ANTIREFLECTION FILM
WIPO Patent Application WO/
An antireflection film is provided with a high refractive index layer having a refractive index higher than that of a transparent base material on one surface of a transparent film wherein a recess and a protrusion are formed on one surface of a trans and a low refractive index layer having a refractive index lower than that of the high refractive index layer, in this order.
The recess and the protrusion are formed by deforming the transparent base material, and values Ra and Sm are within prescribed ranges, respectively (Ra and Sm represent arithmetic average roughness and an average interval between the recess and the protrusion measured by conforming to JIS B, respectively.).
Inventors:
YAKABE, Hiroshi (6-2 Marunouchi 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 46, 10082, JP)
矢賀部 裕 (〒46 東京都千代田区丸の内一丁目６番２号 日本ゼオン株式会社内 Tokyo, 10082, JP)
MASHIMA, Hiromu (6-2 Marunouchi 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 46, 10082, JP)
Application Number:
Publication Date:
08/13/2009
Filing Date:
01/21/2009
Export Citation:
ZEON CORPORATION (6-2 Marunouchi 1-chome, Chiyoda-ku Tokyo, 46, 10082, JP)
日本ゼオン株式会社 (〒46 東京都千代田区丸の内一丁目６番２号 Tokyo, 10082, JP)
YAKABE, Hiroshi (6-2 Marunouchi 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 46, 10082, JP)
矢賀部 裕 (〒46 東京都千代田区丸の内一丁目６番２号 日本ゼオン株式会社内 Tokyo, 10082, JP)
International Classes:
G02B1/11; B32B7/02; G02F1/1335
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Foreign References:
Attorney, Agent or Firm:
SAKAI, Hiroaki (Sakai International Patent Office, Kasumigaseki Building2-5, Kasumigaseki 3-chom, Chiyoda-ku Tokyo 20, 10060, JP)
透明基材の一方の面に凹凸を形成してなる透明フィルムの当該一方の面に、前記透明基材の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、高屈折率層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層とをこの順に備えてなり、前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたものであり、下記[1]~[2]を満たす反射防止フィルム。
[1]0.04≦Ra≦0.25μm
[2]0.001≦Ra/Sm≦0.005
(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)
前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたものであり、且つ前記凹凸のRaおよびSmが、XY座標軸上で(Ra,Sm)と表記した際に、該XY座標軸上の(0.04,12)と、(0.14,63)と、(0.165,52.5)との3点で囲まれる領域に存在する請求項1記載の反射防止フィルム。
(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)
前記高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角が、前記透明フィルム表面と水との接触角よりも高く、且つ、
前記低屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角が、前記高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角よりも高い、
請求項1または2に記載の反射防止フィルム。
前記高屈折率層の屈折率が1.60以上、1.70以下であり、
高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面の算術平均粗さRa h
が0.1μm以下である、
請求項1~3のいずれかの請求項に記載の反射防止フィルム。
前記低屈折率層の屈折率が1.40未満である、請求項1~4のいずれかの請求項に記載の反射防止フィルム。
前記低屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面の算術平均粗さRa l
が0.06μm以下である、
請求項1~5のいずれかの請求項に記載の反射防止フィルム。
波長430~700nmにおける入射角5°で測定した前記低屈折率層が積層された面で測定した反射率の最小値が1.5%以下である、
請求項1~6のいずれかの請求項に記載の反射防止フィルム。
Description:
反射防止フィルム
本発明は、反射防止フィルムに関する。より具体的には、表示装置のコントラストおよび鮮明性の低下を伴うことなく色ムラが抑制された反射防止フィルムに関するものである。
従来、透明基材上に透明薄膜層を形成させた積層フィルムにおいて、透明基材表面で反射した光と積層フィルム表面で反射した光とが干渉することにより、干渉縞と呼ばれる模様(干渉ムラ)が視認されて、表示ムラとなる問題があった。
そこで、上記問題を解決するために様々な提案がなされてきた。
例えば、特許文献1(特開号公報)には、積層フィルムを得る際に、干渉縞を防止するための手段として、屈折率の差がある2層の境界面の粗さを制御する方法が開示されている。この方法によれば、干渉縞の無くヘイズが1%以下の積層体が得られることが記載されている。
特許文献2(特開号公報)には、凹凸面を有する透明基材フィルム上にハードコート層と反射防止層とを設け、ハードコート層の屈折率を反射防止層の屈折率よりも高くしたヘイズの小さい反射防止フィルムが開示されており、ここでは、その凸凹の表面粗さを0.05~0.15μmの
範囲とすることが記載されている。そして、この反射防止フィルムは、表示装置の干渉ムラ(色ムラ)や面のギラツキを抑制することができると記載されている。
また、特許文献3(特開号公報、対応外国公報US (A1))には、第一の透明層と第二の透明層との接触界面を光散乱性界面とした光学フィルムが開示されており、ここでは、その接触界面を10点平均粗さで0.4μm以上とすることが記載されている。そして、この光学フィルムは、干渉縞の発生を抑制できるとあり、好ましい態様として反射防止層を備え
ることが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の積層体を表示装置に適用すると、境界面の粗さを制御する事により干渉ムラは解消されるものの、平均粗さが0.5μm以上と大きい為に表示画像の鮮明性が低下し、高精細のディスプレイ用途としては不向きなものであった。
また、特許文献2や特許文献3に記載の反射防止フィルムにおいては、凹凸は、微粒子を含む層を支持体上に塗布することで付与されるものとなっている。従って、特許文献2や特許文献3に開示された方法では、少なくとも支持体上に干渉縞を防止する為の層を塗布?硬化する工程を別途設ける必要があり、ま
た、支持体の性状によっては防止層の剥離を防止するための表面処理等の手段を施すことが必要になる等、製造工程はより複雑となり、生産性の低下を招く恐れがある。
従って、本発明の目的は、生産性に優れ、干渉ムラが抑制され、表示装置に適用した際にコントラストおよび鮮明性を損なう事のない反射防止フィルムを提供することにある。
そこで、本発明者は、上記目的を達成するために検討した結果、表面形状に関する指標の内、凹凸の平均の高さ/深さに加え、凹凸の平均間隔を制御し、更にこの二つの指標が一定の関係を満たすような凹凸を、透明基材を変形することによって透明フィルムに付与し、この透明フィルムに設けられた凹凸上に反
射防止層を積層することによって、生産性に優れ、干渉ムラが抑制され、表示装置に適用した際にコントラストおよび鮮明性を損なう事のないディスプレイに好適な反射防止フィルムが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして本発明は以下のものを含む。
透明基材の一方の面に凹凸を形成してなる透明フィルムの当該一方の面に、前記透明基材の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、高屈折率層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層とをこの順に備えてなり、前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたものであり、下記[1]~[2]を
