(57)【要約】【課題】回折格子構造を有する屈折率差のある２層間界面において反射光が発生しにくく、コントラストや視認性を向上させることができる光学部材等を提供する。【解決手段】基材１１と、基材１１上に形成され、基材１１よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する高屈折率層１２と、高屈折率層１２よりも屈折率が低い低屈折率層１３と、が積層した機能層Ｈを備え、基材１１、高屈折率層１２および低屈折率層１３の間の界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす光学部材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成され、当該基材よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する高屈折率層と、当該高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層と、が積層した機能層と、
を備え、
前記基材、前記高屈折率層および前記低屈折率層の間の界面は、当該界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす光学部材。
【請求項２】
前記基材、前記高屈折率層および前記低屈折率層は、この順で積層することを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記高屈折率層は、前記基材の成分を浸食するモノマーの重合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光学部材。
【請求項４】
前記基材の成分を浸食するモノマーは、モルホリノ基および／またはアミド基を有するものであることを特徴とする請求項３に記載の光学部材。
【請求項５】
前記高屈折率層は、１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーの重合物を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記低屈折率層は、前記高屈折率層を浸食する成分を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項７】
前記低屈折率層は、３つ以上の重合性官能基を有するモノマーの重合物を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項８】
前記界面の相溶した状態になっている箇所は、厚さが可視光波長以上であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項９】
前記界面の相溶した状態になっている箇所は、厚さが４００ｎｍ以上２μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の光学部材。
【請求項１０】
前記基材は、トリアセチルセルロースからなることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項１１】
前記高屈折率層と前記低屈折率層との屈折率差が、０．０５以上であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項１２】
外光の反射を抑制する反射防止層をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光学部材。
【請求項１３】
前記反射防止層は、最表層であることを特徴とする請求項１２に記載の光学部材。
【請求項１４】
前記反射防止層は、
側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーおよびシロキサン化合物の混合物の光重合物を含むバインダと、
前記バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、
表面側に主に分布する、片末端反応型光重合性フッ素ポリマーの光重合物および変性シリコーンと、
を含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の光学部材。
【請求項１５】
光を偏光させる偏光手段と、
前記偏光手段上に形成され、当該偏光手段よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する高屈折率層と、当該高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層と、が積層した機能層と、
を備え、
前記偏光手段、前記高屈折率層および前記低屈折率層の間の界面は、当該界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす偏光部材。
【請求項１６】
高屈折率層を形成するための塗布溶液であって、
トリアセチルセルロースを浸食するモノマーと、
１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーと、
を含む塗布溶液。
【請求項１７】
前記トリアセチルセルロースを浸食するモノマーおよび前記重合性官能基を有するモノマーと相溶するとともに、トリアセチルセルロースを浸食する溶媒をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の塗布溶液。
【請求項１８】
低屈折率層を形成するための塗布溶液であって、
トリアセチルセルロースを浸食するモノマーと１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーとの光重合物を浸食する成分と、
重合性官能基を有するモノマーと、
を含む塗布溶液。
【請求項１９】
基材上に、回折格子構造を作成するための回折格子パターンを形成した原版を載置する原版載置工程と、
前記基材と前記原版との間に、当該基材の成分を浸食するモノマーおよび１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーを含む第１の塗布溶液を塗布する第１の塗布工程と、
前記第１の塗布溶液を硬化させ、前記基材よりも屈折率が高い高屈折率層を形成する第１の硬化工程と、
前記高屈折率層上に、当該高屈折率層を浸食する成分および重合性官能基を有するモノマーを含む第２の塗布溶液を塗布する第２の塗布工程と、
前記第２の塗布溶液を硬化させ、前記高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層を形成する第２の硬化工程と、
を有することを特徴とする光学部材の製造方法。
【請求項２０】
前記第１の塗布溶液は、前記基材を浸食する溶媒をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の光学部材の製造方法。
【請求項２１】
外光の反射を抑制する反射防止層をさらに設ける反射防止層形成工程をさらに有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の光学部材の製造方法。
【請求項２２】
画像の表示を行なう表示手段と、
前記表示手段上に形成され、当該表示手段よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する高屈折率層と当該高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層とが積層した機能層と、
を備え、
前記表示手段、前記高屈折率層および前記低屈折率層の間の界面は、当該界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす表示装置。
【請求項２３】
前記表示手段は、液晶パネルであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材等に関する。より詳しくは、表示装置の表示部の表面に設ける光学部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ等の表示装置では、液晶パネルで背面側のバックライトからの光を選択的に透過させることで、視認される映像を表示している。この表示方式は、正面方向（液晶パネルの表示面に対し法線方向）からのコントラスト等には優れる。一方、正面方向から外れる斜め方向（広角方向）では位相がずれて光漏れが発生する。これを改善するために位相差補償フィルムを組み合わせることがあるが完全ではない。そのため自発光型ディスプレイと比較して広角でのコントラストが低くなるという問題がある。
【０００３】
これに対して、表示装置からの出射光を広角にする従来技術が存在する。
例えば、光を透過させる透明材料の内部に屈折率の異なる粒子を分散して光を拡散させる方法がある。これにより表示装置からの出射光がより広角になる。ただし、外光反射の後方散乱が生じてコントラストや像の視認性が低下する。
また例えば、回折格子構造を使用し、これにより光を回折させることで、出射光を広角にする方法がある。
【０００４】
特許文献１では、入射面の法線方向に略平行に入射した光を所定の範囲に拡散して出射する光拡散部材を開示する。これは透光性を有して積層された第一層及び第二層を有し、第一層と第二層との界面には凹凸が形成されることによりなる回折構造を具備する。そして界面を挟んだ第一層側と第二層側とでは屈折率差を有する。
