particles are dispersed in the hard coat layer 20, it is preferably made of an oxygen-deficient metal oxide having a metal of the same type as the metal oxide particles or a metal of the same type as the metal oxide particles.
  • x in SiO x of the adhesion layer 30 is preferably 0 or more and 1.9 or less.
  • the film thickness of the adhesion layer 30 is preferably smaller than 50% of the average particle size of the metal oxide particles exposed on the surface of the hard coat layer 20, and specifically, it is preferably 1 nm to 50 nm. It is more preferably 1 nm to 30 nm, and even more preferably 1 nm to 15 nm.
  • translucent organic particles or translucent inorganic particles may be added. These particles are for exhibiting a light diffusing function in the hard coat layer, an antiglare function by forming surface irregularities, and the like.
  • the translucent resin fine particles are formed of a resin containing a styrene-acrylic monomer copolymer resin (styrene-acrylic copolymer resin), a (meth) acrylic resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, and the like. be able to.
  • the antireflection layer 40 is formed by alternately forming a high refractive index layer 41 made of a dielectric and a low refractive index layer 42 made of a dielectric having a lower refractive index than the high refractive index layer 41 by sputtering.
  • the number of layers of the antireflection layer 40 is preferably 4 or 6 layers. When the number of layers of the antireflection layer 40 is 8 or more, the physical thickness of the antireflection layer 40 becomes large and the flexibility is lowered.
  • the film thickness of the antireflection layer 40 is preferably 500 nm or less, more preferably 400 nm or less, and further preferably 300 nm or less.
  • the antifouling layer 50 is a coating layer that imparts water repellency, oil repellency, sweat resistance, antifouling property, etc. to the surface of the antireflection film.
  • a fluorine-containing organic compound is used as the material constituting the antifouling layer.
  • the fluorine-containing organic compound include fluorocarbons, perfluorosilanes, and polymer compounds thereof.
  • the film thickness of the antifouling layer 50 is preferably 1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 7 nm, and even more preferably 2 nm to 5 nm.
  • the antireflection film having such a structure can obtain high infrared transmittance.
  • the transmittance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 90% or more, more preferably 92% or more.
  • the reflectance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 5% or less, more preferably 4% or less.
  • the antireflection film having the above-mentioned structure can obtain excellent flexibility and can be used for a foldable display.
  • the mandrel diameter in the bending test by the cylindrical mandrel method is 7 mm or less, more preferably 6 mm or less.
  • the antireflection film having the above-mentioned structure can achieve both high transmittance of infrared rays and neutral tint of reflected light, which have been difficult in the past.
  • the visual reflectance Y is preferably 1.0% or less, and more preferably 0.5% or less.
  • the a * value in CIELAB is preferably 0 to 15, more preferably 0 to 10, and even more preferably 0 to 5.
  • the b * value in CIELAB is preferably -18 to 0, more preferably -15 to 0, and even more preferably -10 to 0.
  • the antireflection film to which this technology is applied has high infrared transmittance and excellent flexibility, and can neutralize the color of the reflected light, so that it is an infrared sensor that responds to infrared rays (infrared sensor).
  • the IR) sensor can be preferably applied to a display device such as a smartphone, a personal computer, and an in-vehicle device installed on the front surface.
  • the antireflection film according to the first embodiment is formed by laminating a hard coat layer, an adhesion layer, an antireflection layer, and an antifouling layer on a base material in this order. Since the base material, the hard coat layer, the adhesion layer, and the antifouling layer are the same as the above-mentioned base material 10, the hard coat layer 20, the adhesion layer 30, and the antifouling layer 50, the description thereof is omitted here.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection layer in the antireflection film according to the first embodiment.
  • the antireflection layer according to the first embodiment has an optical thickness of 41 nm to 53 nm and a first high refractive index layer 411 having an optical thickness of 41 nm to 52 nm from the adhesion layer 30 side. It is composed of a first low refractive index layer 412, a second high refractive index layer 413 having an optical thickness of 302 nm to 313 nm, and a second low refractive index layer 414 having an optical thickness of 135 nm to 196 nm.
  • optical thickness is the product of physical thickness and refractive index.
  • the "refractive index” is measured at a temperature of 25 ° C. and a wavelength of 550 nm in accordance with JIS K7105.
  • the "physical thickness” is, for example, measured at 20 thicknesses from a cross-sectional image taken with a transmission electron microscope (TEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM), and is taken as an average value of 20 values. be able to.
  • the reflection wavelength and the refractive index of the antireflection film are, for example, the optical thickness of the high refractive index layer and the low refractive index layer, the total number of the high refractive index layer and the low refractive index layer, and between the high refractive index layer and the low refractive index layer. It can be designed by the difference in refractive index of.
  • the refractive index of the high refractive index layer is preferably 2.00 to 2.60, and more preferably 2.10 to 2.45.
  • the main components of such a high refractive index layer are niobium pentoxide (Nb 2 O 5 , refractive index 2.33), titanium oxide (TiO 2 , refractive index 2.33 to 2.55), and tungsten oxide (WO).
  • Refractive index 2.2 Celium oxide (CeO 2 , Refractive index 2.2), Tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 , Refractive index 2.16), Zinc oxide (ZnO, Refractive index 2.1), Examples thereof include indium oxide (InO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), aluminum oxide (AlO 2 ), and composite oxides thereof. Examples of the composite oxide include ITO (indium tin oxide) and IZO (indium oxide / zinc oxide).
  • the "main component" refers to the component having the highest content, for example, the content rate is 80% or more.
  • the refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.20 to 1.60, and more preferably 1.30 to 1.50.
  • the main components of such a low refractive index layer are silicon dioxide (SiO 2 , refractive index 1.46), calcium fluoride (CaF 2 , refractive index 1.42), magnesium fluoride (MgF 2 , refractive index 1). .38) and the like.
  • the refractive index of the low refractive index layer falls within the above range, other elements may be contained.
  • the chemical resistance can be improved by adding about 10% of zirconium in an element ratio.
  • it may be formed by introducing N 2 gas during the film formation in order to improve the hardness.
  • a metal element such as Al may be further added.
  • the difference between the refractive index of the high refractive index layer and the refractive index of the low refractive index layer is preferably 0.40 to 1.40, and more preferably 0.70 to 1.10.
  • Examples of the combination of such a high refractive index layer and a low refractive index layer include Nb 2 O 5 and SiO 2 , TiO 2 and SiO 2 .
  • the physical thickness is preferably 18 nm to 22 nm.
  • the physical thickness is preferably 28 nm to 36 nm, and when the second high refractive index layer 413 contains Nb 2 O 5 as a main component, it is physical.
  • the thickness is preferably 130 nm to 134 nm, and when the second low refractive index layer 414 contains SiO 2 as a main component, the physical thickness is preferably 92 nm to 95 nm.
  • the transmittance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 90% or more, more preferably 92% or more.
  • the reflectance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 5% or less, more preferably 4% or less.
  • the total physical thickness of each layer is 300 nm or less, so that excellent flexibility is achieved. It can be obtained and can be compatible with foldable displays.
  • the mandrel diameter in the bending test by the cylindrical mandrel method is 7 mm or less, more preferably 6 mm or less.
  • the transmittance of infrared rays is increased and the color of the reflected light is neutralized. It is possible to achieve both.
  • the visual reflectance Y is preferably 0.5% or less, and more preferably 0.4% or less.
  • the a * value in CIELAB is preferably 0 to 15, more preferably 0 to 10, and even more preferably 0 to 5.
  • the b * value in CIELAB is preferably -15 to 0, more preferably -12 to 0, and even more preferably -10 to 0.
  • the antireflection film according to the first embodiment a high infrared transmittance can be obtained and excellent flexibility can be obtained in the antireflection layer having a four-layer structure. Further, in the antireflection layer having a four-layer structure, it is possible to achieve both high transmittance of infrared rays and neutral color of the reflected light, and high productivity can be obtained.
  • the hard coat layer, the adhesion layer, the antireflection layer, and the antifouling layer are laminated in this order on the base material as in the first embodiment. It will be. Since the base material, the hard coat layer, the adhesion layer, and the antifouling layer are the same as the above-mentioned base material 10, the hard coat layer 20, the adhesion layer 30, and the antifouling layer 50, the description thereof is omitted here.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an antireflection layer in the antireflection film according to the second embodiment.
