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CN1324329C - 防反射膜、其制造方法、光学元件以及图像显示装置 - Google Patents

防反射膜、其制造方法、光学元件以及图像显示装置 Download PDF

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CN1324329C CNB038054140A CN03805414A CN1324329C CN 1324329 C CN1324329 C CN 1324329C CN B038054140 A CNB038054140 A CN B038054140A CN 03805414 A CN03805414 A CN 03805414A CN 1324329 C CN1324329 C CN 1324329C
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Abstract

本发明的防反射膜中，在透明基材薄膜的至少一面上直接或通过介入其它的层形成有防反射层。所述防反射层是由折射率满足nd 20≤1.49的至少两种低折射率材料形成。本发明的防反射膜具有由低折射率材料形成的防反射层，其防反射特性和耐擦伤性优良。此外，通过介入具有由微粒子形成的凹凸形状表面的硬膜层等而设置防反射层，可以获得防眩性优良的防反射膜。

Description

防反射膜、其制造方法、光学元件以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及防反射膜及其制造方法。另外还涉及使用该防反射膜的偏振片、光学元件以及图像显示装置。本发明的防反射膜通过具备防反射层即低折射率层，可以减少表面反射光，辨识性良好。利用该防反射膜的防反射偏振片等光学元件可以适用于液晶显示器、有机EL显示装置、PDP、CRT等各种图像显示装置。
背景技术
随着近年来的研究和开发，液晶面板确定了其作为显示器的稳固地位。但是，在将液晶显示器用于在明亮照明环境中使用频率高的汽车驾驶导向用监控器或摄像机用监控器上时，由于表面反射而造成的辨识性下降显著。因此，对安装在这些设备上的偏振片所进行的防反射处理变得必不可少。多在户外使用的液晶显示器中几乎都使用经过防反射处理的偏振片。另外，荧光灯或太阳光等照明光、键盘等外部环境映入画面所造成的幻影现象会影响辨识性。因此通常对偏振片实施防眩处理。
进行防反射处理时，一般通过真空蒸镀法、溅射法以及CVD法等方法制作由不同折射率的材料构成的多个薄膜的多层叠层体，以尽可能减少可见光区域的反射。但是，在上述干燥处理中的薄膜形成中需要真空设备，处理费用非常高。因此，最近采用湿涂法形成防反射层。通常，防反射膜的构成为在透明基材薄膜上具有硬膜层、和低折射率的防反射层。从反射率的观点来看，对硬膜层要求具备高折射率，对防反射层要求具备较低的折射率。作为低折射率材料，从折射率和防止污染的角度考虑，目前使用的是含氟聚合物等(例如参照特开平9-208898号公报)。
然而，含氟聚合物虽然在折射率方面具有非常优良的性质，但是所形成的膜非常柔软，而且与硬膜层树脂的密接性也很难确保。因此，存在一旦用布等对采用了含氟聚合物的防反射层表面进行摩擦就会将其损坏的问题。为了解决该问题，探讨了作为防反射层的形成材料使用硅氧烷系材料的方法以及在以含氟聚合物形成的防反射层上以光学(防反射层)膜厚以下的厚度设置无机蒸镀膜的方法。但是在所述方法中，由于由折射率的上升而引起的反射率的上升、制造工序的烦杂化等，还不能充分解决所述问题。
发明内容
本发明目的在于提供在透明基材薄膜上具有由低折射率材料形成的防反射层并且防反射特性和耐擦伤性优良的防反射膜及其制造方法。
另外，本发明的目的在于提供防反射特性和耐擦伤性优良并且防眩性优良的防反射膜。
此外，本发明的目的还在于提供使用该防反射膜的偏振片、光学元件以及搭载有这些的图像显示装置。
本发明人等为了解决所述课题进行了深入研究，结果发现利用下述防反射膜可以达到本发明的目的，从而完成了本发明。
即，本发明的防反射膜，是在透明基材薄膜的至少一面上直接或通过介入其它层而形成有防反射层的防反射膜，其特征在于，所述防反射层由折射率满足nd 20≤1.49的至少两种低折射率材料形成，所述防反射层形成为：由以含氟材料为主成分的区域和以聚硅氧烷结构为主成分的区域形成了不同区域的分离结构。
在上述本发明中，防反射层由多种低折射率材料形成。因此通过发挥各低折射率材料的特性，可以同时确保防反射特性和耐擦伤性。低折射率材料的折射率以nd 20(以下简称为折射率)值计，在1.49以下。所述折射率优选在1.45以下。尤其优选体积占有率多的材料的所述折射率在1.42以下。
在所述防反射膜中，防反射层可以是形成有不同区域的分离结构。另外，所述分离结构也可以是海岛结构。当防反射层形成为微细的海岛结构时，如一般在聚合物合金等的文献中所述，可以发挥构成海岛结构的各个材料的功能协同而成的效果。
在所述防反射膜中，构成为微细结构的分离结构中的短区域的尺寸，从膜强度与外观的关系来看，优选在5～1000nm的范围内。另外，所述短区域的尺寸，是指在使用SEM、TEM或激光显微镜等将防反射层的微细结构作为图像而记录并测定在对其任意引出辅助线时的各区域的线长的值中，长度较短的区域(例如当分离结构为海岛结构时是指岛结构，粒子分散时粒子变为短区域)的长度平均值。
形成所述短区域的低折射率材料，优选为能够确保密接性和被膜强度而提高耐擦伤性的材料。通常防反射层的膜厚在100nm左右，因此若短区域的尺寸小于5nm，则对整个防反射层进行補强的效果不充分。另一方面，当短区域的尺寸超过1000nm时，一旦多个低折射率材料的折射率变大，则由各个区域间的界面而引起的散射会达到不可忽略的水平。其结果，形成的防反射层中存在泛白的倾向。从该观点来看，该短区域的尺寸优选为5～1000nm，更优选10～200nm，特别优选20～200nm。
在所述防反射膜中，优选用以含氟材料为主成分的区域与以聚硅氧烷结构为主成分的区域形成防反射层。作为低折射率材料可以适宜选择使用能够形成分离结构的多个材料，但是，从防反射特性及防污染性等方面来看，优选至少将一个区域用含氟材料形成。另外，为了提高与底层的密接性和被膜强度而满足耐擦伤性，优选至少一个区域以聚硅氧烷结构形成。即使在这些情况下也优选将反射膜形成为海岛结构，特别优选以聚硅氧烷结构为主成分的区域是岛结构。
在所述防反射膜中，防反射层可以通过介入硬膜层而设置。防反射层可以直接或通过介入其它层而形成在透明基材薄膜上，但是通过硬膜层的形成可以提高耐擦伤性。特别是，本发明的防反射层与硬膜层的密接性良好，可以提高耐擦伤性。
在所述防反射膜中，优选防反射层形成为凹凸形状并具有防眩性(anti-glare性)。通过形成为凹凸形状，可以形成赋予了光扩散性的防反射防眩膜。例如，所述凹凸形状可以利用分散有微粒子并且由该微粒子形成凹凸形状表面的硬膜层来形成。
所述防反射防眩膜的防反射层，优选其表面的60°光泽度为20～120％。在所述60°光泽度低于20％时，表面的光散射强，画面泛白。另一方面，若超过120％，则荧光灯或太阳光等照明光、键盘等外部环境映入画面所造成的幻影现象会影响辨识性。因此，60°光泽度更优选为40～100％。
另外，所述防反射防眩膜的浊度值优选为10～60％。浊度值低于10％时，防眩性不够充分。另一方面，若薄膜值超过60％，则透光性会变低。浊度值更优选为20～50％。
另外，本发明的偏振片的特征在于，在偏振镜的一面或两面上作为保护膜设置有所述防反射膜(包括防反射防眩膜)的透明基材薄膜。此外，本发明的光学元件的特征在于，使用该防反射膜或所述偏振片。还有，本发明的图像显示装置的特征在于，使用所述防反射膜、所述偏振片或所述光学元件。使用本发明的防反射膜的防反射偏振片等光学元件，可以减少反射光，且耐擦伤性优良。另外，赋予防眩特性的防反射防眩膜上不存在幻影，辨识性良好。光学元件可以用于各种用途，搭载有它的液晶显示装置等图像显示装置具有良好的显示质量。
