(57)【要約】【課題】外観不良の発生しにくい反射防止フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明にあっては、透明基材フィルムの少なくとも一方の面上に、ハードコート層と、ドライコーティング法によって形成される反射防止層とを備える反射防止フィルムであって、前記反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みが０．６５％以上１．１０％以下であることを特徴とする反射防止フィルムとした。また、前記反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際のハードコート層にクラックが発生するまでの歪みが２．５％以上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とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材フィルムの少なくとも一方の面上に、ハードコート層と、ドライコーティング法によって形成される反射防止層とを備える反射防止フィルムであって、
前記反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みが０．６５％以上１．１０％以下であ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を１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際のハードコート層にクラックが発生するまでの歪みが２．５％以上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】
前記反射防止層がスパッタリング法により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射防止フィルム。
【請求項４】
前記ハードコート層と反射防止層との間に１層以上からなるプライマー層を設け、該プライマー層が金属、または、２種類以上の金属からなる合金、または、金属化合物、または、それらの混合物よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項５】
前記反射防止層の上に、防汚層を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項６】
前記透明基材フィルムが、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乃至５のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項７】
温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓や光学表示装置の表面に設けられる反射防止フィルムに関する。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの光学表示装置の表面に設けられる反射防止フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤやＣＲＴ、プラズマデイスプレイパネル等の光学表示装置においては、太陽光や蛍光灯等の外光の写り込みを防止することを目的として、透明基材フィルム上に反射防止層が形成された反射防止フィルムが使用されることが多い。最近では、光学表示装置に関し、屋内での使用のみではなく、デジカメや携帯電話、デジタルビデオカメラ等のモバイル機器やカーナビゲーションの普及により、屋外での使用も増えてきている。
【０００３】
光学表示装置を外光の写り込みが大きい屋外において使用する場合にあっては、限りなくゼロに近い反射率を有する反射防止フィルムが求められている。一般的に、ゼロに近い反射率を有する反射防止フィルム、数ｎｍレベルの薄膜の多層成膜が可能なドライコーティング法により多層構造からなる反射防止層が形成される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５３７９７号公報
【特許文献２】特開平１０−１０３１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ドライコーティング法で形成された反射防止層を備える反射防止フィルムにあっては、断裁加工、貼り合わせ加工などの後工程において、クラックが発生し、外観不良が起こりやすく、収率が低下することが問題となる。そこで、本発明にあっては、外観不良の発生しにくい反射防止フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１にかかる発明としては、透明基材フィルムの少なくとも一方の面上に、ハードコート層と、ドライコーティング法によって形成される反射防止層とを備える反射防止フィルムであって、前記反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みが０．６５％以上１．１０％以下であることを特徴とする反射防止フィルムとした。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明としては、前記反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際のハードコート層にクラックが発生するまでの歪みが２．５％以上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とした。