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技術 反射防止フィルム、表示装置及び表示装置の反射防止フィルムの選択方法

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 島津知彦篠原誠司中村啓志
出願日 2015年9月25日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2015-188119
公開日 2016年5月9日 (4年9ヶ月経過) 公開番号 2016-071369
状態 特許登録済
技術分野 液晶4(光学部材との組合せ) 光学要素の表面処理 位置入力装置 要素組合せによる可変情報用表示装置1
主要キーワード 積分球分光光度 基本態様 ライトトラップ 反射光度 拡散分布 中空状粒子 超音波式タッチパネル 照射ポイント
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(2016年5月9日)のものです。
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図面 (2)

課題

超高精細表示素子を用いた場合において、表示装置表面の反射を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止しつつ、白化を抑制し得る反射防止フィルムを提供する。

解決手段

透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有する反射防止フィルムであって、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子用の反射防止フィルム。(拡散光線反射率及び全光線反射率の測定) 反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

概要

背景

近年、地上デジタル放送への移行等に伴い、超高精細画像表示が可能な表示装置の開発が進んでいる。このような超高精細の表示装置の画像品質を損なわないために、表示装置の表面には外光の映り込みを防止する性能が求められる。
外光の映り込みを防止する手段としては、主に、表面を凹凸にして正反射光を低減するアンチグレア処理と、多層薄膜干渉作用により反射率を低減する反射防止処理が挙げられる。近年では、映像の高級感を出しやすい反射防止処理が主流となっている。

多層薄膜は薄膜を重ねれば重ねるほど反射率を低減できるが、費用対効果の観点から、コーティングによる2層ないしは3層構造のものが多い。このような反射防止フィルムとしては、例えば特許文献1のものが挙げられる。

また、近年、2層ないしは3層構造の反射防止フィルムでも、超高精細の表示装置の画像品質を損なわないために、反射率0.5%以下の超低反射率品が求められている。
しかし、超低反射率の反射防止フィルムは、汎用的に行われている裏面を黒化処理した際の反射防止評価では良好な視認性を示すものの、超高精細の表示装置に組み込んだ場合に白化を生じる場合があった。該白化は、光学フィルムの分野で汎用的な評価であるヘイズでは検知できなかった。言い換えると、該白化は、白さのレベルとしては低く、通常の使用環境では人間が認識しにくい程度の白さである。しかし、超高精細の表示装置に超低反射率の反射防止フィルムを組み込んだ際に、注意深く観察することによって白さが認識される場合があった。

概要

超高精細の表示素子を用いた場合において、表示装置表面の反射を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止しつつ、白化を抑制し得る反射防止フィルムを提供する。透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有する反射防止フィルムであって、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子用の反射防止フィルム。(拡散光線反射率及び全光線反射率の測定) 反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。なし

目的

本発明は、超高精細の表示素子を用いた場合において、表示装置表面の反射を抑制しつつ、白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止し得る反射防止フィルム、及び表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有する反射防止フィルムであって、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子用の反射防止フィルム。(拡散光線反射率の測定)反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

請求項2

全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子上に反射防止フィルムを有してなり、該反射防止フィルムは透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有し、かつ該反射防止フィルムは下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である表示装置。(拡散光線反射率の測定)反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

請求項3

前記反射防止フィルムは、前記拡散光線反射率(RSCE)と、下記の条件により測定される全光線反射率(RSCI)との比[RSCE/RSCI]が0.32以下である請求項2に記載の表示装置。(全光線反射率の測定)反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の全光線反射率(RSCI)を測定する。

請求項4

前記反射防止フィルムは下記の条件により測定される反射率Y値が0.5%以下である請求項2又は3に記載の表示装置。(反射防止フィルムの反射率Y値の測定)反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の反射率Y値を測定する。

請求項5

前記高屈折率層が高屈折率粒子を含有してなる請求項2〜4の何れか1項に記載の表示装置。

請求項6

前記低屈折率層が低屈折率粒子を含有してなる請求項2〜5の何れか1項に記載の表示装置。

請求項7

前記表示素子の画素数が3840×2160ピクセル以上である請求項2〜6の何れか1項に記載の表示装置。

請求項8

前記表示素子上にタッチパネルを有し、該タッチパネル上に前記反射防止フィルムを有する請求項2〜7の何れか1項に記載の表示装置。

請求項9

全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子を有する表示装置の反射防止フィルムとして、透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有してなり、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である反射防止フィルムを選択する、表示装置の反射防止フィルムの選択方法。(拡散光線反射率の測定)反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

技術分野

0001

本発明は、反射防止フィルム表示装置及び表示装置の反射防止フィルムの選択方法に関する。

背景技術

0002

近年、地上デジタル放送への移行等に伴い、超高精細画像表示が可能な表示装置の開発が進んでいる。このような超高精細の表示装置の画像品質を損なわないために、表示装置の表面には外光の映り込みを防止する性能が求められる。
外光の映り込みを防止する手段としては、主に、表面を凹凸にして正反射光を低減するアンチグレア処理と、多層薄膜干渉作用により反射率を低減する反射防止処理が挙げられる。近年では、映像の高級感を出しやすい反射防止処理が主流となっている。

0003

多層薄膜は薄膜を重ねれば重ねるほど反射率を低減できるが、費用対効果の観点から、コーティングによる2層ないしは3層構造のものが多い。このような反射防止フィルムとしては、例えば特許文献1のものが挙げられる。

0004

また、近年、2層ないしは3層構造の反射防止フィルムでも、超高精細の表示装置の画像品質を損なわないために、反射率0.5%以下の超低反射率品が求められている。
しかし、超低反射率の反射防止フィルムは、汎用的に行われている裏面を黒化処理した際の反射防止評価では良好な視認性を示すものの、超高精細の表示装置に組み込んだ場合に白化を生じる場合があった。該白化は、光学フィルムの分野で汎用的な評価であるヘイズでは検知できなかった。言い換えると、該白化は、白さのレベルとしては低く、通常の使用環境では人間が認識しにくい程度の白さである。しかし、超高精細の表示装置に超低反射率の反射防止フィルムを組み込んだ際に、注意深く観察することによって白さが認識される場合があった。

先行技術

0005

特開2010−152311号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、超高精細の表示素子を用いた場合において、表示装置表面の反射を抑制しつつ、白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止し得る反射防止フィルム、及び表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、超高精細の表示素子を用いた表示装置の表面の反射を抑制しつつ、白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることがない反射防止フィルムを効率よく選択する反射防止フィルムの選択方法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