此外，本发明的防反射膜的制造方法，是在透明基材薄膜的至少一面上直接或通过介入其它层而形成防反射层的防反射膜的制造方法，其特征在于，形成所述防反射膜时，涂布将折射率满足nd 20≤1.49的至少两种低折射率材料溶解在溶剂中而成的涂布液之后，进行干燥而完成的。
在所述防反射膜的制造方法中，优选低折射率材料含有含氟材料和聚硅氧烷形成材料，溶剂为含有酮系溶剂和醇系溶剂的混合溶剂。
通过上述的防反射膜的制造方法，可以很好地制造本发明的防反射膜。
附图说明
图1是表示本发明的一例防反射膜的图。
图2是表示本发明的一例防反射膜的图。
图3是表示本发明的一例防反射膜的图。
图4是表示本发明的一例防反射防眩膜的图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是在透明基材薄膜1上利用低折射率材料形成有防反射层2的防反射膜。图2是防反射层2为海岛结构时的例子，图2A相当于岛结构，图2B相当于海结构。
另外，图3是在透明基材薄膜1上形成有硬膜层3、以及防反射层2的防反射膜。图4是在透明基材薄膜1上形成有硬膜层(防眩层)3、以及防反射层2的防反射防眩膜，所述硬膜层3中由微粒子4形成有凹凸形状表面。
作为透明基材薄膜1，例如可以举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物，二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系聚合物，聚碳酸酯系聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物等透明聚合物构成的膜。另外，也可以举出由聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯系聚合物，聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系聚合物，氯乙烯系聚合物，尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物等透明聚合物构成的膜。另外还可以举出由酰亚胺系聚合物、砜系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚醚-醚酮系聚合物、聚苯硫醚系聚合物、乙烯基醇系聚合物、偏氯乙烯系聚合物、聚乙烯醇缩丁醛系聚合物、芳基化物系聚合物、聚甲醛系聚合物、环氧系聚合物、或者上述聚合物的混合物等透明聚合物构成的膜。透明基材薄膜也可以形成为丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯基氨基甲酸酯系、环氧系、硅酮系等热固化型、紫外线固化型树脂的固化层。
另外，可以举出在特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜，例如含有(A)在侧链上具有取代和/或未取代酰亚胺基的热塑性树脂、以及(B)在侧链上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体的例子，可以举出含有由异丁烯与N-甲基马来酸酐缩亚胺构成的交替共聚物、以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤压制品等构成的膜。
此外，基材薄膜尽可能优选没有着色的膜。因此，优选采用以Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中，nx、ny是膜平面内的主折射率，nz是膜厚度方向的折射率，d是膜厚度)表示的膜厚度方向的相位差值为-90nm～+75nm的薄膜。通过使用其厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm～+75nm的膜，在作为偏振片的保护膜使用时，可以大致消除偏振片的着色(光学着色)。厚度方向的相位差值(Rth)进一步优选为-80nm～+60nm，特别优选为-70nm～+45nm。作为基材薄膜特别优选使用光学双折射少的膜。
透明基材薄膜1优选为可见光的透光率优良(透过率90％以上)并且透明性优良(浊度值在1％以下)的膜。透明基材薄膜1的厚度可以适当确定，但是一般从强度以及操作等作业性、薄层性等方面考虑，优选为10～500μm。特别优选20～300μm，更优选30～200μm。透明基材薄膜1的折射率优选为1.45～1.7左右，更优选为1.48～1.65左右。
形成防反射层2时，可以利用折射率在1.49以下的至少两种低折射率材料形成。对防反射层2的形成方法没有特别限定，可以采用以下的方法。
例如可以举出，(1)预先调制以SiO2或MgF2等低折射率材料形成的超微粒子(平均粒径～100nm)，将该超微粒子添加在不同于超微粒子的材料的低折射率材料而构成形成材，之后使用该形成材的方法；(2)利用烷氧基硅烷的溶胶凝胶反应等形成具有非常大的细孔的膜后，向该细孔中填充其它的低折射率材料的方法，(3)利用相分离的方法，该相分离中利用至少两种低折射率材料的膜形成工序。
在所述方法中，从低折射率材料之间的密接性、工序的简便性的观点来看，优选采用所述方法(3)。在方法(3)中，通常用在溶剂中至少溶解有两种低折射率材料的涂敷液进行涂敷后，实施干燥工序。一般聚合物之间只要其分子量或骨架不是很类似，就不相溶，因此涂敷已溶解在共同的溶剂中的涂敷液之后，在干燥工序中，会在挥发溶剂的同时引起相分离。另外，即使在单体之间的组合中，也可以利用其交联方式的不同、反应性以及与溶剂之间的亲和性等引发相分离。
作为低折射率材料，优选组合防反射特性优良的材料和耐擦伤性优良的材料。作为防反射特性优良的材料，从抑制折射率的观点来看，优选氟系树脂、硅酮系树脂。从指纹擦拭性等的防污性的观点来看，这些树脂也是优良的。作为擦伤性优良的材料，从提高密接性或确保被膜强度的观点来看，优选聚硅氧烷系树脂、聚硅氨烷系树脂、丙烯酸系树脂等。所述示例的低折射率材料的形成材料既可以是聚合后的聚合物，也可以是作为前体的单体或低聚物。
防反射特性优良的材料与耐擦伤性优良的材料的组合比，优选为前者∶后者(重量比)＝1∶100～100∶1，更优选1∶10～10∶1。
所述低折射率材料的组合，优选能够形成以含氟材料为主成分的区域和以聚硅氧烷结构为主成分的区域的组合。
作为含氟材料可以举出含氟聚合物。作为形成含氟聚合物的单体，例如可以举出四氟乙烯、六氟丙烯、3，3，3-三氟丙烯等氟代烯烃类；烷基全氟乙烯基醚类或烷氧基烷基全氟乙烯基醚类；全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、全氟(丁基乙烯基醚)、全氟(异丁基乙烯基醚)等全氟(烷基乙烯基醚)类；全氟(丙氧基丙基乙烯基醚)等全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)类等。这些单体可以使用一种或两者以上，进而也可以与其它单体共聚。
作为含氟材料可以使用全氟烷基烷氧基硅烷等含氟溶胶-凝胶系材料。作为全氟烷基烷氧基硅烷，例如可以举出以通式(1)CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3(式中R表示碳数为1～5个的烷基，n表示0～12的整数)表示的化合物。具体例如可以举出三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷等。在这些化合物中优选所述n为2～6的化合物。