  • the antireflection layer according to the second embodiment has an optical thickness of 66 nm to 81 nm and a first high refractive index layer 431 having an optical thickness of 23 nm to 35 nm from the adhesive layer side.
  • the first low refraction layer 432, the second high refraction layer 433 having an optical thickness of 93 nm to 117 nm
  • the second low refraction layer 434 having an optical thickness of 37 nm to 52 nm, and the optical thickness of 79 nm.
  • It is composed of a third high refractive index layer 435 having an optical thickness of about 84 nm and a third low refractive index layer 436 having an optical thickness of 146 nm to 155 nm.
  • the refractive index of the high refractive index layer, the high refractive index dielectric, the low refractive index of the low refractive index layer, the low refractive index of the dielectric, and the difference between the refractive index of the high refractive index layer and the refractive index of the low refractive index layer Is the same as in the first embodiment.
  • the physical thickness is preferably 10 nm to 15 nm, and the first low refractive index layer 431.
  • the rate layer 432 contains SiO 2 as a main component
  • the physical thickness is preferably 45 nm to 55 nm
  • the second high refractive index layer 433 contains Nb 2 O 5 as a main component
  • the physical thickness is 40 nm to 55 nm.
  • the physical thickness is preferably 25 nm to 35 nm, and the third high refractive index layer 435 is Nb 2 O 5
  • the physical thickness is preferably 30 nm to 36 nm, and when the third low refractive index layer 436 contains SiO 2 as the main component, the physical thickness is preferably 100 nm to 106 nm.
  • the transmittance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 90% or more, more preferably 92% or more.
  • the reflectance of light at a wavelength of 940 nm is preferably 5% or less, more preferably 4% or less.
  • the total physical thickness of each layer is 300 nm or less, so that excellent flexibility is achieved. It can be obtained and can be compatible with foldable displays.
  • the mandrel diameter in the bending test by the cylindrical mandrel method is 7 mm or less, more preferably 6 mm or less.
  • the transmittance of infrared rays is increased and the color of the reflected light is neutralized. It is possible to achieve both.
  • the visual reflectance Y is preferably 1.0% or less, and more preferably 0.8% or less.
  • the a * value in CIELAB is preferably 0 to 15, more preferably 0 to 10, and even more preferably 0 to 5.
  • the b * value in CIELAB is preferably -18 to 0, more preferably -10 to 0.
  • the antireflection film according to the second embodiment a high infrared transmittance can be obtained and excellent flexibility can be obtained in the antireflection layer having a 6-layer structure. Further, in the antireflection layer having a 6-layer structure, it is possible to achieve both high transmittance of infrared rays and neutral color of the reflected light, and high productivity can be obtained.
  • a hard coat layer, an adhesion layer, and an antireflection layer are formed on a substrate in this order. Further, if necessary, an antifouling layer 50 is formed on the antireflection layer. Since the base material, the hard coat layer, the adhesion layer, and the antifouling layer are the same as the above-mentioned base material 10, the hard coat layer 20, the adhesion layer 30, and the antifouling layer 50, the description thereof is omitted here. Hereinafter, the film formation of each layer will be described.
  • an ultraviolet curable type containing metal oxide particles, a urethane (meth) acrylate oligomer, a trifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer, a bifunctional (meth) acrylate monomer, and a photopolymerization initiator is uniformly mixed and adjusted according to a conventional method using a stirrer such as a disper.
  • the coating method is not particularly limited, and a known method can be used.
  • Known coating methods include, for example, a micro gravure coating method, a wire bar coating method, a direct gravure coating method, a die coating method, a dip method, a spray coating method, a reverse roll coating method, a curtain coating method, a comma coating method, and a knife coating method. , Spin coating method and the like.
  • the ultraviolet curable resin composition on the substrate is dried and photocured to form a hard coat layer.
  • the drying conditions are not particularly limited, and may be natural drying or artificial drying in which the drying humidity and the drying time are adjusted.
  • the surface of the paint is blown during drying, it is preferable to prevent wind prints from appearing on the surface of the paint film. This is because when a wind pattern is generated, the appearance of the coating is deteriorated and the surface thickness is uneven.
  • energy rays such as gamma rays, alpha rays, and electron beams can be applied as the light for curing the ultraviolet curable resin composition.
  • the method for projecting the metal oxide particles is not particularly limited as long as the resin of the hard coat layer can be selectively etched, and for example, glow discharge treatment, plasma treatment, ion etching, alkali treatment and the like can be used. .. Among these, it is preferable to use a glow discharge treatment capable of treating a large area.
  • An adhesion layer made of an oxygen-deficient metal oxide is formed on the surface of the hard coat layer.
  • a method for forming the adhesion layer it is preferable to use sputtering using a target.
  • a target For example, when forming a SiO x film, it is preferable to use a silicon target and use reactive sputtering in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and argon gas. Further, since the antireflection layer formed on the close contact layer can also be formed by sputtering, the productivity can be improved.
  • Antireflection layer film formation In the film formation of the antireflection layer, a high refractive index layer made of a dielectric and a low refractive index layer made of a dielectric having a lower refractive index than the high refractive index layer are alternately formed by sputtering.
  • the thin film forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-034701 can be used.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an outline of the thin film forming apparatus.
  • This thin film forming apparatus supplies the base film 60 from the unwinding roll 61, which is the unwinding portion, and winds the antireflection film on which the antireflection layer is formed by the winding roll 62, which is the winding portion.
  • the base film 60 can be a film after the formation of the hard coat layer or a film after the formation of the adhesion layer.
  • a first film forming chamber unit and a second film forming chamber unit which are film forming units, are provided in the vacuum chamber.
  • the vacuum chamber is connected to a vacuum pump that discharges air and can be adjusted to a predetermined degree of vacuum.
  • the first film forming chamber unit and the second film forming chamber unit are provided with a first can roll 71 and a second can roll 72, respectively, and a film forming portion is provided so as to face the outer peripheral surfaces of the can rolls 71 and 72.
  • a plurality of sputter chambers SP1 to SP10 are fixed.
  • a predetermined target is mounted on the electrode, and a supply unit having a plurality of gas nozzles in the width direction of the base film 60 is provided.
  • the thin film forming apparatus is a first optical monitor 81 which is a measuring unit for measuring optical characteristics between the first film forming chamber unit and the second film forming chamber unit, that is, after film formation by the sputter chamber SP5. To prepare for. This makes it possible to confirm the quality of the thin film of the intermediate product after the first film forming chamber unit.
  • a second optical monitor 82 which is a measuring unit for measuring optical characteristics after the second film forming chamber unit, that is, after forming a film by the sputter chamber SP10, is provided. This makes it possible to confirm the quality of the thin film after the second film forming chamber unit.
  • the first optical monitor 81 and the second optical monitor 82 measure the optical characteristics of the thin film formed on the base film 60 in the width direction by an optical head capable of scanning in the width direction.
  • the optical monitors 81 and 82 for example, the peak wavelength of the reflectance can be measured as an optical characteristic and converted into an optical thickness to obtain an optical thickness distribution in the width direction.
  • the thin film forming apparatus having such a structure unwinds the base film 60 from the unwinding roll 61, forms a thin film on the base film 60 when the first can roll 71 and the second can roll 72 are conveyed, and winds up the base film 60.
  • a multi-layered antireflection layer can be obtained.
  • the optical characteristics in the width direction of the thin film formed on the base film 60 are measured by the optical monitors 81 and 82, and the flow rate of the reactive gas from each gas nozzle provided in the width direction is based on the optical characteristics.
  • a planer, a rotary, or the like may be used for the addition of a film forming chamber unit, the addition of a cathode, and the cathode method.
  • a physical vapor phase growth method, a chemical vapor deposition method, a wet coating method, or the like can be used depending on the material to be formed.
  • a physical vapor phase growth method, a chemical vapor deposition method, a wet coating method, or the like can be used depending on the material to be formed.
  • the alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group can be condensed to form an antifouling layer.
  • an antireflection film was prepared and evaluated for visual reflectance Y, reflective hue, infrared transmittance, infrared reflectance, and flexibility.