満たす反射防止フィルム。
[1]0.04≦Ra≦0.25μm
[2]0.001≦Ra/Sm≦0.005
(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)
(2)前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたものであり、且つ前記凹凸のRaおよびSmが、XY座標軸上で(Ra,Sm)と表記した際に、該XY座標軸上の(0.04,12)と、(0.14,63)と、(0.165,52.5)との3点で囲まれる領域に存在する(1)に記載の反射防止フ
(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)
(3)前記高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角が、前記透明フィルム表面と水との接触角よりも高く、且つ、前記低屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角が、前記高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面と水との接触角よりも高い、(1)または(2)に記
載の反射防止フィルム。
(4)前記高屈折率層の屈折率が1.60以上、1.70以下であり、高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面の算術平均粗さRa h
が0.1μm以下である、(1)~(3)のいずれかにに記載の反射防止フィルム。
(5)前記低屈折率層の屈折率が1.40未満である(1)~(4)のいずれかに記載の反射防止フィルム。
(6)前記低屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の面の算術平均粗さRa l
が0.06μm以下である、(1)~(5)のいずれかに記載の反射防止フィルム。
(7)波長430~700nmにおける入射角5°で測定した前記低屈折率層が積層された面で測定した反射率の最小値が1.5%以下である、(1)~(6)のいずれかに記載の反射防止フィルム。
本発明によれば、生産性に優れ、干渉ムラが抑制され、表示装置に適用した際にコントラストおよび鮮明性を損なう事のない反射防止フィルムが得られる。
図1は、本発明にかかる反射防止積層体を示す断面図である。 図2は、実施例11~27の(Ra,Sm)を座標軸上にプロットしたグラフである。
上記の本発明について、図面等を用いて以下に詳述する。
図1は本発明にかかる反射防止フィルムの構成図である。図中の5は反射防止フィルムを示し、1は透明フィルム、2は高屈折率層、3は低屈折率層、4は凹凸をそれぞれ示す。
本発明の反射防止フィルムは、透明基材の一方の面に凹凸を形成してなる透明フィルムの当該一方の面に、前記透明基材の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、高屈折率層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層とをこの順に備えてなり、前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたもの
であり、[1]~[2]を満たすものである。
[1]0.04≦Ra≦0.25μm
[2]0.001≦Ra/Sm≦0.005
(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)
透明フィルムの凹凸を有する面のRaが上記値以上であると、反射防止フィルムを表示装置に適用した際、表示画像の鮮明性が低下する傾向がある。透明フィルムの凹凸を有する面のRaが上記値以下であると、後述する高屈折率層および低屈折率層を形成した際に干渉ムラが発生し、表示装置の視認性が低下す
る傾向がある。
透明フィルムの凹凸を有する面のRa/Smが上記値以上であると、反射防止フィルムを表示装置に適用した際、表示画像の鮮明性が低下する傾向がある。透明フィルムの凹凸を有する面のRa/Smが上記値以下であると、後述する高屈折率層および低屈折率層を形成した際に干渉ムラが発生し、表示装置の視
認性が低下する傾向がある。
また、本発明の反射防止フィルムで、前記凹凸が透明基材を変形する事により形成されたものであり、且つ前記凹凸のRaおよびSmが、XY座標軸上で(Ra,Sm)と表記した際に、該XY座標軸上の(0.04,12)と、(0.14,63)と、(0.165,52.5)との3点で囲まれる領域に存在
するもの(RaおよびSmは、それぞれJIS Bに基づいて測定される算術平均粗さおよび凹凸の平均間隔である。)である場合、反射防止フィルムを表示装置に適用した際に、表示画像の輝度および鮮明性を高い反射防止フィルムとすることができる。
上記3点で囲まれる領域は、上記3点を結ぶ線上を含む。即ち、Ra及びSmは、下記式(E1)~(E3)の全てを満たすことが好ましい:
Sm≧324Ra-0.96
Sm≦510Ra-8.4
Sm≦-420Ra+121.8 (E3)
透明フィルムの凹凸を有する面のRaは0.05μm以上、0.2μm以下が好ましく、透明フィルムの凹凸を有する面のRa/Smは0.0012以上、0.0045以下が好ましい。
前記凹凸面を有する透明フィルムを得る方法としては、透明基材の表面を変形することにより前記条件を満たす凹凸が得られる方法であれば特に制限が無く、例えば、凹凸を有する賦型ロールを用いて、溶融押出成形法において得られた押出直後の透明基材を押圧して凹凸を転写するニップ成形法や、透明基材を
、凹凸を有する離型フィルムで挟圧して離型フィルムの凹凸を転写した後、離型フィルムを剥離する方法、透明基材の表面に微粒子を噴射して透明基材の表面を切削する方法などが挙げられる。
中でも、凹凸の転写ムラのない透明フィルムを広幅で得られる事から、凹凸を有する賦型ロールを用いたニップ成形法が好ましく、鏡面ロールと凹凸を有する賦型ロールを用いて、透明基材を挟圧することが好ましい。
それぞれのロールの表面材質は、金属、ゴム、樹脂などが挙げられる。これらは透明基材に目的とする凹凸形状が転写できるように適宜選ばれるが、賦型ロールの硬さは、鏡面ロールの硬さ以上であることが好ましい。また、前記条件を満たすために、例えば、鏡面ロールと同等の表面性を持ち、賦型ロールより
軟らかい樹脂フィルムなどを介して狭圧させても良い。
上記鏡面ロールと凹凸を有する賦型ロールは、それぞれ独立に温度調節ができるものであるのが好ましい。鏡面ロールの温度は、40℃以上160℃以下あることが好ましく、かつ、凹凸を有する賦型ロールの温度は、60℃以上200℃以下であることが好ましい。鏡面ロールの温度は、60℃以上130℃以
下がさらに好ましく、凹凸を有する賦型ロールの温度は、80℃以上180℃以下がさらに好ましい。
ニップ形成法において、透明フィルムのRaは、挟圧時における透明基材および各ロールの温度、ロール速度、透明基材を挟圧する際の圧力、それぞれのロールの表面の材質を、後述する透明樹脂の特性に合わせて、適宜選定することで調整することができるが、鏡面ロールおよび賦形ロール温度は、後述する透
明樹脂のガラス転移温度(Tg)に対して、(Tg-60)~(Tg+20)℃とするのが好ましい。
例えば、アクリル樹脂を透明基材として用いる場合、好ましい圧力は、5~13kN/mである。フィルムに加える圧力が上記値を超えると、フィルムが破断する恐れがある。フィルムに加える圧力が上記値以下であると、フィルムの幅方向において凹凸の転写ムラが発生する傾向がある。
鏡面ロールおよび賦形ロールの好ましい温度は、60~130℃である。鏡面ロールまたは賦形ロールの温度がこれ以上であると、フィルムがロールに巻きつく恐れがある。鏡面ロールまたは賦形ロールの温度がこれ以下であるとフィルム面内で凹凸の転写ムラが生じる傾向がある。
ロール速度は60m/min以下であることが好ましく、20m/min以下であることがより好ましい。ロール速度がこれ以上であると、フィルム面内で凹凸の転写ムラが生じる傾向がある。ロール速度の下限は、特に限定されないが、たとえば5m/min以上とすることができる。
透明フィルムのSmは、賦形ロールを所定の凹凸周期を有する賦形ロールに交換する事で調整することができる。
前記凹凸は透明基材の両面にあってもよい。両面のRa及びSmは同じであっても異なっていてもよい。鮮明性の観点から、凹凸は一方の面のみに形成されている事が好ましい。
本発明の透明フィルムを得る為に用いることのできる透明基材は、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものである。透明基材を構成する材料としては、透明樹脂があげられる。
本発明で用いることのできる透明樹脂は、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものである。例えば、脂環式構造を有する樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等が挙げられる。
本発明に用いる透明基材は、透明樹脂の他に、他の配合剤を含んでいてもよい。配合剤としては、格別限定はないが、無機微粒子;酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤等の安定剤;滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤;染料や顔料等の着色剤;帯電防止剤等が挙げられる。こ
れらの配合剤は、単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択され、透明樹脂100重量部に対して、通常0~5重量部、好ましくは0~3重量部である。
透明基材は単層であっても複数の層からなる積層体であっても良い。透明基材を構成する各層の合計の厚みは、好ましくは20~300μmである。
透明フィルムの凹凸を有する面には表面改質処理をすることもできる。表面改質処理としては、エネルギー線照射処理や薬品処理などが挙げられる。
エネルギー線照射処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理などが挙げられ、処理効率の点等から、コロナ放電処理、プラズマ処理が好ましい。