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明としては、前記反射防止層がスパッタリング法により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射防止フィルムとした。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明としては、前記ハードコート層と反射防止層との間に１層以上からなるプライマー層を設け、該プライマー層が金属、または、２種類以上の金属からなる合金、または、金属化合物、または、それらの混合物よりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射防止フィルムとした。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明としては、前記反射防止層の上に、防汚層を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の反射防止フィルムとした。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明としては、前記透明基材フィルムが、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乃至５のいずれかに記載の反射防止フィルムとした。
【００１２】
また、請求項７にかかる発明としては、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射防止フィルムとした。
【００１３】
また、請求項８にかかる発明としては、請求項１乃至７のいずれかに記載の反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板とした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成の反射防止フィルムとすることにより、外観不良の発生しにくい反射防止フィルムとすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の反射防止フィルムについて説明する。本発明の反射防止フィルムは、透明基材フィルム上に、少なくとも、ハードコート層、反射防止層を備える。図１に本発明の反射防止フィルムの断面模式図を示した。図１において、本発明の反射防止フィルム１００は、透明基材フィルム１上に、ハードコート層２、反射防止層３が順次積層されている。
【００１６】
このとき、反射防止層３としては波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６未満でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の低屈折率透明薄膜層単層からなるものや、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．９以上の高屈折率透明薄膜層、光の屈折率１．６未満の低屈折率透明薄膜層、光の屈折率１．６〜１．９程度の中屈折率透明薄膜層などの屈折率の異なる光学薄膜を積層した複数層からなるものなどが挙げられる。複数層からなる反射防止層は反射率がきわめて低くすることができ、反射防止性能が高くすることができるため好ましい。特に、反射防止層を、透明基材フィルム側より順番に、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層と４層構成とすることにより、反射率を０％に近い値まで近づけることができるため好ましい。本発明にあっては、反射防止層は精密に膜厚を制御することが可能なドライコーティング法（真空成膜法）により形成される。
【００１７】
本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止層形成後に偏光板化工程や断裁工程といった後工程を経て、光学表示装置表面に設けられる。このとき、後工程中に外部から応力を受けた際にクラックが発生した場合には、外観不良となり、収率が低下する。クラックは主に引っ張り方向に応力がかかることにより発生しやすい。クラックはハードコート層及び反射防止層において発生する。ここで、外観不良となるような目視で確認されるクラックは、ハードコート層において発生しているクラックである。一方、反射防止層で発生するクラックは、目視では確認できず、倍率１００倍以上の光学顕微鏡によってはじめて確認されるため、外観不良とはならない。
【００１８】
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１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％以上１．１０％以下とすることを特徴とする。
【００１９】
反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲは、反射防止フィルムを任意の長さ（Ｌ）に切り出して測定サンプルとし、該測定サンプルを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で長さ方向について引っ張り、その状態を光学顕微鏡により観察することにより求められる。このとき、反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲは以下の式で表される。
ＥＡＲ＝ΔＬ／Ｌ×１００（％）
ＥＡＲ：歪み
ΔＬ：最初にクラックが発生するまでの変位長さ
Ｌ：サンプル長さ
