(57)【要約】【課題】反射防止フィルムを偏光板化する際、保護フィルムを装着していない状態で反射防止フィルムをアルカリ溶液に浸漬させてケン化処理をおこなっても反射防止性能が変化しない、ケン化耐性に優れた反射防止フィルムを提供することにある。【解決手段】透明基材の一方の面にハードコート層と、低屈折率層を積層した反射防止フィルムにおいて、前記ハードコート層が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体から形成され、かつ、前記低屈折率層が、少なくとも紫外線硬化型材料と低屈折率粒子を含有してなる低屈折率コーティング剤から形成され、且つ、前記低屈折率層が、紫外線硬化型材料と、紫外線硬化型材料１重量部に対して、０．４重量部以上０．６重量部未満の範囲内である低屈折率ナノ微粒子、を含有してなる低屈折率コーティング剤から製造されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の一方の面にハードコート層と、低屈折率層を積層した反射防止フィルムにおいて、
前記ハードコート層が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体から形成され、
かつ、前記低屈折率層が、少なくとも紫外線硬化型材料と低屈折率粒子を含有してなる低屈折率コーティング剤から形成され、
かつ、前記低屈折率層が、紫外線硬化型材料と、紫外線硬化型材料１重量部に対して、０．４重量部以上０．８重量部未満の範囲内である低屈折率ナノ微粒子、を含有してなる低屈折率コーティング剤から製造されていることを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項２】
前記反射防止フィルムがアルカリケン化処理されていることを特徴とする請求項１に記載の反射防止フィルム。
【請求項３】
平均視感反射率が０．３％以上２．５％以下であり、全光線透過率が９５％以上９８％以下であり、且つ、ヘイズが０．０１％以上０．４０％以下であり、且つ、表面粗さ（Ｒａ）が０．３ｎｍ以上３．０ｎｍ以下の範囲内のすべてを満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射防止フィルム。
【請求項４】
前記低屈折率層は、主溶媒の沸点の−２０℃以上＋２０℃以下の範囲内の乾燥温度で乾燥され、積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ２以上４００ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲内で紫外線照射により製造されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射防止フィルムの、前記透明基材の低屈折率層非形成面に偏光層および第２の透明基材を順に備えたことを特徴とする反射防止性偏光板。
【請求項６】
観察者側から順に、請求項５に記載の反射防止性偏光板と、液晶セル、第２の偏光板、バックライトユニットをこの順に備え、前記反射防止性偏光板の低屈折率層非形成面側に液晶セルを保持していることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止性能及び帯電防止性能を備える反射防止フィルムに関する。さらには、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、プロジェクションディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のディスプレイの表示画面に適用される反射防止フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にディスプレイは、室内外での使用を問わず、外光などが入射する環境下で使用される。この外光等の入射光は、ディスプレイ表面等において正反射され、それによる反射像が表示画像と混合することにより、画面表示品質を低下させてしまう。そのため、ディスプレイ表面等に反射防止機能を付与することが求められている。
【０００３】
液晶表示装置（ＬＣＤ）において不可欠な光学材料である偏光板は、一般に、偏光層が２枚の反射防止フィルムによって挟まれた構造をしている。このことにより、外光の映り込み等が防止され、耐傷性、防汚性等も優れた偏光板となる。このときの基材フィルムとして、ポリエステル系フィルム、トリアセチルセルロース系フィルム等を用いることが一般的だが液晶ディスプレイに用いる場合、光学的な優位性からトリアセチルセルロース系フィルムを用いることが多い。トリアセチルセルロース系フィルムは、偏光板の構成要素であるポリビニルアルコールとの密着性を向上させるため、ケン化処理をおこなう必要がある。上記の構成においては、トリアセチルセルロース系フィルム上にハードコート層や、低屈折率層を設けた後、積層体全体をケン化処理液に浸漬するのが一般的である（特許文献１）。
【０００４】