薬品処理としては、重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸などの酸化剤水溶液中に、浸漬し、その後充分に水で洗浄する方法が挙げられる。浸漬した状態で振盪すると効果的であるが、長期間処理すると表面が溶解したり、透明性が低下したりするといった問題があり、用いる薬品の反応性、濃度などに応じて、処理
時間などを調整する必要がある。
透明フィルムのヘイズは40~5%であることが好ましく、30~5%であることがより好ましく、25~10%であることがさらにより好ましい。透明フィルムのヘイズがこれ以上であると、反射防止フィルムとした時の透明性が低下し、これ以下であると反射防止フィルムにした時に干渉ムラが発生する傾向
本発明における反射防止フィルムは、前述の透明フィルムの凹凸が形成された面に透明フィルムの凹凸が形成された層の屈折率よりも高い高屈折率層と、高屈折率層の屈折率よりも低い低屈折率層とを、この順に形成することによって得られるものである。
(高屈折率層)
高屈折率層は、前述の透明フィルムの凹凸が形成された層の屈折率よりも高い屈折率を有する層である。本発明においては、高屈折率層の屈折率は1.60~1.70であることが好ましい。高屈折率層の屈折率がこの範囲にあると、高屈折率層上に後述する低屈折率層を積層した場合に、外光の反射を抑制し、
映り込みを防止することができる。
屈折率の調整は、例えば、前記高屈折率層を金属酸化物微粒子を含む材料を用いて形成する事で行う。
金属酸化物微粒子としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化タングステン等が挙げられる。これらの金属酸化物微粒子は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
屈折率は、例えば、公知の分光エリプソメータを用いて測定して求めることができる。
本発明においては、高屈折率層は、JIS Kで示す鉛筆硬度試験(試験は、試験試料をガラス板に乗せた状態で測定する。荷重は500g。)で「2H」以上の硬度を示すことが好ましい。高屈折率層の鉛筆硬度が前記範囲であることにより、高屈折率層がハードコート層を兼ねることができ、この場合、ハードコート層を別途設ける必
要がなくなり、その結果反射防止フィルム全体の厚みを薄くすることができる。
また、高屈折率層の平均厚みは、通常0.3~20μm、好ましくは0.8~10μmであり、より好ましくは1.0~4μmであり、さらにより好ましくは1.0~3μmである。
前記高屈折率層を形成する材料としては、無機材料、合成樹脂またはこれらの混合物を用いることができるが、生産性に優れるという観点から樹脂材料が好ましい。
前記合成樹脂としては、高屈折率層形成後の皮膜として十分な強度を持ち、さらに透明性のあるものを特に制限なく使用できる。前記合成樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂、電離放射線硬化型樹脂が挙げられるが、皮膜の強度、加工性の点で、熱硬化型樹脂又は電離放射線硬化型樹脂が好ましい。
熱硬化型樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン-尿素共縮合樹脂、シリコーン樹脂、ポリシロキサン樹脂が挙げられる。
また、これらの熱硬化性樹脂には、溶剤、触媒、前述した微粒子等を必要に応じて加えてもよい。
電離放射線硬化型樹脂は、分子中に重合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマーまたはモノマーが、電離放射線の照射により硬化する樹脂である。電離放射線は、電磁波又は荷電粒子線のうち分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものを指し、通常は紫外線を用いる。
紫外線または電子線により硬化する樹脂としては特に制限はなく、従来から使用されているものの中から、適宜選択して用いることができる。紫外線硬化型樹脂としては、光重合性プレポリマー、又は光重合性モノマーと光重合開始剤や光増感剤を含有するもの、また、電子線硬化型樹脂としては、光重合性プレ
ポリマー又は光重合性モノマーを含有するものが挙げられる。
前記光重合性プレポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系等が挙げられる。これらの光重合性プレポリマーは1種用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。また,光重合性モノマーとしては、例えば
ポリメチロールプロパントリアクリレート、ポリメチロールプロパントリメタクリレート、ヘキサンジオールアクリレート、ヘキサンジオールメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート等が挙げられる。
本発明においては、プレポリマーとしてウレタンアクリレート系、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート若しくはジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートを用いることが好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α-アミロキシムエステル、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、チオキサントン類等が挙げられる。また、光増感剤としては、n-ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ-n-ブチルホスフィン等を単独又は混合して用いることができる
本発明においては、高屈折率層は、導電性微粒子を含むことが好ましい。高屈折率層を導電性微粒子を含むものとすることにより、高屈折率層としての機能だけでなく、帯電防止層としての機能を付与することができる。
導電性微粒子は、導電性を有する微粒子であれば特に制約はないが、透明性に優れることから、金属酸化物の微粒子が好ましい。
導電性の金属酸化物微粒子を構成する金属酸化物としては、例えば、五酸化アンチモン、酸化スズ、リンがドープされた酸化スズ(PTO)、アンチモンがドープされた酸化スズ(ATO)、スズがドープされた酸化インジウム(ITO)、亜鉛がドープされた酸化インジウム(IZO)、アルミニウムがドープ
された酸化亜鉛(AZO)、フッ素がドープされた酸化スズ(FTO)、酸化亜鉛/酸化アルミニウム、アンチモン酸亜鉛等が挙げられる。これらの金属酸化物微粒子は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、透明性に優れること等から、五酸化アンチモン微粒子及
びリンがドープされた酸化スズ微粒子から選ばれる少なくとも一種が好ましい。
また本発明においては、導電性の金属酸化物微粒子として、導電性を持たない金属酸化物微粒子に、導電性金属酸化物を被覆することによって、導電性が付与された微粒子も使用することもできる。例えば、屈折率は高いが導電性を有しない酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等の微粒子の表面に、前
記導電性金属酸化物を被覆して導電性を付与して用いることができる。 また、導電性を持たない金属酸化物粒子と導電性金属酸化物微粒子を併用することもできる。
導電性微粒子の数平均粒子径は、200nm以下であることが好ましく、より好ましくは50~15nmである。数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)等により得られる二次電子放出のイメージ写真からの目視やイメージ写真を画像処理することにより、又は動的光散乱法、静的光散乱法等を利用する粒
度分布計等により計測することができる
本発明においては、高屈折率層における導電性微粒子の含有量は、30体積%以上であることが好ましく、40~60体積%であることがさらに好ましい。
本発明において、高屈折率層は、前述の高屈折率層を形成する材料を含む高屈折率層形成用組成物を必要に応じて溶媒で希釈し、透明フィルムの前記凹凸が施された面に直接又は透明フィルム前記凹凸が施された面に形成されたその他の層の上に塗布し、得られた塗膜に、必要に応じて加熱及び/又は電離放射線
を照射することで形成することができる。透明フィルムに高屈折率層形成用組成物を塗布する手段としては、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、バーコート法、グラビア法など公知の方法を用いることができる。
高屈折率層形成用組成物中の固形分濃度は、溶液安定性を損なわない範囲で適宜調整することができる。通常、10~80重量%、好ましくは20~50重量%の程度とするのが好ましい。固形分濃度がこれ以下になると、塗布液の対流が発生し、高屈折率層形成後の表面凹凸が大きくなる。
高屈折率層形成用組成物には、層厚の均一性や密着性向上等を目的としてレベリング剤や分散剤を含有させてもよい。レベリング剤としては、界面活性剤や、シリコーンオイル、フッ素化ポリオレフィン、ポリアクリル酸エステル等の表面張力を低下させる化合物が挙げられ、分散剤としては、シランカップリン
グ剤等が挙げられる。
シリコーンオイルとしては、未変性のジメチルシリコーンオイル、変性シリコーンオイルが挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、長鎖アルキル変性ジメチルシリコーンオイル、フッ素変性ジメチルシリコーンオイル、メタクリル変性ジメチルシリコーンオイル、カルビノール変性ジメチルシリコーンオイ
ル、及びメチルスチリル変性ジメチルシリコーンオイルが挙げられる。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が挙げられる。フッ素系の界面活性剤としては、スリーエム社製のフロラードFC-431等のパーフルオロアルキルスルホン酸アミド基含有ノニオン、大日本インキ社製のメガファックF-171、F-172、F-173、F-176PF
