JPH10206604A

JPH10206604A - 反射防止フィルム

Info

Publication number: JPH10206604A
Application number: JP9019563A
Authority: JP
Inventors: Yukimitsu Iwata; 行光岩田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】各種ディスプレイに使用する反射防止フィル
ムにおいて、表面の光の反射を防止して、必要な視覚情
報を明瞭に判読できる反射防止フィルムを光学薄膜層を
少なくして、光の干渉による発色を抑制し、フィルム全
体が低反射となる反射防止フィルムの提供を課題とす
る。【解決手段】透明かつ、表面に凹凸形状６をもつ凹凸基
材２に、基材の屈折率より低い光学薄膜層５を、λ／４
ｎ（但し、ｎ：屈折率、λ：５００〜６００ｎｍ）の膜
厚で単層のみを設けた積層フィルムであって、積層フィ
ルム全体のヘイズ値が４０％以下であり、かつ、可視光
領域（３８０〜７８０ｎｍ）における最低分光反射率と
最高分光反射率との差が０．５％以下に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防眩性の光学的機
能をもつフィルムに関し、特にワープロ、コンピュー
タ、テレビなどの各種ディスプレイ、液晶表示装置に用
いる偏光板の表面、透明なプラスチック類からなりサン
グラスのレンズ、度付きメガネのレンズ、カメラ用ファ
インダーのレンズなどの光学レンズ、各種計器のカバ
ー、自動車、電車などの窓ガラスの表面の反射防止フィ
ルムに適する光学的特性に優れたフィルムに属する。

【０００２】

【従来の技術】カーブミラー、バックミラー、ゴーグ
ル、窓ガラス、パソコン、ワープロなどのディスプレイ
その他種々の商業ディスプレイなどには、ガラスやプラ
スチックなどの透明基板が使用されている。そして、こ
れらの透明基板を通して物体や文字、図形などの視覚情
報、あるいはミラーからの像を透明基板を通して反射層
から観察する場合に、これら透明基板の表面が光を反射
して、内部の必要な視覚情報が判読し難いという問題点
があった。

【０００３】従来、これらの光の反射を防止する技術に
は、ガラスやプラスチックなどの基材表面に反射防止塗
料を塗工する方法、ガラスなどの透明基板の表面に厚み
０．１μｍ程度のＭg Ｆ₂などの極薄膜や金属蒸着膜を
設ける方法、プラスチックレンズなどの表面に電離放射
線硬化型樹脂を塗工し、更に、その上に蒸着によりＳi
ＯｘやＭg Ｆ₂の膜を形成する方法、電離放射線硬化型
樹脂の硬化膜の上に更に低屈折率の塗膜を形成したりす
る方法などがあった。

【０００４】また、基材表面に光学薄膜層を多層で設
け、光の干渉効果を利用してフィルムの分光最低反射率
を下げてきた。しかしながら、多層の光学薄膜は各厚み
の管理精度を要求される。すなわち、層構成が多い光学
薄膜層の場合は、反射防止効果は得られるものの、光の
干渉により発色する色を均一化することが難しい。ま
た、層構成が少ない光学薄膜の場合は、充分な反射防止
効果を得ることができないなどの問題があった。特に液
晶ディスプレーなどの反射防止フィルムにおいては重要
な課題の一つとなっていた。