  • the present technology is not limited to these examples.
  • the antireflection film was cut into a 50 mm square size and used as an evaluation sample.
  • the evaluation sample is attached to a black acrylic plate via an adhesive, and the spectral reflectance (measurement wavelength: 380 nm to 1000 nm, incident angle: 5 °) is measured using a spectrophotometer (Hitachi High-Tech Corporation, U4150). bottom.
  • the back surface of the sample was blackened, the reflection from the back surface was canceled, and only the front surface reflection was measured.
  • the visual reflectance Y (tristimulus value Y) of the object color due to reflection in the XYZ color system defined by JIS Z8701 is calculated. bottom.
  • a bending test (according to JISK5600-5-1) was performed by a cylindrical mandrel method in which bending is performed with the antireflection layer side facing the outside with a test piece of the antireflection film.
  • the flexibility was evaluated as "OK” when the mandrel diameter was 6 mm or less and no cracks occurred, and "NG” when the mandrel diameter was larger than 6 mm and cracks occurred. If the mandrel diameter is 7 mm or less and cracks do not occur, it can be used for so-called foldable displays.
  • Example 1 A TAC having a thickness of 80 ⁇ m was used as a base material, and a hard coat layer made of an acrylic resin layer having a thickness of 5 ⁇ m was formed on the TAC.
  • the hard coat layer is photopolymerized with an ultraviolet curable resin containing a urethane (meth) acrylate oligomer, a trifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer, a bifunctional (meth) acrylate monomer, and a photopolymerization initiator.
  • rice field A urethane (meth) acrylate oligomer, a trifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer, a bifunctional (meth) acrylate monomer, and a photopolymerization initiator.
  • An adhesion layer made of SiO x having a thickness of 3 nm is formed on the hard coat layer by sputtering, and an antireflection layer in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are alternately laminated on the adhesion layer using a thin film forming apparatus.
  • an antifouling layer having a thickness of 3 nm made of an alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group was formed on the antireflection layer to prepare an antireflection film of Example 1.
  • the antireflection layer includes a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 20 nm, and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 277 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 131 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 94 nm. ..
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.39
  • a * in the CIE-Lab color system is 1.4
  • b * is -9.1.
  • the transmittance of infrared rays was 92.9%
  • the reflectance of infrared rays was 3.1%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • FIG. 5 is a graph showing the transmission spectrum of the antireflection film of Example 1
  • FIG. 6 is a graph showing the reflection spectrum of the antireflection film of Example 1. It can be seen that the antireflection film of Example 1 has a transmittance of 90% or more and a reflectance of 5% or less over a wavelength of 450 nm to 950 nm.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 19 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 276 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 132 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 93 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.26
  • a * in the CIE-Lab color system is 4.1
  • b * is -7.6
  • the infrared transmittance is 91.
  • the reflectance of infrared rays was 9.9% and 4.3%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 22 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 282 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 134 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 94 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.34
  • a * in the CIE-Lab color system is 4.6
  • b * is -8.3
  • the infrared transmittance is 93.
  • the reflectance of infrared rays was 3.3%, and the reflectance was 3.5%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 5 mm, and the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 20 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 275 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 130 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 93 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.29
  • a * in the CIE-Lab color system is 2.1
  • b * is -6.8
  • the infrared transmittance is 91.
  • the reflectance of infrared rays was 1.8% and 4.1%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 18 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 278 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 134 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 94 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.34
  • a * in the CIE-Lab color system is 13.0
  • b * is -13.9
  • the infrared transmittance is 91.
  • the reflectance of infrared rays was 1.8% and 4.1%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • cracks occurred when the mandrel diameter was 5 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 19 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 278 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 133 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 94 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.28
  • a * in the CIE-Lab color system is 8.9
  • b * is -13.9
  • the infrared transmittance is 93.
  • the reflectance of infrared rays was 3.0%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • cracks occurred when the mandrel diameter was 5 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 19 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 276 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 131 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 94 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.32
  • a * in the CIE-Lab color system is 7.7
  • b * is -8.8.
  • the transmittance of infrared rays was 95.0%
  • the reflectance of infrared rays was 4.6%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 13.7 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 49 nm.
  • Example 1 except that it has a 6-layer structure having a total thickness of 274 nm, which is composed of a third high refractive index layer made of Nb 2 O 5 and a third low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 103 nm.
  • An antireflection film was produced in the same manner as in the above.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.66
  • a * in the CIE-Lab color system is 6.6
  • b * is -15.8
  • the infrared transmittance is 92.
  • the reflectance of infrared rays was 2.7% and 2.1%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 12 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 49 nm.
  • Example 1 except that it has a 6-layer structure having a total thickness of 272.3 nm including a third high refractive index layer made of O 5 and a third low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 103 nm.
  • An antireflection film was produced in the same manner as in the above.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.96, a * is 12.6, b * is -15.3 in the CIE-Lab color system, and the infrared transmittance is 93.
  • the reflectance of infrared rays was 3.1% and 3.3%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 5 mm, and the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 13.7 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 49 nm.
  • Example 1 except that it has a 6-layer structure having a total thickness of 270 nm, which is composed of a third high refractive index layer made of Nb 2 O 5 and a third low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 101 nm.
  • An antireflection film was produced in the same manner as in the above.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.74
  • a * in the CIE-Lab color system is 4.1
  • b * is -9.5
  • the infrared transmittance is 92.
  • the reflectance of infrared rays was 1.1% and 4.9%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm
  • the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 14 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 32 nm.
  • An antireflection film was produced in the same manner as in Example 1 except that it had a 10-layer structure having a total thickness of 654 nm composed of a fifth low refractive index layer.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.34, a * in the CIE-Lab color system is -2.6, and b * is -2.8.
  • the evaluation was NG, the transmittance of infrared rays was 96.6%, and the reflectance of infrared rays was 2.9%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 10 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 8 mm, and the evaluation of flexibility was NG.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 7 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 35 nm.
  • An antireflection film was produced in the same manner as in Example 1 except that it had an 8-layer structure having a total thickness of 356 nm composed of a fourth low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 91 nm.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.54, a * in the CIE-Lab color system is -3.0, and b * is -3.8.
  • the evaluation was NG, the transmittance of infrared rays was 94.5%, and the reflectance of infrared rays was 5.2%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 8 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 6 mm, and the evaluation of flexibility was NG.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 13 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 41 nm.
  • Reflection is the same as in Example 1 except that it has a 6-layer structure having a total thickness of 337 nm, which is composed of a third high refractive index layer composed of a third high refractive index layer and a third low refractive index layer composed of SiO 2 having a physical thickness of 93 nm.
  • a preventive film was prepared.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.58, a * in the CIE-Lab color system is -0.5, and b * is -6.6.
  • the evaluation was NG, the transmittance of infrared rays was 89.7%, and the reflectance of infrared rays was 4.1%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 8 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 6 mm, and the evaluation of flexibility was NG.
  • FIG. 7 is a graph showing the transmission spectra of the antireflection films of Examples 7 and Comparative Examples 1 to 3, and in the figure, lines A to D are transmission spectra of Examples 7 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. show.
  • FIG. 8 is a graph showing the reflection spectra of the antireflection film, in which lines A to D represent reflection spectra of Example 7 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.
  • the transmission spectrum and the reflection spectrum of Example 7 may have a transmittance of 90% or more and a reflectance of 5% or less over a wavelength of 450 nm to 950 nm, similarly to the transmission spectrum and the reflection spectrum of Example 1. I understand. On the other hand, in the transmission spectrum and the reflection spectrum of Comparative Example 1, the transmittance was greatly reduced and the reflectance was also greatly increased in the vicinity of the wavelength of 850 nm as compared with Example 7. In the transmission spectrum and the reflection spectrum of Comparative Example 2, the transmittance decreased and the reflectance increased in the vicinity of the wavelength of 850 nm as compared with Example 7. In the transmission spectrum and the reflection spectrum of Comparative Example 3, the transmittance decreased and the reflectance increased in the vicinity of the wavelength of 850 nm as compared with Example 7.