また特許文献２では、光拡散フィルムを開示する。これは入射面の法線方向に略平行に入射した光を拡散して出射する回折構造を有する回折構造体を有する。そして回折構造により光が拡散する側に配置され、表面反射を抑制する光反射抑制層を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３２６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０５７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では回折格子構造を有する屈折率差のある２層間界面において反射光が発生しやすい。そのため回折の効果を得ようと屈折率差を大きくするほど反射率も高くなり、これによるコントラストや視認性の低下は避けられなかった。
【０００７】
本発明は、回折格子構造を有する２層間界面において、屈折率差を大きくしても反射光が発生しにくく、コントラストや視認性を向上させることができる光学部材等を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光学部材は、基材と、基材上に形成される機能層と、を備える。機能層は、高屈折率層と、低屈折率層と、が積層する。高屈折率層は、基材よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する。低屈折率層は、高屈折率層よりも屈折率が低い。基材、高屈折率層および低屈折率層の間の界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
【０００９】
基材、高屈折率層および低屈折率層は、この順で積層することが好ましい。
高屈折率層は、基材の成分を浸食するモノマーの重合物を含むようにすることができる。
基材の成分を浸食するモノマーは、モルホリノ基および／またはアミド基を有するものとすることができる。
高屈折率層は、１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーの重合物を含むようにすることができる。
【００１０】
低屈折率層は、高屈折率層を浸食する成分を含むようにすることができる。
低屈折率層は、３つ以上の重合性官能基を有するモノマーの重合物を含むようにすることができる。
【００１１】
界面の相溶した状態になっている箇所は、厚さが可視光波長以上であることが好ましい。
界面の相溶した状態になっている箇所は、厚さが４００ｎｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。
基材は、トリアセチルセルロースからなることが好ましい。
高屈折率層と低屈折率層との屈折率差が、０．０５以上であることが好ましい。
【００１２】
外光の反射を抑制する反射防止層をさらに備えるようにすることができる。
反射防止層は、最表層であることが好ましい。
反射防止層は、バインダと、中空シリカ粒子と、片末端反応型光重合性フッ素ポリマーの光重合物および変性シリコーンと、を含む。バインダは、側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーおよびシロキサン化合物の混合物の光重合物を含む。中空シリカ粒子は、バインダ中に分布する。片末端反応型光重合性フッ素ポリマーの光重合物および変性シリコーンは、表面側に主に分布する。
【００１３】
また本発明の偏光部材は、偏光手段と、機能層と、を備える。偏光手段は、光を偏光させる。機能層は、高屈折率層と、低屈折率層と、が積層する。高屈折率層は、偏光手段よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する。低屈折率層は、高屈折率層よりも屈折率が低い。偏光手段、高屈折率層および低屈折率層の間の界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
【００１４】
さらに本発明の塗布溶液は、高屈折率層を形成するための塗布溶液である。塗布溶液は、トリアセチルセルロースを浸食するモノマーと、１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーと、を含む。
【００１５】
本発明の塗布溶液は、さらに溶媒を含む。溶媒は、トリアセチルセルロースを浸食するモノマーおよび重合性官能基を有するモノマーを相溶する。また溶媒は、トリアセチルセルロースを浸食する。
【００１６】
またさらに本発明の塗布溶液は、低屈折率層を形成するための塗布溶液である。塗布溶液は、トリアセチルセルロースを浸食するモノマーと１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーとの光重合物を浸食する成分とを含む。また塗布溶液は、重合性官能基を有するモノマーを含む。
【００１７】
そして本発明の光学部材の製造方法は、原版載置工程と、第１の塗布工程と、第１の硬化工程と、第２の塗布工程と、第２の硬化工程と、を有する。原版載置工程は、基材上に、回折格子構造を作成するための回折格子パターンを形成した原版を載置する。第１の塗布工程は、基材と原版との間に、第１の塗布溶液を塗布する。第１の塗布溶液は、基材の成分を浸食するモノマーおよび１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーを含む。第１の硬化工程は、第１の塗布溶液を硬化させ、基材よりも屈折率が高い高屈折率層を形成する。第２の塗布工程は、高屈折率層上に、高屈折率層を浸食する成分および重合性官能基を有するモノマーを含む第２の塗布溶液を塗布する。第２の硬化工程は、第２の塗布溶液を硬化させ、高屈折率層よりも屈折率が低い低屈折率層を形成する。
【００１８】
第１の塗布溶液は、基材を浸食する溶媒をさらに含むことが好ましい。
外光の反射を抑制する反射防止層をさらに設ける反射防止層形成工程をさらに有するようにすることができる。
【００１９】
また本発明の表示装置は、表示手段と、機能層と、を備える。表示手段は、画像の表示を行なう。機能層は、高屈折率層と、低屈折率層と、が積層する。高屈折率層は、表示手段よりも屈折率が高いとともに回折格子構造を有する。低屈折率層は、高屈折率層よりも屈折率が低い。表示手段、高屈折率層および低屈折率層の間の界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
【００２０】
表示手段は、液晶パネルとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、回折格子構造を有する２層間界面において、屈折率差を大きくしても反射光が発生しにくく、コントラストや視認性を向上させることができる光学部材等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）は、本実施の形態が適用される表示装置について説明した図である。（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ―Ｉｂ断面図であり、本実施の形態が適用される表示画面の構成の一例を示したものである。（ｃ）は、（ｂ）の拡大図であり、表示画面の最外面部について拡大した図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、回折格子構造の効果について説明した図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、従来の技術で作成した場合の回折格子構造を有する機能性フィルムと、本実施の形態の回折格子構造を有する機能性フィルムとで、反射率を比較した図である。
【図４】反射防止層の構成について説明した図である。
【図５】本実施の形態の機能性フィルムの製造方法を説明したフローチャートである。
【図６】評価結果について示した図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、機能性フィルムの積層順の他の例について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定するものではない。またその要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。さらに使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。
【００２４】
＜表示装置の説明＞
図１（ａ）は、本実施の形態が適用される表示装置について説明した図である。
図示する表示装置１は、例えば、液晶テレビあるいはＰＣ（Personal Computer）用の液晶ディスプレイなどである。表示装置１は、表示画面１ａに画像を表示する。
【００２５】
＜液晶パネルの説明＞
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ―Ｉｂ断面図であり、本実施の形態が適用される表示画面１ａの構成の一例を示したものである。
表示画面１ａは、画像の表示を行なう表示手段の一例である液晶パネルＥと、その表面に形成された機能層Ｈとにより構成される。
図示するように液晶パネルＥは、液晶Ｌと、液晶Ｌを図中上下に挟み配される偏光フィルムＤと、図中下側の偏光フィルムＤのさらに図中下側に配されるバックライトＢとを備える。
【００２６】
上下の偏光フィルムＤは、光を偏光させる偏光手段の一例であり、偏光方向が互いに直交するようになっている。偏光フィルムＤは、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ：poly-vinyl alcohol）にヨウ素化合物分子を含ませた樹脂フィルムを備える。そしてこれをトリアセチルセルロース（ＴＡＣ：triacetylcellulose）からなる樹脂フィルムで挟み接着したものである。ヨウ素化合物分子を含ませることで光が偏光する。またバックライトＢは、例えば、冷陰極蛍光ランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