0007

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究し、まず、近年の超高精細化された表示装置は、(1)表示素子を構成する透明電極密度を増加しており、表示素子の反射率が増加していること、(2)超低反射率化された反射防止フィルムは、ヘイズでは検知できない光拡散が生じていること、(3)反射防止フィルムが超低反射である場合、拡散による白化が目立ちやすいという知見を得た。
そして、本発明者らはさらに鋭意研究した結果、表示素子の反射率の増加により、表示装置に入射した外光のうち反射光となって視認者側に戻る割合が増加し、増加した反射光が、光拡散を生じる反射防止フィルムを再通過することにより、光拡散の程度が大きくなり、白化の問題が生じることを見出し、上記課題を解決するに至った。

0008

上記課題を解決するために、本発明は、以下の[1]〜[9]の反射防止フィルム、表示装置及び表示装置の反射防止フィルムの選択方法を提供する。
[1]透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有する反射防止フィルムであって、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子用の反射防止フィルム。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。
[2]全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子上に反射防止フィルムを有してなり、該反射防止フィルムは透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有し、かつ該反射防止フィルムは下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である表示装置。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。
[3]前記反射防止フィルムは、前記拡散光線反射率(RSCE)と、下記の条件により測定される全光線反射率(RSCI)との比[RSCE/RSCI]が0.32以下である上記[2]に記載の表示装置。
(全光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の全光線反射率(RSCI)を測定する。
[4]前記反射防止フィルムは下記の条件により測定される反射率Y値が0.5%以下である上記[2]又は[3]に記載の表示装置。
(反射防止フィルムの反射率Y値の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の反射率Y値を測定する。
[5]前記高屈折率層が高屈折率粒子を含有してなる上記[2]〜[4]の何れかに記載の表示装置。
[6]前記低屈折率層が低屈折率粒子を含有してなる上記[2]〜[5]の何れかに記載の表示装置。
[7]前記表示素子の画素数が3840×2160ピクセル以上である上記[2]〜[6]の何れかに記載の表示装置。
[8]前記表示素子上にタッチパネルを有し、該タッチパネル上に前記反射防止フィルムを有する上記[2]〜[7]の何れかに記載の表示装置。
[9]全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子を有する表示装置の反射防止フィルムとして、透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有してなり、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である反射防止フィルムを選択する、表示装置の反射防止フィルムの選択方法。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

発明の効果

0009

本発明の反射防止フィルム及び表示装置は、表示装置表面の反射を抑制しつつ、反射率が高い超高精細の表示素子の反射光に起因する白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止できる。
また、本発明の表示装置の反射防止フィルムの選択方法は、超高精細の表示素子を用いた表示装置の表面の反射を抑制しつつ、白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることがない反射防止フィルムを効率よく選択することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の表示装置の一実施例を示す断面図である。
本発明の表示装置の他の実施例を示す断面図である。

0011

[表示装置]
本発明の表示装置は、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子上に反射防止フィルムを有してなり、該反射防止フィルムは透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有し、かつ該反射防止フィルムは下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下であるものである。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

0012

図1及び図2は、本発明の表示装置10の実施の形態を示す断面図である。図1及び図2の表示装置10は、何れも表示素子1上に、透明基材21上にハードコート層22、高屈折率層23及び低屈折率層24を有する反射防止フィルム2が配置されている。また、図2の表示装置10は、表示素子1と反射防止フィルム2との間にタッチパネル3が配置されている。
なお、図1及び図2に示すように、反射防止フィルム2は、透明基材21側の面が液晶表示素子1側を向くようにして表示素子1上に設置する。また、図1及び図2に示すように、反射防止フィルム2は、表示装置10の最表面で用いることが好ましい。

0013

<表示素子>
本発明の表示装置を構成する表示素子としては、液晶表示素子、プラズマ表示素子有機EL表示素子等が挙げられる。これらの表示素子は、表示素子を駆動するためのパターニングされた透明電極を有している。該透明電極は、ITO等の反射率の高い材料から形成されており、また、表示素子の超高精細化に伴って該透明電極の密度が増加していることから、表示素子の反射率も高くなってきている。本発明では、表示素子として、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上のものを用いる。表示素子の全光線反射率(RSCI)の上限は15.0%程度である。
表示素子の具体的な構成は特に制限されない。例えば液晶表示素子の場合、下部ガラス基板、下部透明電極、液晶層、上部透明電極、カラーフィルター及び上部ガラス基板を順に有する基本構成からなり、超高精細の液晶表示素子では、該下部透明電極及び上部透明電極が高密度にパターニングされている。

0014

全光線反射率(RSCI)は、積分球を用いて表示素子表面にあらゆる方向から光を与え、ライトトラップを閉じて正反射方向を含む全ての反射光を測定し、該測定値から算出される反射率である。一方、後述する拡散光線反射率(RSCE)は、積分球を用いてサンプル表面にあらゆる方向から光を与え、正反射方向に相当するライトトラップを開放して、ライトトラップから抜ける反射光以外の反射光を測定し、該測定値から算出される反射率である。代表的なRSCE及びRSCIの測定装置は、受光器の位置はサンプルの法線に対して+8度であり、受光器の開口角は10度であり、ライトトラップの位置はサンプルの法線に対して−8度であり、ライトトラップのカバー範囲は10度である。このような受光器としては、コニカミノルタ株式会社製の商品名CM−2002が挙げられる。表示素子のRSCIは実施例に記載の方法で測定することができる。

0015

表示素子は、画素数が3840×2160ピクセル以上のいわゆる4K解像度以上の解像度を有するものが好ましい。4K解像度以上の超高精細の表示素子は、表示素子を構成する透明電極の密度が高いために反射率が高くなり、反射光を原因とする反射防止フィルムの白化が生じやすい。また、このような超高精細の表示素子は、1ピクセルあたりの光量が少ないことから、白化による影響を受けやすい。このため、4K解像度以上の解像度を有する表示素子は、本発明の効果を発揮しやすい点で好適である。
なお、4K解像度以上の表示素子としては、画素数が3840×2160ピクセルのもの、画素数が4096×2160ピクセルのもの等が挙げられる。4K解像度以上の表示素子の画面サイズは、通常、対角40〜85インチ程度である。
また、画素数が3840×2160ピクセル未満であっても、画素密度が250ppi以上の表示素子は、本発明の効果を発揮しやすい点で好適である。

