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技術 反射防止層用保護フィルム及び反射防止層付き光学部材

出願人 日東電工株式会社
発明者 井上剛奥村和人山田敦
出願日 2003年1月30日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2003-021601
公開日 2004年8月19日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2004-231780
状態 特許登録済
技術分野 光学要素の表面処理 接着テープ 接着剤、接着方法
主要キーワード 特定厚み 加圧ムラ 熱溶融液 架橋構造化 機能性フィラー 電気的処理 表面部材 曲面追従性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年8月19日)のものです。
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課題

加圧処理などが行われる場合でも、反射防止層の表面を変形させることなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有する反射防止層用保護フィルム、並びに当該保護フィルムを反射防止層の表面に貼着してある反射防止層付き光学部材を提供する。

解決手段

厚みが15μm以下の粘着剤層基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、評価用反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下である反射防止層用保護フィルム。

概要

背景

反射防止フィルター(AR(Anti−reflection)フィルター)は、LCD、PDP、CRTなど各種ディスプレイ光反射防止機能を付与する重要な材料であり、特に反射防止フィルターの反射防止層は、その機能を発現させる上で、非常に重要である。通常、反射防止層は反射防止フィルターの最表面に設けられるため、反射防止層は最終製品で使用されるまで保護フィルムにより保護されているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。

概要

加圧処理などが行われる場合でも、反射防止層の表面を変形させることなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有する反射防止層用保護フィルム、並びに当該保護フィルムを反射防止層の表面に貼着してある反射防止層付き光学部材を提供する。厚みが15μm以下の粘着剤層基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、評価用反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下である反射防止層用保護フィルム。 なし

目的

本発明の目的は、加圧処理などが行われる場合でも、反射防止層の表面を変形させることなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有する反射防止層用保護フィルム、並びに当該保護フィルムを反射防止層の表面に貼着してある反射防止層付き光学部材を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

厚みが15μm以下の粘着剤層基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、評価用反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下である反射防止層用保護フィルム

請求項2

前記粘着剤層がアクリル系粘着剤を含有する請求項1記載の反射防止層用保護フィルム。

請求項3

前記基材フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムからなる請求項1又は2に記載の反射防止層用保護フィルム。

請求項4

最表面に反射防止層を設けた光学部材の表面に保護フィルムを貼着してある反射防止層付き光学部材において、前記保護フィルムは、厚みが15μm以下の粘着剤層を基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、前記反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下であることを特徴とする反射防止層付き光学部材。

請求項5

前記光学部材が反射防止フィルターである請求項4記載の反射防止層付き光学部材。

技術分野

0001

本発明は、反射防止フィルター等の反射防止層付き光学部材反射防止層を保護するための反射防止層用保護フィルム、及び当該保護フィルムを反射防止層の表面に貼着してある反射防止層付き光学部材に関する。

0002

反射防止フィルター(AR(Anti−reflection)フィルター)は、LCD、PDP、CRTなど各種ディスプレイ光反射防止機能を付与する重要な材料であり、特に反射防止フィルターの反射防止層は、その機能を発現させる上で、非常に重要である。通常、反射防止層は反射防止フィルターの最表面に設けられるため、反射防止層は最終製品で使用されるまで保護フィルムにより保護されているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。

0003

また、反射防止層は、反射防止フィルターに限らず、偏光板光学フィルターなどの光学部材の表面に設けられて、光学部材からの反射を防止するのに利用されている。

背景技術

0004

【特許文献1】
特開2001−262088号公報(第2頁、図1)

0005

しかしながら、一般的な保護フィルムを使用した場合、反射防止フィルターの加工時に加熱・加圧処理をされる場合や、長期間、特に温度変化のあるような条件で保管された場合に、反射防止層が変形する場合があった。このような反射防止層のゆがみによって、実使用において光反射防止機能を損なうという問題があった。この現象は、特に加圧処理などを行う場合に顕著に発生する。

0006

また最近はLCD、PDPなど大画面化への要求が大きく、大型の反射防止フィルター等からの保護フィルムの剥離作業性が重要視されている。

発明が解決しようとする課題

0007

そこで、本発明の目的は、加圧処理などが行われる場合でも、反射防止層の表面を変形させることなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有する反射防止層用保護フィルム、並びに当該保護フィルムを反射防止層の表面に貼着してある反射防止層付き光学部材を提供することにある。