ケン化処理は、基材フィルムの上にハードコート層や、低屈折率層を形成した後実施する。ケン化処理では、アルカリ溶液により反射防止フィルムの表面近傍が加水分解されてしまう。そのため、反射防止フィルムをケン化処理する場合、通常、最表面に保護フィルムを装着した状態でケン化をおこなう。保護フィルムを使用しないでケン化を行った場合、ハードコート層の上に形成された低屈折率層との密着性を悪化させ、反射防止性能を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／００８２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、反射防止フィルムを偏光板化する際、保護フィルムを装着していない状態で反射防止フィルムをアルカリ溶液に浸漬させてケン化処理をおこなっても反射防止性能が変化しない、ケン化耐性に優れた反射防止フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明基材の一方の面にハードコート層と、低屈折率層を積層した反射防止フィルムにおいて、前記ハードコート層が、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体から形成され、かつ、前記低屈折率層が、少なくとも紫外線硬化型材料と低屈折率粒子を含有してなる低屈折率コーティング剤から形成され、かつ、前記低屈折率層が、紫外線硬化型材料と、紫外線硬化型材料１重量部に対して、０．４重量部以上０．８重量部未満の範囲内である低屈折率ナノ微粒子、を含有してなる低屈折率コーティング剤から製造されていることを特徴とする反射防止フィルムである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記反射防止フィルムがアルカリケン化処理されていることを特徴とする請求項１に記載の反射防止フィルムである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、平均視感反射率が０．３％以上２．５％以下であり、全光線透過率が９５％以上９８％以下であり、且つ、ヘイズが０．０１％以上０．４０％以下であり、且つ、表面粗さ（Ｒａ）が０．３ｎｍ以上３．０ｎｍ以下の範囲内のすべてを満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射防止フィルムである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記低屈折率層は、主溶媒の沸点の−２０℃以上＋２０℃以下の範囲内の乾燥温度で乾燥され、積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ２以上４００ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲内で紫外線照射により製造されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射防止フィルムである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射防止フィルムの、前記透明基材の低屈折率層非形成面に偏光層および第２の透明基材を順に備えたことを特徴とする反射防止性偏光板である。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、観察者側から順に、請求項５に記載の反射防止性偏光板と、液晶セル、第２の偏光板、バックライトユニットをこの順に備え、前記反射防止性偏光板の低屈折率層非形成面側に液晶セルを保持していることを特徴とする透過型液晶ディスプレイである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止フィルムを偏光板化する際に、保護フィルムを装着していない状態で、反射防止フィルムをアルカリ溶液に浸漬させてケン化処理をおこなっても反射防止性能が変化しない、ケン化耐性に優れた反射防止フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の反射防止フィルムの断面概念図である。
【図２】本発明の偏光板の断面概念図である。
【図３】本発明の偏光板を用いた透過型液晶ディスプレイの断面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の反射防止フィルム１の断面概念図であり、透明基材１１上にハードコート層１２さらにその上に低屈折率層１３を備える。ハードコート層１２は、電離放射線硬化型材料を硬化することにより形成され、主に耐擦傷性を付与する。低屈折率層１３は反射防止フィルム１の最表層に設けられ、反射防止機能、防汚機能、耐擦傷機能を付与する。
【００１６】
透明基材１１としては、種々の有機高分子からなるフィルム又はシートを用いることができる。例えば、ディスプレイ等の光学部材に通常使用される基材が挙げられ、透明性や光の屈折率等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性を考慮して、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、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、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール等の有機高分子からなるものが用いられる。特に、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートが好ましい。さらに、これらの有機高分子に公知の添加剤、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加することにより機能を付加させたものも使用できる。また、透明基材は上記の有機高分子から選ばれる１種又は２種以上の混合物、又は重合体からなるものでもよく、複数の層を積層させたものであってもよい。