、F-470、F-471等のパーフルオロアルキル基含有オリゴマー等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のオリゴマー等の各種の置換基で側鎖や主鎖の末端が変性されたポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
高屈折率層形成用組成物中に含まれる界面活性剤の含有量は、高屈折率層形成用組成物の固形分に対して0.1~2.5重量%が好ましく、より好ましくは0.5~2.0重量%である。
本発明においては、高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の界面の算術平均粗さ(Ra h
)とRaとの関係が、Ra h
&Raとなることが好ましい。更に、Ra h
は0.1μm以下であることが好ましく、0.07μm以下であることがより好ましい。Ra h
が上記数値よりも大きくなると、後述する低屈折率層を形成した後の凹凸が大きくなり、反射防止フィルムを表示装置に取り付けた際に、表示装置の鮮明性が低下する傾向がある。
高屈折率層の前記透明フィルムから遠い側の界面の算術平均粗さを前記範囲にする方法としては、前述した蒸発速度の小さい溶媒を用いる方法の他、高屈折率層形成用組成物の表面張力を小さくする方法が挙げられる。
高屈折率層形成用組成物の表面張力を小さくする方法としては、高屈折率層形成用組成物に後述のレベリング剤を添加する方法や、高屈折率層形成用組成物の固形分濃度を小さくする方法が挙げられる。
高屈折率層の表面には、表面処理を施すことができる。表面処理の手段としては、前述した透明フィルムの表面処理方法と同様の方法が挙げられる。
高屈折率層形成後の高屈折率層表面と水との接触角は、透明フィルム表面と水との接触角よりも高いことが好ましい。
[低屈折率層]
本発明の反射防止フィルムは、前記高屈折率層上に低屈折率層を有する。低屈折率層は前述の高屈折率層よりも低い屈折率を有する層である。低屈折率層の屈折率は、1.4未満であることが好ましい。
低屈折率層の屈折率の調整は、例えば、前記低屈折率層中に空孔を分散する事で行うことができる。
前記低屈折率層中に空孔を分散する方法としては、後述する外殻の内部に空洞が形成された中空の構造を有する微粒子を分散させる方法や、低屈折率層を発泡性の物質を含む材料を用いて形成する方法が挙げられる。
空孔を有する低屈折率層の屈折率は好ましくは1.25~1.39、さらに好ましくは1.30~1.38である。低屈折率層の屈折率を前記範囲にすることにより、反射防止性に加えて、耐擦傷性を付与することができる。
低屈折率層の平均厚みは、通常10~1000nm、好ましくは20~500nmである。
低屈折率層を形成する材料は、熱または電離放射線の照射により硬化する樹脂を含む材料であることが好ましい。
(熱硬化樹脂)
熱により硬化する樹脂としては、一般式、R 1n
(式中、R 1
は置換基を有していてもよい一価の炭化水素基、OR 2
は加水分解性基を表し、n、mは整数を表し、mは1~4であり、m+nは4である。)で表されるケイ素化合物を、全部又は部分的に加水分解して得られるものを用いることができる。
置換基を有してもよい一価の炭化水素基Rとしては、アルキル基、フェニル基、シクロアルキル基、アリール基、ハロアルキル基;アルケニルカルボニルオキシアルキル基;エポキシ基を有するアルキル基、メルカプト基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、パーフルオロアルキル基等を挙げるこ
とができる。この中でも、合成の容易性から、炭素数1~4のアルキル基、フェニル基、パーフルオロアルキル基が好ましい。
加水分解性基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシル基;アセトキシ基、プロピオニルオキシ基等のアシルオキシ基;オキシム基(-O-N=C-R 1
))、エノキシ基(-O-C(R 1
)、アミノ基、アミノキシ基(-O-N(R 1
)、アミド基(-N(R 1
)-C(=O)-R 2
)等を挙げることができる。これらの基において、R 1
は、それぞれ独立して水素原子または一価の炭化水素基を表す。これらの中でも、OR 2
としては、強固な硬化物が得られる点からアルコキシル基が好ましい。
)mで表されるケイ素化合物としては、nが0~2の整数である珪素化合物が好ましい。その具体例としては、アルコキシシラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン類、エノキシシラン類、アミノシラン類、アミノキシシラン類、アミドシラン類等を挙げることができる。これらの中でも、強固な硬化物が
得られる点からアルコキシシラン類がより好ましい。
nが0であるテトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等を例示でき、nが1であるオルガノトリアルコキシシランとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等を例示できる。nが2であるジオルガノジアルコキシシランとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等を例示できる。
前記ケイ素化合物は、フッ素を含有するものであることが好ましい。フッ素を含有するケイ素化合物としては含フッ素アルコキシシランが挙げられ、たとえば、一般式 CF 3
(式中、R 4
は、炭素数1~5個のアルキル基を示し、nは0~12の整数を示す)で表される化合物があげられる。より具体的には、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘ
プタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどがあげられる。これらのなかでも前記nが2~6の化合物が好ましい。
前記ケイ素化合物は、それぞれ単独で、又は2種以上混合して用いることができる。また、2種以上のケイ素化合物の混合および加水分解の順番は、逐次であっても同時であってもよい。
(電離放射線硬化型樹脂)
電離放射線の照射により硬化する樹脂としては、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基を有するモノマー、プレポリマーを好ましく用いる事ができる。
モノマーとしては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの単官能アクリレートもしくは単官能メタクリレート;ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能アクリレートもしくは多官能メタクリレートが挙げられる。
プレポリマーとしてはポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリオールアクリレート等を挙げることができる。
(フィラー)
低屈折率層にはフィラーを添加してもよい。フィラーとしては無機化合物の微粒子であれば、特に制限されない。無機化合物としては、無機酸化物が一般的である。無機酸化物としては、SiO 2
等の一種または二種以上を挙げることができる。
(中空微粒子)
微粒子は外殻の内部に空洞が形成された中空の構造を有することが好ましく、このようなものとしては、シリカ系中空微粒子が特に好ましい。低屈折率層に、中空のシリカ微粒子が添加されることにより、低屈折率性に加えて耐擦傷性の向上を図ることができる。
中空微粒子としては、(A)単一の無機酸化物からなる単一層、(B)種類の異なる無機酸化物からなる複合酸化物の単一層、(C)上記(A)と(B)との二重層を包含するものを利用できる。
中空微粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、5~2000nmが好ましく、20~100nmがより好ましい。5nmよりも小さいと、中空による低屈折率化の効果が小さくなる。2000nmより大きいと、透明性が低下し、拡散反射による散乱が大きくなってしまう。ここで、平均粒子径は、透過型電
子顕微鏡観察による数平均粒子径である。
中空微粒子の配合量は、特に限定されないが、低屈折率層全体に対して、10~30重量%であることが好ましい。この範囲であれば、低屈折率性と耐擦傷性とをともに有することができる。
(その他の成分)
低屈折率層形成用組成物には、他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、光重合開始剤;界面活性剤等のレベリング剤、シランカップリング剤等の分散剤、増粘剤などが挙げられる。レベリング剤、分散剤としては、前述の高屈折率層形成用組成物に用いるのと同様のレベリング剤、分散剤が挙げられ
低屈折率層形成用組成物は界面活性剤を含むことが好ましい。低屈折率層形成用組成物中に含まれる界面活性剤の含有量は、低屈折率層形成用組成物の固形分に対して0.1~2.5重量%が好ましく、より好ましくは0.5~2.0重量%である。界面活性剤の含有量が前記範囲よりも少ないと、塗布液の対流
が発生し、低屈折率層表面の凹凸を小さくすることができない。
界面活性剤としては、前述の高屈折率層形成用組成物に用いるのと同様の界面活性剤が挙げられる。
光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤が挙げられ、具体的にはアリールケトン系光重合開始剤(例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、アルキルアミノベンゾフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、ベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、ベンゾイルベンゾエート類、α-アシロ
キシムエステル類など);含硫黄系光重合開始剤(例えば、スルフィド類、チオキサントン類など);アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤;その他の光重合開始剤がある。また、光重合開始剤はアミン類などの光増感剤と組み合わせても使用できる。
