(57)【要約】【課題】基材フィルムの片面に、ハードコート層および反射防止層が、この順に基材フィルム側から積層されている反射防止フィルムであって、ハードコート層と反射防止層の密着性のよいものを提供すること。【解決手段】基材フィルムの片面に、ハードコート層および反射防止層が、この順に基材フィルム側から積層されている反射防止フィルムにおいて、反射防止層を積層前のハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）が、２．３≦Ｒａ≦４．６、を満足することを特徴とする反射防止フィルム。【選択図】          図１
2005017707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの片面に、ハードコート層および反射防止層が、この順に基材フィルム側から積層されている反射防止フィルムにおいて、
反射防止層を積層前のハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）が、
２．３≦Ｒａ≦４．６、を満足することを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項２】
反射防止層が、金属酸化物により製膜された少なくとも１層であることを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム。
【請求項３】
ハードコート層が、アクリル系樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の反射防止フィルム。
【請求項４】
基材フィルムが、トリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項５】
偏光子の片面または両面に、請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムの基材フィルムが保護フィルムとして用いられていることを特徴とする偏光板。
【請求項６】
偏光板と請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムとが積層されていることを特徴とする偏光板。
【請求項７】
偏光子が、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素または二色性染料を吸着配向させたフィルムであることを特徴とする請求項５または６記載の偏光板。
【請求項８】
光学素子の片面又は両面に、請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルム、または請求項５〜７のいずれかに記載の偏光板が積層されていることを特徴とする光学素子。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルム、請求項５〜７のいずれかに記載の偏光板、または請求項８記載の光学素子を使用した画像表示装置。
【請求項１０】
基材フィルムの片面にハードコート層を積層する工程、
当該ハードコート層表面をＯ２  プラズマ処理して、ハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）を、２．３≦Ｒａ≦４．６、とする工程、
Ｏ２  プラズマ処理したハードコート層に、反射防止層を積層する工程、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＥＬ、ＰＤＰなどの表示装置において画面の視認性の低下を抑えるために用いられている反射防止フィルムおよびその製造方法に関する。また当該反射防止フィルムが設けられている偏光板、さらにはこれらが用いられている光学素子に関する。さらには当該反射防止フィルム、偏光板または光学素子が装着されている画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種ディスプレイの一つに液晶ディスプレイがある。近年、液晶ディスプレイの広視野角化、高精細化といった表示デバイスとしての視認性向上の要望がよりいっそう高まっている。液晶ディスプレイの視認性向上を追求すると、液晶ディスプレイ表面、すなわち偏光板表面の表面反射によるコントラストの低下を無視できない。とりわけ、例えばカーナビゲーション用モニター、ビデオカメラ用モニター、携帯電話、ＰＨＳ等の屋外で使用する頻度の高い各種携帯情報端末は表面反射による視認性の低下が顕著である。このため偏光板には反射防止処理を施すことが一般的となっている。特に前記携帯情報端末機器に装着される偏光板では、反射防止処理が必要不可欠になっている。そのため、偏光板には反射防止フィルムが積層されている。
【０００３】
反射防止層は、一般的に、ハードコート層表面に、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ニオブ等の金属酸化物を真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法等のドライ処理法により、屈折率の異なる材料からなる複数の薄膜の多層積層体を作製し、可視光領域の反射をできるだけ低減させるような設計が行われている（たとえば、特許文献１参照。）。しかし、上記方法でされる反射防止層は、ハードコート層との密着性が悪く、画像表示装置の製造過程や使用時に反射防止層が剥れるなどの不具合が生じることがあった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２８１３０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基材フィルムの片面に、ハードコート層および反射防止層が、この順に基材フィルム側から積層されている反射防止フィルムであって、ハードコート層と反射防止層の密着性のよいものを提供することを目的とする。
【０００６】
また本発明は前記反射防止フィルムが設けられている偏光板を提供すること、さらには前記反射防止フィルム、偏光板が用いられている光学素子を提供することを目的とする。さらには前記反射防止フィルム、偏光板または光学素子を使用した画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す反射防止フィルムにより前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち本発明は、基材フィルムの片面に、ハードコート層および反射防止層が、この順に基材フィルム側から積層されている反射防止フィルムにおいて、
反射防止層を積層前のハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）が、
２．３≦Ｒａ≦４．６、を満足することを特徴とする反射防止フィルム、に関する。
【０００９】
上記本発明は、平均表面粗さＲａ（ｎｍ）が、２．３≦Ｒａ≦４．６を満足するハードコート層の表面に反射防止層を積層することにより、ハードコート層と反射防止層の密着性が良好になることを見出したものである。前記範囲を外れる場合には、密着性は十分とはいえない。平均表面粗さＲａ（ｎｍ）は、２．６≦Ｒａ≦４．２、であるのが好ましく、２．８≦Ｒａ≦４．０、であるのがより好ましい。なお、平均表面粗さＲａ（ｎｍ）は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠した測定される中心線表面粗さであり、詳しくは実施例に記載されている。