【０００５】更に、光干渉により、局所的に特定の波長
領域で分光最低反射率を下げた場合には、必然的に、他
の波長領域における分光反射率の数値が上がるという問
題があった。また、充分な反射防止効果を与えるために
は、光学薄膜層を多層にすることで、反射率が高い波長
領域を極力せまくすることが行われていた。しかしなが
ら、多層に光学薄膜層を設けることは、工程的に不安定
であるという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種ディス
プレイに使用して透明基板を通して識別する物体や文
字、図形などの視覚情報、あるいはミラーからの像を透
明基板を通して反射層から観察する場合に、これら透明
基板の表面が光の反射を防止して、内部の必要な視覚情
報を透過して、明瞭に判読できる反射防止フィルムの提
供を課題とするものである。そして、光学薄膜層を少な
くして光の干渉を緩和し、なお、かつ反射率が高い波長
領域のせまい、フィルム全体としては低反射となる反射
防止フィルムの提供を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、透明、かつ、表面に凹凸形状をもつ凹凸
基材に、基材の屈折率よりも低い光学薄膜層をλ／４ｎ
（但し、ｎ：屈折率、λ：５００〜６００ｎｍ）の膜厚
で単層のみを設けた積層フィルムであって、積層フィル
ム全体のヘイズ値が４０％以下であり、かつ、可視光領
域（以下、本明細書においては、３８０〜７８０ｎｍを
いう。）における最低分光反射率と最高分光反射率との
差が０．５％以下である反射防止フィルムである。そし
て、上記積層フィルム全体のヘイズ値が２０〜４０％の
範囲の反射防止フィルムである。また、上記凹凸基材の
最表面の表面平均粗度Ｒａが０．１〜０．５μｍの反射
防止フィルムである。そして、上記の凹凸基材と、光学
薄膜層との屈折率差が０．０３〜０．１５である反射防
止フィルムである。そして、透明な基材シート上に凹凸
形状をもつ塗工層を介して、塗工層の屈折率よりも低い
光学薄膜層をλ／４ｎ（但し、ｎ：屈折率、λ：５００
〜６００ｎｍ）の膜厚で単層のみを設けた積層フィルム
であって、積層フィルム全体のヘイズ値が４０％以下で
あり、かつ、可視光領域における最低分光反射率と最高
分光反射率との差が０．５％以下である反射防止フィル
ムである。また、請求項５記載の積層フィルム全体のヘ
イズ値が２０〜４０％の範囲にある反射防止フィルムで
ある。また、前記凹凸形状をもつ塗工層の最表面の表面
粗度Ｒａが０．１〜０．５μｍである反射防止フィルム
である。そして、前記凹凸形状をもつ塗工層と、光学薄
膜層との屈折率差が０．０３〜０．１５の反射防止フィ
ルムである。更に前記の請求項５記載の塗工層が鉛筆硬
度で２Ｈ以上の硬化皮膜の反射防止フィルムである。

【０００８】

【発明の実施形態】請求項１の発明は、図１に示すよう
に、透明、かつ、表面に凹凸形状６をもつ凹凸基材２
に、基材の屈折率よりも低い光学薄膜層５をλ／４ｎ
（但し、ｎ：屈折率、λ：５００〜６００ｎｍ）の膜厚
で単層のみ設けた積層フィルムである。そして、該積層
フィルム全体のヘイズ値が４０％以下の範囲にある反射
防止フィルム１である。そして、上記積層フィルム全体
のヘイズ値が２０〜４０％の範囲の反射防止フィルム１
である。また、上記凹凸基材２の最表面の表面平均粗度
Ｒａが０．１〜０．５μｍの反射防止フィルム１であ
る。そして、上記の凹凸基材２と、光学薄膜層５との屈
折率差が０．０３〜０．１５である反射防止フィルムで
ある。そして、請求項５の発明は、図２に示すとおりの
透明な基材シート３の上に凹凸形状６をもつ凹凸塗工層
４を介して、前記の光学薄膜層５を設けた積層フィルム
であり、該積層フィルム全体のヘイズ値が４０％以下の
範囲にある反射防止フィルム１である。また、請求項５
記載の積層フィルム全体のヘイズ値が２０〜４０％の範
囲にある反射防止フィルム１である。また、前記凹凸形
状をもつ塗工層４の最表面の表面粗度Ｒａが０．１〜
０．５μｍである反射防止フィルム１である。そして、
前記凹凸形状をもつ塗工層４と、光学薄膜層５との屈折
率差が０．０３〜０．１５である反射防止フィルム１で
ある。また、請求項５記載の塗工層４が鉛筆硬度で２Ｈ
以上の硬化皮膜の反射防止フィルム１である。

【０００９】本発明は、凹凸形状を設けた透明基材に光
学薄膜層を単層で設けることにより、凹凸形状の光拡散
効果と、光学薄膜層の光干渉効果との組合せにより、積
層フィルムが全体として、全光線透過率が高く、可視光
領域における分光平均反射率が２％以下で、かつ最低分
光反射率と最高分光反射率との差を０．５％以下の色む
らがない反射防止フィルムを構成するものである。