【００２０】
同様に、反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際のハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣは以下の式で表される。
ＥＨＣ＝ΔＬ／Ｌ×１００（％）
ＥＨＣ：歪み
ΔＬ：最初にクラックが発生するまでの変位長さ
Ｌ：サンプル長さ
【００２１】
本発明者らは、反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが高い数値を示すほど、逆に、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣは低下し、外観不良の発生しやすい反射防止フィルムとなることを見出した。
【００２２】
反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが１．１０％を超えるような場合にあっては、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨｃが低下し、外観不良の発生しやすい反射防止フィルムとなる。一方、反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％に満たない場合にあっては、得られる反射防止フィルムにおいて、反射防止層とハードコート層の密着強度が低下し、また、ハードコート層表面の耐擦傷性が低い反射防止フィルムとなる。
【００２３】
以上より本発明にあっては、反射防止フィルムを１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％以上１．１０％以下とする。
【００２４】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣを２．５％以上とすることが好ましい。ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣを２．５％以上とすることにより、ハードコート層にクラックが入りにくく、外観不良の発生しにくいハードコートフィルムとすることができる。
【００２５】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止層がスパッタリング法で形成されることが好ましい。本発明の反射防止層は、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着（ＣＶＤ）法などのドライコーティング方法（真空成膜法）により形成される。このとき、形成される薄膜の膜厚均一性が高く、ピンホール等の欠陥が少ないため視認性に優れた薄膜とすることができ、且つ、形成される薄膜が緻密であり、耐擦傷性などの機械特性に優れた薄膜とすることができるスパッタリング法を用いることが好ましい。中でも、より高い成膜速度と高い放電安定性により高い生産性を得ることができることから、中周波領域の電圧印加により成膜をおこなうデュアル・マグネトロン・スパッタリング（ＤＭＳ）法が最適である。
【００２６】
図２に本発明の反射防止フィルムの別の態様の断面模式図を示した。図２において、本発明の反射防止フィルム１００は、透明基材フィルム１上に、ハードコート層２、プライマー層４、反射防止層３、防汚層５が順次積層されている。
【００２７】
本発明の反射防止フィルムにあっては、図２に示したように、ハードコート層２と反射防止層３の間にプライマー層４を設けてもよい。このとき、プライマー層４は、ハードコート層２と反射防止層３の密着性を向上させることを目的として設けられる。その厚みは、作製される反射防止フィルムの透明性を損なわない程度あればよく、物理膜厚で１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。プライマー層４は金属、または、２種類以上の金属からなる合金、または、金属化合物、または、それらの混合物より形成される。
【００２８】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止層３の表面に防汚層５を設けても良い。反射防止層３の上に防汚層５を設けることにより、表面に汚れが付きにくく、更に、汚れが付いた場合でも拭き取り性能を有する反射防止フィルムとすることができる。
【００２９】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、透明基材フィルムとしてトリアセチルセルロースフィルムを用いることが好ましい。トリアセチルセルロースフィルムにあっては偏光層の保護性能が高く、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから液晶ディスプレイに対し好適に用いることができる。
【００３０】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上とすることが好ましい。近年、反射防止フィルム及び偏光板としては、車載や屋外環境などでの使用の増加に伴い、より高い要求耐久性能が求められている。ここで、水蒸気バリア性の高い反射防止フィルムとした場合には、外部からの水分の浸入はほとんどないものの、偏光板や透明基材フィルムそのものから発生した水分が内部に滞ることから、むしろ耐久性に欠ける。この傾向は、特に高温高湿の過酷条件下において顕著となる。本発明においては、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上の反射防止フィルムとすることにより、反射防止フィルム内部発生した水蒸気の外部への透過性が適度に高く、高い耐久性を備える反射防止フィルムとすることができる。