【００１０】
前記反射防止フィルムの反射防止層は、金属酸化物により製膜された少なくとも１層であることが好ましい。反射防止層が、金属酸化物を真空蒸着法やスパッタリング法等により製膜したものである場合に、前記平均表面粗さＲａ（ｎｍ）を有するハードコート層との密着性が特に良好である。
【００１１】
前記反射防止フィルムのハードコート層は、アクリル系樹脂により形成されていることが好ましい。アクリル系の樹脂は、透明性がよく、また皮膜強度が強くハードコート層としての耐擦傷性に優れる。また、アクリル系の樹脂としては、ウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂がよく、硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よく樹脂皮膜層を形成することができる。
【００１２】
前記反射防止フィルムの基材フィルムは、トリアセチルセルロースフィルムであることが好ましい。
【００１３】
また本発明は、偏光子の片面または両面に、前記反射防止フィルムが保護フィルムとして用いられていることを特徴とする偏光板、に関する。また本発明は、偏光板と前記反射防止フィルムとが積層されていることを特徴とする偏光板、に関する。前記偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素または二色性染料を吸着配向させたフィルムが好適である。
【００１４】
また本発明は、光学素子の片面又は両面に、前記反射防止フィルム、または前記偏光板が積層されていることを特徴とする光学素子、に関する。
【００１５】
また本発明は、前記反射防止フィルム、前記偏光板、または前記光学素子を使用した画像表示装置、に関する。
【００１６】
さらには本発明は、基材フィルムの片面にハードコート層を積層する工程、
当該ハードコート層表面をＯ２  プラズマ処理して、ハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）を、２．３≦Ｒａ≦４．６、とする工程、
Ｏ２  プラズマ処理したハードコート層に、反射防止層を積層する工程、を有することを特徴とする前記反射防止フィルムの製造方法、に関する。
【００１７】
ハードコート層表面のＲａを、２．３≦Ｒａ≦４．６、とするには各種手段を採用できるが、Ｏ２  プラズマ処理することにより容易に、ハードコート層の平均表面粗さＲａ（ｎｍ）を前記範囲に制御することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、基材フィルム１上のハードコート層２の表面に反射防止層３が積層された反射防止フィルムＡである。図１（ｂ）は、基材フィルム１上のハードコート層２が積層されたものであり、ハードコート層２の表面ｘは前記Ｒａを満足するように制御される。図２、図３は、反射防止フィルムＡを用いた偏光板である。図２では、偏光子４の片側の保護フィルムとして、反射防止フィルムＡの基材フィルム１が用いられている。偏光子４のもう一方の片側には保護フィルム５が積層されている。図３では、偏光子４の両側に保護フィルム５が積層されており、保護フィルム５に反射防止フィルムＡが積層されている。
【００１９】
基材フィルム１は、可視光の光線透過率に優れ（光透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（ヘイズ値１％以下）であれば特に制限はない。基材フィルム１としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムがあげられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなどもあげられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。偏光板の保護フィルムの観点よりは、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン構造を有するポリオレフィンなどが好適である。
【００２０】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【００２１】
偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる基材フィルムは、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムである。基材フィルム１の厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。
【００２２】
また、基材フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００２３】
ハードコート層２はハードコート性に優れ、皮膜形成後に十分な強度を持ち、光透過率の優れたものであれば特に制限はない。当該ハードコート層２を形成する樹脂としては、熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂などがあげられるが、これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よくハードコート層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。
【００２４】
紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等の各種のものがあげられ、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。これらのなかでもアクリル系のものが好ましい。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を２個以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマー成分を含むものがあげられる。また、紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。
【００２５】
なお、ハードコート層２には、表面抵抗率を調節するために、導電性微粒子を分散させることができる。前記導電性微粒子としては、ＩＴＯ（酸化インジウム／酸化錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモン／酸化錫）、酸化錫、ＡＺＯ（酸化アンチモン／酸化亜鉛）、金コロイド、銀コロイド等を用いるのが好ましい。
【００２６】
ハードコート層２の形成方法は特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。たとえば、前記基材フィルム１上に、樹脂を塗工し、乾燥後、硬化処理する。前記樹脂の塗工は、ファンテン、ダイコーター、キャスティング、スピンコート、ファンテンメタリング、グラビア等の適宜な方式で塗工される。なお、塗工にあたり、前記樹脂は、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等の一般的な溶剤で希釈してもよく、希釈することなくそのまま塗工することもできる。また、ハードコート層２の厚さは特に制限されないが、１．５〜８μｍ程度、特に２〜６μｍとするのが好ましい。