【００１７】
中でも、トリアセチルセルロースフィルムは複屈折が少なく、透明性が良好であることから、本発明の反射防止フィルム１を液晶ディスプレイに用いるにあっては好適に使用することができる。トリアセチルセルロースフィルムの屈折率は約１．５０であって、他の透明基材と比較して屈折率が低い。例えば、透明基材として広範に用いられるポリエチレンテレフタレートフィルムは、１．６０程度である。
【００１８】
また、本発明の反射防止フィルム１にあっては、透明基材１１と低屈折率層１３との間にハードコート層１２を備えることが好ましい。ハードコート層１２を備えることにより、耐擦傷性に優れた反射防止フィルム１とすることができる。
【００１９】
本発明の反射防止フィルムにおけるハードコート層にあっては、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する官能性モノマーを主成分とする重合体からなることが好ましい。
【００２０】
（メタ）アクリロイルオキシ基を有する官能性モノマーとしては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレート、イソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー等を挙げることができる。
【００２１】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、透明基材１１上に（メタ）アクリロイルオキシ基を有する官能性モノマーを含む塗液を透明基材１１上に塗布し、必要に応じて乾燥をおこない、電離放射線を照射することによりハードコート層１２が形成される。
【００２２】
前記ハードコート層１２上に、低屈折率コーティング剤を用いた低屈折率層形成用塗液を塗布した後、乾燥し、電離放射線を照射することにより低屈折率層１３を形成することにより反射防止フィルム１が作製することができる。
【００２３】
本発明の反射防止フィルム１は、透明基材１１上に少なくともハードコート層１２、低屈折率層１３となる順に備えられており、低屈折率層１３は、少なくとも紫外線硬化型材料と、低屈折率ナノ微粒子、とを含有する低屈折率コーティング剤からなる低屈折率層形成用塗液から形成され、紫外線硬化型材料１重量部に対して、０．４重量部以上０．８重量部未満の範囲内である低屈折率ナノ微粒子を含有する。
【００２４】
本発明の低屈折率層１３に用いられる低屈折率コーティング剤について説明する。本発明の低屈折率コーティング剤は、紫外線硬化型材料と、低屈折率ナノ微粒子と、光重合開始剤を含有する。
【００２５】
低屈折率層形成用塗液に加えられる紫外線硬化型材料としては、アクリル系材料を用いることができる。アクリル系材料としては、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような多官能又は多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。
【００２６】
またこれらの他にも、電離放射線型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００２７】
単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２８】
２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２９】
３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００３０】
本発明の低屈折率コーティング剤に含まれる低屈折率ナノ微粒子としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦ又はＡｌＦ（いずれも、屈折率１．４）、又は、Ｎａ３ＡｌＦ６（氷晶石、屈折率１．３３）、シリカ等の低屈折材料からなる低屈折率粒子を用いることができる。また、粒子内部に空隙を有する粒子を好適に用いることができる。粒子内部に空隙を有する粒子にあっては、空隙の部分を空気の屈折率（≒１）とすることができるため、非常に低い屈折率を備える低屈折率粒子とすることができる。具体的には、多孔質シリカ粒子、内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子を用いることができる。
【００３１】
なお、平均粒径にあっては、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が１００ｎｍを超える場合、レイリー散乱によって光が著しく反射され、低屈折率層が白化して反射防止フィルムの透明性が低下する傾向にある。一方、粒径が１ｎｍ未満の場合、粒子の凝集による低屈折率層１３における粒子の凝集等の問題が生じる。
【００３２】