【００３１】
図３に、本発明の偏光板の断面模式図を示した。本発明の偏光板にあっては、透明基材フィルムの反射防止層が形成されている面と反対側の面に、偏光層、及び、透明基材フィルムを備える。反射防止層を備える反射防止フィルムともう一方の透明基材フィルムで偏光層を挟んで積層する偏光板貼合工程にあっては、反射防止フィルムは引っ張られる。本発明にあっては、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣが高いことから、偏光板貼合工程においてもクラックが発生せず、外観不良の発生しにくい反射防止フィルムとすることができる。
【００３２】
次に、本発明の反射防止フィルムの製造方法について示す。
【００３３】
本発明の透明基材フィルムとしては、本発明の効果を奏すれば材料に制限はなく、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。中でも、トリアセチルセルロースは、偏光層の保護性能が高く、また、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから液晶ディスプレイに対し好適に用いることができる。なお、透明基材フィルムの厚さは、目的の用途に応じて、適宜選択すればよく、２５μｍ以上３００μｍ以下の範囲内のものを好適に使用することができる。また、透明基材フィルムは、可塑剤や紫外線吸収剤、劣化防止剤等の添加物が含まれてもいても構わない。
【００３４】
透明基材フィルム上にはハードコート層が設けられる。本発明におけるハードコート層としては、電子線や紫外線で硬化する電離放射線硬化型の樹脂、あるいは、熱硬化性樹脂が使用され、特に、電離放射線硬化型のアクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド等のアクリル系樹脂や有機珪素系樹脂やポリシロキサン樹脂を好適に用いることができる。これらの材料の中には、硬化性を向上させるために、重合開始剤を添加してもよい。ハードコート層２の厚みとしては、物理膜厚０．５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。さらに、好ましくは、３μｍ以上２０μｍ以下である。また、ハードコート層２には、平均粒子０．０１μｍ以上３μｍ以下の透明微粒子を分散させて、防眩処理を施しても構わない。ハードコート層は、ハードコート層形成材料を含むハードコート層形成用塗液をウェットコーティング法により透明基材上に塗布することにより形成される。
【００３５】
ウェットコーティング法としては、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を用いることができる。
【００３６】
また、透明基材フィルムにハードコート層を積層した後、アルカリ鹸化処理が施されることが好ましい。特に、透明基材フィルムにトリアセチルセルロースフィルムを用いた場合、水酸基を付与するアルカリ鹸化処理を施すことが好ましく、これにより、後工程である透明基材フィルムと偏光層との貼り合わせにおける密着性が著しく向上する。また、アルカリ鹸化処理は液中の処理であるため、侵食・浸透性が高く、ハードコート層表面においても、その後積層する層との密着性が向上する。
【００３７】
また、アルカリ鹸化工程の後、ハードコート層表面に表面処理を施しても良い。このとき、表面処理方法としては、コロナ放電処理や電子ビーム処理、火炎処理、グロー放電処理、大気圧プラズマ処理等の処理が挙げられる。本発明では、低温プラズマ表面処理を施すのが特に好ましい。低温プラズマ処理を行うことで、親水性の向上や、適度に表面を荒らすことにより、その後に積層する反射防止層等との密着性を向上させることができる。
【００３８】
この後、ハードコート層に、プライマー層が必要に応じて設けられる。プライマー層の形成材料としては、シリコン、ニッケル、クロム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、アルミニウム、ジルコニウム、パラジウム等の金属、または、これら金属の２種類以上からなる合金、または、これらの酸化物、弗化物、硫化物、窒化物などが挙げられ、これは混合物であってもよい。また、プライマー層は２層以上の構成であってもよい。
【００３９】
プライマー層は、密着性を向上させるために用いる。その厚みは、透明基材フィルム１の透明性を損なわない程度あればよく、好ましくは、物理膜厚で、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。プライマー層は、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着（ＣＶＤ）法などのドライコーティング方法を用いることが好ましい。特に、スパッタリング法を用いて好適にプライマー層を形成することができる。
【００４０】
次に、ハードコート層上もしくはプライマー層上に反射防止層が形成される。反射防止層としては波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．６未満でかつ波長５５０ｎｍにおける光の消衰係数が０．５以下の低屈折率透明薄膜層単層からなるものや、波長５５０ｎｍにおける光の屈折率が１．９以上の高屈折率透明薄膜層、光の屈折率１．６未満の低屈折率透明薄膜層、光の屈折率１．６〜１．９程度の中屈折率透明薄膜層などの屈折率の異なる光学薄膜を積層した複数層からなるものなどが挙げられる。特に、反射防止層を、透明基材フィルム側より順番に、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層、高屈折率透明薄膜層、低屈折率透明薄膜層と４層構成とすることが好ましい。