【００２７】
液晶Ｌには、図示しない電源が接続され、この電源により電圧を印加すると液晶Ｌの配列方向が変化する。そしてバックライトＢから光を照射するとまず下側の偏光フィルムＤを光が通過して偏光となる。液晶パネルＥがＴＮ型液晶パネルである場合、この偏光は、液晶Ｅに電圧が印加しているときは、そのまま通過する。そして偏光方向が異なる上側の偏光フィルムＤはこの偏光を遮断する。一方、この偏光は、液晶Ｅに電圧が印加していないときは、液晶Ｅの作用により偏光の方向が９０度回転するようになっている。そのため上側の偏光フィルムＤはこの偏光を遮断せず、透過する。よって液晶Ｅに電圧を印加するか否かで光の透過を制御でき、これにより画像を表示できる。なお図示はしていないが、カラーフィルタを使用することでカラー画像を表示することもできる。ここでは、高屈折率層１２、低屈折率層１３、粘着層１４および反射防止層１５を形成した偏光フィルムＤは、偏光部材の一例である。
【００２８】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の拡大図であり、表示画面１ａの機能層Ｈについて示した図である。
【００２９】
ここでは、機能層Ｈの構成として、高屈折率層１２と、低屈折率層１３と、粘着層１４と、反射防止層１５とからなることを図示している。基材１１は、偏光フィルムＤの最表面層である。なお基材１１、高屈折率層１２、低屈折率層１３、粘着層１４および反射防止層１５とで、機能性フィルム１０として単独で使用することができる。これらを機能性フィルム１０として捉えた場合、これは、後述する光学的機能を液晶パネルＥに付与する役割を担う。またこの場合、機能性フィルム１０は、本実施の形態では、光学部材の一例である。
【００３０】
＜機能性フィルム１０の説明＞
基材１１は、全光線透過率８５％以上の透明基材であることが好ましい。基材１１は、例えば、上述したトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が用いられる。またこれに限られるものではなく、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ：polyethylene terephthalate）等を使用することもできる。ただし本実施の形態では、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）をより好適に使用することができる。基材１１は、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有する。
【００３１】
高屈折率層１２は、基材１１上に形成され、基材１１よりも屈折率が高い層である。
高屈折率層１２は、基材１１の成分を侵食するモノマーの重合物を含む。そのため基材１１と高屈折率層１２との界面は、それぞれの成分が相溶した状態になる。
【００３２】
基材１１の成分を侵食するモノマーとしては、官能基としてモルホリノ基やアミド基を有するものであることが好ましい。詳しくは後述するが、高屈折率層１２を形成するには、高屈折率層形成用塗布溶液を基材１１上に塗布し、硬化させる。このとき基材１１として上述したトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を使用した場合、モルホリノ基やアミド基を有するモノマーがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）と反応し、浸食する。その結果、基材１１と高屈折率層１２との界面は、それぞれの成分が相溶した状態になる。相溶した状態になる箇所は、厚さが可視光波長以上であることが好ましい。これにより外光の反射率が小さくなる。
【００３３】
基材１１の成分を浸食するモノマーは、光重合性基や熱重合性官能基等の重合性官能基を有することが好ましい。これにより光重合または熱重合により高分子量化し、硬化することで強固で実用上に耐える、高屈折率層１２を形成することができる。
官能基としてモルホリノ基やアミド基を有するモノマーとしては、ＫＪケミカルズ株式会社製の４−アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）を挙げることができる。
【００３４】
同様に光重合性基を有するモノマーの例として、（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。またＮ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。
【００３５】
Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミドとしては、例えば、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。またＮ−ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミドなどが挙げられる。さらに、アミノ基含有（メタ）アクリルアミドなども挙げられる。この例として、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリルアミドがある。
【００３６】
次に、Ｎ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミドとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。またＮ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。さらにＮ，Ｎ−ジ（ｎ−ブチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（ｔ−ブチル）（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。
その他にもＮ，Ｎ−ジアルキル（メタ）アクリルアミドとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド（ＤＥＡＡ）が挙げられる。またＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）、Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド（ＮＢＭＡ）、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）が挙げられる。さらにＮ−メトキシメチルアクリルアミド（ＮＭＭＡ）、Ｎ−イソブトキシメチルアクリルアミド（ＩＢＭＡ）が挙げられる。またさらにＮ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ）、ジアセトンアクリルアミド（ＤＡＭＭ）が挙げられる。そしてＮ−ｔ−ブチルアクリルアミド（ＴＢＡＡ）を例示することができる。
【００３７】
高屈折率層１２は、屈折率が１．５より高くかつ、１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーの重合物を含む。重合性官能基を１つまたは２つとすることで、重合後の低屈折率層１３の浸食を制御することが可能となる。
【００３８】
重合性官能基は、例えば、光重合性官能基である。光重合性官能基としては、紫外線（ＵＶ（ultraviolet））等の光により重合し得る官能基であればよく、特に限定されない。例えば、アクリロイル基やメタクリロイル基を挙げることができる。またこれに限られるものではなく、重合性官能基は、熱重合性官能基であってもよい。熱重合性官能基としては、加熱により重合し得る官能基であればよく、特に限定されない。例えば、マレイミド基、ナジイミド基、フタルイミド基、シアネート基、ニトリル基、フタロニトリル基が挙げられる。またスチリル基、エチニル基、プロパルギルエーテル基、ベンゾシクロブタン基、ビフェニレン基が挙げられる。さらにこれらの置換体又は誘導体等が挙げられる。
【００３９】
本実施の形態では、重合性官能基として光重合性官能基が１つまたは２つのモノマーを用いる。この場合、光重合性官能基を１つ有するモノマーを単独で使用してもよい。また重合性官能基を２つ有するモノマーを単独で使用してもよい。さらにこれらを双方とも使用するようにしてもよい。光重合性官能基を１つまたは２つ有するモノマーとしては、例えば、新中村化学工業株式会社製のエトキシ化ｏ−フェニルフェノールアクリレート（Ａ−ＬＥＮ−１０）が挙げられる。またエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（ＡＢＥ−３００）、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（Ａ−ＢＰＥ−４）が挙げられる。さらに９，９−ビス［４−（２−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル］フルオレン（Ａ−ＢＰＥＦ）、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸（ＣＢ−１）が挙げられる。またさらにエトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート（ＢＰＥ−１００）を挙げることができる。
【００４０】
また高屈折率層１２は、回折格子構造を有する。つまり高屈折率層１２の断面が、格子状のパターンとなっている。本実施の形態では、高屈折率層１２は、溝形状であり、図では、紙面上方から下方へ向けて溝が延びる構造となる。また回折格子構造の断面は、図では、矩形形状であるが、これに限られるものではない。例えば、三角形状、鋸歯形状、円形状、楕円形状などであってもよい。