作为聚硅氧烷结构的形成材，可以举出使用烷氧基硅烷、烷氧基钛等的金属烷氧化物的溶胶-凝胶系材料等。在这些化合物中优选烷氧基硅烷。作为烷氧基硅烷的具体的例子，可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷类；甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3，4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、3，4-环氧环己基乙基三乙氧基硅烷等三烷氧基硅烷类；二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷等。这些烷氧基硅烷可以作为其部分缩合物等使用。在这些化合物中，优选四烷氧基硅烷类或它们的部分缩合物等。特别优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或它们的部分缩合物。
在所述方法(3)中，防反射层形成材优选调制成溶解在溶剂中的涂敷液。作为溶剂可以适宜使用芳香族系溶剂、酯系溶剂、醇系溶剂、酮系溶剂、酰胺系溶剂、亚砜系溶剂、醚系溶剂、溶纤剂系溶剂等各种溶剂中的一种或两种以上。固形成分浓度优选调制为0.2～20重量％，更优选调制为0.5～10重量％。
当作为低折射率材料使用含氟材料(尤其是氟系聚合物)与聚硅氧烷形成材时，优选使用含有酮系溶剂和醇系溶剂的混合溶剂。作为酮系溶剂可以举出丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮等。另外，作为醇系溶剂可以举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇等。特别优选组合使用作为酮系溶剂的甲基乙基酮、甲基异丁基酮和作为醇系溶剂的乙醇、正丁醇、叔丁醇。对这些酮系溶剂与醇系溶剂的比例没有特别限定，但是优选酮系溶剂∶醇系溶剂(重量比)＝1∶20～20∶1，更优选1∶5～5∶1。
另外，在形成防反射层的涂敷液中，除了所述低折射率成分外，还可以根据需要适当添加助溶剂、交联剂、偶合剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、折射率调节剂等。
对防反射层2的形成方法没有特别限定，可以通过适宜的方式在硬膜层3上实施。例如可以采用刮刀法、雕刻滚筒涂布法、浸涂法等适宜的方式形成。所述分离结构(海岛结构)的尺寸，可以根据形成防反射层时的条件进行控制。在利用方法(3)使相分离时，例如可以通过控制溶剂或溶剂的干燥速度等进行控制。
对防反射层2的厚度没有特别限定，通常优选为平均70～120nm。最有效的是，作为控制视觉灵敏度最高的550nm波长的光的反射率的条件，设成(厚度：nm)＝550nm/(4×防反射层的平均折射率)。
防反射层2形成在透明基材薄膜1上，但是也可以在其中间设置其它的层。作为其它的层可以举出硬膜层3。防反射层2的折射率，优选调整为低于硬膜层3的折射率而且也低于透明基材薄膜1的折射率。
作为形成所述硬膜层3的有机树脂材料，可以没有特别限定地使用作为形成层后的被膜具有足够的强度并且具有透明性的材料。作为所述树脂可以举出热固型树脂、热塑型树脂、紫外线固化型树脂、电子射线固化型树脂、双液混合型树脂等。在这些树脂中，优选通过照射紫外线的固化处理能够以简单的操作有效地形成硬膜层的紫外线固化型树脂。作为紫外线固化型树脂可以举出聚酯系、丙烯酸系、氨基甲酸酯系、丙烯基氨基甲酸酯系、酰胺系、硅酮系、环氧系等的各种树脂，也包括紫外线固化型的单体、低聚物、聚合物等。作为优选使用的紫外线固化型树脂，例如可以举出具有紫外线聚合性的官能基的树脂，其中可以举出含具有2个以上特别是3～6个所述官能团的丙烯酸系单体或低聚物成分的树脂。另外，在紫外线固化型树脂中配合有紫外线聚合引发剂。
所述硬膜层3可以含有无机或有机的球形或无定型填料。例如可以含有平均粒径在0.1μm以下的超微粒子。作为这种超微粒子，例如可以举出玻璃、二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钛、氧化锆、氧化锌等无机系粒子，或氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑或者它们的复合物等导电性无机系粒子等。在所述超微粒子中，使用导电性无机系粒子可以有效地改善防尘性。作为超微粒子特别优选使用ITO(氧化铟/氧化锡)、ATO(氧化锑/氧化锡)、氧化锡等。
硬膜层3的折射率优选调整为高于透明基材薄膜1的折射率，通常优选将折射率调整为1.49～1.8。
另外，在本发明的防反射膜中，可以将防反射层2形成为凹凸形状而赋予防眩性。对于把防反射层2形成为凹凸形状的方法没有特别限定，例如可以将防反射层2本身形成为凹凸形状。此外，可以将所述硬膜层3的表面形成为凹凸结构，从而对硬膜层赋予防眩性。
对于对硬膜层3赋予防眩性的方法没有特别限定。例如可以举出以下方法，即，通过喷砂、压花辊、化学蚀刻等适当方式对透明基材薄膜的表面进行粗面化处理，并在该粗面化表面上形成硬膜层，由此赋予微细凹凸结构的方法；通过利用模具的转印方式等对硬膜层表面赋予微细凹凸结构的方法；如图4所示，利用分散含有微粒子4的硬膜层形成微细凹凸结构的方法等。
作为形成所述微细凹凸结构的微粒子4，可以使用由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚苯乙烯、三聚氰胺树脂等各种聚合物构成的交联或未交联的有机系微粒子，玻璃、二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钛、氧化锆、氧化锌等无机系粒子，或氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑或者它们的复合物等导电性无机系粒子等。从达到防眩性的观点来看，微粒子4的平均粒径为30μm以下、优选0.1～15μm、更优选0.5～10μm、进一步优选0.5～5μm、最优选1～4μm。在由微粒子形成微细凹凸结构的情况下，微粒子的使用量相对于树脂100重量份优选为1～30重量份。
另外，在硬膜层(防眩层)3的形成中，可以含有涂平剂、触变剂、抗静电剂等添加剂。在形成硬膜层(防眩层)3时，通过使之含有触变剂(0.1μm以下的二氧化硅、云母等)，可以利用突出粒子在防眩层表面容易地形成微细凹凸结构。
对硬膜层3的形成方法没有特别限定，可以采用适宜的方式。例如在所述透明基材薄膜1上涂敷所述树脂并干燥后进行固化处理。在所述树脂中含有微粒子4时，形成表面呈凹凸形状的硬膜层(防眩层)3。所述树脂的涂敷可采用喷涂、冲模涂法(die coater)、浇铸、旋涂、金属喷镀法以及雕刻滚筒涂法等适宜方式进行。此外，在涂敷中，可以用常规溶剂稀释上述树脂，例如甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、异丙醇以及乙醇等，也可以不经稀释直接涂敷树脂。对硬膜层3的厚度没有特别的限制，但优选在20μm以下、更优选0.5～20μm，特别优选1～10μm。
在所述防反射膜中，优选硬膜层3的折射率比透明基材薄膜1的折射率高且防反射层2的折射率比透明基材薄膜1的折射率低。从反射率的观点看，对硬膜层3要求高的折射率，而对防反射层2要求更低的折射率。若要得到防反射效果好并且显示质量高的防反射膜，优选硬膜层3与防反射层2的折射率满足所述关系，即，硬膜层3＞透明基材薄膜1＞防反射层2。
防反射膜中，可以在透明基材薄膜1与硬膜层3之间具有折射率比透明基材薄膜1高但比硬膜层3的折射率低的中折射率层。通过设置该中折射率层，即使在作为硬膜层3使用高折射率层时也可以有效地防止反射光的干涉条纹。