平均粒径とは、溶液中の粒子を動的光散乱方法で測定し、粒径分布を累積分布で表したときの５０％粒径（ｄ５０  メジアン径）を意味する。
【００３３】
また、内部に空隙を有するシリカ粒子の空隙としては、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。空隙が５０ｎｍを超える場合、十分な耐擦傷性が得ることができずディスプレイ表面に設ける反射防止フィルムに適さなくなってしまうためである。一方、空隙が２０ｎｍ未満の場合、屈折率が１．４５以上となってしまい平均視感反射率が２．５％以上となるためである。
【００３４】
なお、内部に空隙を有するシリカ粒子の一例としては、球状の形状を保持したまま、硝子の屈折率１．４５に比べて低い屈折率１．３０であり、半径２０ｎｍ以上２５ｎｍ以下、密度（ρ１）の球状の構造が中心部分にあり、周囲を厚み１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の異なる密度（ρ２）の層が覆っており、（ρ１／ρ２）の値が０．５、０．１、０．０を示し、シリカ粒子の中心部分は外部のシリカの１／１０程度の密度となるような構造モデルである。
【００３５】
また、本発明の低屈折率コーティング剤における低屈折率ナノ微粒子の割合としては、紫外線硬化型材料１重量部に対して、低屈折率ナノ微粒子の含有量が０．４重量部以上０．８重量部未満の範囲内であることを特徴とする。これは、０．４重量部未満であると平均視感反射率は２．５％以上となり、また０．８重量部以上であるとケン化（アルカリ）処理を行った際、膜剥離が生じてしまうためである。
【００３６】
低屈折率コーティング剤には、必要に応じて、溶媒や各種添加剤を加えることができる。溶媒としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール及びフェネトール等のエーテル類、また、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、及びメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、水等の中から塗工適正等を考慮して適宜選択される。また、低屈折率コーティング剤には添加剤として、表面調整剤、レベリング剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、光増感剤等を加えることもできる。
【００３７】
反射防止フィルム１にあっては、低屈折率層１３単層で構成される単層構造の反射防止層や、低屈折率層と高屈折率層の繰り返し構造からなる積層構造の反射防止層を形成することが知られている。本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止層が、バインダマトリックス中に低屈折率粒子を含む低屈折率層単層構造であることが好ましい。
【００３８】
また、反射防止層を形成する方法としては、反射防止層形成用塗液を防眩層表面に塗布し反射防止層を形成する湿式成膜法による方法と、真空蒸着法やスパッタリング法やＣＶＤ法といった真空中で反射防止層を形成する真空成膜法による方法に分けられる。
【００３９】
低屈折率層と高屈折率層の繰り返し構造からなる積層構造の反射防止層を形成するにあっては、形成する高屈折率層、低屈折率層の膜厚を精密に制御する必要があり、真空成膜法により形成する必要がある。本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率粒子とバインダマトリックスを含む低屈折率塗液を用い、湿式成膜法により反射防止フィルムを形成することにより、安価に反射防止フィルムを製造することができる。
【００４０】
このとき、低屈折率層単層は、その膜厚（ｄ）に低屈折率層の屈折率（ｎ）をかけることによって得られる光学膜厚（ｎｄ）が可視光の波長の１／４と等しくなるように設形成される。
【００４１】
低屈折率コーティング剤を用いた低屈折率層形成用塗液を、ハードコート層が形成された透明基材上に塗布するための塗工方法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ダイコーターを用いた塗工方法を使用できる。
【００４２】
低屈折率コーティング剤を用いた低屈折率層形成用塗液を、ハードコート層が形成された透明基材上に塗布することにより得られる塗膜に対し、電離放射線を照射することにより、低屈折率層が形成される。電離放射線としては、紫外線、電子線を用いることができる。紫外線硬化の場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用できる。また、電子線硬化の場合はコックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線を利用できる。
【００４３】
低屈折率層形成用塗液がハードコート層１２上に塗布された後、ハードコート層１２上の塗膜中の溶媒を除去するために乾燥工程が設けられる。本発明の実施の形態に係る反射防止フィルムの製造方法としては、乾燥工程における塗膜の乾燥温度が、主溶媒の沸点−２０℃以上主溶媒の沸点＋２０℃以下の範囲内であることを特徴とする。
【００４４】