この回折格子構造の線幅Ｗは、２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。またこの回折格子構造のピッチＰは、２μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
図２（ａ）〜（ｂ）は、回折格子構造の効果について説明した図である。
このうち図２（ａ）は、高屈折率層１２に回折格子構造を設けない場合のバックライトＢから発した光の進路について示した図である。
図示するように、バックライトＢから発した光は、図中下方から上方へ直進する。この状態では、光の直進方向ではコントラストは良好であるが、その方向以外の広角方向では、光の量が少なくなり、コントラストが低下する。
【００４２】
対して図２（ｂ）は、高屈折率層１２に回折格子構造を設けた場合のバックライトＢから発した光の進路について示した図である。
図示するように、バックライトＢから発した光は、回折格子の箇所で回折される。これにより広角方向でも光の量が少なくなりにくい。その結果、広角でのコントラストを向上させることができる。
【００４３】
図１（ｃ）に戻り、低屈折率層１３は、高屈折率層１２上に形成され、高屈折率層１２よりも屈折率が低い層である。本実施の形態では、高屈折率層１２と低屈折率層１３との屈折率差は、０．０５以上であることが好ましい。これにより回折格子による回折がより大きく生じる。
【００４４】
低屈折率層１３は、高屈折率層１２を侵食する成分を含む。これにより高屈折率層１２と低屈折率層１３との界面は、それぞれの成分が相溶した状態になる。
高屈折率層１２を浸食する成分として、比較的低分子量で流動性が高く、また高屈折率層１２との親和性が高いことが望ましい。さらに高屈折率層１２との反応性を示す官能基を有することが望ましい。このような成分としては、例えば、光重合性基を有するモノマーが挙げられる。光重合性基を有するモノマーとして、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルが例示できる。またアクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルが例示できる。さらにメタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル等が例示できる。
【００４５】
低屈折率層１３は、３つ以上の多官能の重合性官能基を有するモノマーの重合物を含む。重合性官能基を３つ以上の多官能とすることで、重合後の膜を強固で、実使用に耐えうるものとすることができる。重合性官能基は、例えば、光重合性官能基や熱重合性官能基である。
【００４６】
３つ以上の多官能の重合性官能基を有するモノマーとして、例えば、光重合性官能基を有するものとして、次のものが挙げられる。即ち、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（Ａ−ＴＭＭＴ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが挙げられる。またエトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレートが挙げられる。さらにトリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（Ａ−ＴＭＭ−３）を挙げることができる。また必要に応じて、靱性を高めるためにアクリル基、メタクリル基等の反応性官能基に長鎖アルキル基やポリエーテル基を結合したモノマーを選択する。そして一部または全部を置き換えることも可能である。例えば、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＡＴＭ−３５Ｅ  新中村化学工業株式会社製）を挙げることができる。
【００４７】
本実施の形態では、詳しくは後述するが、高屈折率層１２を形成するには、高屈折率層形成用塗布溶液を基材１１上に塗布し、硬化させる。このとき基材１１の成分を侵食するモノマーが基材１１を浸食する。その結果、基材１１と高屈折率層１２との界面は、それぞれの成分が相溶した状態になる。
【００４８】
また詳しくは後述するが、低屈折率層１３を形成するには、低屈折率層形成用塗布溶液を高屈折率層１２上に塗布し、硬化させる。このとき高屈折率層１２に浸透する成分が高屈折率層１２を浸食する。その結果、高屈折率層１２と低屈折率層１３との界面は、それぞれの成分が相溶した状態になる。
【００４９】
つまり本実施の形態の機能性フィルム１０は、基材１１、高屈折率層１２および低屈折率層１３の間の界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
本実施の形態では、回折格子構造を設けることにより回折光による効果で広角でのコントラストが向上する。また一方で、上述した相溶の状態とすることで、この箇所における外光の反射率が小さくなる。即ち、回折格子構造を有する２層間界面である高屈折率層１２と低屈折率層１３との屈折率差を大きくしても反射率が高くなりにくい。これは回折格子構造を有する２層間界面において、屈折率差を大きくしても反射光が発生しにくい光学的機能を有すると言い換えることもできる。なおこの場合、２層間界面は、高屈折率層１２と低屈折率層１３の２層である。また本実施の形態では、基材１１と高屈折率層１２の２層間界面でも相溶の状態とすることで、さらに反射率を低くしている。本実施の形態では、このように広角でのコントラストの向上と反射率の低減とを両立させている。そしてその結果、コントラストや視認性を向上させることができる。なお相溶した状態になる箇所は、上述したのと同様の理由により、厚さが可視光波長以上であることが好ましい。さらに厚さが４００ｎｍ以上２μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００５０】
図３（ａ）〜（ｂ）は、従来の技術で作成した場合の回折格子構造を有する機能性フィルムと、本実施の形態の回折格子構造を有する機能性フィルム１０とで、反射率を比較した図である。ここで示す反射率は、正反射光の反射率Ｒである。
このうち図３（ａ）は、従来の技術で作成した場合の機能性フィルムの反射率Ｒを示す。また図３（ｂ）は、本実施の形態の機能性フィルム１０の反射率Ｒを示す。
前提条件として、基材１１であるトリアセチルセルロースの屈折率は、１．４９、高屈折率層１２の屈折率は、１．５９である。また低屈折率層１３の屈折率は、１．５０、粘着フィルム層１４の屈折率は、１．４７である。さらに反射防止層１５の基材フィルムは、基材１１と同様にトリアセチルセルロースであり、最表面の反射率を０．０６％としている。
【００５１】
図３（ａ）の従来の技術で作成した場合の機能性フィルムは、低屈折率層１３を設ける意義がない。そのため、高屈折率層１２と反射防止層１５とを粘着フィルム層１４で貼り合わせた形が好ましい。
この場合、図中最も上に示すものは、反射防止層１５の表面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．０６％である。また上から２番目に示すものは、反射防止層１５と粘着層１４との界面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．０１％である。さらに上から３番目に示すものは、粘着層１４と高屈折率層１２との界面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．１６％である。また上から４番目に示すものは、高屈折率層１２と基材１１との界面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．１１％である。その結果、反射率Ｒの合計は、０．３４％となる。
【００５２】
対して、本実施の形態が適用される機能性フィルム１０では、図中最も上に示すものは、反射防止層１５の表面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．０６％である。また上から２番目に示すものは、反射防止層１５と粘着層１４との界面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．０１％である。そして上から３番目に示すものは、粘着層１４と低屈折率層１３との界面で生ずる反射による反射率Ｒであり、０．０１％である。一方、低屈折率層１３と高屈折率層１２との界面、および高屈折率層１２と基材１１との界面は、相溶した状態のため、反射はほとんど生じない。そのため反射率Ｒは、ほぼ０になる。その結果、本実施の形態の機能性フィルム１０の反射率Ｒの合計は、０．０８％となり、図３（ａ）の場合と比較して非常に小さくなる。この反射率Ｒは、０．３％以下であることが好ましく、本実施の形態の機能性フィルム１０はこれを実現している。
【００５３】
図１（ｃ）に戻り、粘着層１４は、粘着性を有し、低屈折率層１３と反射防止層１５との間で粘着力を発揮させる機能層である。粘着層１４の成分は、特に限定されるものではないが、例えば、粘着付与剤が主剤に分散する構成をとる。
【００５４】
粘着付与剤は、粘着性を付与する。粘着付与剤は、特に限定されるものではなく、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂、芳香族変性テルペン樹脂を使用することができる。またテルペンフェノール樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族系石油樹脂、クマロン・インデン樹脂を使用することができる。さらにフェノール系樹脂、不均化ロジン樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等を使用することができる。