0008

本発明者らは鋭意研究する中で、特定厚み以下の粘着剤層を設けた保護フィルムの熱収縮率を小さくしながら、反射防止層の表面に対する高速剥離時の粘着力と低速剥離時の粘着力との比を2.0以下とすることにより、反射防止層の表面を変形することなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有することを見出し、本発明に至った。

0009

即ち、本発明の反射防止層用保護フィルムは、厚みが15μm以下の粘着剤層を基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、評価用反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下であることを特徴とする。本発明において、収縮率および粘着力の比などの物性は、具体的には実施例に記載された測定方法により測定される値である。

0010

上記において、粘着剤層がアクリル系粘着剤を含有することが好ましい。アクリル系粘着剤は、主ポリマーモノマー成分の変更によって粘着力の制御が行い易く、接着性と剥離性のバランスを良好に制御し易い。

0011

また、基材フィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムからなることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、120℃付近での収縮率が小さく、粘着剤層の形成も容易に行え、コスト的にも有利となる。

0012

一方、本発明の反射防止層付き光学部材は、最表面に反射防止層を設けた光学部材の表面に保護フィルムを貼着してある反射防止層付き光学部材において、前記保護フィルムは、厚みが15μm以下の粘着剤層を基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、前記反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下であることを特徴とする。

課題を解決するための手段

0013

上記において、前記光学部材が反射防止フィルターであることが好ましい。反射防止フィルターは、特に、加工時に加熱・加圧処理をされる場合が多く、反射防止層の変形による問題が生じ易かったところ、上記のような保護フィルムを使用することによって、反射防止層の表面を変形させることなく良好な状態を維持でき、また大画面化に対応した良好な剥離性を有する反射防止フィルターとすることができる。

0014

本発明の保護フィルムは、厚みが15μm以下の粘着剤層を基材フィルムに設けてあり、粘着剤層の厚みは、好ましくは2〜10μmである。ここで粘着剤層の厚みが15μmを超える場合には、加圧処理等行う場合に加圧ムラが発生し、その結果、反射防止層が変形する場合がある。

0015

本発明の保護フィルムは、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であり、好ましくは収縮率が1%以下、より好ましくは0.5%以下である。120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%を超える場合には、フィルムの加圧処理等行う場合にフィルムの収縮応力が発生し、その結果、反射防止層が変形する場合がある。

0016

また、本発明の保護フィルムは、評価用反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下であり、好ましくは1.5以下である。粘着力との比が2.0を超える場合には、保護フィルムの剥離作業性が困難になる。

0017

粘着剤層の主ポリマーとしては、接着性と剥離性のバランスを得るという点から、アクリル系ポリマーが良好である。ここで用いられるアクリル系ポリマーについては、炭素数が1〜18までのアルキル基を有する(メタアクリル酸エステルなどのモノマーや共重合性改質モノマーを1種または2種以上溶液重合乳化重合など適宣の方式で単独重合または共重合したものである。

0018

なお前記した(メタ)アクリル酸エステルや共重合性改質モノマーの具体例としては、ブチル基や2−エチルヘキシル基、イソオクチル基イソノニル基、エチル基メチル基等のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル酢酸ビニルスチレン、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸ビニルピロリドングリシジル基ジメチルアミノエチル基やヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミドビニルアミンアリルアミンエチレンイミンなどの改質モノマーなどがあげられる。

0019

なお上記アクリル系ポリマーについては、そのまま粘着剤ベースポリマーとして用いることもできるが、通常は粘着剤の凝集力を向上させる目的で架橋剤を配合して用いる。アクリル系ポリマーの架橋構造化は、アクリル系ポリマーを合成する際に内部架橋剤として多官能(メタ)アクリレートなどを添加するか、あるいはアクリル系ポリマーを合成した後に外部架橋剤として多官能のエポキシ系化合物イソシアネート系化合物などを添加することにより実施できる。その他、放射線照射による架橋処理を施してもよい。これらの中でも、架橋構造を形成する好ましい方法は、外部架橋剤として多官能性エポキシ化合物多官能性イソシアネート化合物を配合する方法である。なお、ここでいう多官能性とは2官能性以上を意味する。

0020

多官能性エポキシ化合物には、分子中に2個以上のエポキシ基を有する種々の化合物が含まれ、その代表的な例として、例えば、ソルビトールテトラグリシジルエーテルトリメチロールプロパングリシジルエーテル、テトラグリシジル−1,3−ビスアミメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル−m−キシレンジアミントリグリシジル−p−アミノエノールなどがある。また、多官能イソシアネート化合物には、分子中に2個以上のイソシアネート基を有する種々の化合物が含まれ、その代表的な例として、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートトリレンジイソシアネートヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。