【００２７】
ハードコート層２の表面ｘは、平均表面粗さＲａ（ｎｍ）を、２．３≦Ｒａ≦４．６、となるように処理した後に反射防止層３を形成する。
【００２８】
ハードコート層２の表面処理法としては、プラズマ処理、コロナ処理、低圧ＵＶ処理、ケン化Ｓ処理等があげられるが、これらのなかでもプラズマ処理、特にＯ２  プラズマ処理が好ましい。
【００２９】
Ｏ２  プラズマ処理にあたっては、Ｏ２  プラズマ出力、真空度、処理時間を適宜に調整し、前記平均表面粗さＲａとなるようにする。Ｏ２  プラズマ出力は２００〜１０００Ｗが好ましく、さらに好ましくは３００〜７００Ｗである。真空度は０．  ００１〜０．５Ｐａが好ましく、さらに好ましくは０．  ０１〜０．  ２Ｐａである。処理時間は２００〜６００秒間が好ましく、さらに好ましくは３００〜５００秒間である。
【００３０】
上記表面処理されたハードコート層２の表面ｘには、反射防止層３を積層する。反射防止層３は、たとえば、金属酸化物より形成することができる。金属酸化物としては、たとえば、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ニオブ、二酸化スズ、酸化インジウムなどをあげることができる。かかる反射防止層は蒸着法やスパッタリング法により形成することができる。蒸着法では、真空中で金属酸化物を抵抗加熱法やイオンビームにより加熱して蒸発させ、ハードコート層に付着させることにより行うことができる。また低真空中で金属を蒸発させ、酸化物に変化させつつハードコート層に付着させる反応蒸着法を採用することができる。スパッタリング法では、金属酸化物に高エネルギー粒子を衝突させ、表面から弾き出される金属酸化物をハードコート層に付着させることができる。金属酸化物よりなる反射防止層は少なくとも１層で形成され、単層又は複層のいずれでもよい。
【００３１】
また反射防止層３を形成する材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等があげられる。また、それぞれの材料は、表面の防汚染性付与するためフッ素基を含有する化合物を選択するものが好ましい。耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折率層材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。かかる反射防止層３の形成法は、特に制限されず、適宜な方式にてハードコート層２の表面に施される。例えば、ドクターブレード法、グラビアロールコーター法、デイッピング法等の適宜な方式にて形成することができる。
【００３２】
反射防止層３の厚さは特に制限されないが、５０〜５００ｎｍ、さらには５０〜２００ｎｍであるのが好ましい。
【００３３】
前記図１（ａ）の反射防止フィルムの基材フィルム１には、光学素子を接着することができる。また、光学素子（偏光子）に用いた保護フィルムを基材フィルムとして、上記反射防止フィルムを作製することもできる。
【００３４】
光学素子としては、偏光子があげられる。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フイルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フイルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フイルム等の親水性高分子フイルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フイルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フイルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００３５】
ポリビニルアルコール系フイルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フイルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フイルムを水洗することでポリビニルアルコール系フイルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フイルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００３６】
前記偏光子は、通常、片側または両側に透明保護フイルムが設けられ偏光板として用いられる。透明保護フイルムは透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。透明保護フイルムとしては前記例示の基材フィルムと同様の材料のものが用いられる。前記透明保護フイルムは、表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フイルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる透明保護フイルムを用いてもよい。前記反射防止フィルムを、偏光子  （偏光板）の片側または両側に設ける場合、反射防止フィルムの基材フィルムは、偏光子の透明保護フイルムを兼ねることができる。
【００３７】
その他、透明保護フイルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フイルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明保護フイルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フイルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００３８】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学素子（光学層）を積層した光学フイルムを用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２  や１／４  等の波長板を含む）、視角補償フイルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フイルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フイルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【００３９】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フイルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００４０】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フイルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【００４１】