作为中折射率层的材料，只要是其折射率在硬膜层3与透明基材薄膜1之间的材料，就没有特别限定，对其形成方法也没有特别限定。作为形成中折射率层的材料，可以使用与硬膜层3的形成材料相同的材料，而且也可以使用烷氧基硅烷溶液等无机系材料。其中优选热固化型树脂系材料、紫外线固化型树脂系材料。中折射率层可以通过对这些树脂材料进行热或紫外线固化处理而形成。在中折射率层中例如也可以分散含有平均粒径在0.1μm以下的ITO(氧化铟/氧化锡)、ATO(氧化锑/氧化锡)、氧化锡等导电性超微粒子。对中折射率层的厚度没有特别限定，但优选在1μm以下，特别优选50～500nm。
在所述防反射膜的透明基材薄膜1上可以粘合光学元件。作为光学元件可以举出偏振镜。对偏振镜没有特别限定，可以使用各种偏振镜。作为偏振镜例如可以举出在聚乙烯醇系膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜上，吸附碘或二色性染料等二色性物质而进行单向拉伸的膜；以及聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等的聚烯系取向膜等。其中优选由聚乙烯醇系膜与碘等二色性物质构成的偏振镜。对这些偏振镜的厚度没有特别限定，一般在5～80μm的范围内。
用碘对聚乙烯醇系膜进行染色并经单向拉伸所得的偏振镜，例如可以通过将聚乙烯醇浸渍在碘的水溶液中进行染色后拉伸至原长的3～7倍而制作。也可以根据需要浸渍在硼酸或碘化钾等的水溶液中。另外，也可以根据需要在染色前将聚乙烯醇系膜浸渍在水中进行水洗。通过对聚乙烯醇系膜进行水洗，除了可以清洗聚乙烯醇系膜表面的污物或防止粘连剂之外，还可以通过使聚乙烯醇系膜溶胀而获得防止染色斑等不均匀的效果。拉伸可以在用碘染色后进行，也可以边染色边拉伸，另外也可以在拉伸后用碘进行染色。也可以在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
透明保护膜通常被设置在上述偏振镜的一面或两面上，以用作偏振片。作为透明保护膜，优选具有优良的透明性、机械强度、热稳定性、水分屏蔽性能、各向同性等的材料。作为所述透明保护膜，可以使用和上述透明基材薄膜相同材料的膜。作为所述透明保护膜可以使用其表面和背面由相同聚合物材料构成的透明保护膜，也可以使用由不同聚合物材料等构成的透明保护膜。优选使用透明性、机械强度、热稳定性或水分屏蔽性能等优良的透明保护膜。另外，在多数情况下，透明薄膜的相位差等光学各向异性越少越好。作为形成所述透明保护膜的聚合物，最优选的是三乙酰纤维素。将所述防反射膜设置在偏振镜(偏振片)的一侧或两侧上时，防反射膜的透明基材薄膜也可以充当偏振镜的透明保护膜。对透明保护膜的厚度没有特别限定，一般为10～300μm。
在防反射膜上层叠偏振片而成的防反射偏振片，可以是在防反射膜上依次层叠透明保护膜、偏振镜、透明保护膜而成的偏振片，也可以是在防反射膜上依次层叠偏振镜、透明保护膜而成的偏振片。
另外，在透明保护膜的没有粘合偏振片的面上，可以实施硬膜层处理或以防粘附处理。实施硬膜层处理的目的在于防止偏振片表面受损伤，例如可以通过在透明保护膜的表面上附加由丙烯酸类及硅酮类等适宜的紫外线固化型树脂构成的硬度、滑动特性等良好的固化被膜的方法等形成。另外，实施防粘附处理的目的在于防止邻接层之间的密接。此外，所述硬膜层、防粘附层等，除了可以设置为透明保护膜本身，也可以作为不同于透明保护膜的其它的光学层设置。
另外，可以向偏振片的层间插入例如硬膜层、底层、粘合剂层、胶粘剂层、抗静电层、导电层、气体阻挡层、水蒸气屏蔽层、水分屏蔽层等，或层叠在偏振片表面上。此外，在制作偏振片的各层的过程中，例如可以根据需要在各层的形成材料中添加并混合导电性粒子或抗静电剂、各种微粒子、增塑剂等进行改良。
作为光学元件，在实用中可以使用在所述偏振片上层叠其它光学元件(光学层)的光学膜。对于该光学层没有特别限定，例如可以使用一层或两层以上的反射板或半透过板、相位差板(包括1/2或1/4等波长板)、视角补偿膜等的有时用在液晶显示装置中的光学层。特别优选在偏振片上进一步层叠反射板或半透过半反射板而构成的反射型偏振片或半透过型偏振片、在偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片、在偏振片上进一步层叠视角补偿膜而构成的宽视角偏振片、或者在偏振片上进一步层叠亮度改善薄膜而构成的偏振片。在椭圆偏振片、光学补偿偏振片等中，在偏振片侧付有防反射膜。
另外，根据需要可以进行用于赋予耐擦伤性、耐久性、耐气候性、耐湿热性、耐热性、耐湿性、透湿性、抗静电性、导电性和提高层间密接性、提高机械强度等的赋予各种特性和功能等的处理，或也可进行功能层的插入、层叠等。
反射型偏振片是在偏振片上设置反射层而成的偏振片，用于形成使来自辨识侧(显示侧)的入射光反射并显示的类型的液晶显示装置等，具有能够省略背照灯等光源的内置而容易使液晶显示装置薄型化等优点。反射型偏振片的形成，根据需要可以通过介入所述透明保护膜等在偏振片的单面上设置由金属等构成的反射层的方式等适宜方式进行。
作为反射型偏振片的具体例，可以举出根据需要在消光处理后的透明保护膜的单面上设置由铝等反射性金属构成的箔或蒸镀膜而形成反射层的反射型偏振片等。
作为代替将反射板直接附设在上述偏振片的透明保护薄膜上的方法，还可以在以该透明薄膜为基准的适当的薄膜上设置反射层形成反射片等后作为反射板使用。还有，由于反射层通常由金属组成，所以从防止由于氧化而造成的反射率的下降，进而长期保持初始反射率和避免另设保护层的观点等来看，优选用透明保护薄膜或偏振片等覆盖其反射面的使用形式。
此外，在上述中，半透过型偏振片可以通过作成用反射层反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透过型的反射层而获得。半透过型偏振片通常设置在液晶单元的背面侧，可以形成以下类型的液晶显示装置等，即，在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下，反射来自于辨识侧(显示侧)的入射光而显示图像，在比较暗的环境中，使用内置于半透过型偏振片的背面的背光灯等内置光源来显示图像。也就是说，半透过型偏振片在如下类型的液晶显示装置等的形成中十分有用，即，在明亮的环境下可以节约使用背光灯等光源的能量，且即使在比较暗的环境下也可以使用内置光源的类型的液晶显示装置的形成中非常有用。
下面对在偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光变换为椭圆偏振光或圆偏振光、将椭圆偏振光或圆偏振光变换为直线偏振光、或者变换直线偏振光的偏振方向时，可以使用相位差板等。特别是作为将直线偏振光变换为圆偏振光或将圆偏振光变换为直线偏振光的相位差板，可以使用所谓的1/4波长板(也称为λ/4板)。1/2波长板(也称为λ/2板)通常在变换直线偏振光的偏振光的方向时使用。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形，即补偿(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶显示装置因液晶层的双折射而产生的着色(蓝或黄)，进行所述没有着色的白黑显示的情形。另外，控制三维折射率的偏振片还可以补偿(防止)从斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色，因而十分理想。圆偏振片，例如可以在对图像变为彩色显示的反射型液晶显示装置的图像的色调进行调整时有效地利用，而且还具有防反射的功能。作为上述的相位差板的具体例子，可以举出由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烃、聚芳酯、聚酰胺等的适宜聚合物构成的膜经拉伸处理而形成的双折射性膜，液晶聚合物的取向膜，或用膜支撑液晶取向层的构件等。相位差板可以是根据使用目的而具有适宜的相位差的板，例如各种波长板或用于补偿由液晶层的双折射而引起的着色或视角等的板，也可以是层叠两种以上的相位差板从而控制相位差等光学特性等的板。