0016

全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子上に、通常の超低反射率の反射防止フィルムを設置した際に白化を生じる理由は以下のように考えられる。
まず、2層構造ないしは3層構造の多層薄膜からなる反射防止フィルムは、低屈折率層の屈折率を低くしつつ、高屈折率層の屈折率を高くすることにより、反射率を低下できる傾向にある。高屈折率層の屈折率を高くするためには、高屈折率層に高屈折粒子を多量に含有させることが有効である。高屈折率粒子は、高屈折率層中で凝集せずに分散し、小さい平均粒子径を保持していれば、該粒子による光拡散は拡散分布の裾が広がらないため白化が抑制される。しかし、近年は帯電防止性を付与するために、高屈折率粒子として導電性粒子を用いることがあり、その場合、導電性粒子を凝集させてネットワーク化した方が帯電防止性を発現させやすいため、過度な分散を行わない場合がある。また、そもそも高屈折率粒子を多量に用いた場合、均一な分散は難しくなり、高屈折率粒子は凝集する傾向がある。そして、凝集粒子粒子径が増加すれば増加する程、凝集粒子による拡散光は拡散分布の裾が広がる。その一方、超低反射の反射防止フィルムの表面反射率Y値は低いため、凝集粒子により拡散された拡散分布の裾が目立ち、白化が認識されることになる。特に、表示素子の全光線反射率(RSCI)が4.0%以上で表示素子からの反射光が多くなる場合に、凝集粒子の光拡散による白化の問題が顕著となる。

0017

<反射防止フィルム>
本発明の表示装置を構成する反射防止フィルムは、透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有してなるものである。高屈折率層及び低屈折率層は、多層薄膜の光学干渉機能により反射防止機能を付与する役割を有する。反射防止フィルムは、さらに中屈折率層を設ける等して3層以上の多層薄膜の光学干渉機能による反射防止機能を付与してもよいが、費用対効果の観点で、多層薄膜は高屈折率層及び低屈折率層の2層構造であることが好ましい。

0018

また、本発明の表示装置を構成する反射防止フィルムは、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下であるものを用いる。
(拡散光線反射率及び全光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。
透明粘着剤の屈折率は、透明基材及び黒色板の屈折率との屈折率差が0.05以内のものを用いる。なお、該屈折率の好適な条件は、後述するRSCI及びY値の測定においても同様である。
反射防止フィルムの拡散光線反射率(RSCE)、全光線反射率(RSCI)及び反射率Y値は、より詳しくは実施例に記載の方法で測定できる。

0019

全光線反射率(RSCI)が正反射方向を含む全ての反射光から算出される反射率であるのに対して、拡散光線反射率(RSCE)は、正反射方向の反射光を除外した反射光から算出される反射率である。反射防止フィルムは表面が略平滑であり、正反射光に比べて拡散反射光の割合は小さい。このため、全反射光から正反射光を除いたRSCEは、ごく少ない成分である拡散反射光を表すのに適したパラメータであると言える。
全光線反射率(RSCI)の高い表示素子上にRSCEが0.12%を超える反射防止フィルムを設置すると、表示素子で反射した反射光が反射防止フィルムを再通過する際に、反射防止フィルム中の拡散成分により拡散され、白化として認識されてしまう。特に、超低反射の反射防止フィルムの表面反射率Y値は低いため、反射防止フィルム中で拡散された拡散光が目立ち、白化が認識されることになる。
RSCEは0.11%以下であることが好ましい。また、RSCEの下限は特に限定されないが、0.05%程度である。

0020

反射防止フィルムは、RSCEと、下記条件により測定される全光線反射率(RSCI)との比[RSCE/RSCI]が0.32以下であることが好ましく、0.30以下であることがより好ましく、0.25以下であることがさらに好ましい。
(全光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の全光線反射率(RSCI)を測定する。
反射防止フィルムのRSCE/RSCIが0.32以下であることは、正反射光よりも拡散反射光の割合が少ないことを意味する。このため、RSCEが本発明の条件を満たしつつ、RSCE/RSCIを0.32以下とすることにより、拡散反射光をより目立ちにくくすることができる(白化をより認識しにくくできる)。なお、正反射光を必要以上に増やさない観点から、RSCE/RSCIは0.10以上であることが好ましい。

0021

また、本発明では、反射防止フィルムのRSCE/(RSCI−RSCE)が0.50以下であることが好ましく、0.40以下であることがより好ましく、0.30以下であることがさらに好ましい。
RSCE/(RSCI−RSCE)が0.50以下であることは、正反射光よりも拡散反射光の割合が少ないことを意味する。このため、RSCEが本発明の条件を満たしつつ、RSCE/(RSCI−RSCE)を0.50以下とすることにより、拡散反射光をより目立ちにくくすることができる(白化をより認識しにくくできる)。なお、正反射光を必要以上に増やさない観点から、RSCE/(RSCI−RSCE)は0.10以上であることが好ましい。

0022

本発明において反射防止フィルムのRSCIの値は特に制限されないが、正反射光を必要以上に増やさない観点から、RSCIは、0.80%以下であることが好ましく、0.75%以下であることがより好ましく、0.70%以下であることがさらに好ましい。

0023

反射防止フィルムは超低反射率のものが好ましく、具体的には反射率Y値が0.50%以下のものが好ましく、0.45%以下のものがより好ましい。なお、反射防止フィルムの反射率Y値とは、CIE1931標準表色系のY値のことを言い、以下の方法により測定することができる。
(反射防止フィルムの反射率Y値の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の反射率Y値を測定する。

0024

反射防止フィルムは、全光線透過率(JIS K7361−1:1997)が90%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましい。また、本発明の反射防止フィルムは、ヘイズ(JISK7136:2000)が1.0%以下であることが好ましく、0.5%以下であることがより好ましく、0.3%以下であることがさらに好ましい。
全光線透過率及びヘイズを測定する際の光入射面は透明基材側である。

0025

反射防止フィルムの表面(低屈折率層側の表面)の算術平均粗さRa(JIS B0601:1994)は、10nm以下であることが好ましく、1〜8nmであることがより好ましい。また、反射防止フィルムの表面(低屈折率層側の表面)の十点平均粗さRz(JIS B0601:1994)は、160nm以下であることが好ましく、50〜155nmであることがより好ましい。
Ra、Rzが上記範囲であれば、平滑性を有し、耐擦傷性が向上する。

0026

(透明基材)
反射防止フィルムの透明基材は、一般的に反射防止フィルムの基材として用いられる透明なものであれば特に限定されないが、材料コスト生産性等の観点から、好ましくはプラスチックフィルムプラスチックシート等を、用途に応じて適宜選択することができる。

0027

プラスチックフィルム又はプラスチックシートとしては、各種の合成樹脂からなるものが挙げられる。合成樹脂としては、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)、ジアセチルセルロースアセテートブチレートセルロース、セロファン等のセルロース樹脂ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂ポリエチレンナフタレートイソフタレート共重合樹脂ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂低密度ポリエチレン樹脂線状低密度ポリエチレン樹脂を含む)、中密度ポリエチレン樹脂高密度ポリエチレン樹脂、エチレンαオレフィン共重合体ポリプロピレン樹脂ポリメチルペンテン樹脂ポリブテン樹脂エチレン−プロピレン共重合体プロピレンブテン共重合体オレフィン系熱可塑性エラストマーあるいは、これらの混合物等のポリオレフィン樹脂ポリメタアクリル酸メチル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エチル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル樹脂等のアクリル樹脂ナイロン6又はナイロン66などで代表されるポリアミド樹脂ポリスチレン樹脂ポリカーボネート樹脂ポリアリレート樹脂;又はポリイミド樹脂等が好ましく挙げられる。