反射板は前記偏光板の透明保護フイルムに直接付与する方式に代えて、その透明フイルムに準じた適宜なフイルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フイルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００４２】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００４３】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１  ／４  波長板（λ／４  板とも言う）が用いられる。１  ／２  波長板（λ／２  板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００４４】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフイルムを延伸処理してなる複屈折性フイルムや液晶ポリマーの配向フイルム、液晶ポリマーの配向層をフイルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００４５】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フイルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００４６】
視角補償フイルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフイルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フイルム、液晶ポリマー等の配向フイルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフイルムが用いられるのに対し、視角補償フイルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフイルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フイルムのような二方向延伸フイルムなどが用いられる。傾斜配向フイルムとしては、例えばポリマーフイルムに熱収縮フイルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフイルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００４７】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフイルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００４８】
偏光板と輝度向上フイルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フイルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フイルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フイルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フイルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フイルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フイルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フイルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フイルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フイルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フイルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００４９】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００５０】
前記の輝度向上フイルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フイルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フイルムやその配向液晶層をフイルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００５１】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フイルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フイルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００５２】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フイルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００５３】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００５４】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００５５】
前記光学素子への反射防止フィルムの積層、さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うことができるが、これらを予め積層したのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００５６】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フイルム等の光学素子の少なくとも片面には、前記反射防止フィルムが設けられているが、反射防止フィルムが設けられていない面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００５７】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【００５８】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００５９】
偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００６０】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフイルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００６１】