【００４１】
高屈折率透明薄膜層の形成材料としては、インジウム、錫、チタン、シリコン、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、マグネシウム、ビスマス、セリウム、タンタル、アルミニウム、ゲルマニウム、カリウム、アンチモン、ネオジウム、ランタン、トリウム、ハフニウム等の金属、あるいは、これら金属の２種類以上からなる合金、これらの酸化物、弗化物、硫化物、窒化物などが挙げられる。具体的には、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化セリウム等が挙げられるがこれに限られるものではない。また、複数積層する場合、必ずしも同じ材料を選択する必要はなく、目的にあわせて、適宜選択すればよい。中でも、スパッタリング法を用いる場合は、作成した薄膜のピンホールの少なさから、酸化ニオブが適している。
【００４２】
低屈折率透明薄膜層の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化チタン、弗化マグネシウム、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化ハフニウム、弗化ランタン等の材料が、挙げられるがこれに限られるものでなく、更に、複数積層する場合、必ずしも同じ材料を選択する必要なく、目的にあわせて、適宜選択すればよい。特に、光学特性、機械強度、コスト、成膜適正などの面などから、酸化シリコンが最適な材料である。
【００４３】
反射防止層は、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着（ＣＶＤ）法などの精密な膜厚管理が可能なドライコーティング方法により形成できる。このとき、形成される薄膜の膜厚均一性が高く、ピンホール等の欠陥が少ないため視認性に優れた薄膜とすることができ、且つ、形成される薄膜が緻密であり、耐擦傷性などの機械特性に優れた薄膜とすることができるスパッタリング法を用いることが好ましい。中でも、より高い成膜速度と高い放電安定性により高生産性を得ることができることから、中周波領域の電圧印加により成膜をおこなうデュアル・マグネトロン・スパッタリング（ＤＭＳ）法を好適に用いることができる。
【００４４】
スパッタリング法においては、膜厚の均一制御性に優れ、ピンホール等の欠陥が少ないため、視認性が高いという利点を有する。更に、非常に緻密な膜を形成できるため、耐擦傷性等の機械特性に優れた反射防止層の形成が可能であるという大きな利点を有する。一方で、このスパッタリング成膜で形成した反射防止層は、反射防止層の高密度性から他の成膜方法に比べて１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが高い。したがって、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣが低くなり、ハードコート層のクラックの発生による外観不良が発生しやすいという問題がある。
【００４５】
本発明にあっては、上記課題を解決するために１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％以上１．１０％以下の範囲内とする必要がある。
【００４６】
ここで、１ｍｍ／ｍｉｎ以下の一定の速度で引っ張った際の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲを０．６５％以上１．１０％以下の範囲内とする方法としては、成膜方法の選定などを挙げることができるが、スパッタリング法であれば成膜圧力を適正化することにより容易に実現することができる。スパッタリング法による適正な成膜圧力は、０．５Ｐａ以上２．０Ｐａ以下である。成膜圧力が０．５Ｐａ以上２．０Ｐａ以下の範囲であれば、スパッタリング特有の機械特性を有したままで、ポーラスな膜を作成することができ、外観不良の起こりくい高耐久性能を有した反射防止層の作成が可能である。
【００４７】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、反射防止層の最外層の算術平均粗さＲａを１．５ｎｍ以上３．０ｎｍ以下の範囲内とすることにより、反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％以上１．１０％以下の範囲内となるようなポーラスな反射防止層とすることができる。また、反射防止層上に防汚層を設けた場合にあっては、防汚層表面の算術平均粗さを１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。
【００４８】
反射防止フィルムの水蒸気透過量は、基材や機能層の材質、厚み、更には温湿度の影響を受けて変化する。透湿率の温度依存性は以下に示すアレニウス式で表される。
Ｐ＝Ｐ０ｅ−Ｅ／ＲＴ
Ｐ：透湿率（単位厚さ、単位水蒸気圧差あたりの水蒸気透過速度）
Ｐ０：絶対零度の透湿率
Ｅ：透湿率の活性化エネルギー
Ｒ：気体定数
Ｔ：絶対温度
【００４９】