0028

透明基材としては、上記したプラスチックフィルム、プラスチックシートの中から単独で、又は2種以上を選んで混合物として用いることができるが、柔軟性、強靭性、透明性などの観点から、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂がより好ましく、さらに好ましくはトリアセチルセルロース樹脂(TAC)、ポリエチレンテレフタレート樹脂である。
透明基材の厚みについては、特に制限はないが、用途に応じて適宜選択されるが、通常5〜130μmであり、耐久性ハンドリング性等を考慮すると、10〜100μmが好ましい。

0029

(ハードコート層)
透明基材と高屈折率層との間には、反射防止フィルムの耐擦傷性を向上させる目的で、ハードコート層を有することが好ましい。ここで、ハードコートとは、JIS K5600−5−4:1999で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すものをいう。
ハードコート層は、熱硬化性樹脂組成物又は電離放射線硬化性樹脂組成物等の硬化性樹脂組成物硬化物を含むことが好ましく、耐擦傷性をより良くする観点から、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことがより好ましい。

0030

熱硬化性樹脂組成物は、少なくとも熱硬化性樹脂を含む組成物であり、加熱により、硬化する樹脂組成物である。
熱硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂フェノール樹脂尿素メラミン樹脂エポキシ樹脂不飽和ポリエステル樹脂シリコーン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂組成物には、これら硬化性樹脂に、必要に応じて硬化剤が添加される。

0031

電離放射線硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性官能基を有する化合物(以下、「電離放射線硬化性化合物」ともいう)を含む組成物である。電離放射線硬化性官能基としては、(メタ)アクリロイル基ビニル基アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基オキセタニル基等が挙げられる。電離放射線硬化性化合物としては、エチレン性不飽和結合基を有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する化合物がより好ましく、中でも、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する、多官能性(メタ)アクリレート系化合物が更に好ましい。多官能性(メタ)アクリレート系化合物としては、モノマー及びオリゴマーのいずれも用いることができる。
なお、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線γ線などの電磁波、α線イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。

0032

多官能性(メタ)アクリレート系化合物のうち、2官能(メタ)アクリレート系モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートビスフェノールテトラエトキシジアクリレート、ビスフェノールAテトラプロポキシジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられる。
3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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ヘキサ(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、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレート系モノマーは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドカプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル環状アルキル芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。

0033

また、多官能性(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート等のアクリレート系重合体等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得られる。
また、好ましいエポキシ(メタ)アクリレートは、3官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、及び2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
上記電離放射線硬化性化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。

0034

電離放射線硬化性化合物が紫外線硬化性化合物である場合には、電離放射線硬化性組成物は、光重合開始剤光重合促進剤等の添加剤を含むことが好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノンベンゾフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノンミヒラーケトンベンゾインベンジルジメチルケタールベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシエステルチオキサンソン類等から選ばれる1種以上が挙げられる。これら光重合開始剤は、融点が100℃以上であることが好ましい。光重合開始剤の融点を100℃以上とすることにより、残留した光重合開始剤が透明導電膜形成時や結晶化工程の熱により昇華し、透明導電膜の低抵抗化が損なわれることを防止することができる。後述する高屈折率層及び低屈折率層で光重合開始剤を用いる際も同様である。
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合阻害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等から選ばれる1種以上が挙げられる。

0035

ハードコート層の厚みは、0.1〜100μmの範囲にあることが好ましく、0.8〜20μmの範囲がより好ましい。ハードコート層の厚みが上記範囲内にあれば、充分なハードコート性能が得られ、外部からの衝撃に対してクラック等の発生もなく割れにくくなる。
ハードコート層、並びに、後述する高屈折率層及び低屈折率層の厚みは、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡TEM)又は走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した断面の画像から20箇所の厚みを測定し、20箇所の値の平均値から算出できる。測定する膜厚がμmオーダーの場合、SEMを用いることが好ましく、nmオーダーの場合、TEM又はSTEMを用いることが好ましい。SEMの場合、加速電圧は1〜10kV、倍率は1000〜7000倍とすることが好ましく、TEM又はSTEMの場合、加速電圧は10〜30kV、倍率は5万〜30万倍とすることが好ましい。

0036

ハードコート層の屈折率は、後述する高屈折率層の屈折率より小さく、1.45〜1.70の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1.45〜1.60の範囲内である。ハードコート層の屈折率がこのような範囲にあれば、高屈折率層の屈折率の制御に困難性が生じない。また、干渉縞を抑制する観点からは、ハードコート層の屈折率と透明基材の屈折率との差を小さくすることが好ましい。
ハードコート層、並びに、後述する高屈折率層及び低屈折率層の屈折率は、例えば、反射光度計により測定した反射スペクトルと、フレネル係数を用いた多層薄膜の光学モデルから算出した反射スペクトルとのフィッティングにより算出することができる。

0037

ハードコート層は、上述した硬化性樹脂組成物、必要に応じて配合する紫外線吸収剤レベリング剤等の添加剤及び希釈溶剤によってハードコート層形成用塗布液を調製し、当該塗布液を透明基材上に従来公知の塗布方法によって塗布、乾燥、必要に応じて電離放射線を照射して硬化することにより形成することができる。

0038

(高屈折率層)
高屈折率層は、例えば、硬化性樹脂組成物及び高屈折率粒子を含む高屈折率層塗布液から形成することができる。
高屈折率層は、反射防止フィルムを超反射率化する観点からは屈折率を高くすることが好ましいが、屈折率を高くするには多量の高屈折率粒子が必要となり、高屈折粒子の凝集やネットワーク化により、白化の原因となる。このため、屈折率は1.55〜1.85とすることが好ましく、1.56〜1.70とすることがより好ましい。
また、高屈折率層の厚みは、200nm以下であることが好ましく、50〜180nmであることがより好ましい。なお、高屈折率層が後述する2層構成からなる場合、2層の合計厚みが前記値を満たすことが好ましい。
また、高屈折率層は、上記屈折率の範囲を満たす複数の層から形成してもよいが、費用対効果の観点から、2層以下が好ましい。