【００１０】請求項１の発明に使用する凹凸基材２は、
屈折率が１．５％以上の透明なガラスなどのセラミック
ス、又は透明のプラスチックの延伸又は未延伸のフィル
ムから形成される。そして、通常の光学ガラスの他に、
ポリエステル、トリ又はジアセチルセルロース、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリメチルペンテ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリメタ
アクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタンな
どの熱可塑性樹脂を使用することができる。フィルムの
厚みは材料の剛性、強度、製造方法にもよるが、プラス
チックフィルムでは３０〜１０００μｍ、セラミックス
で２００〜３０００μｍである。そして、凹凸形状は、
成膜を行うときに賦型フィルム、又は賦型板と積層した
り、成膜を完了したフィルムをサンドブラストなどの処
理で形成する。

【００１１】上記の凹凸基材は、賦型を行うことにより
ヘイズを４０％以下とし、そしてその凹凸形状の表面粗
度Ｒａは、０．１〜０．５μｍとする。このような凹凸
形状に単層の光学薄膜層を設けることにより、可視光領
域における分光平均反射率を、２．０％以下、かつ可視
光領域における最低分光反射率と、最高分光反射率との
差を０．５％以下にできる。分光反射率が２％以下であ
り、かつ可視光領域における最高分光反射率と最低分光
反射率とのさが０．５％以下にすることが好ましい。表
面粗度Ｒａが０．５μｍを超えると、表面が荒れて液晶
ディスプレーなどの用途には不適当である。ヘイズが４
０％を超えると全体に白っぽい表面となり、ディスプレ
ーの用途には不適当である。また、表面粗度Ｒａが０．
１μｍに充たないときは、表面凹凸による光拡散効果が
不充分となり、単層のみの光学薄膜層では可視光領域に
おける分光平均反射率を、２．０％以下にすることは困
難である。

【００１２】請求項５の発明における凹凸形状は、前記
凹凸基材で作成したものと同一、又は表面硬度などの特
性を向上させる目的で透明の基材シート３に塗工により
形成する。そして、透明基材シート３に熱硬化型又は電
離放射線硬化型組成物を主とする塗料を塗工して、基材
シートとは異なる表面特性をもつ凹凸塗工層４を形成す
るものである。また、基材シートに、直接又は凹凸塗工
層の接着を強固にするプライマー層を設けて、凹凸塗工
層を形成することもできる。そして、凹凸塗工層の塗工
量（本明細書においては、塗工量の厚みは固形分で記載
する。）は、２〜２０μｍである。塗工量が２μｍ以下
では、精度のある凹凸形状を賦型できないばかりでな
く、塗工材料がもつ特性を発揮することができない。ま
た、塗工量が２０μｍ以上になると、資源の浪費であ
り、硬化に時間を必要とし、塗工層の可撓性を損ない、
加工工程で亀裂を生ずるなどの問題を発生することとな
る。また、凹凸塗工層が熱可塑性樹脂を主とする組成物
を塗工・賦型することでも形成できる。

【００１３】凹凸塗工層が形成する屈折率と、光学薄膜
層がもつ屈折率との差が、０．０３に充たないときは、
干渉効果を奏さず、また、０．１５を超えると、干渉効
果により発色する。したがって、上記屈折率の差は、
０．０３〜０．１５好ましくは０．０５〜０．１０であ
る。