  • the antireflection layer is composed of a first high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 15 nm and a first low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 38 nm. It has a four-layer structure with a total thickness of 181 nm, consisting of a second high refractive index layer made of Nb 2 O 5 having a physical thickness of 29 nm and a second low refractive index layer made of SiO 2 having a physical thickness of 99 nm. Except for the above, an antireflection film was produced in the same manner as in Example 1.
  • the visual reflectance Y of this antireflection film is 0.30, a * in the CIE-Lab color system is 1.7, and b * is -9.5.
  • the transmittance of infrared rays was 89.5%, and the reflectance of infrared rays was 7.2%.
  • cracks did not occur when the mandrel diameter was 6 mm, cracks occurred when the mandrel diameter was 5 mm, and the evaluation of flexibility was OK.
  • the antireflection layer By forming the antireflection layer into a four-layer structure as in Examples 1 to 7, high infrared transmittance could be obtained and excellent flexibility could be obtained. Further, in the antireflection layer having a four-layer structure, it was possible to achieve both high transmittance of infrared rays and neutral color of the reflected light.
  • the antireflection layer into a 6-layer structure as in Examples 8 to 10, high infrared transmittance could be obtained and excellent flexibility could be obtained. Further, in the antireflection layer having a 6-layer structure, it was possible to achieve both high transmittance of infrared rays and neutral color of the reflected light.
  • Comparative Example 1 in the 10-layer structure having a total thickness of 600 nm or more, high infrared transmittance was obtained, but the tint of the reflected light could not be neutralized, and excellent flexibility was obtained. There wasn't. Further, as in Comparative Example 2, in the 8-layer structure having a total thickness of more than 300 nm, high infrared transmittance was obtained, but the tint of the reflected light could not be neutralized, and excellent flexibility was obtained. There wasn't. Further, as in Comparative Example 3, in the 6-layer structure having a total thickness of more than 300 nm, high infrared transmittance cannot be obtained, the color of the reflected light cannot be neutralized, and excellent flexibility is obtained. I could't. Further, in the four-layer structure in which the layer thickness of the antireflection layer is less than 200 nm as in Comparative Example 4, high infrared transmittance could not be obtained.

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Abstract

高い赤外線透過率を有するとともに、優れた屈曲性を有する反射防止フィルムを提供する。基材(10)と、ハードコート層(20)と、密着層(30)と、反射防止層(40)とをこの順に有し、反射防止層は、密着層(30)側から光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層(411)と、光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層(412)と、光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層(413)と、光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層(414)とからなる。

Description

反射防止フィルム
 本技術は、例えば表示装置の前面に設けられる反射防止フィルムに関する。本出願は、日本国において2020年5月21日に出願された日本特許出願番号特願2020-089189を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
 表示装置の前面には、赤外線に応答する赤外センサ(IR)センサが設置されることがある。このため、表示装置の前面に設けられる反射防止フィルムは、赤外線の透過率が高いものが望まれている(例えば、特許文献1参照。)。また、近年、折りたためる有機ELディスプレイ、いわゆるフォルダブルディスプレイに対応する優れた屈曲性を有する反射防止フィルムが望まれている。
 しかしながら、反射防止フィルムの赤外線の透過率を高くすることと、反射防止フィルムの厚みを極力薄く抑えることを両立することは困難であった。
特開2019-53115号公報
 本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高い赤外線透過率を有するとともに、優れた屈曲性を有する反射防止フィルムを提供する。
 本技術は、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に有する反射防止フィルムにおいて、前記反射防止層が、前記密着層側から光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層と、光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層と、光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層と、光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層とからなる。
 本技術は、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に有する反射防止フィルムにおいて、前記反射防止層が、前記密着層側から光学厚みが23nm~35nmである第1の高屈折率層と、光学厚みが66nm~81nmである第1の低屈折率層と、光学厚みが93nm~117nmである第2の高屈折率層と、光学厚みが37nm~52nmである第2の低屈折率層と、光学厚みが79nm~84nmである第3の高屈折率層と、光学厚みが146nm~155nmである第3の低屈折率層とからなる。
 本技術は、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に成膜する反射防止フィルムの製造方法において、前記反射防止層が、前記密着層側から光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層と、光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層と、光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層と、光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層とからなる。
 本技術は、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に成膜する反射防止フィルムの製造方法において、前記反射防止層が、前記密着層側から光学厚みが23nm~35nmである第1の高屈折率層と、光学厚みが66nm~81nmである第1の低屈折率層と、光学厚みが93nm~117nmである第2の高屈折率層と、光学厚みが37nm~52nmである第2の低屈折率層と、光学厚みが79nm~84nmである第3の高屈折率層と、光学厚みが146nm~155nmである第3の低屈折率層とからなる。
 本技術によれば、反射防止層の層数を4層又は6層とすることにより、高い赤外線透過率を有するとともに、優れた屈曲性を有する反射防止フィルムを得ることができる。
図1は、本技術を適用させた反射防止フィルムを模式的に示す断面図である。 図2は、第1の実施の形態に係る反射防止フィルムにおける反射防止層を模式的に示す断面図である。 図3は、第2の実施の形態に係る反射防止フィルムにおける反射防止層を模式的に示す断面図である。 図4は、薄膜形成装置の概略を示す斜視図である。 図5は、実施例1の反射防止フィルムの透過スペクトルを示すグラフである。 図6は、実施例1の反射防止フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。 図7は、実施例7及び比較例1~3の反射防止フィルムの透過スペクトルを示すグラフである。 図8は、実施例7及び比較例1~3の反射防止フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。
 以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
 1.反射防止フィルム
 2.反射防止フィルムの製造方法
 3.実施例
 <1.反射防止フィルム>
 図1は、本技術を適用させた反射防止フィルムを模式的に示す断面図である。図1に示すように、反射防止フィルムは、基材10と、ハードコート層20と、密着層30と、反射防止層40とを有し、また、必要に応じて、防汚層50を有する。
 基材10は、特に限定されないが、具体例としては、PET(Polyethylene terephthalate)、シクロオレフィンをモノマーとする主鎖に脂環構造をもつ樹脂(COP)、環状オレフィン(例えば、ノルボルネン類)とα-オレフィン(例えばエチレン)との付加重合により得られる樹脂(COC)、TAC(トリアセチルセルロース)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PC(ポリカーボネート)、また、PCとPMMA等の2種類のポリマーアロイフィルム、ガラスフィルム(フィルム状ガラス)、透明ポリイミド、ポリアミドなどが挙げられる。基材10の厚みは、それが適用される光学装置の種類や性能により異なるが、通常、25~200μm、好ましくは40~150μmである。