【００５５】
主剤は、粘着付与剤を保持しつつ分散させるバインダである。主剤としては、例えば、アクリル系粘着剤やゴム系粘着剤等を使用することができる。
【００５６】
アクリル系粘着剤としては、（メタ）アクリル酸エステルモノマーを共重合させることにより得られるポリマー等が挙げられる。ゴム系粘着剤としては、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムが挙げられる。またイソプレンゴム、ブタジエンゴム、およびスチレン・イソプレンブロックコポリマー等が挙げられる。
【００５７】
反射防止層１５は、表示画面１ａの最表面に配置され、外光の反射を抑制する層である。即ち、反射防止層１５は、最表層である。本実施の形態の一例として、反射防止層１５は、低屈折率層１３上に形成される。そしてこの場合について、図１（ｃ）で例示している。ただし機能性フィルム１０とした場合、反転して基材１１の裏面に反射防止層１５を設けることもできる。つまり基材１１の一方の表面側に、高屈折率層１２、低屈折率層１３、および粘着層１４を設ける。一方、基材１１の他方の表面側に反射防止層１５を設ける。
【００５８】
図４は、反射防止層１５の構成について説明した図である。
反射防止層１５は、基材１５１と、反射防止機能層１５２とを備える。なおこの構造により反射防止層１５は、反射防止フィルムであると言うこともできる。そして反射防止層１５は、粘着層１４により低屈折率層１３上に貼り付けられていると言うこともできる。
【００５９】
基材１５１は、例えば、上述したトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等を使用することもできる。基材１５１は、基材１１と同様に全光線透過率８５％以上の透明基材であることが好ましい。そして、基材１１と同様に、例えば、２０μｍ以上２００μｍ以下の厚さを有する。
【００６０】
反射防止機能層１５２は、外光が照射されたときに反射を抑制するための機能層である。また反射防止機能層１５２は、機能性フィルム１０に傷を生じさせにくくする機能も有する。
図示する例の場合、反射防止機能層１５２は、超低屈折率層１５２ａと、ハードコート層１５２ｂとを備える。
【００６１】
超低屈折率層１５２ａは、バインダと、中空シリカ粒子と、片末端反応型光重合性フッ素ポリマーの光重合物および変性シリコーンとを含む。超低屈折率層１５２ａは、干渉光による反射防止機能を十分に得るため、膜厚は８０ｎｍ〜１２０ｎｍであることが好ましい。
【００６２】
超低屈折率層１５２ａは、中空シリカ粒子が、樹脂を主な成分とするバインダ中に分布する構造となっている。
【００６３】
中空シリカ粒子は、外殻層を有し、外殻層の内部は中空または多孔質体となっている。外殻層及び多孔質体は、主に酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる。また外殻層の表面側には、光重合性官能基および水酸基が多数結合して居る。中空シリカ粒子を含有することにより超低屈折率層１５２ａは、低屈折率となり、これにより外光の反射抑制機能が生じる。
【００６４】
バインダは、網目構造となっており、中空シリカ粒子同士を連結する。バインダは光硬化性含フッ素樹脂を含む。光硬化性含フッ素樹脂は、側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーおよびシロキサン化合物の混合物の光重合物である。
【００６５】
側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーは、下記一般式（１）〜（２）で示した構造を有する。そして側鎖反応型光重合性フッ素ポリマー全体を１００モル％としたときに、構造単位Ｍを０．１モル％以上１００モル％以下含む。また構造単位Ａを０モル％を超え９９．９モル％以下含む。さらに数平均分子量が３０，０００以上１，０００，０００以下である。
【００６６】
【化１】
2019032439.tif 000003
【００６７】
一般式（１）中、構造単位Ｍは一般式（２）で示す含フッ素エチレン性単量体に由来する構造単位である。また構造単位Ａは一般式（２）で示す含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位である。
一般式（２）中、Ｘ１は、ＨまたはＦであり、Ｘ２は、ＨまたはＦである。また、Ｘ３はＨ、Ｆ、ＣＨ３またはＣＦ３である。Ｘ４は、Ｈ、ＦまたはＣＦ３であり、Ｘ５は、Ｈ、ＦまたはＣＦ３である。Ｒｆは、含フッ素アルキル基に、Ｙ１が１個以上３個以下結合している有機基である。なおＹ１は末端にエチレン性炭素−炭素二重結合を有する炭素数２以上１０以下の１価の有機基である。含フッ素アルキル基は炭素数１以上４０以下の含フッ素アルキル基または炭素数２以上１００以下のエーテル結合を有する。また、ａは０、１、２または３であり、ｂおよびｃは、０または１である。
一般式（１）〜（２）で示す側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーとしては、例えば、ダイキン工業株式会社製のＯＰＴＯＯＬ  ＡＲ−１１０を挙げることができる。
【００６８】
シロキサン化合物は、例えば、含珪素化合物である。本実施の形態の含珪素化合物は、主鎖がシロキサン結合からなり１つ以上の光重合性官能基と１つ以上のアルコキシ基とを有する。
【００６９】
さらに具体的には、本実施の形態の含珪素化合物は、下記一般式（３）で表されるものであることが好ましい。
【００７０】
【化２】
2019032439.tif 000004
【００７１】
一般式（３）において、Ｒ１〜Ｒ３は、炭素数１〜１０の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。またＸは、光反応性基、アルキル基、フェニル基、アミノ基、イソシアネート基、ビニル基、メルカプト基およびグリシドキシ基の中の少なくとも１種である。ただし光反応性基を２つ以上含む。さらにｎは１〜２０の整数である。Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ同じアルキル基であってもよく、異なっていてもよい。さらに一般式（３）で表される含珪素化合物を複数種含ませてもよい。
【００７２】
ここでＲ１〜Ｒ３は、メチル基、エチル基であることがさらに好ましい。そしてＸは、アクリロイル基やメタクリロイル基であることがさらに好ましい。またｎは２〜１０の整数であることがさらに好ましい。
【００７３】
また超低屈折率層１５２ａは、表面側（図中上側）にフッ素ポリマー層Ｆｓを有する。
フッ素ポリマー層Ｆｓは、フッ素ポリマーを含む。フッ素ポリマーは、下記一般式（４）で示す片末端反応型光重合性フッ素ポリマーが光重合したものである。フッ素ポリマーは、超低屈折率層１５２ａに防汚性及び滑り性を付与するための添加剤である。
【００７４】
【化３】
2019032439.tif 000005
【００７５】
一般式（４）中、Ｒｆ１は（パー）フルオロアルキル基又は（パー）フルオロポリエーテル基を示す。Ｗ１は連結基を示す。ＲＡ１は重合性不飽和基を有する官能基を表す。ｎは１以上３以下の整数を表す。ｍは１以上３以下の整数を表す。なお末端のＲＡ１は、光重合性官能基として機能する。
【００７６】
フッ素ポリマー層Ｆｓは、変性シリコーンを含む。変性シリコーンは、分子量が大きくバインダと非相溶である。そのため、片末端反応型光重合性フッ素ポリマーと共にブリードアウトし、超低屈折率層１５２ａの表面に偏在する。即ち、変性シリコーンは、超低屈折率層１５２ａの表面側に主に分布する。
ここで本実施の形態の変性シリコーンは、下記一般式（５）で示す直鎖型ジメチルポリシロキサンのメチル基を他の有機基に置換したものである。なおｎ０は整数である。即ち、この変性シリコーンは、有機変性直鎖型ジメチルポリシロキサンであると言うこともできる。
【００７７】
【化４】
2019032439.tif 000006
【００７８】
ハードコート層１５２ｂは、モノマーを含む溶液を塗布し、光重合させることで形成することが可能である。このモノマーは、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（Ａ−ＴＭＭＴ）である。また例えば、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレートである。さらに例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（Ａ−ＴＭＭ−３）等である。
より反射防止機能を得るために高屈折率のモノマーを選択することも可能である。さらに粒径１００ｎｍ未満の高屈折率の金属または金属酸化物粒子を添加して屈折率調節をすることも可能である。また、ディスプレイの付加価値を高めるために、帯電防止剤や防汚剤、硬度を高めるための高架橋度、高凝集力のモノマーを一部使用することも可能である。ハードコート層１５２ｂの膜厚は特に限定されるものではないが、強度を得るためには１μｍ〜２０μｍが好ましい。
【００７９】
＜機能性フィルム１０の製造方法の説明＞
図５は、本実施の形態の機能性フィルム１０の製造方法を説明したフローチャートである。
【００８０】
まず高屈折率層１２の回折格子構造を形成するための原版を作成する（ステップ１０１：原版作成工程）。原版は次のようにして作成することができる。
ＰＥＴフィルムにＤＦＲ（Dry Film Photoresist：ドライフィルムレジスト）を貼り付ける。次にラミネーション装置によりラミネートする。さらに回折格子パターンが形成されたマスクを載せてＵＶ露光を行なう。そしてアルカリ溶液に浸漬し、未露光部をエッチングする。その後、水洗浄を行い、乾燥する。これにより回折格子構造を作成するための回折格子パターンを形成した原版が作成できる。