0021

これらの架橋剤は単独で又は2種以上を組み合わせて使用でき、その使用量は、アクリル系ポリマーの組成や分子量などに応じて適宜選択できる。その際、反応を促進させるために、粘着剤に通常用いられるジブチルズラレートなどの架橋触媒を加えるようにしてもよい。また、粘着剤には、必要に応じて、粘着性付与剤充填剤顔料着色剤酸化防止剤などの慣用添加剤を配合してもよい。

0022

本発明において、反射防止層の表面に対する高速剥離時の粘着力と低速剥離時の粘着力との比を2.0以下とすべく、その値を低下させる方法としては、粘着剤層の厚みを小さくする方法、粘着剤を構成するアクリル系ポリマーの組成として高ガラス転位点(Tg)のモノマーを共重合させる方法、架橋密度を高くする方法などが挙げられる。

0023

基材フィルムとしては、保護フィルムとしての熱収縮率を制御する関係よりポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミドポリカーボネートポリテトラフルオロエチレンPTFE)等の熱可塑性フィルムが好適であり、さらには透明性やフィッシュアイ等の点よりPETフィルムが好ましい。また、熱収縮率を小さくする上で、未延伸又は低延伸タイプの樹脂フィルムや、融点又はガラス転位点の高い材料を使用するのが有利である。その厚みは特に制限はないが、剥離性と曲面追従性の観点から好ましくは10〜80μm、さらに好ましくは20〜60μmである。

0024

また基材フィルム表面には、粘着剤層との投錨性を上げるなど必要に応じて、コロナ処理スパッタリング処理など電気的処理を行ってもよい。また帯電防止効果を付与させるための帯電防止剤塗布や粘着剤層との投錨性をあげるための下塗剤塗布処理なども、必要に応じて行ってよい。

0025

保護フィルムの形成は例えば、粘着剤層形成材溶剤による溶液熱溶融液を基材フィルムに塗布する方法や、それに準じセパレータ上に塗布形成した粘着剤層を基材フィルムに移着する方法、粘着剤層形成材を基材フィルム上に押出成形塗布する方法、基材フィルム上に粘着剤層をラミネートする方法などの、公知の接着シート形成方法に準じて行うことができる。粘着剤は必要に応じて、使用に供されるまでの間、セパレータなどを仮着して保護される。

0026

一方、本発明の反射防止層付き光学部材は、以上のような本発明の保護フィルムを、最表面に反射防止層を設けた光学部材の表面に貼着したものである。即ち、貼着した保護フィルムは、厚みが15μm以下の粘着剤層を基材フィルムに設けてあり、120℃で1時間加熱後の収縮率が1.5%以下であると共に、前記反射防止層の表面に対する引張速度30m/minでの剥離時の粘着力と引張速度0.3m/minでの剥離時の粘着力との比(高速剥離/低速剥離)が2.0以下であることを特徴とする。

0027

反射防止層を設けた光学部材としては、反射防止層が設けられる従来公知の光学部材であれば何れでもよく、例えば反射防止フィルターの他、偏光子透明保護層が設けられた偏光板、偏光板に他の光学素子光学層)を積層したもの、反射板半透過板位相差板(1/2 や1/4 等の波長板を含む)、視角補償フィルム輝度向上フィルムなどに反射防止層を設けた光学部材(光学フィルター)が挙げられる。その他、液晶表示装置有機エレクトロルミネセンス装置有機EL表示装置)、プラズマディスプレイパネル(PDP)などに使用される表面部材に反射防止層を設けたものであってもよい。

0028

本発明の光学部材としては、上記光学部材のうち、反射防止フィルターであることが好ましい。反射防止フィルターは、透明基板の最表面に反射防止層が設けられており、透明基板と反射防止層との間には、必要に応じて高屈折率の透明樹脂層が設けられる。透明樹脂層の表面は光散乱効果を得るために凹凸を形成してもよい。凹凸を形成する場合、微粒子等が含有されるが、透明樹脂層には、屈折率を制御するための機能性フィラーを適宜に含有することができる。反射防止フィルターとしては、透明基板に高屈折率の透明樹脂層と低屈折率の反射防止層とが設けられたものが一般的である。

0029

透明基板としては、ポリエステル系ポリマーセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマーオレフィン系ポリマーアミド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。透明基板の厚さは、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。

0030

透明樹脂層を構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、紫外線硬化型樹脂が好適である。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。