偏光板の表面保護を目的として透明基材フィルムに用いられるトリアセチルセルロースフィルムにおいて、厚さ１００μｍのトリアセチルセルロースフィルムの水蒸気透過速度は温度２５℃相対湿度９０％で１２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上１６０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、温度４０℃相対湿度９０％で３８０ｇ／ｍ２／ｄａｙとなる。このトリアセチルセルロースフィルム上に、様々な層を積層することで、水蒸気はフィルムを透過しにくくなる。特に、優れた機械特性を有し、緻密な膜を積層してなる反射防止層の水蒸気透過速度は、ほぼゼロに近く、優れた水蒸気バリア性能を示す。特に、スパッタで形成された薄膜は、緻密な薄膜であるため、水蒸気バリア性能の高い薄膜となる。
【００５０】
このとき、反射防止層の水蒸気バリア性能が高すぎると、反射防止フィルム内部の水分が外部への逃げ道をなくし、反射防止フィルム内部に滞り、耐久性を低下させる一要因となる。したがって、環境耐久性を必要とする用途においては、反射防止フィルム全体の水蒸気透過速度を適度に速めるように性能を改善する必要がある。
【００５１】
本発明の反射防止フィルムは、適度な透湿性を保持し、かつ、良好な密着性を有するために、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上であることが好ましく、３５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上２５０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることがさらに好ましい。水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上とすることにより、高い耐久性を備える反射防止フィルムとすることができる。
【００５２】
なお、本発明の反射防止層にクラックが発生するまでの歪みＥＡＲが０．６５％以上１．１０％以下の範囲内としたときにあっては、反射防止層をポーラスな膜とすることができるため、反射防止フィルムの温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過度が、２０ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上とすることが可能となる。
【００５３】
最後に、必要に応じて、反射防止層の上に最表面層として防汚層を設けても良い。防汚層は、反応性官能基と結合している珪素原子を２つ以上有するフッ素含有珪素化合物から得られた層である。本発明における反応性官能基とは、反射防止層の最上層と反応し、結合しうる基を意味する。また、フッ素含有珪素化合物の反応性官能基同士を反応させることにより形成される層である。防汚層はドライコーティング法、ウェットコーティング法のいずれでも形成可能である。
【００５４】
以上により本発明の反射防止フィルムは作製される。なお、本発明の反射防止フィルムは、図１、図２に限定されるものではない。本発明の反射防止フィルムは必要に応じて他の機能層を設けることができる。他の機能層としては、例えば、帯電防止層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等を挙げることができる。
【００５５】
本発明の反射防止フィルムは、反射防止層形成面と反対側に偏光層、透明基材フィルムを設けることにより偏光板とすることができる。このとき、偏光層としては、ヨウ素により染色したポリビニルアルコールフィルムを用いることができる。また、もう一方の透明基材フィルムとしては、トリアセチルセルロースフィルムを好適に用いることができる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を実施例および比較例により本発明をさらに説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５７】
［実施例１］
透明基材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用い、紫外線硬化型アクリル系樹脂を塗布し、乾燥・紫外線硬化させて５μｍのハードコート層を設けた。得られた透明基材上にハードコート層を備えるフィルムを、４０℃の１．５Ｎ−ＮａＯＨ溶液にフィルムを２分間浸漬し、水洗し乾燥し、アルカリ処理をおこなった。次に、表面をアルカリ処理を施したハードコート層上に、グロープラズマ処理を施し、プライマー層として、スパッタリング法にて、ＳｉＯ層を膜厚３ｎｍで成膜した。さらに、高屈折率材料としてＮｂ２Ｏ５、低屈折率材料としてＳｉＯ２を用い、スパッタリング法にてハードコート側からＮｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２を順に成膜し、反射防止層を形成した。このとき、各層の膜厚はハードコート層側から順に１５ｎｍ（Ｎｂ２Ｏ５）／２５ｎｍ（ＳｉＯ２）／１０５ｎｍ（Ｎｂ２Ｏ５）／８５ｎｍ（ＳｉＯ２）とした。また、反射防止層を成膜する際の成膜圧力条件を０．８Ｐａとした。以上により反射防止層を作製した。
さらに、作製した反射防止フィルムの反射防止層が形成されている面と反対側の面に、ヨウ素により染色した厚さ２５μｍのポリビニルアルコールフィルム、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースを貼り合わせ、反射防止層を備える偏光板作製した。
【００５８】
［実施例２］
実施例１の反射防止層の成膜圧力条件を、１．２Ｐａと変更し、反射防止フィルム及び偏光板を作製した。
【００５９】
［比較例１］
実施例１の反射防止層の成膜圧力条件を、０．３Ｐａと変更し、反射防止フィルム及び偏光板を作製した。
【００６０】
［比較例２］
