JP2001188102A

JP2001188102A - 反射防止フィルム

Info

Publication number: JP2001188102A
Application number: JP37167199A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ohata; 浩一大畑
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】反射防止フィルムの表面に、指紋、皮脂、汗、
化粧品などの汚れが付着することを防止し、また、付着
しても容易に拭き取れるようにする優れた防汚性の防汚
層を高い耐久性で形成できることようにすることと、ま
た、擦過による反射防止層の表面に傷が付きにくく、反
射防止層の剥離のな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】透明フィルム基材上の少なくとも片面に、
反射防止層を有する反射防止フィルムにおいて、最上層
に防汚層を形成し、防汚層の水と、油（ｎ−ヘキサデカ
ン等）の転落角が３０°以下、好ましくは２０°以下、
且つ、静摩擦係数と、動摩擦係数が０．３以下、好まし
くは０．１以下であることを特徴とする反射防止フィル
ムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ（液
晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクショ
ンディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプ
レイ等）の表示画面表面に適用される反射防止フィルム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多くのディスプレイは、室内外を問わず
外光などが入射するような環境下で使用される。この外
光などの入射光は、ディスプレイ表面等において正反射
され、反射像が表示光と混合し表示品質を低下させ、表
示画像を見にくくしている。

【０００３】特に、最近のオフィスのＯＡ化に伴い、コ
ンピューターを使用する頻度が増し、ディスプレイと相
対していることが長時間化した。これにより反射像等に
よる表示品質の低下は、目の疲労など健康障害等を引き
起こす要因とも考えられている。

【０００４】更には、近年ではアウトドアライフの普及
に伴い、各種ディスプレイを室外で使用する機会が益々
増える傾向にあり、表示品質をより向上して表示画像を
明確に認識できるような要求が出てきている。

【０００５】これらの要求を満たす為の例として、透明
基材の表面に、金属酸化物などから成る高屈折率層と低
屈折率層を積層した、或いは無機や有機フッ素化合物な
どの低屈折率層を単層で形成した可視光の広範囲にわた
り反射防止効果を有する反射防止フィルムをディスプレ
イ表面に張り合わせる等して利用することが知られてい
る。

【０００６】これとは別に、透明プラスチックフィルム
基材の表面に透明な微粒子を含むコーティング層を形成
し、凹凸状の表面により外光を乱反射させるなどして
も、同様の効果を得られることが知られている。

【０００７】一方、上記反射防止フィルムには、人が使
用することによって、指紋、皮脂、汗、化粧品などの汚
れが付着する場合が多い。一般に、反射防止層の表面エ
ネルギーは約６０Ｊ／ｍ² と大きいために、そのような
汚れが付着しやすく、かつ、微細な凹凸があるため除去
することが容易ではない。また、そのような汚れが付着
した部分だけ高反射となり、汚れが目立つため問題があ
った。

【０００８】そこで、これら汚れの問題を解決する手段
として、汚れが付着しにくく、付着しても拭き取りやす
い性能を持つ防汚層を反射防止フィルムの表面に設ける
工夫が考案されている。

【０００９】例えば、特開昭６４−８６１０１号公報に
は、基材の表面に、主として二酸化珪素からなる反射防
止膜を設け、更にその表面に有機珪素置換基を含む化合
物で処理した耐汚染性、耐擦傷性の反射防止膜物品が提
案されている。特開平４−３３８９０１号公報には、同
様に基材表面に末端シラノール有機ポリシロキサンを皮
膜した耐汚染性、耐擦傷性のＣＲＴフィルターが提案さ
れている。

【００１０】また、特公平６−２９３３２号公報には、
プラスチック表面にポリフルオルアルキル基を含むモノ
及びジシラン化合物およびハロゲン、アルキルまたはア
ルコキシのシラン化合物とからなる反射防止膜を有する
低反射率および防汚性のプラスチックが提案されてい
る。

【００１１】更に、特開平７−１６９４０号公報には、
パーフルオロアルキル（メタ）アクリレートとアルコキ
シシラン基を有する単量体との共重合体を二酸化珪素を
主とする光学薄膜上に形成した光学物品が提案されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
防汚層の形成技術においては、防汚性が不十分であり、
特に、指紋、皮脂、汗、化粧品などの汚れが拭き取りに
くく、また、使用とともに防汚性能が大きく低下する。
このため、防汚性と耐久性に優れた反射防止フィルムが
望まれている。

【００１３】一方、反射防止フィルムは、擦過により、
反射防止層の表面に傷が付きやすく、そのため、表示装
置に貼り合わせ場合、擦過による傷のため表示装置を認
識しにくくする他、外観を著しく劣化させる。また、傷
をきっかけとして反射防止層の剥離を招くなどの問題が
生じる。