光重合開始剤の含有量は、電離放射線硬化樹脂100重量部に対して0.01~20重量部、好ましくは0.1~10重量部である。
本発明において、低屈折率層は、前述の低屈折率層を構成する材料を必要に応じて溶媒で希釈した低屈折率層形成用組成物を調整し、高屈折率層上に塗工した後、乾燥、硬化することにより低屈折率層の硬化膜を形成することができる。
塗工方法は特に制限されず、通常の方法、例えば、ドクターブレード法、グラビアロールコーター法、ディッピング法、スピンコート法、刷毛塗り法フレキソ印刷法などがあげられる。
低屈折率層形成用組成物の調製に用いることのできる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール等のアルコール類;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコール類;トルエン、キ
シレン等の芳香族炭化水素類;n-ヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;及びこれらの2種以上からなる組み合わせ;等が挙げられる。
これらの中でも、塗布液の対流を抑制し、得られる低屈折率層の表面凹凸を低減する目的から、ASTM D3539-87に従い測定した酢酸n-ブチルの蒸発速度を1とした場合の相対蒸発速度で3以下である溶媒を用いることが好ましく、2以下である溶媒を用いることがより好ましい。このような有機溶剤としては、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトンが挙げられる。
低屈折率層形成用組成物中の固形分濃度は、溶液安定性を損なわない範囲で適宜調整することができる。低屈折率層を厚み精度よく形成することが好ましいため、通常、0.1~20重量%、好ましくは0.5~10重量%の程度とするのが、取扱い易く好ましい。
硬化は、低屈折率層形成用組成物に応じて、加熱および/または電離放射線を照射することにより行うことができる。硬化条件は使用する溶媒の沸点や飽和蒸気圧、透明基材の種類等により適宜に決定できるが、透明基材の着色や分解を抑えるため、加熱する場合には、通常160℃以下(温度の下限は、特に限
定されないが、あまり低温では硬化が促進されないため、室温以上とすることができる。)、UV照射する場合には通常600mJ/cm 2
以下とするのが好ましい(照射量の上限は、特に限定されないが、100mJ/cm 2
以上とすることができる)。
また、低屈折率層の透明フィルムから遠い側の表面の算術平均粗さ(Ra l
との関係が、Ra l
となることが好ましい。更に、Ra l
は0.06μm以下であることが好ましく、0.04μm以下であることがより好ましい。Ra l
がこれ以上であると、表面凹凸による外光の散乱が大きなり、表示画像の鮮明性が低下する傾向がある。
を上記範囲にする方法としては、前述した範囲の蒸発速度を有する溶媒を用いることの他、低屈折率層形成用組成物の表面張力を小さくする方法が挙げられる。
低屈折率層形成用組成物の表面張力を小さくする方法としては、低屈折率層形成用組成物に前述の界面活性剤を添加する方法や、低屈折率層形成用組成物の固形分濃度を小さくする方法が挙げられる。
低屈折率層表面の水との接触角は、高屈折率層表面の水との接触角よりも高いことが好ましい。低屈折率層表面の水との接触角を、高屈折率層表面の水との接触角よりも高くすることによって、防汚性が向上する効果が得られる。
本発明においては、低屈折率層の上に防汚層を有していても良い。防汚層は、低屈折率層を保護し、かつ、防汚性能を高めるために設けるものである。
防汚層の形成材料としては、低屈折率層の機能が阻害されず、防汚層としての要求性能が満たされる限り特に制限はない。通常、疎水基を有する化合物を好ましく使用できる。
具体的な例としてはパーフルオロアルキルシラン化合物、パーフルオロポリエーテルシラン化合物、フッ素含有シリコーン化合物を使用することができる。防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、例えば、蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法;化学的気相成長(CVD)法;湿式コーティング法;
等を用いることができる。防汚層の厚みは特に制限はないが、通常20nm以下が好ましく、1~10nmであるのがより好ましい。
本発明の反射防止フィルムの反射率は、波長430~700nmにおける入射角5°で測定した最小値が1.5%以下であることが好ましい。最小反射率を1.5%以下にすることで、干渉ムラが更に抑制される。
最小反射率が1.5%以下の反射防止フィルムは、Ra l
を小さくし、且つ高屈折率層の屈折率n H
と低屈折率層の屈折率n L
とを、n H 1/2
+0.2の関係を有するように、高屈折率層と低屈折率層を積層することで得ることができる。
本発明の反射防止フィルムのヘイズは2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましい。ヘイズがこれ以上であると表示画像が白っぽくなる傾向があり視認性が低下する。
ヘイズが2%以下の反射防止フィルムは、高屈折率層及び/又は低屈折率層を、前述したレベリング剤を含む材料を用いて形成することで得ることができる。
本発明の反射防止フィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、電子ペーパー,タッチパネルなどの表示装置に、直接に貼合することにより、
または偏光板保護フィルム、前面板など表示装置に組み込まれる表面部材と置き換えることにより用いることができる。
本発明を、実施例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお部及び%は特に断りのない限り重量基準である。
(透明フィルムの膜厚)
フィルムをエポキシ樹脂に包埋したのち、ミクロトーム(大和工業社製、製品名「RUB-2100」)を用いてスライスし、走査電子顕微鏡を用いて断面を観察し、測定した。
(透明基材の屈折率)
透明基材の材料を単層で凹凸を設けずにをフィルム状に成形し、プリズムカプラー(Metricon社製、製品名「model2010」)を用い、波長633nm,温度20℃±2℃、湿度60±5%の条件下で測定した。
(高屈折率層および低屈折率層の屈折率)
高速分光エリプソメトリ(J.A.Woollam社製、製品名「M-2000U」)を用い,入射角度をそれぞれ55,60,65°、温度20℃±2℃、湿度60±5%の条件下で測定した場合の、波長領域400~1000nmのスペクトルから算出した。
(耐擦傷性)
スチールウール#0000に荷重0.025MPaをかけた状態で、反射防止フィルムの低屈折率層の表面を10往復させ、往復させた後の表面状態を目視で観測した。
A:良好。傷が認められない。
B:中等度。スジ傷が3本以上ある。
C:不良。スジ傷が8本以上ある。
濁度計(日本電色社製、製品名「NDM 2000」)を用いて測定した。
(最小反射率)
分光光度計(日本分光社製、製品名「V-550」)を用いて、波長430~700nmにおける入射角5°での反射率を測定し(測定波長間隔は1nm)、前記波長域における最小反射率を算出した。
(Ra、Sm測定)
表面粗さ計(ミツトヨ社製、製品名「SJ400」)を用い、JIS B に基づき測定を行った。
Sm(凹凸の平均間隔)とは、測定される断面曲線から、カットオフ値λcの高域フィルタによって長波長成分を遮断して得られた輪郭曲線(粗さ曲線)を求め、粗さ曲線の平均線に対して基準長さ(L)を抜き取り、基準長さ上の隣り合う山と谷の長さ(Xsi)の平均値のことである。Ra(算術平均粗さ)
とは、前記したような方法で粗さ曲線を求め、その曲線の基準長さにおける高さ(平均線から測定曲線までの距離)の絶対値の平均値のことである。
(接触角測定)
接触角測定器(協和界面科学社製、製品名「DM500」)にて蒸留水を滴下し、2秒後の接触角を測定した。
(干渉ムラ(検査方法1))
反射防止フィルムの裏面に黒ビニールテープ(日東電工社製、No.21)を貼り、暗室内で3波長の光源下に置き、反射防止フィルムの法線方向から方位角0°で観察し、干渉ムラの有り無しを目視検査する。
良:干渉ムラ無
不良:干渉ムラ有
(干渉ムラ(検査方法2))
反射防止フィルムの裏面に黒ビニールテープ(日東電工社製、No.21)を貼り、暗室内で3波長の光源下に置き、反射防止フィルムの法線方向から方位角30~60°の範囲で観察し、干渉ムラの有り無しを目視検査する。
なし:良好。干渉ムラ無
あり:不良。干渉ムラ有
JIS K 7105に準じ、写像鮮明性測定装置(スガ試験機社製)により、0.5mm幅の光学くしで測定した。数値が高いほど鮮明性が高いことを意味する。
写像鮮明性は、試料からの透過光を移動する光学クシを通して測定し、その値を計算によって求めるものである。試料がボケを生じるものの場合、光学クシ上に結像されるスリットの像は、そのボケの影響で太くなるため、透過部の位置ではスリット像の両端が不透明部にかかり、100%あった光量が減少する
。また、不透明部の位置ではスリット像の両端は不透明部から光が漏れて、0%の光量が増加する。
鮮明性の値は、光学クシの透明部の透過光最大値Mと、不透明部の最小値mから次式によって定義される。
鮮明性の値 C(%)=[(M-m)/(M+m)] × 100
(コントラスト)
市販の液晶表示装置から反射防止フィルムを外して試験装置とした。
反射防止フィルムの反射防止層が形成されていない側をグリセリン(屈折率1.49)を介して表示装置と密着させ、表示装置の黒表示、白表示を行い、輝度計(トプコン社製、製品名「BM-5」)にて反射防止フィルムの中心部分の輝度をはかり、コントラスト比=白表示時の輝度/黒表示時の輝度として算
市販の液晶表示装置から反射防止フィルムを外して試験装置とした。反射防止フィルムの反射防止層が形成されていない側をグリセリン(屈折率1.49)を介して表示装置と密着させ、表示装置の白表示を行い、輝度計(トプコン社製、製品名「BM-5」)にて反射防止フィルムの中心部分の輝度を測定した
(製造例1)透明フィルムS1の作製
2種3層の多層共押出装置を使用して、両表面層を構成するポリメチルメタクリレート樹脂(住友化学社製、商品名「スミペックスHT20Y」)、中間層を構成する耐熱性の高いポリメチルメタクリレート樹脂(住友化学社製、商品名「スミペックスMH」)をそれぞれ、20kg/hr、10kg/hrの押