 ハードコート層20は、JISK5600-5-4に準拠して測定される引っかき硬度(鉛筆法)試験において「H」以上の硬度を示すものである。ハードコート層20の樹脂材料としては、例えば、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、二液混合型樹脂、有機無機ハイブリット系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、紫外線照射により効率良くハードコート層20を形成することができる紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
 紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、アミド系、シリコーン系などが挙げられる。これらの中でも、高い透明性が得られるアクリル系を用いることが好ましい。
 アクリル系の紫外線硬化型樹脂は、特に限定されることはなく、2官能、3官能以上の多官能のアクリル系のモノマー、オリゴマー、ポリマー成分などから、硬度、密着性、加工性等を鑑みて適宣選択して配合することができる。ハードコート層20は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーと、2官能の(メタ)アクリレートモノマーと、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型樹脂を光重合させてなることが好ましい。このような光硬化性樹脂組成物を用いることにより、優れた硬度を有するハードコート層20を得ることができる。ハードコート層10の膜厚は、通常、0.5~20μm、好ましくは1~15μmであり、より好ましくは1~10μmである。
 また、ハードコート層20は、樹脂材料中に金属酸化物粒子が分散されていることが好ましく、密着層30側に金属酸化物粒子が突出していることが好ましい。金属酸化物粒子の平均粒径に対する突出割合の平均値は、60%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以上30%以下である。金属酸化物粒子の突出割合が大きすぎると金属酸化物粒子がハードコート層20から剥がれ易くなり、ハードコート層20と密着層30との密着性が低下してしまい、突出割合が小さすぎると密着性向上の効果が得られない。金属酸化物粒子を突出させる方法としては、例えば、グロー放電処理、プラズマ処理、イオンエッチング、アルカリ処理などを用いることができる。
 金属酸化物粒子は、金属酸化物が粒子状になったものであり、その平均粒径は、800nm以下であることが好ましく、より好ましくは20nm以上100nm以下であることが好ましい。金属酸化物粒子の平均粒径が大きすぎると光学特性が低下してしまい、平均粒径が小さすぎるとハードコート層20と密着層30との密着性が低下してしまう。なお、本明細書において、平均粒径とは、BET法により測定した値をいう。
 また、金属酸化物粒子の含有量は、ハードコート層20の樹脂組成物の固形分全体に対し、20質量%以上50質量%以下であることが好ましい。金属酸化物粒子の含有量が少なすぎるとハードコート層20と密着層30との密着性が低下してしまい、多すぎるとハードコート層20の屈曲性などが低下してしまう。なお、樹脂組成物の固形分とは、溶剤以外の全成分であり、液状のモノマー成分も固形分に含まれる。
 金属酸化物粒子の具体例としては、SiO(シリカ)、Al(アルミナ)、TiO(チタニア)、ZrO(ジルコニア)、CeO(セリア)、MgO(マグネシア)、ZnO、Ta、Sb、SnO、MnOなどが挙げられる。これらの中でも、高い透明性が得られるシリカを用いることが好ましい。
 密着層30は、酸素欠損状態の金属酸化物から形成されることが好ましい。酸素欠損状態の金属酸化物としては、SiO、AlO、TiO、ZrO、CeO、MgO、ZnO、TaO、SbO、SnO、MnOなどが挙げられる。ここで、酸素欠損状態の金属酸化物とは、化学量論組成よりも酸素数が不足した状態の金属酸化物をいう。また、金属としては、Si、Al、Ti、Zr、Ce、Mg、Zn、Ta、Sb、Sn、Mnなどが挙げられる。
 ハードコート層20中に金属酸化物粒子が分散されている場合、金属酸化物粒子と同種の金属を有する酸素欠損状態の金属酸化物もしくは金属酸化物粒子と同種の金属からなることが好ましい。例えば、金属酸化物粒子としてSiOを用いた場合、密着層30のSiOにおけるxは、0以上1.9以下であることが好ましい。また、密着層30の膜厚は、ハードコート層20表面に露出された金属酸化物粒子の平均粒径の50%よりも小さいことが好ましく、具体的には、1nm~50nmであることが好ましく、1nm~30nmであることがより好ましく、1nm~15nmであることがさらに好ましい。
 また、ハードコートに防眩性を持たせるために、透光性の有機粒子や透光性の無機粒子を添加してもよい。これらの粒子は、ハードコート層における光拡散機能、表面凹凸形成による防眩機能等を発現するためのものである。透光性樹脂微粒子は、スチレン-アクリル単量体共重合樹脂(スチレン-アクリル共重合樹脂)、(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等を含む樹脂により形成することができる。
 反射防止層40は、スパッタリングにより誘電体からなる高屈折率層41と高屈折率層41よりも屈折率が低い誘電体からなる低屈折率層42とが交互に成膜されている。後述するように、反射防止層40の層数は、4層又は6層であることが好ましい。反射防止層40の層数が8層以上になると、反射防止層40の物理厚みが大きくなり、屈曲性が低下してしまう。反射防止層40の膜厚は、500nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましく、300nm以下であることがさらに好ましい。
 防汚層50は、反射防止フィルムの表面に撥水性、撥油性、耐汗性、防汚性などを付与する被覆層である。防汚層を構成する材料としては、例えば、フッ素含有有機化合物が用いられる。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、又はこれらの高分子化合物などが挙げられる。例えば、フッ素含有有機化合物としてパーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物を用いることにより、水接触角が110度以上の撥水性を示し、防汚性を向上させることができる。防汚層50の膜厚は、1nm~10nmであることが好ましく、1nm~7nmであることがより好ましく、2nm~5nmであることがさらに好ましい。
 このような構成からなる反射防止フィルムは、高い赤外線透過率を得ることができる。具体的には、波長940nmにおける光の透過率は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは92%以上である。波長940nmにおける光の反射率は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは4%以下である。
 また、前述した構成からなる反射防止フィルムは、優れた屈曲性を得ることができ、フォルダブルディスプレイに対応することができる。具体的には、円筒形マンドレル法による屈曲試験(JIS K5600-5-1に準拠)におけるマンドレル直径が7mm以下、より好ましくは6mm以下である。
 さらに、前述した構成からなる反射防止フィルムは、従来困難であった、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができる。具体的には、視感反射率Yは、好ましくは1.0%以下であり、より好ましくは0.5%以下である。また、CIELABにおけるa値は、好ましくは0~15であり、より好ましくは0~10であり、さらに好ましくは0~5である。CIELABにおけるb値は、好ましくは-18~0であり、より好ましくは-15~0であり、さらに好ましくは-10~0である。ディスプレイの最表面に反射防止フィルムを配置する場合、反射光の色味をニュートラルにすることが好まれる。
 本技術を適用させた反射防止フィルムは、高い赤外線透過率を有するとともに優れた屈曲性を有し、また、反射光の色味をニュートラルにすることができるため、赤外線に応答する赤外センサ(IR)センサが前面に設置されたスマートフォン、パーソナルコンピュータ、車載用などの表示装置に好ましく適用することができる。
 [第1の実施の形態]
 第1の実施の形態に係る反射防止フィルムは、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層と、防汚層とをこの順に積層してなる。基材、ハードコート層、密着層、及び防汚層は、前述した基材10、ハードコート層20、密着層30、及び防汚層50と同様であるため、ここでは説明を省略する。
 図2は、第1の実施の形態に係る反射防止フィルムにおける反射防止層を模式的に示す断面図である。図2に示すように、第1の実施の形態に係る反射防止層は、密着層30側から光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層411と、光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層412と、光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層413と、光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層414とからなる。
 本明細書において、「光学厚み」は、物理厚みと屈折率との積である。「屈折率」は、JIS K7105に準拠し、温度25℃、波長550nmにて測定したものをいう。「物理厚み」は、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した断面の画像から20箇所の厚みを測定し、20箇所の値の平均値とすることができる。
 反射防止フィルムの反射波長及び反射率は、例えば、高屈折率層及び低屈折率層の光学厚さ、高屈折率層及び低屈折率層の総数と高屈折率層と低屈折率層と間の屈折率差などによって設計することができる。
 高屈折率層の屈折率は、好ましくは2.00~2.60であり、より好ましくは2.10~2.45である。このような高屈折率層の主成分としては、五酸化ニオブ(Nb、屈折率2.33)、酸化チタン(TiO、屈折率2.33~2.55)、酸化タングステン(WO、屈折率2.2)、酸化セリウム(CeO、屈折率2.2)、五酸化タンタル(Ta、屈折率2.16)、酸化亜鉛(ZnO、屈折率2.1)、酸化インジウム(InO)、酸化スズ(SnO)、酸化アルミニウム(AlO)及び、これらの複合酸化物が挙げられる。複合酸化物としては、ITO(酸化インジウムスズ)、IZO(酸化インジウム・酸化亜鉛)などが挙げられる。なお、本明細書において「主成分」とは、含有量が最も多い成分を指し、例えば含有率が80%以上ものとする。
 低屈折率層の屈折率は、好ましくは1.20~1.60であり、より好ましくは1.30~1.50である。このような低屈折率層の主成分としては、二酸化ケイ素(SiO、屈折率1.46)、フッ化カルシウム(CaF、屈折率1.42)、フッ化マグネシウム(MgF、屈折率1.38)などが挙げられる。また、低屈折率層の屈折率が上記の範囲に入る場合において、他の元素を含有してもよい。具体的には、ジルコニウムを元素比で10%程度入れることにより、耐薬品性を向上させることができる。他の例としては、硬さを向上させるために成膜時にNガスを導入して成膜してもよい。また、その光学特性を向上するために、さらにAl等の金属元素を入れてもよい。
 高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率との差は、好ましくは0.40~1.40であり、より好ましくは0.70~1.10である。このような高屈折率層と低屈折率層との組み合わせとしては、Nb及びSiO、TiO及びSiOなどが挙げられる。
 図2に示す第1の実施の形態に係る反射防止層において、第1の高屈折率層411がNbを主成分とする場合、物理厚みが18nm~22nmであることが好ましく、第1の低屈折率層412がSiOを主成分とする場合、物理厚みが28nm~36nmであることが好ましく、第2の高屈折率層413がNbを主成分とする場合、物理厚みが130nm~134nmであることが好ましく、第2の低屈折率層414がSiOを主成分とする場合、物理厚みが92nm~95nmであることが好ましい。
 このような反射防止層によれば、高い赤外線透過率を得ることができる。具体的には、波長940nmにおける光の透過率は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは92%以上である。波長940nmにおける光の反射率は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは4%以下である。