另外上述椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片是通过适当地组合并层叠偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。这类椭圆偏振片等也可以通过在液晶显示装置的制造过程中依次分别层叠(反射型)偏振片及相位差板来形成，以构成(反射型)偏振片及相位差板的组合，而如上所述，预先形成为椭圆偏振片等光学薄膜时，由于在质量的稳定性和层叠操作性等方面出色，因此具有可以提高液晶显示装置等的制造效率的优点。
补偿视角薄膜是从不垂直于画面的稍微倾斜的方向观察液晶显示画面的情况下也可使图像看起来比较清晰的、用于扩大视角的薄膜。作为这种视角补偿相位差板，例如可以由相位差膜、液晶聚合物等的取向膜或在透明基材上支撑液晶聚合物等的取向层的构件等构成。通常的相位差板使用在其面方向上被单向拉伸的具有双折射的聚合物膜，与此相对，作为被用作视角补偿膜的相位差板，可以使用沿其面方向被实施了双向拉伸的具有双折射的聚合物薄膜、沿其面方向被单向拉伸并且沿其厚度方向也被拉伸了的可控制厚度方向的折射率的具有双折射的聚合物或像倾斜取向膜等双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向膜，例如可以举出在聚合物薄膜上粘接热收缩膜后在因加热形成的收缩力的作用下对聚合物薄膜进行了拉伸处理或/和收缩处理的材料、使液晶聚合物倾斜取向而成的材料等。作为相位差板的原材料聚合物可使用与上述的相位差板中说明的聚合物相同的聚合物，可以使用以防止基于由液晶单元造成的相位差而形成的辨识角的变化所带来的着色等或扩大辨识性良好的视角等为目的的适宜的聚合物。
另外，从达到辨识性良好的宽视角的观点来看，可以优选使用用三乙酸纤维素薄膜支撑由液晶聚合物的取向层、特别是圆盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层的光学补偿相位差板。
将偏振片和亮度改善薄膜贴合在一起而成的偏振片通常被设于液晶单元的背面一侧。亮度改善薄膜是显示如下特性的薄膜，即，当因液晶显示装置等的背光灯或来自背面侧的反射等，有自然光入射时，反射特定偏光轴的直线偏振光或特定方向的圆偏振光，而使其他光透过。因此将亮度改善薄膜与偏振片层叠而成的偏振片可使来自背光灯等光源的光入射，而获得特定偏振光状态的透过光，同时，所述特定偏振光状态以外的光不能透过，被予以反射。借助设于其后侧的反射层等再次反转在该亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作为特定偏振光状态的光透过，从而增加透过亮度改善薄膜的光，同时向偏振镜提供难以吸收的偏振光，从而增加能够在液晶显示图像的显示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。即，在不使用亮度改善薄膜而用背光灯等从液晶单元的背面侧穿过偏振镜而使光入射的情况下，具有与偏振镜的偏光轴不一致的偏光方向的光基本上被偏振镜所吸收，因而无法透过偏振镜。即，虽然会因所使用的偏振镜的特性而不同，但是大约50％的光会被偏振镜吸收掉，由于亮度改善薄膜反复进行如下操作，即，使具有能够被偏振镜吸收的偏光方向的光不入射到偏振镜上，而是使该类光在亮度改善薄膜上发生反射，进而借助设于其后侧的反射层等完成反转，使光再次入射到亮度改善薄膜上，这样，亮度改善薄膜只使在这两者间反射并反转的光中的、其偏光方向变为能够通过偏振镜的偏光方向的偏振光透过，同时将其提供给偏振镜，因此可以在液晶显示装置的图像的显示中有效地使用背光灯的光，从而可以使画面明亮。
在亮度改善薄膜和所述反射层等之间也可以设置扩散板。由亮度改善薄膜反射的偏振光状态的光朝向所述反射层等，所设置的扩散板可将通过的光均匀地扩散，同时消除偏振光状态而成为非偏振光状态。即，扩散板使偏振光恢复到原来的自然光状态。将该非偏振光状态即自然光状态的光射向反射层等，经过反射层等反射后，再次通过扩散板而又入射到亮度改善薄膜上，如此反复进行。通过在亮度改善薄膜和所述反射层之间设置使偏振光恢复到原来的自然光状态的扩散板，可以在维持显示画面的亮度的同时，减少显示画面的亮度的不均，从而可以提供均匀并且明亮的画面。通过设置该扩散板，可适当增加初次入射光的重复反射次数，并利用扩散板的扩散功能，可以提供均匀的明亮的显示画面。
作为所述亮度改善薄膜，例如可以使用：电介质的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜多层叠层体之类的显示出使特定偏光轴的直线偏振光透过而反射其他光的特性的薄膜、胆甾醇型液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撑了该取向液晶层的薄膜之类的显示出将左旋或右旋中的任一种圆偏振光反射而使其他光透过的特性的薄膜等适宜的薄膜。
因此，通过利用使所述的特定偏光轴的直线偏振光透过的类型的亮度改善薄膜，使该透过光直接沿着与偏光轴一致的方向入射到偏振片上，可以在抑制由偏振片造成的吸收损失的同时，使光有效地透过。另一方面，利用胆甾醇型液晶层之类的使圆偏振光透过的类型的亮度改善薄膜，虽然可以直接使光入射到偏振镜上，但是，从抑制吸收损失这一点考虑，最好借助相位差板对该圆偏振光进行直线偏振光化，之后再入射到偏振片上。而且，通过使用1/4波长板作为该相位差板，可以将圆偏振光变换为直线偏振光。
在可见光区域等较宽波长范围中能起到1/4波长板作用的相位差板，例如可以利用以下方式获得，即，将相对于波长550nm的浅色光能起到1/4波长板作用的相位差层和显示其他的相位差特性的相位差层例如能起到1/2波长板作用的相位差层重叠的方式等。所以，配置于偏振片和亮度改善薄膜之间的相位差板可以由1层或2层以上的相位差层构成。
还有，就胆甾醇型液晶层而言，也可以组合不同反射波长的材料，构成重叠2层或3层以上的配置构造，由此获得在可见光区域等较宽的波长范围内反射圆偏振光的构件，从而可以基于此而获得较宽波长范围的透过圆偏振光。
另外，偏振片如同所述偏振光分离型偏振片，可以由层叠了偏振片和2层或3层以上的光学层的构件构成。因此，也可以是组合所述反射型偏振片或半透过型偏振片和相位差板而成的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
在所述光学元件上层叠光扩散性片材、进而在偏振片上层叠各种光学层的工艺，可以利用在液晶显示装置等的制造过程中依次独立层叠的方式来形成，但是预先经层叠而成的偏振片在质量的稳定性或组装操作等方面优良，因此具有可改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘接剂层等适宜的粘接手段。在粘接所述偏振片和其他光学层时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等而采用适宜的配置角度。
在所述的偏振片或至少层叠有一层偏振片的光学膜等光学元件的至少一面上，设置有所述光扩散性片材，在没有设置光扩散性片材的面上也可以设置用于与液晶单元等其它构件粘合的粘合层。对形成粘合层的粘合剂没有特别限定，例如可以适宜地选择使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡胶系等的聚合物为基体聚合物的粘合剂。特别优选使用丙烯酸系粘合剂等光学透明性优良并显示出适度的润湿性、凝聚性以及粘合性等粘合特性并且耐气候性或耐热性等优良的粘合剂。
除了上述之外，从防止因吸湿造成的发泡现象或剥离现象、因热膨胀差等引起的光学特性的下降或液晶单元的翘曲、并且以高品质形成耐久性优良的液晶显示装置等观点来看，优选吸湿率低且耐热性优良的粘合层。