【００１４】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、反射防止フィルムの表面
に、指紋、皮脂、汗、化粧品などの汚れが付着すること
を防止し、また、付着しても容易に拭き取れるようにす
る優れた防汚性の防汚層を高い耐久性で形成できること
ようにすることと、また、擦過による反射防止層の表面
に傷が付きにくく、反射防止層の剥離のない反射防止フ
ィルムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１の発明は、透明フィルム基材上の少なくとも片
面に、反射防止層を有する反射防止フィルムにおいて、
最上層に防汚層を形成し、防汚層の水と、油の転落角が
３０°以下、好ましくは２０°以下、且つ、静摩擦係数
と、動摩擦係数が０．３以下、好ましくは０．１以下で
あることを特徴とする反射防止フィルムである。

【００１６】請求項２の発明は、上記の防汚層が、パー
フルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤から
なることを特徴とする請求項１記載の反射防止フィルム
である。

【００１７】請求項３の発明は、上記の防汚層がＲ_f―
（ＯＣ₃ Ｆ₆ ）_n―Ｏ―（ＣＦ₂ ） _m―（ＣＨ₂ ）_l―
Ｏ―（ＣＨ₂ ）_s―Ｓｉ（ＯＲ）₃ （但し、Ｒ_fは炭素
数１〜１６の直鎖状または分岐状パーフルオロアルキル
基、ｎは１〜５０の整数、ｍは０〜３の整数、ｌは０〜
３の整数、ｓは０〜６の整数、但し、６≧ｍ＋ｌ＞０、
Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示す。）であること
を特徴とする請求項１または２記載の反射防止フィルム
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において用いられる透明フィルム基材とは、通常
の光学部材用材料として用いられるものである。

【００１９】透明フィルム基材には、種々の有機高分子
からなる透明フィルム基材をあげることができる。通
常、光学部材として使用される透明フィルム基材は、透
明性、屈折率、分散などの光学特性、さらには耐衝撃
性、耐熱性、耐久性などの諸物性の点から、ポリオレフ
ィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエス
テル系（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）、ポリアミド系（ナイロン−６、ナイロ
ン−６６等（ナイロンは登録商標））、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、
エチレンビニルアルコール、アクリル、セルロース系
（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）等、或いはこれらの有機高分子の共重合体
などからなっているが、本発明の透明フィルム基材とし
てもこれらの基材をあげることができる。

【００２０】これらの透明フィルム基材を構成する有機
高分子に、公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等
を含有させたものも使用することができる。

【００２１】また、透明フィルム基材は、単層、或いは
複数の有機高分子を積層したものでも良い。また、その
厚みは、特に限定されるものではないが、０．０１〜５
ｍｍが好ましい。

【００２２】また、反射防止層となる無機化合物層を形
成する無機化合物としては、金属酸化物〔酸化珪素（二
酸化珪素、一酸化珪素等）、酸化アルミニウム、酸化マ
グネシウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウ
ム、酸化トリウム、酸化アンチモン、酸化インジウム、
酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化
亜鉛、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）
等〕、金属ハロゲン化物〔フッ化マグネシウム、フッ化
カルシウム、フッ化ナトリウム、フッ化ランタン、フッ
化セリウム、フッ化リチウム、フッ化トリウム等〕等を
あげることができる。

【００２３】これら無機化合物からなる無機化合物層
は、単層または多層の薄膜等が挙げられ、これらはウェ
ットコーティング法（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、グラビアコーティ
ング法等）、ＰＶＤ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（真空蒸着法、反応性蒸着法、
イオンビームアシスト法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法等）、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａ
ｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の公知の方法によ
り形成される。

【００２４】また、透明フィルム基材と反射防止層との
間に、ハードコート層を設けても良い。このハードコー
ト層を設けることにより、基材表面の硬度が向上すると
共に、基材表面が平滑になり、透明フィルム基材と反射
防止層との密着が向上するために、鉛筆等の荷重のかか
る引っ掻きによる傷を防止し、また、透明フィルム基材
屈曲による反射防止層のクラック発生を抑制することが
でき、反射防止フィルムの機械的強度が改善できる。

【００２５】ハードコート層は透明性と適度な硬度と機
械的強度があれば、特に限定されるものではない。電離
放射線や紫外線の照射による硬化樹脂や熱硬化性の樹脂
が使用でき、特に、紫外線照射硬化型アクリル系樹脂、
有機ケイ素系樹脂、熱硬化型ポリシロキサン樹脂が好ま
しい。

【００２６】これらの樹脂は透明フィルム基材と屈折率
が同等もしくは近似していることがより好ましい。膜厚
は３μｍ以上あれば十分な強度となるが、透明性、塗工
精度、取り扱いから５〜７μｍの範囲が好ましい。

【００２７】前記ハードコート層に平均粒子径０．０１
〜３ｍｍの無機或いは有機物微粒子を混合分散させる。
または表面形状を凹凸させることで一般的にアンチグレ
アと呼ばれる光拡散性処理を施すことが出来る。これら
の微粒子は透明であれば特に限定されるものではない
が、低屈折率材料が好ましく、酸化ケイ素、フッ化マグ
ネシウムが安定性、耐熱性等で好ましい。これらのハー
ドコート層は均一に塗布されるものであれば、塗布方法
はいかなる方法でも構わない。