 また、Nbを高屈折率層の主成分とし、SiOを低屈折率層の主成分とすることにより、各層の物理厚みの合計が300nm以下となることから、優れた屈曲性を得ることができ、フォルダブルディスプレイに対応することができる。具体的には、円筒形マンドレル法による屈曲試験(JIS K5600-5-1に準拠)におけるマンドレル直径が7mm以下、より好ましくは6mm以下である。
 さらに、Nbを高屈折率層の主成分とし、SiOを低屈折率層の主成分とすることにより、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができる。具体的には、視感反射率Yは、好ましくは0.5%以下であり、より好ましくは0.4%以下である。また、CIELABにおけるa値は、好ましくは0~15であり、より好ましくは0~10であり、さらに好ましくは0~5である。CIELABにおけるb値は、好ましくは-15~0であり、より好ましくは-12~0であり、さらに好ましくは-10~0である。
 第1の実施の形態に係る反射防止フィルムによれば、4層構造の反射防止層にて、高い赤外線透過率を得ることができるとともに、優れた屈曲性を得ることができる。また、4層構造の反射防止層にて、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができ、高い生産性を得ることができる。
 [第2の実施の形態]
 第2の実施の形態に係る反射防止フィルムは、第1の実施の形態と同様に、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層と、防汚層とをこの順に積層してなる。基材、ハードコート層、密着層、及び防汚層は、前述した基材10、ハードコート層20、密着層30、及び防汚層50と同様であるため、ここでは説明を省略する。
 図3は、第2の実施の形態に係る反射防止フィルムにおける反射防止層を模式的に示す断面図である。図3に示すように、第2の実施の形態に係る反射防止層は、密着層側から光学厚みが23nm~35nmである第1の高屈折率層431と、光学厚みが66nm~81nmである第1の低屈折率層432と、光学厚みが93nm~117nmである第2の高屈折率層433と、光学厚みが37nm~52nmである第2の低屈折率層434と、光学厚みが79nm~84nmである第3の高屈折率層435と、光学厚みが146nm~155nmである第3の低屈折率層436とからなる。
 高屈折率層の屈折率、高屈折率の誘電体、低屈折率層の屈折率、低屈折率の誘電体、及び、高屈折率層の屈折率と低屈折率層の屈折率との差は、第1の実施の形態と同様である。
 第2の実施の形態に係る反射防止層において、第1の高屈折率層431がNbを主成分とする場合、物理厚みが10nm~15nmであることが好ましく、第1の低屈折率層432がSiOを主成分とする場合、物理厚みが45nm~55nmであることが好ましく、第2の高屈折率層433がNbを主成分とする場合、物理厚みが40nm~50nmであることが好ましく、第2の低屈折率層434がSiOを主成分とする場合、物理厚みが25nm~35nmであることが好ましく、第3の高屈折率層435がNbを主成分とする場合、物理厚みが30nm~36nmであることが好ましく、第3の低屈折率層436がSiOを主成分とする場合、物理厚みが100nm~106nmであることが好ましい。
 このような反射防止層によれば、高い赤外線透過率を得ることができる。具体的には、波長940nmにおける光の透過率は、好ましくは90%以上であり、より好ましくは92%以上である。波長940nmにおける光の反射率は、好ましくは5%以下であり、より好ましくは4%以下である。
 また、Nbを高屈折率層の主成分とし、SiOを低屈折率層の主成分とすることにより、各層の物理厚みの合計が300nm以下となることから、優れた屈曲性を得ることができ、フォルダブルディスプレイに対応することができる。具体的には、円筒形マンドレル法による屈曲試験(JIS K5600-5-1に準拠)におけるマンドレル直径が7mm以下、より好ましくは6mm以下である。
 さらに、Nbを高屈折率層の主成分とし、SiOを低屈折率層の主成分とすることにより、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができる。具体的には、視感反射率Yは、好ましくは1.0%以下であり、より好ましくは0.8%以下である。また、CIELABにおけるa値は、好ましくは0~15であり、より好ましくは0~10であり、さらに好ましくは0~5である。CIELABにおけるb値は、好ましくは-18~0であり、より好ましくは-10~0である。
 第2の実施の形態に係る反射防止フィルムによれば、6層構造の反射防止層にて、高い赤外線透過率を得ることができるとともに、優れた屈曲性を得ることができる。また、6層構造の反射防止層にて、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができ、高い生産性を得ることができる。
 <2.反射防止フィルムの製造方法>
 本実施の形態に係る反射防止フィルムの製造方法は、基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に成膜する。また、必要に応じて、反射防止層上に防汚層50を成膜する。基材、ハードコート層、密着層、及び防汚層は、前述した基材10、ハードコート層20、密着層30、及び防汚層50と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、各層の成膜について説明する。
 [ハードコート層の成膜]
 先ず、例えば、金属酸化物粒子と、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーと、2官能の(メタ)アクリレートモノマーと、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型樹脂組成物をディスパーなどの攪拌機を用いて常法に従って均一に混合して調整する。
 次に、紫外線硬化型樹脂組成物を基材上に塗布する。塗布方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。公知の塗布方法としては、例えば、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイレクトグラビアコート法、ダイコート法、ディップ法、スプレーコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、コンマコート法、ナイフコート法、スピンコート法などが挙げられる。
 次に、基材上の紫外線硬化型樹脂組成物を乾燥、光硬化させることによりハードコート層を形成する。乾燥条件は特に限定されるものではなく、自然乾燥であっても、乾燥湿度や乾燥時間などを調整する人工乾燥であってもよい。但し、乾燥時に塗料表面に風を当てる場合、塗膜表面に風紋が生じないようにすることが好ましい。風紋が生じると塗布外観の悪化、表面性の厚みムラが生じるからである。なお、紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させる光としては紫外線の他、ガンマー線、アルファー線、電子線等のエネルギー線を適用することができる。
 ここで、ハードコート層表面をエッチングし、金属酸化物粒子を突出させることが好ましい。金属酸化物粒子の突出方法としては、ハードコート層の樹脂を選択的にエッチング可能であれば、特に限定されず、例えば、グロー放電処理、プラズマ処理、イオンエッチング、アルカリ処理などを用いることができる。これらの中でも、大面積処理が可能なグロー放電処理を用いることが好ましい。
 [密着層の成膜]
 ハードコート層表面に、酸素欠損状態の金属酸化物からなる密着層を成膜する。密着層の成膜方法としては、ターゲットを用いたスパッタリングを用いることが好ましい。例えば、SiO膜を成膜する場合、シリコンターゲットを用い、酸素ガスとアルゴンガスの混合ガス雰囲気による反応性スパッタリングを用いることが好ましい。また、密着層上に成膜される反射防止層も、スパッタリングにより成膜することができるため、生産性の向上を図ることができる。
 [反射防止層の成膜]
 反射防止層の成膜は、スパッタリングにより誘電体からなる高屈折率層と高屈折率層よりも屈折率が低い誘電体からなる低屈折率層とを交互に形成する。反射防止層の成膜は、例えば特開2014-034701号公報に記載の薄膜形成装置を用いることができる。
 図4は、薄膜形成装置の概略を示す斜視図である。この薄膜形成装置は、巻出部である巻出ロール61からベースフィルム60を供給し、反射防止層が形成された反射防止フィルムを巻取部である巻取ロール62によって巻き取る。ここで、ベースフィルム60は、ハードコート層成膜後のフィルム、又は密着層成膜後のフィルムとすることができる。
 また、真空チャンバー内に成膜ユニットである第1の成膜室ユニット及び第2の成膜室ユニットを備える。真空チャンバーは、空気の排出を行う真空ポンプと接続され、所定の真空度に調整可能である。
 第1の成膜室ユニット及び第2の成膜室ユニットは、それぞれ第1のキャンロール71及び第2のキャンロール72を備え、キャンロール71、72の外周面に対向するように成膜部であるスパッタ室SP1~SP10を複数固定する。各スパッタ室SP1~SP10には、電極上に所定のターゲットが取り付けられるとともに、ベースフィルム60の幅方向に複数のガスノズルを有する供給部が設けられる。
 また、薄膜形成装置は、第1の成膜室ユニットと第2の成膜室ユニットとの間、すなわちスパッタ室SP5による成膜後に、光学特性を測定する測定部である第1の光学モニター81を備える。これにより、第1の成膜室ユニット後の中間品の薄膜の品質を確認することができる。また、第2の成膜室ユニットの後、すなわちスパッタ室SP10による成膜後に光学特性を測定する測定部である第2の光学モニター82を備える。これにより、第2の成膜室ユニット後の薄膜の品質を確認することができる。
 第1の光学モニター81及び第2の光学モニター82は、幅方向にスキャン可能な光学ヘッドにより、ベースフィルム60上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定する。この光学モニター81、82により、例えば、光学特性として反射率のピーク波長を測定し、光学厚みに換算することにより、幅方向の光学厚み分布を得ることができる。
 このような構成からなる薄膜形成装置は、巻出ロール61からベースフィルム60を繰出し、第1のキャンロール71及び第2のキャンロール72の搬送時にベースフィルム60上に薄膜を形成し、巻取ロール62によって巻取ることにより、多層の反射防止層を得ることができる。ここで、光学モニター81、82によって、ベースフィルム60上に形成された薄膜の幅方向の光学特性を測定し、光学特性に基づいて、幅方向に設けられた各ガスノズルからの反応性ガスの流量を制御することにより、長手方向及び幅方向に均一な厚みの薄膜を形成することができる。なお、上記例に限られることなく、生産性を上げるために、成膜室ユニットの追加や、カソードの追加、カソード方式についてはプレーナーやロータリー等を用いても良い。
 [防汚層の成膜]
 防汚層の成膜は、形成する材料に応じて、物理的気相成長法、化学的気相成長法、湿式コーティング法などを用いることができる。例えば、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物を塗布、乾燥させることにより、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物を縮合させ、防汚層を形成することができる。
 <3.第1の実施例>
 第1の実施例では、反射防止フィルムを作製し、視感反射率Y、反射色相、赤外線透過率、赤外線反射率、及び屈曲性について評価した。なお、本技術はこれらの実施例に限定されるものではない。
 [視感反射率Y]
 反射防止フィルムを50mm角サイズに切り出し、評価サンプルとした。評価サンプルを、粘着剤を介して黒アクリル板に貼り付け、分光光度計((株)日立ハイテク、U4150)を用いて分光反射率(測定波長:380nm~1000nm、入射角:5°)を測定した。サンプルの裏面を黒処理し、裏面からの反射をキャンセルし、表面反射のみを測定した。測定した分光反射率と、CIE標準イルミナントD65の相対分光分布を用いて、JIS Z8701で規定されているXYZ表色系における、反射による物体色の視感反射率Y(三刺激値Y)を算出した。
 [反射色相]
 視感反射率Yの算出過程で得られるXYZ表色系に基づき、下記式による変換にて、CIE-Lab表色系におけるaおよびbを求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 aが0以上15以下、且つ、bが-20以上0以下であるものの色味を「OK」と評価し、それ以外を「NG」と評価した。