出量でT型ダイスより吐出させ、これを直後に線圧9kN/m、ロール速度20m/minで、表面温度90℃に加熱したSmが25μmの凹凸を有する賦形ロールと、表面温度90℃に加熱した鏡面ロールでニップし、凹凸をフィルムに転写したのち、冷却を行い、3層構成の透明フィルム1を得た。
透明フィルムS1を構成する各層の厚みは、凹凸が形成された側の表面層(表面層1)の厚みが40μm、中間層が40μm、凹凸が形成されていない側の表面層(表面層2)が40μmであり、透明フィルム1の総厚は120μmであった。
透明フィルムS1の凹凸が形成された面のRaは0.08μm、Smは25μmであり、表面層1の屈折率は1.49、透明フィルムS1の凹凸が形成された面の接触角は80°であった。
(製造例2)透明フィルムS2の作製
製造例1において、鏡面ロール及び賦形ロールの温度を70℃とし、Smが90μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS2を得た。透明フィルムS2の凹凸が形成された面のRaは0.11μm、Smは90μm、Ra/Smは0.0012であった。
(製造例3)透明フィルムS3の作製
製造例2において、鏡面ロール及び賦形ロールの温度を90℃とした以外は、製造例2と同様にして透明フィルムS3を得た。透明フィルムS3の凹凸が形成された面のRaは0.14μm、Smは90μm、Ra/Smは0.0016であった。
(製造例4)透明フィルムS4の作製
製造例2において、線圧12kN/m、ロール速度10m/minとし、賦形ロールの温度を120℃とした以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS4を得た。透明フィルムS4の凹凸が形成された面のRaは0.18μm、Smは90μm、Ra/Smは0.002であった。
(製造例5)透明フィルムS5の作製
製造例1において、線圧13kN/m、ロール速度10m/minとし、Smが165μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS5を得た。透明フィルムS5の凹凸が形成された面のRaは0.18μm、Smは165μm、Ra/Smは0.0011であった。
(製造例6)透明フィルムS6の作製
製造例1において、線圧14kN/m、ロール速度10m/minとし、Smが180μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS6を得た。透明フィルムS6の凹凸が形成された面のRaは0.3μm、Smは180μm、Ra/Smは0.0017であった。
(製造例7)透明フィルムS7の作製
製造例1において、線圧7kN/m、ロール速度30m/minとし、Smが20μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS7を得た。透明フィルムS7の凹凸が形成された面のRaは0.03μm、Smは20μm、Ra/Smは0.0015であった。
(製造例8)透明フィルムS8の作製
製造例1において、線圧12kN/mとした以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS8を得た。透明フィルムS8の凹凸が形成された面のRaは0.15μm、Smは25μm、Ra/Smは0.006であった。
(製造例9)透明フィルムS9の作製
製造例2において、Smが120μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例1と同様にして透明フィルムS9を得た。透明フィルムS9の凹凸が形成された面のRaは0.1μm、Smは120μm、Ra/Smは0.0008であった。
(製造例10)透明フィルムS10の作製
2種3層の多層共押出装置を使用して、両表面層を構成するポリメチルメタクリレート樹脂(住友化学社製、商品名「スミペックスHT20Y」)、中間層を構成する耐熱性の高いポリメチルメタクリレート樹脂(住友化学社製、商品名「スミペックスMH」)をそれぞれ、20kg/hr、10kg/hrの押
出量でT型ダイスより吐出させ、これを直後に線圧12kN/m、ロール速度20m/minで、表面温度90℃に加熱したSmが32μmの凹凸を有する賦形ロールと、表面温度90℃に加熱した鏡面ロールでニップし、凹凸をフィルムに転写したのち、冷却を行い、3層構成の透明フィルムS10を得た。
透明フィルムS10を構成する各層の厚みは、凹凸が形成された側の表面層(表面層1)の厚みが40μm、中間層が40μm、凹凸が形成されていない側の表面層(表面層2)が40μmであり、透明フィルムS10の総厚は120μmであった。
透明フィルムS10の凹凸が形成された面のRaは0.09μm、Smは32μmであり、表面層1の屈折率は1.49であった。
(製造例11)透明フィルムS11の作製
製造例10において、Smが50μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS11を得た。透明フィルムS11の凹凸が形成された面のRaは0.13μm、Smは50μmであった。
(製造例12)透明フィルムS12の作製
製造例10において、線圧を9kN/mとし、Smが18μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を90℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS12を得た。透明フィルムS12の凹凸が形成された面のRaは0.052μm、Smは18μmであった。
(製造例13)透明フィルムS13の作製
製造例10において、ロール速度を12m/minとし、Smが35μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を120℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS13を得た。透明フィルムS13の凹凸が形成された面のRaは0.105μm、Smは35μmであった。
(製造例14)透明フィルムS14の作製
製造例10において、ロール速度を18m/minとし、Smが42μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を120℃としとした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS14を得た。透明フィルムS14の凹凸が形成された面のRaは0.105μm、Smは42μmであった。
(製造例15)透明フィルムS15の作製
製造例10において、線圧を16kN/m、ロール速度を18m/minとし、Smが39μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を120℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS15を得た。透明フィルムS15の凹凸が形成された面のRaは0.115μm、Smは3
9μmであった。
(製造例16)透明フィルムS16の作製
製造例10において、線圧を13kN/m、ロール速度を16m/minとし、Smが47μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を100℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS16を得た。透明フィルムS16の凹凸が形成された面のRaは0.115μm、Smは4
7μmであった。
(製造例17)透明フィルムS17の作製
製造例10において、線圧を16kN/m、ロール速度を14m/minとし、Smが52μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を150℃とし、鏡面ロールの表面温度を100℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS17を得た。透明フィルムS17の凹凸が形成され
た面のRaは0.157μm、Smは52μmであった。
(製造例18)透明フィルムS18の作製
製造例10において、線圧を17kN/m、ロール速度を16m/minとし、Smが60μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を140℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS18を得た。透明フィルムS18の凹凸が形成された面のRaは0.14μm、Smは60
μmであった。
(製造例19)透明フィルムS19の作製
製造例10において、ロール速度を14m/minとし、Smが35μmの凹凸を有する賦形ロールを用い、賦形ロールの表面温度を100℃とした以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS19を得た。透明フィルムS19の凹凸が形成された面のRaは0.075μm、Smは35μmであった。
(製造例20)透明フィルムS20の作製
製造例10において、Smが17μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS20を得た。透明フィルムS20の凹凸が形成された面のRaは0.075μm、Smは17μmであった。
(製造例21)透明フィルムS21の作製
製造例10において、Smが35μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は製造例10と同様にして透明フィルムS21を得た。透明フィルムS21の凹凸が形成された面のRaは0.15μm、Smは35μmであった。
(製造例22)透明フィルムS22の作製
製造例10において、Smが65μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS22を得た。透明フィルムS22の凹凸が形成された面のRaは0.115μm、Smは65μmであった。
(製造例23)透明フィルムS23の作製