【００８１】
次に高屈折率層１２を形成するための塗布溶液（高屈折率層形成用塗布溶液、第１の塗布溶液）を作成する（ステップ１０２：第１の塗布溶液作成工程）。この塗布溶液は、基材１１の成分であるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を浸食するモノマーと、１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーとを含む。
【００８２】
またこの塗布溶液は、粘度調整等の必要に応じてこれら２種類のモノマーと親和性の高い溶媒を含む。この溶媒は、基材１１であるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を浸食するものを選ぶこともできる。これにより基材１１と高屈折率層１２との界面が、それぞれの成分が相溶した状態を調整することもできる。
このような溶媒として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸メチル、炭酸ジメチル、１、３−ジオキソラン等を使用できる。
【００８３】
そして本実施の形態では、これら２種類のモノマーを重合させ硬化させるのに、後述するようにＵＶによる光重合を行なう。そのためこの塗布溶液は、さらに光重合開始剤を含む。光重合開始剤としては、特に限られるものではないが、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系の光重合開始剤を用いることができる。例として、ＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯを挙げることができる。
なお重合を行なうのに、熱重合を利用する場合は、光重合開始剤は、不要である。
高屈折率層形成用塗布溶液を作成するには、これら２種類のモノマー、光重合開始剤、および溶媒を混合する。
【００８４】
さらに低屈折率層１３を形成するための塗布溶液（低屈折率層形成用塗布溶液、第２の塗布溶液）を作成する（ステップ１０３：第２の塗布溶液作成工程）。この塗布溶液は、高屈折率層１２を浸食する成分と、重合性官能基を有するモノマーとを含む。さらに本実施の形態では、この塗布溶液は、上述した高屈折率層形成用塗布溶液の場合と同様に、光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、上述したものと同様のものが使用できる。低屈折率層形成用塗布溶液を作成するには、高屈折率層１２を浸食する成分、重合性官能基を有するモノマーおよび光重合開始剤を混合する。
【００８５】
そして基材１１としてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなるフィルムを用意する。さらに基材１１上に原版を載置する（ステップ１０４：原版載置工程）。
【００８６】
次に基材１１と原版との間に、高屈折率層形成用塗布溶液（第１の塗布溶液）を流し込み、塗布を行なう（ステップ１０５：第１の塗布工程）。このときラミネータを通し、気泡が入らないようにするとともに、これにより形成される塗布膜の基材１１への密着性を高める。
【００８７】
さらにＵＶを照射し、塗布溶液（第１の塗布溶液）を硬化させる（ステップ１０６：第１の硬化工程）。そして原版を剥がすと、基材１１上に回折格子構造を有する高屈折率層１２が形成される。
【００８８】
次に高屈折率層１２上に、離形フィルムとして例えば、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルムを載置する（ステップ１０７：ＣＯＰフィルム載置工程）。
【００８９】
そして高屈折率層１２とＣＯＰフィルムとの間に、低屈折率層形成用塗布溶液（第２の塗布溶液）を流し込み、塗布を行なう（ステップ１０８：第２の塗布工程）。またこのときラミネータを通し、気泡が入らないようにするとともに、これにより形成される塗布膜の高屈折率層１２への密着性を高める。
【００９０】
さらにＵＶを照射し、塗布溶液（第２の塗布溶液）を硬化させる（ステップ１０９：第２の硬化工程）。そしてＣＯＰフィルムを剥がすと、高屈折率層１２上に低屈折率層１３が形成される。
【００９１】
一方、反射防止層１５を以下のようにして作成する。
まずハードコート層１５２ｂを形成するための塗布溶液（ハードコート層形成用塗布溶液、第３の塗布溶液）を作成する（ステップ１１０：ハードコート層形成用塗布溶液作成工程）。この塗布溶液は、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（Ａ−ＴＭＭＴ）等のモノマー、および光重合開始剤を、溶媒中に分散させたものである。溶媒としては、ジアセトンアルコールおよび１、３−ジオキソランの混合物を使用することができる。光重合開始剤は、例えば、α―ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤を用いることができる。このような光重合開始剤として、例えば、ＢＡＳＦジャパン株式会社製ののＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４を例示することができる。
【００９２】
次に、超低屈折率層１５２ａを形成するための塗布溶液（超低屈折率層形成用塗布溶液、第４の塗布溶液）を作成する（ステップ１１１：超低屈折率層形成用塗布溶液作成工程）。この塗布溶液は、中空シリカ粒子、側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーを含む。また塗布溶液は、シロキサン化合物、変性シリコーンを含む。さらに塗布溶液は、光重合開始剤を含む。また塗布溶液は、添加剤として片末端反応型光重合性フッ素ポリマーを含む。そしてこれらを溶媒に投入し、攪拌を行うことで塗布溶液を作成することができる。溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を使用することができる。光重合開始剤は、例えば、α―ヒドロキシアセトフェノン系の光重合開始剤を用いることができる。このような光重合開始剤として、ＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７を使用することができる。
【００９３】
次に、ハードコート層形成用塗布溶液（第３の塗布溶液）を基材１５１上に塗布する（ステップ１１２：第３の塗布工程）。反射防止層形成用塗布溶液を基材１５１上に塗布する方法は特に限定されず、ダイコーティング法などの公知の方法が任意に適用される。
【００９４】
そしてＵＶを照射し、塗布溶液（第３の塗布溶液）を硬化させる（ステップ１１３：第３の硬化工程）。これによりハードコート層１５２ｂが形成される。
【００９５】
次に、超低屈折率層形成用塗布溶液（第４の塗布溶液）をハードコート層１５２ｂ上に塗布する（ステップ１１４：第４の塗布工程）。超低屈折率層形成用塗布溶液をハードコート層１５２ｂ上に塗布する方法は特に限定されず、ダイコーティング法などの公知の方法が任意に適用される。
【００９６】
そしてＵＶを照射し、塗布溶液（第４の塗布溶液）を硬化させる（ステップ１１５：第４の硬化工程）。これにより超低屈折率層１５２ａが形成される。
これにより反射防止層１５を形成できる。よってステップ１１２〜ステップ１１５は、反射防止層１５を形成する反射防止層形成工程であると捉えることができる。
【００９７】
次に、作成した反射防止層１５を、以下のようにして低屈折率層１３に貼り合わせる。
まず粘着層１４を反射防止層１５の基材１５１側に貼り合わせる（ステップ１１６：第１の貼合せ工程）。
そして粘着層１４を貼り合わせた反射防止層１５をさらに低屈折率層１３に貼り合わせる（ステップ１１７：第２の貼合せ工程）。
【００９８】
以上のようにして機能性フィルム１０を製造することができる。
【実施例】
【００９９】
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。本発明は、その要旨を越えない限りこれらの実施例により限定するものではない。
【０１００】
本実施の形態の機能性フィルム１０を作成し、評価を行った。
〔機能性フィルム１０の作成〕
（実施例１）
本実施例では、高屈折率層１２の回折格子構造として線幅６μｍ、ピッチ１４μｍの溝形状の回折格子パターン有するものを作成した。
【０１０１】
これを作成するための原版を次のようにして作成した。まずＰＥＴフィルムに、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を貼り付け、ラミネーション装置によりラミネートした。このときＤＦＲとして、東レ株式会社製のルミラーＦＢ５０（厚さ１６μｍ）を用いた。そして上記回折パターンを有するマスクを載せてＵＶ露光を行なった。さらにアルカリ溶液として１重量％のＮａＯＨ溶液に浸漬し、未露光部をエッチングした。その後、水洗浄を行い、６０℃で３０ｍｉｎ乾燥した。これにより原版を作成することができる。
【０１０２】