乾燥温度が低屈折率層１３の形成用塗液に用いられる主溶媒の沸点−２０℃を下回る場合には、溶媒の乾燥が不十分であり低屈折率層１３に含まれるシリコーン材料成分がフィルム上に残ってしまい、低屈折率層１３の防汚性と耐擦傷性が低下してしまう。一方、乾燥温度が低屈折率層１３の形成用塗液に用いられる主溶媒の沸点＋２０℃を上回る場合には、製造コストが高くなり、また熱によって反射防止フィルム１に熱シワと呼ばれるシワが発生してしまう場合がある。
【００４５】
低屈折率層１３は、ハードコート層１２上の塗膜に対し、紫外線を照射することにより塗膜は硬化され形成される。紫外線を発生する光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、無電極放電管等を用いることができる。
【００４６】
本発明の実施の形態に係る反射防止フィルム１の製造方法は、紫外線照射工程において、照射される紫外線の積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ２以上４００ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲内であることを特徴とする。照射される紫外線の積算光量が１００ｍＪ／ｃｍ２未満の場合は、硬化が不十分であり、低屈折率層１３の耐擦傷性が低下してしまう。一方、照射される紫外線の積算光量が４００ｍＪ／ｃｍ２を超える場合であっては、製造コストが高くなってしまう。
【００４７】
本発明の反射防止フィルム１の分光反射率は、反射防止フィルム１の低屈折率層１３と反対側の面を黒色塗料で艶消し処理した後におこなわれ、低屈折率層１３表面に対しての垂直方向から入射角度は５度に設定され、光源としてＣ光源を用い、２度視野の条件下で求められる。平均視感反射率は、可視光の各波長の反射率を比視感度により校正し、平均した反射率の値である。このとき、比視感度は明所視標準比視感度が用いられる。
【００４８】
本発明の反射防止フィルム１のヘイズを０．４％以下とすることにより、明所コントラストの高い反射防止フィルム１とすることができる。ヘイズが０．４％を超える場合には、散乱による透過損失によって暗所での黒表示させた際の光モレを見かけ上抑制することが可能となるが、明所での黒表示の際に散乱によって黒表示が白ボケしてコントラストが低下してしまう。
【００４９】
反射防止フィルム１の全光線透過率を９５％以上９８％以下とすることにより、コントラストを良好なものとすることができる。反射防止フィルム１の全光線透過率が９５％に満たない場合にあっては、白表示した際の白輝度が低下し、コントラストが低下してしまう。一方、裏面反射等を考慮すると全光線透過率９８％を超える反射防止フィルムを作製することは実質的に困難であり、本発明の反射防止フィルム１にあっては全光線透過率９８％以下であることを特徴とする。
【００５０】
さらに、表面粗さが０．３ｎｍ未満の場合は、フィルム自体の表面粗さが近くなるため効果が少ない。一方、表面粗さが３．０ｎｍより大きい場合は、黒の締りへの効果が少なく、白ボケしているように見えてしまう。なお、表面粗さは、走査型プローブ顕微鏡を用いて、走査範囲１μｍ四方によって測定される。
【００５１】
本発明の反射防止フィルム１は、ディスプレイ表面に好適に用いることができる。ディスプレイとしてはＬＣＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、プロジェクションディスプレイ、ＥＬディスプレイ等を挙げることができる。また、ディスプレイ内部に用いることもできる。以下に本発明の反射防止フィルム１を液晶ディスプレイの部材として用いる場合について説明する。
【００５２】
本発明の偏光板２の製造方法について説明する。図２に本発明の偏光板２の断面概念図を示す。本発明の反射防止フィルム１を透過型液晶ディスプレイ６表面に設けるにあっては、反射防止フィルム１の低屈折率層１３形成面と反対側の透明基材１１に偏光層１４及び第２の透明基材１１が積層され、偏光板２とする必要がある。本発明の偏光板２にあっては、反射防止フィルム１の低屈折率層１３形成面と反対側の面に、該透明基材１１側から順に偏光層１４及び第２の透明基材１１が積層される。偏光層１４としては、例えば、ヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。また、もう一方の透明基材１１としては、反射防止フィルム１に用いる透明基材１１を用いることができ、トリアセチルセルロースからなるフィルムを好適に用いることができる。
【００５３】
図３に本発明の偏光板４を用いた透過型液晶ディスプレイ６の断面概念図を示す。本発明の透過型液晶ディスプレイ６にあっては、バックライトユニット５、偏光板４、液晶セル３、偏光板２をこの順に備えている。このとき、反射防止フィルム１を備える偏光板２側が観察側すなわちディスプレイ表面となる。
【００５４】
バックライトユニット５は、光源と光拡散板を備える。液晶セルは、一方の透明基材１１に電極が設けられ、もう一方の透明基材１１に電極及びカラーフィルターを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている。液晶セル３を挟むように設けられる２つの偏光板４にあっては、透明基材１１、間に偏光層１４、を挟持した構造となっている。
【００５５】