実施例１の反射防止層の成膜圧力条件を、２．２Ｐａと変更し、反射防止フィルム及び偏光板を作製した。
【００６１】
＜評価＞
実施例、比較例で得られた反射防止フィルム・偏光板を以下の方法で評価した。結果は表１に示す。
【００６２】
（１）反射率測定
実施例、比較例で得られた反射防止フィルムに対し、日立製作所製Ｕ４０００型の分光光度計を用いて反射率測定をおこなった。反射防止フィルムの反射防止層形成面と反対面側は艶消し黒塗りスプレーを塗布し裏面からの反射をカットする処理を施し、測定の際には、正反射５°ユニットを使用した。
【００６３】
（２）機械強度
実施例、比較例で得られた反射防止フィルムに対し、スチールウール＃００００を擦傷試験機に固定し、５００ｇｆの荷重をかけて、１０往復の擦傷試験を反射防止層表面に対して行い、サンプルの磨耗状態（傷本数）を目視で観測した。判定基準を以下に示す。
◎：傷無し
○：傷１０本未満
×：傷１０本以上
【００６４】
（３）耐熱性試験
実施例および比較例で得られた偏光板を、粘着フィルムを介して、ガラスに貼り付け、温度９５℃、相対湿度５％のドライ環境の条件下に設定した恒温恒湿槽内に５００時間、保持し、耐久性の評価を行った。セルロースフィルムの加水分解などの劣化の有無を、目視にて及び酢酸臭の確認及び赤外分光測定におけるカルボニル基の吸収スペクトルの変化により判断した。判定基準を以下に示す。
◎：劣化なし
○：一部劣化あり
×：劣化大
【００６５】
（４）耐湿熱性試験
実施例および比較例で得られた偏光板を、粘着フィルムを介して、ガラスに貼り付け、温度６０℃、相対湿度９５％のドライ環境の条件下に設定した恒温恒湿槽内に５００時間、保持し、耐久性の評価を行った。トリアセチルセルロースフィルムの加水分解などによる劣化の有無を、目視にて及び酢酸臭の確認及び赤外分光測定におけるカルボニル基の吸収スペクトルの変化により判断した。判定基準を以下に示す。
◎：劣化なし
○：一部劣化あり
×：劣化大
【００６６】
（５）外観不良の確認
実施例、比較例で得られた偏光板に対し、１ｍ□に断裁し、蛍光灯（３波長型昼白光）をフィルムに透過させ、外観不良の数を確認した。
【００６７】
（６）水蒸気透過度
実施例、比較例で得られた反射防止フィルムにおいて、温度４０℃、相対湿度９０％Ｒｈの環境下における、水蒸気透過度を測定した。水蒸気透過度の測定は、ＪＩＳ  Ｚ０２０８に順ずる方法を用いて測定した。
【００６８】
（７）算術平均粗さ測定
実施例、比較例で得られた反射防止フィルムについて、反射防止層形成面表面の算術平均粗さ測定（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１）を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）Ｎａｎｏｓｃｏｐｅ３ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｓｔｕｒｍｅｎｔｓ社）を用いて行った。測定エリアは、１μｍ×１μｍとした。
【００６９】
（８）引っ張り試験（クラック発生までの歪み測定）
実施例、比較例で得られた反射防止フィルムを長さ２５ｍｍ、幅２ｍｍに切り出しサンプル片を作製した。温度２３±３℃、湿度５５±５％に温湿度管理された部屋の中で、０．３ｍｍ／ｍｉｎ一定の速度にて、サンプル片を長さ方向に引っ張り、引っ張り試験をおこなった。このとき、ハードコート層、反射防止層のクラックの発生は、それぞれ、対物５００倍、１０倍の光学顕微鏡にて観察をおこなうことにより判断した。クラックが発生するまでの時間から、変位長さを調べ、歪みＥＡＲ、ＥＨＣを求めた。なお、（実施例１）と同様にトリアセチルセルロースフィルムにハードコート層を形成したフィルム、すなわち、反射防止層を設けないフィルムについて、ハードコート層にクラックが発生するまでの歪みＥＨＣを測定したところ、３．１０％であった。
【００７０】
【表１】
2009075417.tif 000003
【００７１】
比較例１で作製した反射防止フィルム及び反射防止フィルムを備える偏光板に関しては、光学特性、機械特性は優れているものの、外観不良の数が非常に多く、更に環境耐久性も劣る。また、比較例２で作製した反射防止フィルム及び反射防止フィルムを備える偏光板に関しては、外観不良もなく、優れた環境耐久性を有しているものの、機械特性が劣っており反射防止フィルムとして適さないことが確認できる。これに対し、実施例１、２で作製した反射防止フィルム及び反射防止フィルムを備える偏光板においては、偏光板化した際に外観不良がほとんどなく、収率が良いことが確認でき、さらに、反射率０．２％以下の極めて低い反射防止機能を持ち、優れた機械特性、優れた環境耐久性を有していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は本発明の反射防止フィルムの断面模式図である。
【図２】図２は本発明の反射防止フィルムの別の態様の断面模式図である。
【図３】図３は本発明の偏光板の断面模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１      透明基材フィルム
２      ハードコート層
３      反射防止層
４      プライマー層
５      防汚層
６      透明基材フィルム
７      偏光層
１００  反射防止フィルム
１０１  偏光板
【図１】
2009075417.tif 000004
【図２】
2009075417.tif 000005
【図３】
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