粘合层中可以含有例如天然或合成树脂类、特别是增粘性树脂或由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其它的无机粉末等构成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂等可添加于粘合层中的添加剂。另外也可以是含有微粒子并显示光扩散性的粘合层等。
在偏振片、光学薄膜等光学元件上附设粘合层时可以利用适宜的方式进行。作为该例例如可以举出以下方式，即调制在由甲苯或乙酸乙酯等适宜溶剂的纯物质或混合物构成的溶剂中溶解或分散基体聚合物或其组合物而成的10～40质量％的粘合剂溶液，然后通过流延方式或涂敷方式等适宜铺展方式直接将其附设在光学元件上的方式；或者基于上述在隔离片上形成粘合层后将其移送并粘贴在光学元件上的方式等。粘合层也可以设置成不同组成或种类的各层的重叠层。粘合层的厚度可以根据使用目的或粘合力等而适当确定，一般为1～500μm，优选5～200μm，特别优选10～100μm。
对于粘合层的露出面，在供于使用前为了防止其污染等，可以临时粘贴隔离件覆盖。由此可以防止在通常的操作状态下与粘合层接触的现象。作为隔离片，在满足上述的厚度条件的基础上，例如可以使用根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适宜剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片材或金属箔、它们的层叠体等适宜的薄片体进行涂敷处理后的材料等以往常用的隔离片。
在本发明中，也可以在形成上述的光学元件的偏振片、透明保护膜、光学层等以及粘合层等各层上，利用例如用水杨酸酯类化合物或苯并苯酚(benzophenol)类化合物、苯并三唑类化合物或氰基丙烯酸酯类化合物、镍络合盐类化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式，使之具有紫外线吸收能力等。
设置有本发明的光扩散片的光学元件可以适用于液晶显示装置等各种装置的形成。液晶显示装置可以根据以往的方法形成。即，一般来说，液晶显示装置可通过适宜地组合液晶单元和光学元件以及根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱动电路而形成，在本发明中，除了使用本发明的光学元件外，没有特别限定，可以依据以往的方法形成。对于液晶单元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
通过本发明可以形成在液晶单元的单侧或双侧配置了所述光学元件的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的装置等适宜的液晶显示装置。此时，本发明的光学元件可以设置在液晶单元的单侧或双侧上。当将光学薄膜设置在双侧时，它们既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶显示装置时，可以在适宜的位置上配置1层或2层以上例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的部件。
下面对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般，有机EL显示装置是在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层以及金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。这里，有机发光层是各种有机薄膜的层叠体，已知有：例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者这些空穴注入层、发光层及电子注入层的层叠体等各种组合。
有机EL显示装置根据如下的原理进行发光，即，通过在透明电极和金属电极上加上电压，向有机发光层中注入空穴和电子，由这些空穴和电子的复合而产生的能量激发荧光物质，被激发的荧光物质回到基态时，就会放射出光。中间的复合机理与一般的二极管相同，由此也可以推测出，电流和发光强度相对于外加电压显示出伴随整流性的较强的非线性。
在有机EL显示装置中，为了取出有机发光层中产生的光，至少一方的电极必须是透明的，通常将由氧化铟锡(ITO)等透明导电体制成的透明电极作为阳极使用。另一方面，为了容易进行电子的注入而提高发光效率，在阴极上使用功函数较小的物质是十分重要的，通常使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在具有这种构成的有机EL显示装置中，有机发光层由厚度为10nm左右的极薄的膜构成。因此，有机发光层也与透明电极一样，使光基本上完全地透过。其结果是，在不发光时从透明基板的表面入射并透过透明电极和有机发光层而在金属电极反射的光会再次向透明基板的表面侧射出，因此，当从外部进行辨识时，有机EL装置的显示面如同镜面。
在包括如下所述的有机电致发光体的有机EL显示装置中，可以在透明电极的表面侧设置偏振片，同时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板，上述有机电致发光体中，在通过施加电压而进行发光的有机发光层的表面侧设有透明电极，同时在有机发光层的背面侧设有金属电极。
由于相位差板及偏振片具有使从外部入射并在金属电极反射的光成为偏振光的作用，因此由该偏振光作用具有使得从外部无法辨识出金属电极的镜面的效果。特别是，采用1/4波长板构成相位差板并且将偏振片和相位差板的偏振光方向的夹角调整为π/4时，可以完全遮蔽金属电极的镜面。
即，入射于该有机EL显示装置的外部光因偏振片的存在而只有直线偏振光成分透过。该直线偏振光一般会被相位差板转换成椭圆偏振光，而当相位差板为1/4波长片并且偏振片和相位差板的偏光方向的夹角为π/4时，就会成为圆偏振光。
该圆偏振光透过透明基板、透明电极、有机薄膜，在金属电极上反射，之后再次透过有机薄膜、透明电极、透明基板，由相位差板再次转换成直线偏振光。由于该直线偏振光与偏振片的偏振光方向正交，因此无法透过偏振片。其结果可以完全遮蔽金属电极的镜面。
实施例
以下根据实施例对本发明进行详细说明，但是本发明不受这些实施例的任何限定。在各例中，若没有特别限定，份以及％都是以重量为基准。
实施例1
(防反射层形成材的调制)
将数均分子量(聚苯乙烯换算)为5000的聚氟烯烃系树脂(四氟乙烯/六氟丙烯/丙烯共聚物)100份和数均分子量为700的硅氧烷低聚物(四乙氧基硅烷的部分缩聚物)30份溶解在甲乙酮∶甲基异丁酮∶异丙醇(重量比10∶70∶20)的混合溶剂中，得到固形成分浓度为2％的涂敷液。另外，分别以这些材料的单体进行被膜化后，利用Abbe折射率计分别测定了其折射率值，结果聚氟烯烃系树脂为1.38，由硅氧烷低聚物构成的聚硅氧烷为1.45。
(防反射膜的制作)
然后，利用拉丝锭在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上涂敷该涂敷液，使固化后的膜厚为100nm，干燥溶剂后，在100℃下加热1小时，形成防反射层，得到防反射膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，可以看到形成有海岛结构，并且聚硅氧烷结构是平均尺寸为10nm左右的岛结构。
实施例2
(防反射膜的制作)
在实施例1(防反射膜的制作)中，代替聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在三乙酰纤维素膜上利用拉丝锭涂敷紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的甲苯溶液，并在干燥溶剂后，用低压UV灯照射紫外线，得到形成有5μm厚的硬膜层的膜，利用该膜在硬膜层上形成防反射层，除此之外，其余通过与实施例1相同的方法得到防反射膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，可以看到形成有海岛结构，并且聚硅氧烷结构是平均尺寸为10nm左右的岛结构。