0031

透明樹脂層の屈折率は1.49〜1.72になるように調整するのが好ましい。また透明樹脂層の屈折率は、透明基板の屈折率より高く、反射防止層の屈折率が透明基板の屈折率より低いことが好ましい。反射率の観点から透明樹脂層には高屈折率が求められ、反射防止層にはより低い屈折率が求められる。透明樹脂層の厚さは特に制限されないが、20μm以下、特に1〜10μmとするのが好ましい。

0032

反射防止層の屈折率は1.30〜1.48になるように調整するのが好ましい。低屈折率材料は透明樹脂層よりも屈折率の低いものであれば特に制限されない。低屈折率層材料としては、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含有化合物を用いることができる。反射防止層は、シロキサン骨格を含むことが耐擦傷性の面から好ましく、低屈折率材料としては、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。反射防止層の厚さは特に制限されないが、0.05〜0.3μm程度、特に0.1〜0.3μmとするのが好ましい。反射率低減の観点より、通常、厚み(nm)×屈折率の値が140nm程度となるように設定するのが好ましい。

0033

【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

0034

(1)収縮率
得られた保護フィルムをオートクレーブにて120℃で1時間加熱し、その前後の縦(長手)方向の寸法を計測して収縮率を算出した。

0035

(2)粘着力の比
反射防止偏光板(ARC150T,日東電工(株)製)の反射防止層(これが評価用反射防止層に相当する)の表面に対する高速剥離時の粘着力と低速剥離時の粘着力との比を次のようにして求めた。反射防止偏光板の反射防止層の表面に線圧:78N/cm、速度0.3m/minの条件で保護フィルムをラミネートし、30分後の低速粘着力(引張速度:0.3m/min)および高速粘着力(30m/min)を測定(180°ピール)し、高速粘着力の値を低速粘着力の値で割って算出した。

0036

(3)保護フィルムの剥離感および反射防止層表面の外観
反射防止偏光板(ARC150T,日東電工(株)製)の反射防止層表面に、保護フィルムを線圧:78N/cmでラミネータ圧着することにより貼付し、オートクレーブを用いて110℃で500kPaの条件で1時間加圧処理を行い、室温で2時間放置後に保護フィルムを剥離して、保護フィルムの剥離感を調べ、反射防止層表面の外観(ゆがみ)を目視にて確認した。

0037

実施例1
常用の方法を用いて、アクリル酸2−エチルヘキシル(55重量部)、酢酸ビニル(45重量部)、アクリル酸(3重量部)からなるアクリル系ポリマーの20重量%トルエン溶液を準備した。そこにアクリル系ポリマー100重量部に対して、エポキシ系架橋剤テトラッドC、三菱化学製)を2重量部配合し、38μmのPETフィルム(三菱化学ポリエステル製,T100)に乾燥後粘着剤層の厚みが5μmとなるように塗布し、130℃で1分間乾燥して保護フィルムを得た。

0038

実施例2
乾燥後の粘着剤層の厚みが10μmであること以外は実施例1に準じて保護フィルムを得た。

0039

比較例1
乾燥後の粘着剤層の厚みが20μmであること以外は実施例1に準じて保護フィルムを得た。

0040

比較例2
常用の方法を用いて、アクリル酸2−エチルヘキシル(100重量部)、アクリル酸ヒドロキシエチル(4重量部)からなるアクリル系ポリマーの20重量%トルエン溶液を準備した。そこにアクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL、日本ポリウレタン製)を3.5重量部、反応触媒(OL−1、東京ファインケミカル製)0.05重量部配合し、38μmのPETフィルム(三菱化学ポリエステル製,T100)に乾燥後粘着剤層の厚みが10μmとなるように塗布し、130℃で1分間乾燥して保護フィルムを得た。

0041

比較例3
38μmのPETフィルムに替えて、40μmのPPフィルム(二化学製,FBS)を用い接着剤乾燥条件を80℃×3分間にすること以外は実施例1に準じて保護フィルムを得た。

0042

以上で得られた保護フィルムを用いて前述の各評価を行った。その結果を表1に示す。

発明を実施するための最良の形態

0043

【表1】
表1の結果が示すように、実施例の保護フィルムでは反射防止層のゆがみもなく、剥離性も良好であった。これに対して、粘着剤層の厚みが厚すぎる比較例1では、反射防止層のゆがみが生じ、粘着力比が大きすぎる比較例2では、剥離性が悪く、収縮率が大きすぎる比較例3では、反射防止層のゆがみが生じた。

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