【００１４】凹凸塗工層は、小ロットで生産する凹凸形
状の賦型に適するばかりでなく、基材シートの表面特
性、擦り傷などの発生を防止する硬度や、異物の付着を
防止する防汚性を付与するために設けるものである。し
たがって、熱可塑性樹脂ばかりでなく、フィルムによる
凹凸賦型が容易な硬化型樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射
線硬化型樹脂などに必要によっては、界面活性剤や、離
形材料を添加したものの使用が好ましい。例えば、ポリ
カーボネート、ポリメチルメタアクリレート、ポリメチ
ルペンテン、ポリイミド、ポリエステルなどの熱可塑性
樹脂の他に、ポリエステル・イソシアネート、ポリエー
テル・イソシアネート、エポキシ・イソシアネートなど
の二液反応型樹脂がある。更に好ましくは、ポリエステ
ル・（メタ）アクリレート（本明細書においては、・・
メタアク・・・と・・アク・・とを・・（メタ）アク・
・と記載する。）、エポキシ（メタ）アクリレート、多
官能（メタ）アクリレートなどを主成分とする電離放射
線硬化型樹脂である。これらの樹脂を基材シートに塗工
し、溶融状態あるいは未硬化の状態で、賦型フィルムと
圧着・賦型して、冷却や、加熱及び／又は電離放射線で
硬化して凹凸塗工層を構成するものである。また、硬化
した塗工層をサンドブラスト処理により凹凸形状を形成
することもできる。

【００１５】凹凸塗工層は、賦型フィルムによる形成の
他に、上記の樹脂ワニスに、無機又は有機微粒子を分散
した組成物を塗工して形成することができる。上記の塗
工用組成物は、熱硬化型樹脂、及び／又は電離放射線型
樹脂を１重量部に対して、ＩＴＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃や、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリメチルメタアクリレートなどから１種
類以上の微粒子から選択したマット材が、０．２〜２０
重量部で構成されている。

【００１６】光学薄膜層は、基材シートより屈折率が小
さくすることが好ましく、Ｓi Ｏｘ（ｘは１．５〜４．
０）である。Ｓi Ｏｘを蒸着、プラズマＣＶＤ又はスパ
ッタリングで設ける。そして、Ｓi Ｏｘの原料は、好ま
しくは有機シロキサンを原料ガスとして、他の無機蒸着
源が存在しない条件でプラズマＣＶＤで被蒸着フィルム
をできるだけ低温度に維持することが好ましい。本発明
の光学薄膜層（Ｓi Ｏｘ層）には未分解の有機シロキサ
ンを含むことがＳi Ｏｘの可撓性と接着性を維持するこ
とに効果がある。光学薄膜層の厚さｄは、λ／４ｎ（但
し、λが５００〜６００ｎｍ、ｎを１．５とすれば、ｄ
は約８０〜１００ｎｍ）を満足する厚みｄで設けること
が好ましい。厚みが上記の数値以下（例えば、８０ｎｍ
では干渉効果を示さず全光線透過率が充分でなく、上記
の数値を超える（例えば１００ｎｍ）と発色するという
問題がある。

【００１７】以下、実験例に基づいて本発明を更に詳細
に説明する。図１又は図２に示すとおりの、表１に示す
厚み８０μｍの凹凸基材２もしくは、基材シート３とし
てのトリアセチルセルロースフィルムに下記に示す「塗
工液組成物」を約７μｍ塗工し、各種の賦型フィルムを
積層し、紫外線照射装置で（８０Ｗ／ｃｍ×１０ｍ／ｍ
ｉｎ×４回）の条件で硬化後、賦型フィルムを剥離し、
表面に凹凸塗工層５をもつ積層フィルムを作製した。次
いで、上記積層フィルムを、６０℃の８％苛性ソーダ水
溶液で２分間ケン化処理後水洗・乾燥した。更に、比較
例５（＊）を除く他の積層フィルムの凹凸形状６の面に
Ｓi Ｏｘを、λ／４（約９０ｎｍ）の膜厚で蒸着し本発
明の実施例及び比較例のヘイズ又は表面粗さをもつ反射
防止フィルム１を構成した。「塗工液組成物」・ペンタエリスリトールトリアクリレート（官能アクリレート）１００重量部・光重合開始剤３重量部・プロピオン酸セルロース１．２５重量部・シリコーン（レベリング剤）０．１重量部（以下余白）