实施例3
(防反射层形成材的调制)
在含有全氟烷基硅烷的含氟材料的溶液(乙醇溶剂，2％溶液)中添加二氧化硅溶胶(乙醇溶剂，20％，平均粒径为90nm)，使干燥后的固形成分的浓度为15％，由此调制成涂敷液。另外，分别以这些材料的单体进行被膜化后，利用Abbe折射率计分别测定了折射率值，结果全氟烷基硅烷为1.40，二氧化硅溶胶为1.45。
(防反射膜的制作)
利用上述防反射层形成材，根据实施例2(防反射膜的制作)的方法制作了防反射膜。用SEM观察防反射膜的防反射层时，发现形成有二氧化硅溶胶呈分散状态的分离结构。
实施例4
(防反射膜的制作)
在实施例1(防反射膜的制作)中，代替聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在三乙酰纤维素膜上利用拉丝锭涂敷相对于100份紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分中添加了8份平均粒径为2μm的球形二氧化硅珠的甲苯溶液，在干燥溶剂后，利用UV灯进行紫外线照射，得到形成有5μm厚的硬膜层(防眩层)的膜，利用该膜在硬膜层上形成防反射层，除此之外，其余通过与实施例1相同的方法得到防反射(防眩)膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，可以看到形成有海岛结构，且聚硅氧烷结构是平均尺寸为0nm左右的岛结构。
比较例1
在实施例1(防反射层形成材的调制)中除了不配合硅氧烷低聚物之外，其余通过与实施例1(防反射层形成材的调制)相同的方法得到了涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)按照实施例2(防反射膜的制作)制作防反射膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，发现没有形成分离结构。
比较例2
在实施例1(防反射层形成材的调制)中除了不配合聚氟烯烃系树脂之外，其余通过与实施例1(防反射层形成材的调制)相同的方法得到了涂敷液。利用上述防反射层形成材(涂敷液)按照实施例2(防反射膜的制作)制作防反射膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，发现没有形成分离结构。
参考例1
在实施例1(防反射层形成材的调制)中，除了作为溶剂单独使用甲基异丁酮之外，其余通过与实施例1(防反射层形成材的调制)相同的方法得到涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)按照实施例2(防反射膜的制作)制作防反射膜。用TEM观察防反射膜的防反射层时，发现没有形成分离结构。
(评价)
对于通过上述实施例1～4、比较例1～2以及参考例1得到的防反射膜进行下述评价。结果表示在表1中。
(反射率)
利用钢丝棉使防反射膜的基材膜侧粗糙化后，在喷射黑色的丙烯酸树脂漆而对于防反射层消除了背面侧的反射光的状态下，利用带有倾斜积分球的分光光度计(岛津制作所UV-2400)测定了分光反射率。根据该结果算出C光源2°视野下的Y值。
(耐擦伤性)
用钢丝棉#0000在400g/25mmΦ的负荷下在防反射膜(防反射层)上往复移动10次后，用肉眼观察防反射层表面，并根据下述标准评价损伤的程度。
○：几乎没有发现损伤。
△：有很小损伤但不明显。
×：防反射层几乎全部脱落。
(指纹擦拭性)
将皮肤强制性地贴在防反射膜(防反射层)上，之后用纱纸擦拭，并通过以下的标准用肉眼评价擦拭时的擦拭难易性。
○：可以容易地擦掉。
×：不能完全擦掉。
                         表1
    反射率(％)     耐擦伤性     指纹擦拭性
    实施例1     1.3     ○     ○
    实施例2     2.1     ○     ○
    实施例3     2.2     △     ○
    实施例4     2.3     ○     ○
    比较例1     1.8     ×     ○
    比较例2     3.0     ○     ×
    参考例1     2.2     ×     ○
如上述表1可知，实施例的防反射膜具有可以同时确保反射率和耐擦伤性并且指纹擦拭性也良好的适于实用的防反射层。另外可知，通过形成于防反射层的微细结构(分离结构)可以同时有效地确保防反射效果和耐擦伤性及指纹擦拭性。
实施例5
(防反射层形成材的调制)
将数均分子量(聚苯乙烯换算)为5000的聚氟烯烃系树脂(四氟乙烯/六氟丙烯/丙烯共聚物)30份、和数均分子量为700的硅氧烷低聚物(四乙氧基硅烷的部分缩聚物)70份溶解在甲乙酮∶甲基异丁酮∶异丙醇(重量比为10∶70∶20)的混合溶剂中，得到固形成分浓度为2％的涂敷液。另外，分别以这些材料的单体进行被膜化后，利用Abbe折射率计分别测定折射率值，其结果聚氟烯烃系树脂为1.38，由硅氧烷低聚物构成的聚硅氧烷为1.45。
(防反射膜的制作)
利用拉丝锭在80μm厚的三乙酰纤维素膜上涂敷相对于100份的紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分添加了8份平均粒径为3.5μm的球形聚苯乙烯珠的甲苯溶液，干燥溶剂后，用低压UV灯进行紫外线照射，形成5μm厚的硬膜层(防眩层)。
利用拉丝锭在上述硬膜层上涂敷上述涂敷液，使固化后的膜厚为100nm，使溶剂干燥之后，在100℃加热1小时，形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
实施例6
在实施例5(防反射膜的制作)中，除了使用相对于100份的紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分添加了14份平均粒径为4.0μm的无定形二氧化硅的甲苯溶液之外，其余通过与实施例5相同的方法形成硬膜层(防眩层)。另外通过与实施例5相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
实施例7
在实施例5(防反射膜的制作)中，除了使用相对于100份的紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分添加了6.5份平均粒径为4.0μm的无定形二氧化硅以及6.5份平均粒径为2.7μm的无定形二氧化硅的甲苯溶液之外，其余通过与实施例5相同的方法形成硬膜层(防眩层)。另外通过与实施例5相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
比较例3
在实施例5(防反射层形成材的调制)中除了不配合硅氧烷低聚物之外，其余通过与实施例5(防反射层形成材的调制)相同的方法得到了涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)，形成了硬膜层(防眩层)。通过与实施例5(防反射膜的制作)相同的方法形成防反射层，并由此得到了防反射(防眩)膜。
参考例2
在实施例5(防反射层形成材的调制)中，除了作为溶剂单独使用甲基异丁酮之外，其余通过与实施例5(防反射层形成材的调制)相同的方法得到了涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)，形成了硬膜层(防眩层)。通过与实施例5相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