0039

高屈折率粒子としては、五酸化アンチモン(1.79)、酸化亜鉛(1.90)、酸化チタン(2.3〜2.7)、酸化セリウム(1.95)、スズドープ酸化インジウム(1.95〜2.00)、アンチモンドープ酸化スズ(1.75〜1.85)、酸化イットリウム(1.87)及び酸化ジルコニウム(2.10)等が挙げられる。なお、上記かっこ内は、各粒子の材料の屈折率を示す。
これら高屈折率粒子の中では、少量の添加で上記の好適な屈折率を達成する観点から、屈折率が2.0を超えるものが好ましい。また、五酸化アンチモン、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)等の導電性を有する高屈折率粒子は、プラズマ振動数が近赤外域にある自由電子を有し、該自由電子のプラズマ振動を原因として、可視光域の光も一部吸収ないしは反射され、着色の問題を生じる場合がある。このため、高屈折率粒子は非導電性のものが好ましい。
以上のことから、上記に例示した高屈折率粒子の中では、酸化チタン及び酸化ジルコニウムが好適であり、さらに耐光性等の耐久定性が高いという観点から、酸化ジルコニウムが最適である。なお、反射防止フィルムに帯電防止性を付与したい場合は、高屈折率層を後述のように2層構成として、一方の層に導電性の高屈折率粒子を含有させることが好ましい。

0040

高屈折率粒子の一次粒子の平均粒子径は、5〜200nmが好ましく、5〜100nmがより好ましく、10〜80nmがさらに好ましい。
高屈折率粒子及び後述する低屈折率粒子の一次粒子の平均粒子径は、以下の(1)〜(3)の作業により算出できる。
(1)粒子そのもの、または粒子の分散液を透明基材上に塗布乾燥させたものについて、SEM、TEMまたはSTEMの表面像撮像する。
(2)表面像から任意の10個の粒子を抽出し、個々の粒子の長径及び短径を測定し、長径及び短径の平均から個々の粒子の粒子径を算出する。なお、長径は、画面上において最も長い径とし、短径は、長径を構成する線分中点に直交する線分を引き、該直交する線分が粒子と交わる2点間の距離をいうものとする。
(3)同じサンプルの別画面の撮像において同様の作業を5回行って、合計50個分の粒子の粒子径の数平均から得られる値を平均粒子径とした。
なお、粒子の平均粒子径を算出する際において、算出する平均粒子径がμmオーダーの場合、SEMを用いることが好ましく、算出する平均粒子径がnmオーダーの場合、TEM又はSTEMを用いることが好ましい。SEMの場合、加速電圧は1〜10kV、倍率は1000〜7000倍とすることが好ましく、TEM又はSTEMの場合、加速電圧は10〜30kV、倍率は5万〜30万倍とすることが好ましい。

0041

高屈折率粒子の含有量は、高屈折率化と白化抑制のバランスの観点から、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、30〜300質量部であることが好ましく、30〜100質量部であることがより好ましく、35〜75質量部であることがさらに好ましい。

0042

高屈折率層は、高屈折粒子の過度な凝集を抑制するために、分散安定化することが好ましい。分散安定化の手段としては、例えば、ベースとなる高屈折粒子に対して、該粒子よりも表面電荷量が少ない別の高屈折率粒子を添加する手段が挙げられる。該手段によれば、該別の高屈折率粒子の周りにベースとなる高屈折率粒子が適度に集まり、ベースとなる高屈折粒子が過度に凝集することを抑制できる。また、別の分散安定化の手段として、高屈折率粒子として表面処理されたものを用いたり、高屈折率層塗布液中に分散剤を添加する手段が挙げられる。

0043

高屈折率層を形成する硬化性樹脂組成物としては、ハードコート層で例示したものと同様のものを用いることができ、電離放射線硬化性樹脂組成物が好適である。
また、高屈折率粒子の添加量を過度にすることなく上述した屈折率を得るために、屈折率の高い硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。硬化性樹脂組成物の屈折率は1.54〜1.70程度が好ましい。

0044

また、高屈折率層は、ハードコート層側に位置する高屈折率層(A)と、低屈折率層側に位置する高屈折率層(B)との2層構成としてもよい。また、その際、高屈折率層(A)の屈折率よりも高屈折率層(B)の屈折率の方を高くすることが好ましい。高屈折率層を該構成とすることにより、低屈折率層との屈折率差を大きくでき、反射率を低くできるとともに、高屈折率層とハードコート層との屈折率差を小さくでき、干渉縞の発生を抑制できる。
高屈折率層を2層構成とする場合、高屈折率層(A)の屈折率が1.55〜1.7、高屈折率層(B)の屈折率が1.6〜1.85であることが好ましい。
さらに、上記2層構成において、高屈折率層(A)及び高屈折率層(B)の一方に導電性の高屈折率粒子を含有させ、他方に非導電性の高屈折率粒子を含有させ、かつ、[導電性高屈折率粒子を含有する層の厚み<非導電性高屈折率粒子を含有する層の厚み]とすることが好ましい。当該構成とすることにより、着色の原因となり得る導電性高屈折率粒子の添加量を抑えつつ帯電防止性を付与することができる。また、導電性高屈折率粒子は、層内でネットワーク化させることにより、少ない添加量で帯電防止性を付与し、ひいては着色及び白化を抑制し得る点で好ましい。

0045

高屈折率層は、高屈折率粒子、硬化性樹脂組成物、必要に応じて配合する紫外線吸収剤やレベリング剤等の添加剤及び希釈溶剤によって高屈折率層形成用塗布液を調製し、当該塗布液をハードコート層上に従来公知の塗布方法によって塗布、乾燥、必要に応じて電離放射線を照射して硬化することにより形成することができる。

0046

(低屈折率層)
低屈折率層は、高屈折率層上に設けられる層である。
低屈折率層は、反射防止フィルムを超低反射率とするために、屈折率が1.26〜1.36であることが好ましく、1.28〜1.34であることがより好ましく、1.30〜1.32であることがさらに好ましい。
低屈折率層の屈折率を低くすれば低くするほど、高屈折率層の屈折率をそれほど高くしなくても反射防止フィルムの屈折率を低くすることができる。その一方、低屈折率層の屈折率を低くし過ぎると、低屈折率層の強度が低下する傾向にある。このため、低屈折率層の屈折率を上記範囲とすることにより、低屈折率層の強度を保ちつつ、高屈折率層の高屈折率粒子の添加量を抑えることができ、白化の抑制につながる点で好適である。
また、低屈折率層の厚みは、80〜120nmであることが好ましく、85〜110nmであることがより好ましく、90〜105nmであることがさらに好ましい。