次に高屈折率層１２を形成するための塗布溶液（高屈折率層形成用塗布溶液、第１の塗布溶液）を作成した。そのためにトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を浸食するモノマーとして、ＫＪケミカル株式会社製のＡＣＭＯを用意した。これは官能基としてアミド基を有し、これがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）を侵食する。また１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーとして、新中村化学工業株式会社製のＡ−ＬＥＮ−１０を用意した。これは１つの光重合性官能基を有する単官能アクリレートモノマーである。さらに１つまたは２つの重合性官能基を有するモノマーとして、大阪ガスケミカル株式会社製のオグゾール  ＥＡ−２００を用意した。これは２つの光重合性官能基を有する２官能アクリレートモノマーである。そして光重合剤として、ＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯを用意した。これは、２、４、６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドである。また溶媒として、１、３−ジオキソランを用意した。そしてこれらをそれぞれ重量比で、４５：１０：４５：０．５：５となるように混合した。これにより高屈折率層形成用塗布溶液（第１の塗布溶液）を作成した。
【０１０３】
次に低屈折率層１３を形成するための塗布溶液（低屈折率層形成用塗布溶液、第２の塗布溶液）を作成した。そのために高屈折率層１２を浸食する成分として、三菱ケミカル株式会社製のＧＭＡを用意した。これはメタクリル酸グリシジル（Glycidyl Methacrylate）であり、高屈折率層１２に浸透する。また重合性官能基を有するモノマーとして、新中村化学工業株式会社製のＡ−ＤＰＨを用意した。これはジペンタエリスリトールアクリレートであり、多官能アクリレートモノマーである。さらに重合性官能基を有するモノマーとして、新中村化学工業株式会社製のＡＴＭ−３５Ｅを用意した。これはエトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートであり、多官能アクリレートモノマーである。そして光重合剤として、ＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯを用意した。そしてこれらをそれぞれ重量比で、３５：２０：４５：１となるように混合した。これにより低屈折率層形成用塗布溶液（第２の塗布溶液）を作成した。
【０１０４】
基材１１としてトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなるフィルムを用意し、基材１１上に上記原版を載置した。そして基材１１と原版との間に、高屈折率層形成用塗布溶液（第１の塗布溶液）を流し込み、ラミネータを通した。さらにＵＶを照射し、塗布溶液（第１の塗布溶液）を硬化させ、原版を剥がした。これにより基材１１上に回折格子構造を有する高屈折率層１２を形成した。
【０１０５】
次に高屈折率層１２上に、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）フィルムを載置した。
そして高屈折率層１２とＣＯＰフィルムとの間に、低屈折率層形成用塗布溶液（第２の塗布溶液）を流し込み、ラミネータを通した。さらにＵＶを照射し、塗布溶液（第２の塗布溶液）を硬化させ、ＣＯＰフィルムを剥がした。これにより高屈折率層１２上に低屈折率層１３を形成した。
【０１０６】
次に反射防止層１５のハードコート層１５２ｂを形成するための塗布溶液（ハードコート層形成用塗布溶液、第３の塗布溶液）を作成した。
モノマーとして、新中村化学工業株式会社製のペンタエリスリトールテトラアクリレート（Ａ−ＴＭＭＴ）を用意した。さらにモノマーとして、同社製のペンタエリスリトールトリアクリレート（Ａ−ＴＭＭ−３）を用意した。そしてこれを重量比で１：１となるようにした。さらに溶媒として、ジアセトンアルコールと１、３−ジオキソランとを用意した。これを重量比で４０：６０になるように混合し、さらに上記２つのモノマーを混合した。そして光重合開始剤としてＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４を添加した。これによりハードコート層形成用塗布溶液（第３の塗布溶液）を作成した。
【０１０７】
また反射防止層１５の超低屈折率層１５２ａを形成するための塗布溶液（超低屈折率層形成用塗布溶液、第４の塗布溶液）を作成した。
中空シリカ粒子として、２種類のものを用意した。即ち、日揮触媒化成株式会社製のスルーリア４３２０（中央粒径６０ｎｍ）を用意した。さらに同社製のスルーリア５３２０（中央粒径７５ｎｍ）を用意した。そして有効成分として前者を２．５質量部、後者を６０．５質量部用いた。また側鎖反応型光重合性フッ素ポリマーとして、ダイキン工業株式会社製のＯＰＴＯＯＬ  ＡＲ−１１０を２８質量部使用した。そしてシロキサン化合物として含珪素化合物である信越化学工業株式会社製のＫＲ−５１３を５質量部使用した。さらに変性シリコーンとしてエボニックデグザジャパン株式会社製のＴｅｇｏ  ｒａｄ  ２７００を１質量部使用した。また光重合開始剤としてＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７を３質量部使用した。そしてこれらを合計して主成分として１００質量部とした。
【０１０８】
そして添加剤の片末端反応型光重合性フッ素ポリマーとして信越化学工業株式会社製のＫＹ−１２０３を５質量部使用した。
【０１０９】
そしてこれらを溶媒としてメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いて分散した。そして片末端反応型光重合性フッ素ポリマー、光重合開始剤以外の成分である主成分が１．５重量％となるようにした。以上のようにして超低屈折率層形成用塗布溶液（第４の塗布溶液）を作成した。
【０１１０】
そしてＴＡＣからなる基材１５１上に、ハードコート層形成用塗布溶液（第３の塗布溶液）をワイヤバーにより塗布し、塗布膜を作成した。さらに塗布膜を室温で１分間放置後、１００℃で１分間加熱することで乾燥した。そして紫外線ランプ（メタルハライドランプ、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２）を５秒間照射した。これにより塗布膜を硬化させることができる。その結果、ハードコート層１５２ｂを形成することができた。
【０１１１】
さらに超低屈折率層形成用塗布溶液（第４の塗布溶液）をワイヤーバーによりハードコート層１５１を上に塗布し、塗布膜を作成した。さらに塗布膜を室温で１分間放置後、１００℃で１分間加熱することで乾燥した。そして窒素雰囲気下（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）で紫外線ランプ（メタルハライドランプ、光量１０００ｍＪ／ｃｍ２）を５秒間照射した。これにより塗布膜を硬化させることができる。その結果、超低屈折率層１５２ａを形成することができた。
以上のようにして反射防止層１５を作成した。
【０１１２】
次に粘着層１４を反射防止層１５の基材１５１側に貼り合わせた。次いで粘着層１４を貼り合わせた反射防止層１５をさらに低屈折率層１３に貼り合わせた。
以上のようにして機能性フィルム１０を製造した。
【０１１３】
（比較例１）
本比較例では、基材１１上に、高屈折率層１２、低屈折率層１３、粘着層１４、および反射防止層１５を形成しなかった。つまり基材１１のみの状態となり、図１（ｂ）の例では、機能層Ｈがなく、液晶パネルＥのみの状態となる。
【０１１４】
（比較例２）
本比較例では、高屈折率層１２の原料として、オグゾール  ＥＡ−２００を用意した。またペンタエリスリトールテトラアクリレート(新中村化学工業株式会社製  Ａ−ＴＭＭＴ)を用意した。さらに光重合開始剤としてＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯを用意した。そしてこれらを、重量比で６５／３５／０．５とした。また低屈折率層１３の原料として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製  Ａ−ＤＰＨ)を用意した。また光重合開始剤としてＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯを用意した。そしてこれらを、重量比で１００／１とした。そしてそれ以外は、実施例１と同様に機能フィルム１０を作成し評価を行った。その結果、実施例１に比較して、２層間にそれぞれの成分が相溶した状態を形成しなかった。
【０１１５】
〔評価方法〕
機能性フィルムの正面輝度維持率、正面コントラスト維持率、４５°コントラスト維持率、反射率（ＳＣＩ：Specular Components Include）、外観不良（モアレ、虹ムラ）について評価を行なった。以下、評価方法を説明する。
【０１１６】
（正面輝度維持率）
機能性フィルムを備えた液晶パネルＥに白色画像を表示した。そして機能性フィルムの面に対し法線方向（正面方向）における輝度を、コノスコープを用いて測定した。
このとき比較例１の基材１１だけのときの輝度を１００％とし、これに対する輝度の割合を正面輝度維持率とした。この正面輝度維持率は、値が大きいほど、正面輝度が維持されていることを意味し、良好な結果であることを示す。
【０１１７】
（正面コントラスト維持率）
機能性フィルムを備えた液晶パネルＥに階調値として１００％と０％の白色画像及び黒色画像を表示した。そして機能性フィルムの面に対し法線方向（正面方向）における輝度を、コノスコープを用いて測定した。
そして（１００％の輝度／０％の輝度）を算出し、正面コントラスト維持率とした。この正面コントラスト維持率は、値が大きいほど、正面方向におけるコントラストが大きいことを意味し、良好な結果であることを示す。
【０１１８】
（４５°コントラスト維持率）
機能性フィルムを備えた液晶パネルＥに階調値として８０％と２０％の白色画像（グレー画像）を表示した。そして機能性フィルムの面に対し４５°方向（広角方向）における輝度を、コノスコープを用いて測定した。