【００１８】

【表１】＊：Ｓi Ｏｘ層を設けていない試料

【００１９】上記実験の（表１）に示すヘイズ及び表面
粗さをもつ実施例及び比較例の各試料について、次のよ
うに反射防止フィルムとしての分光反射率、全光線透過
率、発色の程度およびグロスの測定と評価を行った結果
を（表２）に示す。・表面粗さ：小坂研究所製サーフコーダーＡＹ−３１
により測定する。・ヘイズ：東洋精機（株）製直読式ヘイズメーターに
より測定する。・分光反射率：島津製作所製分光反射率測定器ＭＰ
Ｃ−３１００を用いて可視光領域の範囲における、全光
線透過率及び最高分光反射率と最低分光反射率とを測定
し、その差を算出する。・グロス：村上色彩技術研究所製グロスメーターＧＭ
−３Ｄを用いて、入射光６０度におけるグロスを評価す
る。・発色の程度：光干渉による発色の程度を目視で評価す
る。３：発色の程度が大２：若干発色する１：殆ど発色がない（以下余白）

【００２０】

【表２】・実施例９及び１０は、反射率が比較的大きく、反射防
止効が若干劣るものであった。・比較例１はヘイーズが高く画像の鮮明性が劣るもので
あった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の反射防止フィルムは、以上説明
したように、凹凸形状を賦型したヘイズが４０％以下、
あるいは、硬化型の塗工層に凹凸形状を設けたヘイズが
４０％以下のフィルムに、光学薄膜層を単層に設けて形
成するものである。したがって、単層の光学薄膜層の形
成は、多層のものと比較して生産上の管理が容易であ
り、可視光領域において、分光平均反射率が２％以下の
低反射率の反射防止フィルムを提供できる効果を奏す
る。また、従来の反射防止フィルムとは異なり、可視光
領域における、最高分光反射率と最低分光反射率との差
が０．５％以下を実現できるため、高い分光反射率の波
長領域でも反射防止効果を阻害することがない。そし
て、硬化型凹凸塗工層を設けた反射防止フィルムは表面
特性に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射防止フィルムの層構成を示す断面
概略図である。

【図２】本発明の反射防止フィルムの他の層構成を示す
断面概略図である。

【符号の説明】

１反射防止フィルム２凹凸基材３基材シート４凹凸塗工層５光学薄膜層６凹凸形状

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明、かつ、表面に凹凸形状をもつ凹凸
基材に、基材の屈折率よりも低い光学薄膜層をλ／４ｎ
（但し、ｎ：屈折率、λ：５００〜６００ｎｍ）の膜厚
で単層のみを設けた積層フィルムであって、積層フィル
ム全体のヘイズ値が４０％以下であり、かつ、可視光領
域（３８０〜７８０ｎｍ）における最低分光反射率と最
高分光反射率との差が０．５％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】請求項１記載の積層フィルム全体のヘイ
ズ値が２０〜４０％の範囲にあることを特徴とする反射
防止フィルム。
【請求項３】請求項１記載の凹凸基材の最表面の表面
平均粗度Ｒａが０．１〜０．５μｍであることを特徴と
する反射防止フィルム。
【請求項４】請求項１記載の凹凸基材と、光学薄膜層
との屈折率差が０．０３〜０．１５であることを特徴と
する反射防止フィルム。
【請求項５】透明な基材シート上に凹凸形状をもつ塗
工層を介して、塗工層の屈折率よりも低い光学薄膜層を
λ／４ｎ（但し、ｎ：屈折率、λ：５００〜６００ｎ
ｍ）の膜厚で単層のみを設けた積層フィルムであって、
積層フィルム全体のヘイズ値が４０％以下であり、か
つ、可視光領域における最低分光反射率と最高分光反射
率との差が０．５％以下であることを特徴とする反射防
止フィルム。
【請求項６】請求項５記載の積層フィルム全体のヘイ
ズ値が２０〜４０％の範囲にあることを特徴とする反射
防止フィルム。
【請求項７】請求項５記載の多層フイルムの最表面の
表面粗度Ｒａが０．１〜０．５μｍであることを特徴と
する反射防止フィルム。
【請求項８】請求項５記載の塗工層と、光学薄膜層と
の屈折率差が０．０３〜０．１５であることを特徴とす
る反射防止フィルム。
【請求項９】請求項４記載の塗工層が鉛筆硬度で２Ｈ
以上の硬化皮膜であることを特徴とする反射防止フィル
ム。