0047

低屈折率層を形成する手法としては、ウェット法ドライ法とに大別できる。ウェット法としては、金属アルコキシド等を用いてゾルゲル法により形成する手法、フッ素樹脂のような低屈折率の樹脂を塗工して形成する手法、樹脂組成物に低屈折率粒子を含有させた低屈折率層形成用塗布液を塗工して形成する手法が挙げられる。ドライ法としては、後述する低屈折率粒子の中から所望の屈折率を有する粒子を選び、物理気相成長法又は化学気相成長法により形成する手法が挙げられる。
ウェット法は生産効率の点で優れており、本発明においては、ウェット法の中でも、樹脂組成物に低屈折率粒子を含有させた低屈折率層形成用塗布液により形成することが好ましい。

0048

低屈折率粒子は、その屈折率を低下させるため、すなわち反射防止特性を向上させる目的で、好ましく用いられ、シリカやフッ化マグネシウムなどの無機系、又は有機系のいずれであっても制限なく用いることができるが、反射防止特性をより向上させ、かつ良好な表面硬度を確保する観点から、それ自身が空隙を有する構造の粒子が好ましく用いられる。

0049

それ自身が空隙を有する構造をもつ粒子は、微細な空隙を内部に有しており、例えば、屈折率1.0の空気などの気体充填されているので、それ自身の屈折率が低いものとなっている。このような空隙を有する粒子としては、無機系、又は有機系の多孔質粒子中空粒子などが挙げられ、例えば、多孔質シリカ中空シリカ粒子、又はアクリル樹脂などが用いられた多孔質ポリマー粒子中空ポリマー粒子が挙げられる。無機系の粒子としては、特開2001−233611号公報で開示される技術を用いて調製した空隙を有するシリカ粒子が、有機系の粒子としては、特開2002−80503号公報で開示される技術を用いて調製した中空ポリマー粒子などが好ましい一例として挙げられる。上記のような空隙を有するシリカ、又は多孔質シリカは、それらの屈折率が1.18〜1.44の範囲にあり、屈折率が1.45程度である一般的なシリカ粒子よりも屈折率が低いため、低屈折率層の低屈折率化を図る観点から好ましい。

0050

中空状シリカ粒子は、低屈折率層の塗膜強度を保持しつつ、その屈折率を下げる機能を有する粒子である。本発明で用いる中空状シリカ粒子は、内部に空洞を有する構造のシリカ粒子である。中空状シリカ粒子は、シリカ粒子本来の屈折率(屈折率n=1.45程度)に比べて、内部の空洞の占有率反比例して屈折率が低下するシリカ粒子である。このため、中空状シリカ粒子の粒子全体としての屈折率は1.18〜1.44となる。

0051

中空状シリカ粒子としては、特に限定されず、例えば、外殻を有し、その内部が多孔質または空洞になっている粒子であり、特開平6−330606、特開平7−013137、特開平7−133105、特開2001−233611号公報で開示されている技術を用いて調製したシリカ粒子が挙げられる。

0052

低屈折率粒子の一次粒子の平均粒子径は、5〜200nmが好ましく、5〜100nmがより好ましく、10〜80nmがさらに好ましい。一次粒子の平均粒子径が上記範囲内にあれば、低屈折率層の透明性を損なうことがなく、良好な粒子の分散状態が得られる。特に、低屈折率粒子として中空状粒子を用い、該中空状粒子の平均粒子径が70〜80nmのものは、強度不足とならない外殻の厚みを保持しつつ空隙率を上げて屈折率を低下させることができ、かつ反射率を低くするための理想的な低屈折率層の厚み(約100nm)とのバランスにも優れる点で好適である。

0053

本発明で用いられる低屈折率粒子は、表面処理されたものが好ましい。低屈折率粒子の表面処理としては、シランカップリング剤を用いた表面処理がより好ましく、この中で、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤を用いた表面処理を行うことが好ましい。低屈折率粒子に表面処理を施すことにより、後述するバインダー樹脂との親和性が向上し、粒子の分散が均一となり、粒子同士の凝集が生じにくくなるので、凝集由来大粒子化による低屈折率層の透明化の低下や、低屈折率層形成用組成物塗布性、該組成物の塗膜強度の低下が抑制される。

0054

また、シランカップリング剤が(メタ)アクリロイル基を有した場合、該シランカップリング剤は電離放射線硬化性を有するため、後述するバインダー樹脂と容易に反応するので、低屈折率層形成用組成物の塗膜中において、低屈折率粒子がバインダー樹脂に良好に固定される。すなわち、低屈折率粒子がバインダー樹脂中で架橋剤としての機能を有することになる。これにより、該塗膜全体引き締め効果が得られ、バインダー樹脂が本来有する柔軟性を残したまま、低屈折率層に優れた表面硬度を付与することが可能となる。従って、低屈折率層がそれ自体の柔軟性をいかして変形することにより、外部衝撃に対する吸収力や、復元力を有するため、傷の発生が抑制されて、耐擦傷性に優れた高い表面硬度を有するものとなる。

0055

低屈折率粒子の表面処理において好ましく用いられるシランカップリング剤としては、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。

0056

低屈折率層における低屈折率粒子の含有量は、低屈折率層の樹脂100質量部に対して10〜250質量部が好ましく、50〜200質量部がより好ましく、100〜180質量部がさらに好ましい。低屈折率粒子の含有量が上記範囲内にあれば、良好な反射防止特性と表面硬度とが得られる。
また、低屈折率層に含まれる全低屈折率粒子に占める中空粒子及び/又は多孔質粒子の割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、80〜95質量%がさらに好ましい。

0057

低屈折率層形成用塗布液に含まれる樹脂組成物としては、まず硬化性樹脂組成物が挙げられる。硬化性樹脂組成物としては、ハードコート層で例示したものと同様のものを用いることができ、電離放射線硬化性樹脂組成物が好適である。
また、樹脂組成物として、それ自体が低屈折率性を示す含フッ素ポリマーも好ましく用いられる。含フッ素ポリマーは、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物重合体であり、防汚性及び滑り性を付与できる点で好適である。含フッ素ポリマーは、分子中に反応性基を有して硬化性樹脂組成物として機能するものが好ましく、電離放射線硬化性反応性基を有して電離放射線硬化性樹脂組成物として機能するものがより好ましい。

0058

含フッ素ポリマーとしては、低屈折率層表面の汚れをはじくだけではなく、はじいた汚れの拭取り性を付与するために、フッ素とともにケイ素を含むものが好ましく、例えば、共重合体シリコーン成分を含有させたシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体が好ましく挙げられる。この場合のシリコーン成分としては、(ポリ)ジメチルシロキサン、(ポリ)ジエチルシロキサン、(ポリ)ジフェニルシロキサン、(ポリ)メチルフェニルシロキサンアルキル変性(ポリ)ジメチルシロキサン、アゾ基含有(ポリ)ジメチルシロキサンや、ジメチルシリコーンフェニルメチルシリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フルオロシリコーンポリエーテル変性シリコーン脂肪酸エステル変性シリコーンメチル水素シリコーン、シラノール基含有シリコーンアルコキシ基含有シリコーン、フェノール基含有シリコーン、メタクリル変性シリコーン、アクリル変性シリコーンアミノ変性シリコーン、カルボン酸変性シリコーンカルビノール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーンメルカプト変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。なかでも、ジメチルシロキサン構造を有するものが好ましい。