製造例10において、Smが52.5μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS23を得た。透明フィルムS23の凹凸が形成された面のRaは0.225μm、Smは52.5μmであった。
(製造例24)透明フィルムS24の作製
製造例22において、線圧を13kN/mとし、賦形ロールの表面温度を110℃とした以外は、製造例22と同様にして透明フィルムS24を得た。透明フィルムS24の凹凸が形成された面のRaは0.175μm、Smは65μmであった。
(製造例25)透明フィルムS25の作製
製造例10において、Smが75μmの凹凸を有する賦形ロールを用いた以外は、製造例10と同様にして透明フィルムS25を得た。透明フィルムS25の凹凸が形成された面のRaは0.14μm、Smは75μmであった。
(製造例26)高屈折率層形成用組成物H1の調製
アクリロイル基を含有するオリゴマー(日本合成化学工業社製、商品名「UV-1700B」)の100部に、Sb 2
粒子(触媒化成工業社製、平均粒径30nm)200部と、光重合開始剤(チバ?スペシャリティ?ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)2部とを加え、メタクリル変性ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社製、商品名「X-22-164A」)を1部加え、攪拌機にて2000rpmで
5分間攪拌することにより、高屈折率層形成用組成物H1を得た。
(製造例27)高屈折率層形成用組成物H2の調製
製造例26において、Sb 2
粒子200部に代えて、Sb 2
粒子を50部とした以外は、製造例26と同様にして高屈折率層形成用組成物H2を得た。
(製造例28)高屈折率層形成用組成物H3の調製
製造例26において、メタクリル変性ジメチルシリコーンオイルを加えなかった以外は、製造例26と同様にして高屈折率層形成用組成物H3を得た。
(製造例29)低屈折率層形成用組成物L1の調製
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコにエタノール200部を投入し、撹拌下にこのエタノールに蓚酸120部を少量づつ添加することにより、蓚酸のエタノール溶液を調製した。次いでこの溶液をその還流温度まで加熱し、還流下のこの溶液中にテトラエトキシシラン20部とトリデカフルオロオクチルトリ
メトキシシラン(GE東芝シリコーン社製、商品名「TSL8257」)4部の混合物を滴下した。滴下終了後も、還流下に加熱を5時間続けた後冷却し、メタノールにて固形分が1重量%になるように希釈することにより液1を調製した。
次に、中空シリカ微粒子(数平均粒子径30nm、屈折率1.29)を前記液1の固形分に対し80重量%になるように添加し、低屈折率層形成用組成物L1を調製した。
(製造例30)低屈折率層形成用組成物L2の調製
アクリロイル基を含有するモノマー(旭電化工業社製、商品名「オプトマーKR566」)100部に光重合開始剤(チバ?スペシャリティ?ケミカルズ社製、商品名「IRGACURE184」)2部、中空シリカ微粒子(数平均粒子径30nm、屈折率1.29)150部と、メタクリル変性ジメチルシリコ
ーンオイル(信越化学工業社製、商品名「X-22-164A」)10部を加え、攪拌機にて2000rpmで5分間攪拌することにより、低屈折率層形成用組成物L2を得た。
(製造例31)低屈折率層形成用組成物L3の調製
製造例30において、中空シリカ微粒子150部に代えて、中空シリカ微粒子を100部とした以外は、製造例30と同様にして低屈層形成用組成物L3を得た。
(製造例32)低屈折率層形成用組成物L4の調製
製造例30において、メタクリル変性ジメチルシリコーンオイルを加えなかった以外は、製造例30と同様にして低屈層形成用組成物L4を得た。
製造例1で得られた透明フィルムS1の凹凸が形成された面に、製造例26で得られた高屈折率層形成用組成物H1をバーコーターで塗布した後、紫外線照射機を用いて波長300~390nmの範囲において積算光量200mJ/cm 2
となるように紫外線照射を行い硬化させ、厚み3μmの項屈折率層を形成させて、透明フィルム/高屈折率層となる積層体を得た。高屈折率層の屈折率は1.62であり、高屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は90°であった。
次に、高屈折率層の上に、製造例29で得られた低屈折率層用形成組成物L1をバーコーターで塗布し、得られた塗膜を60℃で1分間乾燥?硬化させ、厚み100nmの低屈折率層を形成し、本発明の反射防止フィルム1を得た。低屈折率層の屈折率は1.37であり、低屈折率層の透明フィルムから遠い側の
面の接触角は110°であった。
得られた反射防止フィルム1を、上記評価方法に従って評価した。干渉ムラは、上記検査方法1及び検査方法2のうち、検査方法1に従って評価した。反射防止フィルム1の評価結果を表1に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS2を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム2を得た。
反射防止フィルム2を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS3を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム3を得た。
反射防止フィルム3を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS4を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム4を得た。
反射防止フィルム4を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS5を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム5を得た。
反射防止フィルム5を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、低屈折率層用形成組成物L1の代わりに、製造例30で得られた低屈折率層用形成組成物L2を用い、高屈折率層の上に、低屈折率層用形成組成物L2をバーコーターで塗布し、得られた塗膜を60℃で1分間乾燥させ、波長300~390nmの範囲において積算光量100mJ/cm 2
となるように紫外線照射を行い硬化させた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム6を得た。低屈折率層の屈折率は1.37であり、低屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は110°であった。
反射防止フィルム6を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、低屈折率層用形成組成物L1の代わりに、製造例31で得られた低屈折率層用形成組成物L3を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム7を得た。低屈折率層の屈折率は1.42であり、低屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は110°であった。
反射防止フィルム7を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、低屈折率層用形成組成物L1の代わりに、製造例32で得られた低屈折率層用形成組成物L4を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム8を得た。低屈折率層の屈折率は1.37であり、低屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は60°であった。
反射防止フィルム8を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
実施例6において、高屈折率層用形成組成物H1の代わりに、製造例27で得られた高屈折率層用形成組成物H2を用いた以外は実施例6と同様にして反射防止フィルム9を得た。高屈折率層の屈折率は1.55であり、高屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は90°であった。
反射防止フィルム9を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
(実施例10)
実施例6において、高屈折率層用形成組成物H1の代わりに、製造例28で得られた高屈折率層用形成組成物H3を用いた以外は実施例6と同様にして反射防止フィルム10を得た。高屈折率層の屈折率は1.62であり、高屈折率層の透明フィルムから遠い側の面の接触角は60°であった。
反射防止フィルム10を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
(実施例11)
製造例10で得られた透明フィルムS10の凹凸が形成された面に、製造例26で得られた高屈折率層形成用組成物H1をバーコーターで塗布した後、紫外線照射機を用いて波長300~390nmの範囲において積算光量200mJ/cm 2
となるように紫外線照射を行い硬化させ、厚み3μmの高屈折率層を形成させて、透明フィルム/高屈折率層となる積層体を得た。高屈折率層の屈折率は1.62であった。
次に、高屈折率層の上に、製造例29で得られた低屈折率層用形成組成物L1をバーコーターで塗布し、得られた塗膜を60℃で1分間乾燥?硬化させ、厚み100nmの低屈折率層を形成し、本発明の反射防止フィルム1を得た。低屈折率層の屈折率は1.37であった。
得られた反射防止フィルム11を、上記評価方法に従って評価した。干渉ムラは、上記検査方法1及び検査方法2のうち、検査方法2に従って評価した。反射防止フィルム11の評価結果を表3に示す。
(実施例12)
実施例11において、低屈折率層用形成組成物L1の代わりに、製造例30で得られた低屈折率層用形成組成物L2を用い、高屈折率層の上に、低屈折率層用形成組成物L2をバーコーターで塗布し、得られた塗膜を60℃で1分間乾燥させ、波長300~390nmの範囲において積算光量100mJ/cm 2