(评价)
对通过实施例5～7、比较例3以及参考例2得到的防反射膜，进行与上述相同的反射率、耐擦伤性、指纹擦拭性的评价。另外通过测定浊度值评价了防眩性。结果表示在表2中。
(浊度值)
以JIS-K7105为基准，利用浊度计(村上色彩研究所制、HM-150)测定了防反射膜。
(防眩性)
浊度值为10～60％的设为○，其余的设为×。
                                    表2
    反射率(％)   耐擦伤性   指纹擦拭性     浊度值(％)     防眩性
  实施例5     2.1   ○   ○     43     ○
  实施例6     2.3   ○   ○     23     ○
  实施例7     2.6   ○   ○     12     ○
  比较例3     1.8   ×   ○     43     ○
  参考例2     2.2   ×   ○     43     ○
如上述表2可知，实施例的防反射膜具有可同时确保反射率和耐擦伤性并且指纹擦拭性也良好的适于实用的防反射层。另外可知，作为硬膜层设置有防眩层的防反射防眩膜，其防眩性也优良。
实施例8
(防反射层形成材的调制)
将数均分子量(聚苯乙烯换算)为5000的聚氟烯烃系树脂(四氟乙烯/六氟丙烯/丙烯共聚物)100份、和数均分子量为700的硅氧烷低聚物(四乙氧基硅烷的部分缩聚物)230份溶解在甲乙酮∶甲基异丁酮∶异丙醇(重量比为10∶70∶20)的混合溶剂中，得到固形成分浓度为2％的涂敷液。另外，分别以这些材料的单体进行被膜化后，利用Abbe折射率计分别测定折射率值，结果聚氟烯烃系树脂为1.38，由硅氧烷低聚物构成的聚硅氧烷为1.45。
(防反射膜的制作)
利用拉丝锭在厚度为80μm的三乙酰纤维素膜上涂敷相对于100份的紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分添加了8份平均粒径为2μm的球形二氧化硅珠的甲苯溶液，干燥溶剂后，用低压UV灯进行紫外线照射，形成5μm厚的硬膜层(防眩层)。
利用拉丝锭在上述硬膜层(防眩层)上涂敷上述涂敷液，使固化后的膜厚为100nm，使溶剂干燥之后，在100℃加热1小时，形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
实施例9
在实施例8(防反射膜的制作)中，除了使用相对于100份的紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂的固形成分添加了15份平均粒径为3μm的聚苯乙烯珠的甲苯溶液之外，其余通过与实施例8相同的方法形成硬膜层(防眩层)。另外通过与实施例8相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
实施例10
在实施例8(防反射膜的制作)中，除了使用对紫外线固化型丙烯酸系硬膜层树脂未配合微粒子的甲苯溶液之外，其余通过与实施例8相同的方法形成硬膜层(防眩层)。另外通过与实施例8相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
比较例4
在实施例8(防反射层形成材的调制)中除了不配合硅氧烷低聚物之外，其余通过与实施例8(防反射层形成材的调制)相同的方法得到涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)，形成硬膜层(防眩层)。还有，通过与实施例8(防反射膜的制作)相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
比较例5
在实施例8(防反射层形成材的调制)中，除了不配合聚氟系烃系树脂之外，其余通过与实施例8(防反射层形成材的调制)相同的方法得到涂敷液。另外，利用上述防反射层形成材(涂敷液)，形成硬膜层(防眩)。还有，通过与实施例8相同的方法形成防反射层，并由此获得防反射(防眩)膜。
(评价)
对通过实施例8～10、比较例4～5得到的防反射膜，进行与上述同样的反射率、耐擦伤性、指纹擦拭性的评价。另外通过测定光泽度评价了防眩性。结果表示在表3中。
(光泽度)
以JIS-Z8741为基准，利用光泽度计(Suga试验机(株)制、数字变角光泽度计UGV-5DP)测定了防反射膜(防反射层)表面的60°光泽度。
(防眩性)
光泽度在120％以上的设为×，20～120％的设为○。
                                 表3
    反射率(％)   耐擦伤性 指纹擦拭性    光泽度(％)     防眩性
  实施例8     2.3   ○  ○     28     ○
  实施例9     2.3   ○  ○     52     ○
  实施例10     2.1   ○  ○     176     ×
  比较例4     1.8   ×  ○     54     ○
  比较例5     3.0   ○  ×     50     ○
如上述表3可知，实施例的防反射膜具有可以同时确保反射率和耐擦伤性并且指纹擦拭性也良好的适于实用的防反射层。另外可知，作为硬膜层设置防眩层的防反射防眩膜，其防眩性也优良。
将上述各实施例的防反射膜用作碘系吸收二色性偏振片的保护层制作了偏振膜，结果可以得到保持了上述特性的、实用性高并且具有防反射功能的偏振膜。
产业上的可利用性
本发明的防反射膜、以及设置有该防反射膜的偏振片等光学元件具有优良的防反射特性和耐擦拭性。而且其防眩性也优良。这些可以适用于液晶显示器(LCD)、平板显示器(FPD)、有机EL、PDP等图像显示装置。

Claims (13)

1.一种防反射膜，在透明基材薄膜的至少一面上直接或通过介入其它层形成有防反射层，其特征在于，所述防反射层由折射率满足nd 20≤1.49的至少两种低折射率材料形成，且所述防反射层形成为：由以含氟材料为主成分的区域和以聚硅氧烷结构为主成分的区域形成了不同区域的分离结构。
2.根据权利要求1所述的防反射膜，其特征在于，分离结构为海岛结构。
3.根据权利要求1所述的防反射膜，其特征在于，分离结构中的短区域的尺寸在5～1000nm的范围内。
4.根据权利要求1所述的防反射膜，其特征在于，通过介入硬膜层设置有防反射层。
5.根据权利要求1所述的防反射膜，其特征在于，防反射层形成为凹凸形状，且具有防眩性。
6.根据权利要求5所述的防反射膜，其特征在于，通过介入分散有微粒子且由该微粒子形成了凹凸形状表面的硬膜层，设置有防反射层。
7.根据权利要求5所述的防反射膜，其特征在于，防反射层表面的60°光泽度为20～120％。
8.根据权利要求5所述的防反射膜，其特征在于，所述防反射膜的浊度值为10～60％。
9.一种偏振片，其特征在于，在偏振镜的单面或两面上设置有权利要求1、2～8中任一项所述的防反射膜，且所述防反射膜中的透明基材薄膜位于偏振镜一侧。
10.一种光学元件，其特征在于，使用权利要求1、2～8中任一项所述的防反射膜。
11.一种图像显示装置，其特征在于，使用权利要求1、2～8中任一项所述的防反射膜。
12.一种防反射膜的制造方法，在透明基材薄膜的至少一面上直接或通过介入其它层形成防反射层，其特征在于，所述防反射层是通过涂敷溶剂中溶解有折射率满足nd 20≤1.49的至少两种低折射率材料的涂敷液之后进行干燥而形成的，并且所述防反射层形成为：由以含氟材料为主成分的区域和以聚硅氧烷结构为主成分的区域形成了不同区域的分离结构。
13.根据权利要求12所述的防反射膜的制造方法，其特征在于，低折射率材料中含有含氟材料和聚硅氧烷形成材料，且溶剂是含有酮系溶剂和醇系溶剂的混合溶剂。
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