0059

低屈折率層は、例えば、低屈折率粒子、樹脂組成物、必要に応じて配合する紫外線吸収剤やレベリング剤等の添加剤及び希釈溶剤によって低屈折率層形成用塗布液を調製し、当該塗布液を高屈折率層上に従来公知の塗布方法によって塗布、乾燥、必要に応じて電離放射線を照射して硬化することにより形成することができる。

0060

<タッチパネル>
タッチパネルは、必要に応じて表示素子と反射防止フィルムとの間に配置される。
タッチパネルとしては、静電容量式タッチパネル抵抗膜式タッチパネル光学式タッチパネル超音波式タッチパネル及び電磁誘導式タッチパネル等が挙げられる。

0061

抵抗膜式タッチパネルは、導電膜を有する上下一対の透明基板の導電膜同士が対向するようにスペーサーを介して配置されてなる構成を基本構成として、該基本構成に回路が接続されてなるものである。
静電容量式タッチパネルは、表面型及び投影型等が挙げられ、投影型が多く用いられている。投影型の静電容量式タッチパネルは、X軸電極と、該X軸電極と直交するY軸電極とを絶縁体を介して配置した基本構成に、回路が接続されてなるものである。該基本構成をより具体的に説明すると、(1)1枚の透明基板上の別々の面にX軸電極及びY軸電極を形成する態様、(2)透明基板上にX軸電極、絶縁体層、Y軸電極をこの順で形成する態様、(3)透明基板上にX軸電極を形成し、別の透明基板上にY軸電極を形成し、接着剤層等を介して積層する態様等が挙げられる。また、これら基本態様に、さらに別の透明基板を積層する態様が挙げられる。

0062

<その他の部材>
表示素子と反射防止フィルムとの間には、必要に応じて偏光フィルム位相差フィルム等のその他の部材を有していてもよい。

0063

[反射防止フィルム]
本発明の反射防止フィルムは、透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有する反射防止フィルムであって、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子に用いられるものである。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

0064

本発明の反射防止フィルムの実施の形態は、上述した本発明の表示装置における反射防止フィルムの実施の形態と同様である。

0065

[表示装置の反射防止フィルムの選択方法]
本発明の表示装置の反射防止フィルムの選択方法は、全光線反射率(RSCI)が4.0%以上の表示素子を有する表示装置の反射防止フィルムとして、透明基材上に高屈折率層及び低屈折率層を有してなり、下記の条件により測定される拡散光線反射率(RSCE)が0.12%以下である反射防止フィルムを選択するものである。
(拡散光線反射率の測定)
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、透明粘着剤を介して黒色板を貼り合わせたサンプルを作製し、該サンプルの低屈折率層側の面の拡散光線反射率(RSCE)を測定する。

0066

本発明の反射防止フィルムの選択方法を適用する表示装置は、表示素子と反射防止フィルムとの間にタッチパネルを有していてもよい。
本発明の反射防止フィルムの選択方法における表示素子、タッチパネル及び反射防止フィルムの実施の形態は、上述した本発明の表示装置における表示素子、タッチパネル及び反射防止フィルムの実施の形態と同様である。
本発明の表示装置の反射防止フィルムの選択方法は、反射率が高い超高精細の表示素子を用いた表示装置の白化を抑制しつつ、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることがない反射防止フィルムを効率よく選択することができる点で有用である。

0067

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によって何ら限定されるものではない。

0068

1.物性及び評価
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムについて、以下の測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
1−1.反射防止フィルムのRSCE及びRSCI
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、厚み25μmの透明粘着剤層(パナック社製、商品名:パナクリーンPD-S1、屈折率1.49)を介して黒色板(クラレ社製、商品名:コモグラDFA2CG502K(黒)系、全光線透過率0%、厚み2mm、屈折率1.49)を貼り合わせたサンプルを作製した。積分球分光光度計(コニカミノルタ株式会社製、商品名:CM-2002)を用い、該サンプルの低屈折率層側の面から、該サンプルの拡散光線反射率(RSCE)及び全光線反射率(RSCI)を測定した。なお、積分球分光光度計の光源はD65、受光器の位置はサンプルの法線に対して+8度であり、受光器の開口角は10度であり、ライトトラップの位置はサンプルの法線に対して−8度であり、ライトトラップのカバー範囲は10度であった。
1−2.反射防止フィルムの反射率Y値
反射防止フィルムの透明基材の高屈折率層側とは反対側の面に、厚み25μmの透明粘着剤層(パナック社製、商品名:パナクリーンPD-S1、屈折率1.49)を介して黒色板(クラレ社製、商品名:コモグラス DFA2CG 502K(黒)系、全光線透過率0%、厚み2mm、屈折率1.49)を貼り合わせたサンプルを作製した。分光光度計島津製作所株式会社製、商品名:UV−2450)を用い、JIS Z8722:1982に準拠し、該サンプルの低屈折率層側の面の反射率Y値を測定した。なお、視野角は2度、光源はD65、測定波長は380〜780nmを0.5nm間隔とした。また、反射率Y値は、サンプルの低屈折率層側の表面に対して垂直に入射する光の入射角を0度として、入射角5度でサンプルに光を入射させた際に、該入射光の正反射光により得られる値とした。

0069

1−3.液晶表示装置の白化の確認
液晶表示素子上に、反射防止フィルムの透明基材側の面が液晶表示素子側を向くようにして、反射防止フィルムを設置し、模擬液晶表示装置を作製した。該模擬液晶表示装置の表面(低屈折率層)の中心付近に、該模擬液晶表示装置の垂直方向から、暗室下でLEDライトを照射し、同方向から、液晶表示装置のLEDライトの照射ポイントから離れた箇所の白化の程度を目視で観察した。該観察を20人が行い、白化が全く気にならないものを1点、わずかに白化が気になるが問題ないものを2点、白化が気になり問題あるレベルのものを3点として、各人が評価した。20人の評価の平均点が1.1点以下のものを「AA」、1.1点超1.5点以下のものを「A」、1.5点超2.0点以下のものを「B」、2.0点超2.5点以下のものを「C」、2.5点超3.0点以下のものを「D」とした。
なお、液晶表示素子は、表示素子A[全光線反射率(RSCI):7.8%、画素数:3840×2160ピクセル、サイズ:対角55インチ]、表示素子B[全光線反射率(RSCI):6.7%、画素数:1920×1080ピクセル、サイズ:対角40インチ]の2つを準備し、それぞれの液晶表示素子を用いた模擬液晶表示装置を作製し、上記測定を行った。
なお、表示素子の全光線反射率(RSCI)は、積分球分光光度計(コニカミノルタ株式会社製、商品名:CM-2002)を用いて測定した。なお、積分球分光光度計の光源はD65、受光器の位置は表示素子の法線に対して+8度であり、受光器の開口角は10度であり、ライトトラップの位置は表示素子の法線に対して−8度であり、ライトトラップのカバー範囲は10度であった。