なお本発明において、上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フイルムや光学層等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００６２】
本発明の反射防止フィルムを設けた光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００６３】
液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学素子は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００６４】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【００６５】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【００６６】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００６７】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００６８】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【００６９】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１  ／４  波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４  に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７０】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１  ／４  波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４  のときには円偏光となる。
【００７１】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７２】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。
【００７３】
（平均表面粗さＲａ）
下記条件でＡＦＭ観察を行い、平均表面粗さ（ｎｍ）の測定を行った。
【００７４】
装置：セイコーインスツルメンツ、ＳＰＩ３８００
モード：ノンコンタクトモード
深針：Ｓｉ製（バネ定数２０Ｎ／ｍ：ノンコンタクトモード）
スキャン：５００ｎｍ×５００ｎｍ
【００７５】
製造例
（偏光子の作成）
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムを０．３％のヨウ素水溶液中で染色した後、４％のホウ酸、２％のヨウ化カリウム水溶液中で５倍まで延伸し、次いで５０℃で４分間乾燥させて偏光子を得た。
【００７６】
（偏光板の作成）
上記偏光子の両側に、ポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、保護フィルムとして、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せて偏光板を作成した。
【００７７】
実施例１
（反射防止フィルムの作成）
ウレタンアクリレート系樹脂１００重量部および紫外線重合開始剤（ベンゾフェノン）３部にメチルエチルケトンにて固形分４０％に希釈して溶液を調製した。当該メチルエチルケトン溶液を、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム上に、ワイヤーバーを用いて塗布し、溶媒乾燥後に低圧ＵＶランプにて紫外線照射し５μｍ厚みのハードコート層を形成した。
【００７８】
上記ハードコート層表面に、Ｏ２  プラズマ処理を施した。プラズマ処理条件は、Ｏ２  プラズマ出力を６００Ｗ、真空度を０．１５Ｐａとし、３００秒間行った。このときのハードコート層の表面粗さはＲａ＝２．３ｎｍであった。続いて、ハードコート層上に真空蒸着により二酸化ケイ素、二酸化チタンからなる反射防止層（０．  ３μｍ）を形成し、反射防止フィルムを得た。
【００７９】
（反射防止機能付き偏光板の作成）
製造例で得られた偏光板の片面（トリアセチルセルロースフィルム）上に、上記と同様にして、５μｍ厚みのハードコート層を形成した。また上記と同様にして、Ｏ２  プラズマ処理を施した。このときのハードコート層の表面粗さはＲａ＝２．３ｎｍであった。続いて、上記と同様にして反射防止層（０．  ３μｍ）を形成し、反射防止機能付き偏光板を得た。
【００８０】
実施例２〜３、比較例１〜３
実施例１においてプラズマ処理条件を表１に示すように変えたこと以外は実施例１と同様にして反射防止フィルムおよび反射防止機能付き偏光板を得た。
【００８１】
実施例および比較例で得られた反射防止機能付き偏光板について下記の密着性評価を行った。結果を表１に示す。
【００８２】
（密着性試験１）
反射防止機能付き偏光板（サンプルサイズ４０ｍｍ×４０ｍｍ）の反射防止層を施していない側の面に、アクリル系粘着剤を用いてガラス板に貼り付けた。その偏光板の反射防止層表面へ、ポリエチレンテレフタレート基材にアクリル系粘着剤を塗布した粘着保護フィルムＡを貼り付け、５０℃で５気圧の環境下で１５分間放置した。次いで、粘着保護フィルムＡを剥離し、反射防止層の剥がれの有無を下記の基準で目視にて判定した。
○：剥がれなし。
△：サンプル面積の１％未満の剥がれあり。
×：サンプル面積の１％以上の剥がれあり。
【００８３】
（密着性試験２）
密着性試験１の後、偏光板の反射防止層表面へ、ポリエチレン基材にアクリル系粘着剤を塗布した粘着保護フィルムＢを貼り付けた後、−３０℃で３０分間と８５℃で３０分間の熱衝撃試験を５サイクル行った。次いで、粘着保護フィルムＢを剥離し、反射防止層の剥がれの有無を下記の基準で目視にて判定した。
○：剥がれなし。
△：サンプル面積の１％未満の剥がれあり。
×：サンプル面積の１％以上の剥がれあり。
【００８４】
（密着性試験３）
密着性試験２の後、偏光板の反射防止層表面へ、カッターナイフにて傷付け、１ｍｍ間隔で縦１０マス、横１０マスの合計１００マスの碁盤目を付けた。碁盤目へシリコーン系粘着剤を使用した粘着テープＣを圧着して剥がす作業を５回繰り返した。その後、反射防止層の剥がれの有無を下記の基準で目視にて判定した。
○：剥がれなし。
△：サンプル面積の２マス未満の剥がれあり。
×：サンプル面積の２マス以上の剥がれあり。
【００８５】
【表１】
2005017707.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射防止フィルムの断面図の一例である。
【図２】本発明の反射防止フィルム付き偏光板の断面図の一例である。
【図３】本発明の反射防止フィルム付き偏光板の断面図の一例である。
【符号の説明】
１：基材フィルム
２：ハードコート層
３：反射防止層
４：偏光子
５：保護フィルム
【図１】
2005017707.tif 000004
【図２】
2005017707.tif 000005
【図３】
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