となるように紫外線照射を行い硬化させた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム12を得た。低屈折率層の屈折率は1.37であった。
反射防止フィルム12を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例13)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS11を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム13を得た。
反射防止フィルム13を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例14)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS12を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム14を得た。
反射防止フィルム14を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例15)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS13を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム15を得た。
反射防止フィルム15を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例16)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS14を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム16を得た。
反射防止フィルム16を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例17)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS15を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム17を得た。
反射防止フィルム17を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例18)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS16を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム18を得た。
反射防止フィルム18を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例19)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS17を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム19を得た。
反射防止フィルム19を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例20)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS18を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム20を得た。
反射防止フィルム20を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表3に示す。
(実施例21)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS19を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム21を得た。
反射防止フィルム21を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例22)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS20を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム22を得た。
反射防止フィルム22を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例23)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS21を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム23を得た。
反射防止フィルム23を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例24)
実施例1において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS22を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム24を得た。
反射防止フィルム24を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例25)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS23を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム25を得た。
反射防止フィルム25を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例26)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS24を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム26を得た。
反射防止フィルム26を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
(実施例27)
実施例11において、透明フィルムS10の代わりに透明フィルムS25を用いた以外は実施例11と同様にして反射防止フィルム27を得た。
反射防止フィルム27を、実施例11と同様に評価した。評価結果を表4に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS6を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム28を得た。
反射防止フィルム28を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS7を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム29を得た。
反射防止フィルム29を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS8を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム30を得た。
反射防止フィルム30を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、透明フィルムS1の代わりに透明フィルムS9を用いた以外は実施例1と同様にして反射防止フィルム31を得た。
反射防止フィルム31を、実施例1と同様に評価した。評価結果を表2に示す。
上記で作製した実施例1~10、および、比較例1~4の反射防止積層体について、耐擦傷性、最小反射率、干渉ムラ(検査方法1)を評価して、その結果を表1~表2に示した。また、実施例11~25の反射防止積層体について、耐擦傷性、最小反射率、干渉ムラ(検査方法2)を評価して、その結果を表3
および表4に示した。また、本実施例で用いた透明フィルムの(Ra,Sm)をXY座標軸上に示したものを図2に示した。
表1及び表2から、本願が規定する凹凸を有する透明フィルムS1~S5を用いて得られる反射防止フィルムは、色ムラがなく、鮮明性が高いので、表示装置に用いた際に視認性を低下させにくいことがわかる。これに対し、本願が規定する範囲の上限を超えるRaの値を有する透明フィルムを用いて得られた比
較例1の反射防止フィルム、および、本願の規定する範囲の上限を超えるRa/Smの値を有する透明フィルムを用いて得られた比較例3は干渉ムラが抑制されるものの、鮮明性に劣った。
一方、本願が規定する範囲の下限以下のRaの値を有する透明フィルムを用いて得られた比較例2の反射防止フィルム、および本願が規定する範囲の下限以下のRa/Smの値を有する透明フィルムを用いて得られた比較例4の反射防止フィルムは鮮明性が高いものの、干渉ムラが発生した。
表3から、本願が規定する凹凸を有する透明フィルムS10~S20を用いて得られる反射防止フィルムは、色ムラがなく、輝度および鮮明性が高いので、表示装置に用いた際に視認性を低下させにくいことがわかる。表4に記載の該XY座標軸上の(0.04,12)と、(0.14,63)と、(0.165
,52.5)との3点で囲まれる領域に存在する範囲から外れる(Ra、Sm)を有する透明フィルムを用いて得られた実施例21~27の反射防止フィルムは、図2において、Aの領域に位置する凹凸を有する透明フィルムを用いて得られた実施例21実施例24および実施例27の反射防止フィルムでは、検
査方法2では干渉ムラが発生した。また、図2において、Bの領域に位置する凹凸を有する透明フィルムを用いて得られた実施例22および実施例23の反射防止フィルムでは、範囲内のものより輝度が小さいことが認められた。Cの領域に位置する凹凸を有する透明フィルムを用いて得られた実施例25~27
の反射防止フィルムは、範囲内のものより鮮明性で劣ることが認められた。
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