 [赤外線透過率及び赤外線反射率]
 分光光度計((株)日立ハイテク、U4150)を用いて、反射防止フィルムの透過スペクトル及び反射スペクトルを測定し、波長940nmにおける透過率及び反射率を測定した。
 [屈曲性]
 反射防止フィルムの試験片で反射防止層側を外側にして屈曲が行われる円筒形マンドレル法による屈曲試験(JISK5600-5-1に準拠)を行った。屈曲性の評価は、マンドレル直径が6mm以下のものでクラックが発生しなかったものを「OK」とし、マンドレル直径が6mmより大きいものでクラックが発生したものを「NG」とした。マンドレル直径が7mm以下のものでクラックが発生しなければ、いわゆるフォルダブルディスプレイに対応可能である。
 [実施例1]
 基材として厚み80μmのTACを用い、TAC上に厚み5μmのアクリル系樹脂層からなるハードコート層を形成した。ハードコート層は、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーと、2官能の(メタ)アクリレートモノマーと、光重合開始剤とを含有する紫外線硬化型樹脂を光重合させた。ハードコート層上にスパッタリングにより厚み3nmのSiOからなる密着層を成膜し、薄膜形成装置を用いて、密着層上に高屈折率層及び低屈折率層を交互に積層させた反射防止層を成膜した。さらに、反射防止層上にパーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物からなる厚み3nmの防汚層を形成し、実施例1の反射防止フィルムを作製した。
 反射防止層は、密着層側から、物理厚みが20nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが131nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが94nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚277nmの4層構造とした。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.39、CIE-Lab表色系におけるaは1.4、bは-9.1であり、色味の評価はOKであり、赤外線の透過率は92.9%、赤外線の反射率は3.1%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 図5は、実施例1の反射防止フィルムの透過スペクトルを示すグラフであり、図6は、実施例1の反射防止フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。実施例1の反射防止フィルムは、波長450nm~950nmに亘って90%以上の透過率を有するとともに5%以下の反射率を有することが分かる。
 [実施例2]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが19nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが132nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが93nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚276nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.26、CIE-Lab表色系におけるaは4.1、bは-7.6、赤外線の透過率は91.9%、赤外線の反射率は4.3%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例3]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが22nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが134nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが94nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚282nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.34、CIE-Lab表色系におけるaは4.6、bは-8.3、赤外線の透過率は93.3%、赤外線の反射率は3.5%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例4]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが20nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが130nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが93nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚275nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.29、CIE-Lab表色系におけるaは2.1、bは-6.8、赤外線の透過率は91.8%、赤外線の反射率は4.1%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例5]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが18nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが134nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが94nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚278nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.34、CIE-Lab表色系におけるaは13.0、bは-13.9、赤外線の透過率は91.8%、赤外線の反射率は4.1%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例6]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが19nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが133nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが94nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚278nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.28、CIE-Lab表色系におけるaは8.9、bは-13.9、赤外線の透過率は93.3%、赤外線の反射率は3.0%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例7]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが19nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが131nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが94nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚276nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表1に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.32、CIE-Lab表色系におけるaは7.7、bは-8.8であり、色味の評価はOKであり、赤外線の透過率は95.0%、赤外線の反射率は4.6%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 
 [実施例8]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが13.7nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが49nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが44nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが30.3nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが34nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが103nmであるSiOからなる第3の低屈折率層とからなる総厚274nmの6層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.66、CIE-Lab表色系におけるaは6.6、bは-15.8、赤外線の透過率は92.7%、赤外線の反射率は2.1%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例9]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが12nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが49nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが44nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが30.3nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが34nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが103nmであるSiOからなる第3の低屈折率層とからなる総厚272.3nmの6層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.96、CIE-Lab表色系におけるaは12.6、bは-15.3、赤外線の透過率は93.1%、赤外線の反射率は3.3%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [実施例10]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが13.7nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが49nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが44nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが30.3nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが32nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが101nmであるSiOからなる第3の低屈折率層とからなる総厚270nmの6層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.74、CIE-Lab表色系におけるaは4.1、bは-9.5、赤外線の透過率は92.1%、赤外線の反射率は4.9%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