また、本発明の透過型液晶ディスプレイ６にあっては、他の機能性部材を備えても良い。他の機能性部材としては、例えば、バックライトから発せられる光を有効に使うための、拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上フィルムや、液晶セルや偏光板の位相差を補償するための位相差フィルムが挙げられるが、本発明の透過型液晶ディスプレイはこれらに限定されるものではない。また、バックライトユニット５、偏光板４、液晶セル３等は公知のものを使用できる。
【００５６】
以上により、本発明の反射防止フィルム１は形成される。本発明の反射防止フィルム１にあっては、低屈折率層１３が形成されている側の反対側である透明基材１１側の面に偏光層１４、第２の透明基材１１を設けることにより、偏光板４とすることができる。偏光層１４としては、例えば、ヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。また、もう一方の透明基材１１としては、反射防止フィルム１に用いる透明基材１１を用いることができ、トリアセチルセルロースからなるフィルムを好適に用いることができる。反射防止フィルム１及び第２の透明基材１１にあっては、偏光層１４と貼りあわされる前に、アルカリケン化処理がおこなわれる。
【００５７】
アルカリケン化処理は、反射防止フィルム１及び第２の透明基材１１をアルカリ溶液に浸漬することによりおこなわれ、アルカリ溶液としては水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等を例示することができる。
【００５８】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、反射防止フィルム１を偏光板化する際に反射防止フィルムを１低屈折率層１３がアルカリ溶液に接触する状態でアルカリ溶液に浸漬させてケン化処理をおこなっても光学特性及び耐擦傷性が変化しないというケン化耐性に優れた反射防止フィルム１とすることができる。
【００５９】
なお、本発明の反射防止フィルム１は、偏光板化され、さらに、透過型液晶ディスプレイ６の前面、すなわち、観察側に低屈折率層１３が最表面となるように設けられる。
【実施例】
【００６０】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００６１】
紫外線硬化型材料に対する、低屈折率ナノ微粒子の固形重量の割合を順次増やし９種類の低屈折率コーティング塗液を調整した。低屈折率コーティング塗液は、紫外線硬化型材料であるＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（商品名：ＤＰＥＡ−１２、日本化薬製）、重合開始剤（ＢＡＳＦ（株）製、商品名；イルガキュア１８４、アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製商品名：ＴＳＦ４４６０）、溶剤（イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン）の比率を一定として、低屈折率ナノ微粒子分散液（内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子：平均粒子径５０ｎｍ、固形分２０％、溶剤：メチルイソブチルケトン）の添加量を順次変化させた。
＜低屈折率コーティング塗液＞
・低屈折率ナノ微粒子分散液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ｘ重量部
・ＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・・・・・１．９９重量部
・重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．０７重量部
・アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル・・・・・・・・・・・０．２０重量部
・溶媒（イソプロピルアルコール）・・・・・・・・・・・・・・・７２．２０重量部
・溶剤（メチルイソブチルケトン）・・・・・・・・・・・・・・・１３．８０重量部
低屈折率ナノ微粒子分散液をそれぞれ、３．７３５重量部（紫外線硬化型材料に対する割合０．４）、４．９８重量部（０．５）、６．２２５重量部（０．６）、７．４７重量部（０．８）、１．２４５重量部（０．１）、２．４９重量部（０．３）、９．９６重量部（１．０）、１２．４５重量部（１．３）、１４．９４重量部（１．５）の９種類の低屈折率ナノ微粒子分散液を調整した。
【００６２】
なお、紫外線硬化型材料に対する、低屈折率ナノ微粒子の固形重量の割合はＥＯ変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの重量部に対する低屈折率ナノ微粒子分散液の固形分である２０％である。
【００６３】
続いて、（メタ）アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを硬化させたハードコート層を備えるトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム製：膜厚８０μｍ）上に、調整した低屈折率層形成用塗液を塗布し、７０℃・４０秒オーブンで乾燥し、膜厚が１００ｎｍとなるように形成した。乾燥後、窒素パージ下で紫外線照射装置（フュージョンＵＶシステムジャパン、光源Ｈバルブ）を用いて照射線量３８０ｍＪ／ｍ２で紫外線照射をおこなって硬化させて低屈折率層を形成した。