0070

1.反射防止フィルムの作製
[実施例1]
厚み80μmのトリアセチルセルロースフィルム(屈折率1.49)上に、下記処方のハードコート層形成用塗布液を塗布、乾燥及び紫外線照射し、厚み10μm、屈折率1.52、鉛筆硬度2Hのハードコート層を形成した。次いで、ハードコート層上に、下記処方の高屈折率層形成用塗布液を塗布、乾燥及び紫外線照射し、厚み130nm、屈折率1.60の高屈折率層を形成した。次いで、高屈折率層上に、下記処方の低屈折率層形成用塗布液を塗布、乾燥及び紫外線照射し、厚み100nm、屈折率1.30の低屈折率層を形成し、反射防止フィルムを得た。

0071

<ハードコート層形成用塗布液の調製>
光重合開始剤(BASF社製、イルガキュア127、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニルベンジルフェニル}−2−メチルプロパン−1−オン)を1.6質量部、希釈溶剤(メチルイソブチルケトンシクロヘキサノン=8/2)を58.3質量部入れ、溶け残りがなくなるまで撹拌した。ここに光硬化樹脂(荒川化学社製、ビームセット577)を40質量部入れ撹拌し、溶け残りがなくなるまで撹拌した。最後にレベリング剤(大日精化工業社製、セイカビーム10−28(MB))を0.1質量部入れ撹拌し、ハードコート層形成用塗布液を調製した。

0072

<高屈折率層形成用塗布液の調製>
光重合開始剤(BASF社製、イルガキュア127)0.1質量部、希釈溶剤(メチルイソブチルケトン/シクロヘキサノン/メチルエチルケトン=4/2/4)を92.6質量部入れ、溶け残りがなくなるまで撹拌した。ここに光硬化樹脂(荒川化学社製、ビームセット577)を3質量部入れ、溶け残りがなくなるまで撹拌した。さらに易滑粒子(SIKナノテック社製、SIRMIBK−H84、固形分30質量%、平均一次粒子径30nm)を0.04質量部、酸化ジルコニウム(住友大阪セメント社製、MZ−230X、固形分32.5質量%、平均一次粒子径15〜50nm)を4.1質量部、レベリング剤(大日精化工業社製、セイカビーム10−28(MB))0.03質量部をそれぞれ入れた直後に、分散剤(ビックケミージャパン社製ディスパービック163)を0.13質量部添加し、ペイントメーカーを用いて10時間撹拌を行い分散し、高屈折率層形成用塗布液を調製した。

0073

<低屈折率層形成用塗布液の調製>
光重合開始剤(BASF社製、イルガキュア127)0.2質量部、希釈溶剤(MIBK/AN=7/3)を91.1質量%入れ(最終塗工液の固形分が3質量%となる量)、溶け残りがなくなるまで撹拌した。ここに光硬化樹脂(日本化薬社製、KAYARAD−PET−30)1.2質量%、中空シリカ粒子(固形分20質量%、平均一次粒子径60nm)7.4質量%、レベリング剤(大日精化工業社製、セイカビーム10−28(MB))0.05質量%をそれぞれ入れた直後に、分散剤(信越化学社製、KBM−5103)を0.05質量部添加し、ペイントメーカーを用いて10時間撹拌を行い分散し、低屈折率層形成用塗布液を調製した。

0074

[実施例2]
実施例1の高屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を2.3質量部、酸化ジルコニウムを4.8質量部に変更した(変更後の屈折率は1.60)以外は、実施例1と同様にして反射防止フィルムを得た。

0075

[実施例3]
実施例1の高屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を1.7質量部、酸化ジルコニウムを5.4質量部に変更し、さらに低屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を0.8質量部、中空シリカ粒子を7.8質量部に変更した(変更後の高屈折率層の屈折率は1.63、低屈折率層の屈折率は1.29)以外は、実施例1と同様にして反射防止フィルムを得た。

0076

[実施例4]
実施例3の酸化ジルコニウムを五酸化アンチモンに変更した(変更後の屈折率は1.58)以外は、実施例3と同様にして反射防止フィルムを得た。

0077

[比較例1]
実施例4の高屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を0.5質量部、五酸化アンチモンを6.6質量部に変更し、さらに低屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を0.2質量部、中空シリカ粒子を7.5質量部に変更するとともに、含フッ素ポリマー(JSR社製の商品名オプスターJN35、固形分20質量%)を0.9質量部添加した(変更後の高屈折率層の屈折率は1.63、低屈折率層の屈折率は1.300)以外は、実施例1と同様にして反射防止フィルムを得た。

0078

[比較例2]
比較例1の低屈折率層形成用塗布液の光硬化性樹脂を1.0質量部、中空シリカ粒子を7.6質量部、含フッ素ポリマーを0.0質量部に変更した(変更後の屈折率は1.295)以外は、実施例1と同様にして反射防止フィルムを得た。

0079

[比較例3]
高屈折率層を2層構成とし、ハードコート層側の高屈折率層(A)の形成に実施例4の高屈折率層形成用塗布液を用いて厚みを50nmとして、低屈折率層側の高屈折率層(B)の形成に実施例3の高屈折率層形成用塗布液を用いて厚みを100nmとした以外は、比較例2と同様にして反射防止フィルムを得た。

0080

実施例

0081

表1の結果から明らかなように、実施例1〜4の表示装置は、RSCEの値が抑えられた反射防止フィルムを用いていることから、RSCIが4.0%以上である表示素子において白化が認識されることを抑制できるものであった。

0082

本発明の反射防止フィルム及び表示装置は、表示装置表面の反射を抑制しつつ、反射率が高い超高精細の表示素子の反射光に起因する白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることを防止できる点で有用である。
また、本発明の表示装置の反射防止フィルムの選択方法によれば、超高精細の表示素子を用いた表示装置の表面の反射を抑制しつつ、白化を抑制し、超高精細の表示素子の画像品質が損なわれることがない反射防止フィルムを効率よく選択することができる点で有用である。

0083

1:表示素子
2:反射防止フィルム
21:透明基材
22:ハードコート層
23:高屈折率層
24:低屈折率層
3:タッチパネル
10:表示装置

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