 [比較例1]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが14nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが32nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが130nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが35nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが18nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが230nmであるSiOからなる第3の低屈折率層と、物理厚みが25nmであるNbからなる第4の高屈折率層と、物理厚みが33nmであるSiOからなる第4の低屈折率層と、物理厚みが37nmであるNbからなる第5の高屈折率層と、物理厚みが100nmであるSiOからなる第5の低屈折率層とからなる総厚654nmの10層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.34、CIE-Lab表色系におけるaは-2.6、bは-2.8であり、色味の評価はNGであり、赤外線の透過率は96.6%、赤外線の反射率は2.9%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が10mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が8mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はNGであった。
 [比較例2]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが7nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが35nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが12nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが25nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが34nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが23nmであるSiOからなる第3の低屈折率層と、物理厚みが129nmであるNbからなる第4の高屈折率層と、物理厚みが91nmであるSiOからなる第4の低屈折率層とからなる総厚356nmの8層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.54、CIE-Lab表色系におけるaは-3.0、bは-3.8であり、色味の評価はNGであり、赤外線の透過率は94.5%、赤外線の反射率は5.2%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が8mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はNGであった。
 [比較例3]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが13nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが41nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが37nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが22nmであるSiOからなる第2の低屈折率層と、物理厚みが131nmであるNbからなる第3の高屈折率層と、物理厚みが93nmであるSiOからなる第3の低屈折率層とからなる総厚337nmの6層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.58、CIE-Lab表色系におけるaは-0.5、bは-6.6であり、色味の評価はNGであり、赤外線の透過率は89.7%、赤外線の反射率は4.1%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が8mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はNGであった。
 図7は、実施例7及び比較例1~3の反射防止フィルムの透過スペクトルを示すグラフであり、図中、線A~線Dは、それぞれ実施例7及び比較例1~3の透過スペクトルを表す。図8は、反射防止フィルムの反射スペクトルを示すグラフであり、図中、線A~線Dは、それぞれ実施例7及び比較例1~3の反射スペクトルを表す。
 実施例7の透過スペクトル及び反射スペクトルは、実施例1の透過スペクトル及び反射スペクトルと同様に、波長450nm~950nmに亘って90%以上の透過率を有するとともに5%以下の反射率を有することが分かる。一方、比較例1の透過スペクトル及び反射スペクトルは、実施例7に比して、波長850nm付近において透過率が大きく低下し、反射率も大きく増加した。比較例2の透過スペクトル及び反射スペクトルは、実施例7に比して、波長850nm付近において透過率が低下し、反射率も増加した。比較例3の透過スペクトル及び反射スペクトルは、実施例7に比して、波長850nm付近において透過率が低下し、反射率も増加した。
 [比較例4]
 反射防止層を、密着層側から、物理厚みが15nmであるNbからなる第1の高屈折率層と、物理厚みが38nmであるSiOからなる第1の低屈折率層と、物理厚みが29nmであるNbからなる第2の高屈折率層と、物理厚みが99nmであるSiOからなる第2の低屈折率層とからなる総厚181nmの4層構造とした以外は、実施例1と同様に反射防止フィルムを作製した。
 表2に示すように、この反射防止フィルムの視感反射率Yは0.30、CIE-Lab表色系におけるaは1.7、bは-9.5であり、色味の評価はOKであり、赤外線の透過率は89.5%、赤外線の反射率は7.2%であった。マンドレル試験は、マンドレル直径が6mmのときにクラックが発生せず、マンドレル直径が5mmのときにクラックが発生し、屈曲性の評価はOKであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

 実施例1~7のように反射防止層を4層構造とすることにより、高い赤外線透過率を得ることができるとともに、優れた屈曲性を得ることができた。また、4層構造の反射防止層にて、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができた。
 また、実施例8~10のように反射防止層を6層構造とすることにより、高い赤外線透過率を得ることができるとともに、優れた屈曲性を得ることができた。また、6層構造の反射防止層にて、赤外線の透過率を高くすることと、反射光の色味をニュートラルにするということを両立することができた。
 一方、比較例1のように、総厚600nm以上の10層構造では、高い赤外線透過率は得られたが、反射光の色味をニュートラルにすることができず、優れた屈曲性が得られなかった。また、比較例2のように、総厚300nmを超える8層構造では、高い赤外線透過率は得られたが、反射光の色味をニュートラルにすることができず、優れた屈曲性が得られなかった。また、比較例3のように、総厚300nmを超える6層構造では、高い赤外線透過率が得られず、また、反射光の色味をニュートラルにすることができず、優れた屈曲性も得られなかった。また、比較例4のように、反射防止層の層膜厚を200nm未満とした4層構造では、高い赤外線透過率が得られなかった。
 10 基材、20 ハードコート層、30 密着層、40 反射防止層、50 防汚層、60 ベースフィルム、61 巻出ロール、62 巻取ロール、71 第1のキャンロール、72 第2のキャンロール、81 第1の光学モニター、82 第2の光学モニター

Claims (13)

  1.  基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に有する反射防止フィルムにおいて、
     前記反射防止層が、前記密着層側から
     光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層と、
     光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層と、
     光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層と、
     光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層と
     からなる反射防止フィルム。
  2.  基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に有する反射防止フィルムにおいて、
     前記反射防止層が、前記密着層側から
     光学厚みが23nm~35nmである第1の高屈折率層と、
     光学厚みが66nm~81nmである第1の低屈折率層と、
     光学厚みが93nm~117nmである第2の高屈折率層と、
     光学厚みが37nm~52nmである第2の低屈折率層と、
     光学厚みが79nm~84nmである第3の高屈折率層と、
     光学厚みが146nm~155nmである第3の低屈折率層と
     からなる反射防止フィルム。
  3.  前記反射防止層の上に防汚層を積層した、請求項1又は2記載の反射防止フィルム。
  4.  前記高屈折率層の屈折率が、2.00~2.60であり、
     前記低屈折率層の屈折率が、1.20~1.60である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の反射防止フィルム。
  5.  前記第1の高屈折率層がNbを主成分として含み、物理厚みが18nm~22nmであり、
     前記第1の低屈折率層がSiOを主成分として含み、物理厚みが28nm~36nmであり、
     前記第2の高屈折率層がNbを主成分として含み、物理厚みが130nm~134nmであり、
     前記第2の低屈折率層がSiOを主成分として含み、物理厚みが92nm~95nmである、請求項1記載の反射防止フィルム。
  6.  前記第1の高屈折率層がNbを主成分として含み、物理厚みが10nm~15nmであり、
     前記第1の低屈折率層がSiOを主成分として含み、物理厚みが45nm~55nmであり、
     前記第2の高屈折率層がNbを主成分として含み、物理厚みが40nm~50nmであり、
     前記第2の低屈折率層がSiOを主成分として含み、物理厚みが25nm~35nmであり、
     前記第3の高屈折率層がNbを主成分として含み、物理厚みが30nm~36nmであり、
     前記第3の低屈折率層がSiOを主成分として含み、物理厚みが100nm~106nmである、請求項2記載の反射防止フィルム。
  7.  波長940nmにおける光の透過率が、90%以上であり、
     波長940nmにおける光の反射率が、5%以下である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の反射防止フィルム。
  8.  視感反射率Yが、1.0%以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の反射防止フィルム。
  9.  CIELABにおけるa*値が0~15であり、b*値が-18~0である請求項1乃至8のいずれか1項に記載の反射防止フィルム。
  10.  基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に成膜する反射防止フィルムの製造方法において、
     前記反射防止層が、前記密着層側から
     光学厚みが41nm~52nmである第1の高屈折率層と、
     光学厚みが41nm~53nmである第1の低屈折率層と、
     光学厚みが302nm~313nmである第2の高屈折率層と、
     光学厚みが135nm~196nmである第2の低屈折率層と
     からなる反射防止フィルムの製造方法。
  11.  基材上に、ハードコート層と、密着層と、反射防止層とをこの順に成膜する反射防止フィルムの製造方法において、
     前記反射防止層が、前記密着層側から
     光学厚みが23nm~35nmである第1の高屈折率層と、
     光学厚みが66nm~81nmである第1の低屈折率層と、
     光学厚みが93nm~117nmである第2の高屈折率層と、
     光学厚みが37nm~52nmである第2の低屈折率層と、
     光学厚みが79nm~84nmである第3の高屈折率層と、
     光学厚みが146nm~155nmである第3の低屈折率層と
     からなる反射防止フィルムの製造方法。
  12.  前記反射防止層の上に防汚層を積層する、請求項10又は11記載の反射防止フィルムの製造方法。
  13.  前記高屈折率層の屈折率が、2.00~2.60であり、
     前記低屈折率層の屈折率が、1.20~1.60である、請求項10乃至12のいずれか1項に記載の反射防止フィルムの製造方法。
     
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