【００６４】
低屈折率ナノ微粒子分散液が、３．７３５重量部（紫外線硬化型材料に対する割合０．４）、４．９８重量部（０．５）、６．２２５重量部（０．６）、７．４７重量部（０．８）の塗液を塗布して作製した低屈折率層を持つ反射防止フィルムを作製し、実施例１、２、３、４とし、低屈折率ナノ微粒子分散液が、１．２４５重量部（０．１）、２．４９重量部（０．３）、９．９６重量部（１．０）、１２．４５重量部（１．３）、１４．９４重量部（１．５）、の塗液を塗布して作製した低屈折率層を持つ反射防止フィルムを作製し、比較例１、２、３、４、５とした。
【００６５】
前記の実施例１〜４、比較例１〜５の反射防止フィルムについて、以下の方法で評価をおこなった。
＜耐アルカリ性＞
得られた反射防止フィルムを１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ、その後水で表面を洗浄した際の反射防止フィルム表面状態を目視により評価した。反射防止フィルムに塗膜（低屈折率層）の剥れがないものを丸印、剥れがあるものをバツ印とした。
＜光学特性：分光反射率・平均視感反射率＞
得られた反射防止フィルムの低屈折率層表面について、自動分光光度計（日立製作所社製、Ｕ−４０００）を用い、入射角５°における分光反射率を測定した。また、得られた分光反射率曲線から平均視感反射率を求めた。なお、測定の際には透明基材であるトリアセチルセルロースフィルムのうち低屈折率層の形成されていない面につや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置をおこなった。
＜ヘイズ値及び全光線透過率＞
得られた反射防止フィルムについて、写像性測定器［日本電色工業社製、ＮＤＨ−２０００］を使用してヘイズ値、及び全光線透過率を測定した。
＜防汚性：接触角測定＞
接触角計〔ＣＡ−Ｘ型：協和界面科学社製〕を用いて、０．９μｌの液滴を針先に作り、これを基材（固体）の表面に接触させて液滴を作った。接触角とは、固体と液体が接する点における液体表面に対する接線と固体表面がなす角で、液体を含む方の角度で定義した。液体には、蒸留水を使用した。
＜油性ペン（マッキー、マジック）の拭取り性＞
２種類の油性ペン（「マッキー極細」（登録商標）ゼブラ株式会社／「マジックインキ
（Ｎｏ．５００細書）」（登録商標）寺西化学工業株式会社）を用意した。
【００６６】
用意したそれぞれの油性ペンを用い、基材表面に付着させた油性ペンをティッシュペーパー〔エリエール（登録商標）、大王製紙社製〕で拭き取り、その取れ易さを目視評価した。判定基準を以下に示す。
【００６７】
○：油性ペンを容易に拭き取ることが出来る。
【００６８】
△：油性ペンを拭き取れる。
【００６９】
×：油性ペンを拭き取ることが出来ない。
＜機械特性：耐擦傷性試験＞
基材表面をスチールウール（ボンスター＃００００（登録商標）：日本スチールウール社製）により２００ｇ／ｃｍ２、３００ｇ／ｃｍ２、４００ｇ／ｃｍ２、５００ｇ／ｃｍ２でそれぞれ１０回擦り、傷の有無を目視評価した（スチールウール試験）。
【００７０】
判定基準を以下に示す。
【００７１】
○：傷なし
×：傷あり
＜ブリードアウトの確認＞
塗工表面をティッシュペーパー〔エリエール（登録商標）、大王製紙社製〕で拭き取り、塗工表面において拭き取った箇所と拭き取ってない箇所を蛍光灯下で目視で確認することによりブリードアウトしているかを評価した。
【００７２】
判定基準を以下に示す。
【００７３】
○：ブリードなし（拭き取った箇所が目視により確認できない）
×：ブリードあり（拭き取った箇所が目視により確認できる）
＜表面粗さ＞
走査型プローブ顕微鏡（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｄ３１００  日本ビーコ社製）を用いて、走査範囲１μｍ四方にて測定した。
【００７４】
実施例１〜４及び比較例１〜５の反射防止フィルム１について行った評価結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2013076969.tif 000003
評価の結果により、低屈折率層が、紫外線硬化型材料と、紫外線硬化型材料１重量部に対して、０．４重量部以上０．８重量部未満の範囲内にある実施例１〜４の光学特性は、平均視感反射率が０．３％以上２．５％以下であり、全光線透過率が９５％以上９８％以下であり、且つ、ヘイズが０．０１％以上０．４０％以下であり、且つ、表面粗さ（Ｒａ）が０．３ｎｍ以上３．０ｎｍ以下の範囲内のすべてを満たしている。さらに、防汚性、耐アルカリ性に優れ、保護フィルムを装着していない状態でも、ケン化処理が可能であることが解かった。
【符号の説明】
【００７６】
１・・・反射防止フィルム
２・・・偏光板
３・・・液晶セル
４・・・偏光板
５・・・バックライトユニット
６・・・透過型液晶ディスプレイ
１１・・・透明基材
１２・・・ハードコート層
１３・・・低屈折率層
１４・・・偏光層
【図１】
2013076969.tif 000004
【図２】
2013076969.tif 000005
【図３】
2013076969.tif 000006