そして（８０％の輝度／２０％の輝度）を算出し、４５°コントラスト維持率とした。この４５°コントラスト維持率は、値が大きいほど、広角でのコントラストが大きいことを意味し、良好な結果であることを示す。
【０１１９】
（反射率（ＳＣＩ））
基材１１の高屈折率層１２、低屈折率層１３、粘着層１４、および反射防止層１５を形成しない側（裏面側）を黒インクで塗りつぶした。そしてコニカミノルタ株式会社製  ＣＭ−２６００ｄ分光測色計を用いて、反射率（ＳＣＩ）を測定した。このときの測定条件は、測定径８ｍｍ、視野角２°、光源Ｄ６５相当とした。この反射率（ＳＣＩ）は、値が小さいほど、低反射であることを意味し、良好な結果であることを示す。
【０１２０】
（外観不良（モアレ、虹ムラ））
機能性フィルムを備えた液晶パネルＥに白色画像を表示した。そして目視にてモアレや虹ムラ等の不良が生じているか否かを確認した。
【０１２１】
〔評価結果〕
評価結果を図６に示す。
【０１２２】
正面輝度維持率について、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１は、比較例１に対し９６％であり、良好な値となっている。また同様に比較例２と比較例１とを比較すると、比較例２は、比較例１に対し８９％であり実施例１に対し劣る結果となった。
【０１２３】
正面コントラスト維持率について、実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１は、比較例１に対し８６％であり、良好な値となっている。また同様に比較例２と比較例１とを比較すると、比較例２は、比較例１に対し７６％であり実施例１に対し劣る結果となった。
【０１２４】
４５°コントラスト維持率について、実施例１と比較例１とを比較する。比較例１が３０％なのに対し、実施例１は、３８％であり、比較例１より優れた結果となった。さらに４５°コントラスト維持率については、比較例２も実施例１と同様の３８％であった。即ち、両者は、回折格子構造は同様であるので同様の結果となったと考えられる。
【０１２５】
反射率（ＳＣＩ）について、実施例１と比較例１とを比較する。比較例１が４．１０％なのに対し、実施例１は、０．２３％であり、比較例１より優れた結果となった。また反射率（ＳＣＩ）について、実施例１と比較例２とを比較する。比較例２が０．５２％なのに対し、実施例１は、０．２３％であり、比較例２より優れた結果となった。
【０１２６】
正面輝度維持率の結果により、正面方向における輝度は、実施例１では、良好に維持されていることがわかる。また正面コントラスト維持率の結果により、正面方向におけるコントラストも、実施例１では、良好に維持されていることがわかる。
【０１２７】
また４５°コントラスト維持率の結果により、実施例１では、広角でのコントラストが大きいことがわかる。
さらに反射率（ＳＣＩ）の結果により、実施例１は、反射率が最も低いことがわかる。
つまり実施例１は、広角でのコントラストの向上と反射率の低減とを両立させている。
【０１２８】
外観不良（モアレ、虹ムラ）については、比較例２で発生した。これは単に回折格子構造を設け、相溶の状態を作成しなかったことに起因して生じたものと考えられる。対して実施例１および比較例１では、外観不良（モアレ、虹ムラ）は、発生しなかった。実施例１で発生しなかったのは、上述した２層間界面が相溶している効果であると考えられる。
【０１２９】
なお上述した例では、表示装置１は、液晶パネルＥに機能性フィルム１０を設ける場合を示したが、これに限るものではない。例えば、有機ＥＬやブラウン管に機能性フィルム１０を形成してもよい。また表示装置１に限らず、レンズなどの表面に機能性フィルム１０を設ける場合についても適用できる。なおこの場合、基材１１は、ガラスやプラスチックなどの材料により形成されたレンズ本体等となる。そして機能性フィルム１０を設けたレンズは、光学部材の一例である。
【０１３０】
また上述した例では、高屈折率層１２は、基材１１上に形成され、基材１１よりも屈折率が高い層として説明を行なった。これは、他の例に適用すると、高屈折率層１２は、高屈折率層１２が設けられる対象に対し屈折率が高い層であると考えることができる。つまり偏光フィルムＤ等の偏光手段上に高屈折率層１２が設けられる場合は、高屈折率層１２は、この偏光フィルムＤよりも屈折率が高い。また液晶パネルＥ等の表示手段上に高屈折率層１２が設けられる場合は、高屈折率層１２は、この液晶パネルＥの表面よりも屈折率が高い。
【０１３１】
なお上述した例では、反射防止層１５を設けていたが、反射防止層１５を必要としない場合は、設ける必要はない。
また反射防止層１５は、基材１５１と反射防止機能層１５２とから構成されていたが、基材１５１を設ける必要は必ずしもない。つまり反射防止機能層１５２単独であってもよい。
そして上述した例では、反射防止層１５を低屈折率層１３に貼り合わせるために粘着層１４を設けていた。しかし貼り合わせをせず、反射防止機能層１５２を直接低屈折率層１３上に設けるような場合は、粘着層１４を設ける必要はない。
【０１３２】
また上述した機能性フィルム１０では、基材１１、高屈折率層１２および低屈折率層１３は、この順に積層していた。そしてさらに反射防止層１５は、最表層であり、この上にさらに積層していた。ただし積層の順は、これに限られるものではない。
【０１３３】
図７（ａ）〜（ｅ）は、機能性フィルム１０の積層順の他の例について示した図である。なおここでも粘着層１４は、必ずしも必要ではない。
【０１３４】
このうち図７（ａ）は、図１（ｃ）の機能性フィルム１０に対し、高屈折率層１２と低屈折率層１３との順を入れ換えた場合を示している。即ち、最表層の反射防止層１５に向かい、基材１１、低屈折率層１３、高屈折率層１２、粘着層１４、反射防止層１５の順で積層する。この場合、基材１１と低屈折率層１３との界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。また低屈折率層１３と高屈折率層１２との界面も、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
【０１３５】
また図７（ｂ）〜（ｃ）は、図１（ｃ）の機能性フィルム１０に対し、高屈折率層１２および低屈折率層１３を、基材１１の逆の面側に設けた場合である。
この場合、粘着層１４および反射防止層１５は、図１（ｃ）の機能性フィルム１０と同様の面側であり、基材１１上に設けられる。しかし高屈折率層１２および低屈折率層１３は、基材１１を挟み、反射防止層１５とは逆の面側に設けている。
ここで図７（ｂ）は、最表層の反射防止層１５に向かい、高屈折率層１２、低屈折率層１３、基材１１、粘着層１４、反射防止層１５の順で積層した場合を示している。この場合、高屈折率層１２と低屈折率層１３との界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。また低屈折率層１３と基材１１との界面も、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
また図７（ｃ）は、最表層の反射防止層１５に向かい、低屈折率層１３、高屈折率層１２、基材１１、粘着層１４、反射防止層１５の順で積層した場合を示している。この場合、低屈折率層１３と高屈折率層１２との界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。また高屈折率層１２と基材１１との界面も、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
【０１３６】
さらに図７（ｄ）〜（ｅ）は、反射防止層１５を最表層に設けない場合を示している。このうち図７（ｄ）は、図１（ｃ）の機能性フィルム１０と同様に、基材１１上に、高屈折率層１２および低屈折率層１３を積層している。しかし粘着層１４および反射防止層１５を、基材１１を挟み、高屈折率層１２および低屈折率層１３とは逆の面側に設けている。この場合、最表層は、低屈折率層１３となる。そして最表層の低屈折率層１３に向かい、反射防止層１５、粘着層１４、基材１１、高屈折率層１２、低屈折率層１３の順で積層した場合を示している。この場合、基材１１と高屈折率層１２との界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。また高屈折率層１２と低屈折率層１３との界面も、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
また図７（ｅ）は、高屈折率層１２、低屈折率層１３、粘着層１４、反射防止層１５を全て、基材１１の逆の面側に積層した場合を示している。この場合、最表層は、基材１１となるそして最表層の基材１１に向かい、反射防止層１５、粘着層１４、高屈折率層１２、低屈折率層１３、基材１１の順で積層した場合を示している。この場合、高屈折率層１２と低屈折率層１３との界面は、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。また低屈折率層１３と基材１１との界面も、界面を挟む層のそれぞれの成分が相溶した状態をなす。
図７（ｄ）〜（ｅ）の場合は、基材１１の逆側の面側に空気層を含む場合に、特に有効に機能する。
【符号の説明】
【０１３７】
１…表示装置、１ａ…表示画面、１１、１５１…基材、１２…高屈折率層、１３…低屈折率層、１４…粘着層、１５…反射防止層、１５２…反射防止機能層、１５２ａ…超低屈折率層、１５２ｂ…ハードコート層、Ｅ…液晶パネル、Ｄ…偏光フィルム、Ｌ…液晶、Ｈ…機能層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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