【００２８】本発明の透明フィルム基材上に反射防止層
を有する反射防止フィルムは、その最上層に防汚層を形
成する。その防汚層の水と、油（ｎ−ヘキサデカン等）
の転落角が３０°以下、好ましくは２０°以下、且つ、
静摩擦係数と、動摩擦係数が０．３以下、好ましくは
０．１以下であるために、防汚層表面の滑り性が高く、
汚染物質との付着力が小さくなる。

【００２９】従って、指紋、皮脂、汗、化粧品などの汚
れを付着することを防止し、また、付着しても容易に拭
き取れるようになり、擦過による反射防止層の表面に傷
が付くことを防止し、また、傷をきっかけとした反射防
止層の剥離を防ぐことが出来る。

【００３０】一方、防汚層の水と、油（ｎ−ヘキサデカ
ン等）の転落角が３０°以上、且つ、静摩擦係数と、動
摩擦係数が０．３以上の場合は、防汚層表面の滑り性が
低く、汚染物質との付着力が高くなる。従って、指紋、
皮脂、汗、化粧品などの汚れが付着しやすく、また、拭
き取りにくくなり、擦過による反射防止層の表面に傷が
付きやすくなり、また、傷をきっかけとした反射防止層
の剥離が生じる。

【００３１】その防汚層は、パーフルオロポリエーテル
基含有シランカップリング剤からなっており、特に、パ
ーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤で
あるＲ_f―（ＯＣ₃ Ｆ₆ ）_n―Ｏ―（ＣＦ₂ ）_m―（Ｃ
Ｈ₂ ）_l―Ｏ―（ＣＨ₂ ）_s―Ｓｉ（ＯＲ）₃ が好まし
い。

【００３２】この一般式において、Ｒ_fは炭素数１〜１
６の直鎖状または分岐状パーフルオロアルキル基であ
り、特に、ＣＦ₃ ―、Ｃ₂ Ｆ₅ ―、Ｃ₃ Ｆ₇ ―が好まし
い。また、ｎは１〜５０の整数、ｍは０〜３の整数、ｌ
は０〜３の整数、ｓは０〜６の整数、但し、６≧ｍ＋ｌ
＞０、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、特に、―ＣＨ
₃ 、―Ｃ₂ Ｈ₅ が好ましい。

【００３３】これらの防汚層は、ウェットコーティング
法（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、グラビアコーティング法等）、ＰＶ
Ｄ（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の公知の方法により形成され
る。特に、ウェットコーティング法、ＰＶＤ法が好まし
い。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
るが、本発明は実施例に限定されるものではない。〈実施例１〉〔（１）反射防止膜付きＴＡＣフィルムの作製〕ＴＡ
Ｃフィルム（厚さ：８０μｍ）上に、多官能性アクリル
樹脂をマイクログラビア法を用いて塗布し、１２０Ｗの
メタハライドランプを２０ｃｍの距離から１０ｓｅｃ．
照射することにより、ハードコート層を形成させた。そ
の後、ハードコート層付きＴＡＣフィルム上にプラズマ
アシスト蒸着法により、ＴｉＯ₂ ，ＳｉＯ₂ ，ＴｉＯ
₂ ，ＳｉＯ₂ の順序に成膜し、反射防止層を作製した。

【００３５】各層の屈折率ｎ、形状膜厚ｄ、及び光学膜
厚ｎｄは、ＴＡＣフィルム（ｎ＝１．４９）、ハードコ
ート層（ｎ＝１．５１，ｄ＝約５μｍ）、ＴｉＯ₂ （ｎ
＝２．３０，ｎｄ＝６０ｎｍ）、ＳｉＯ₂ （ｎ＝１．４
６，ｎｄ＝４０ｎｍ）、ＴｉＯ₂ （ｎ＝２．３０，ｎｄ
＝１１０ｎｍ）、ＳｉＯ₂ （ｎ＝１．４６，ｎｄ＝１４
０ｎｍ）とした。光学膜厚は、光学式膜厚モニターによ
り監視し、目的光量値に達した時に成膜を止め、所定の
光学膜厚を得た。

【００３６】〔（２）防汚層の作製〕パーフルオロポ
リエーテル基含有シランカップリング剤であるＣ₃ Ｆ₇
―（ＯＣ₃ Ｆ₆ ）₂₄―Ｏ―（ＣＦ₂ ）₂ ―Ｃ₂ Ｈ₄ ―Ｏ
―ＣＨ₂ Ｓｉ（ＯＣＨ₃ ）₃ をモリブデンボート上に乗
せ、真空蒸着法（抵抗加熱法）により、前記反射防止膜
付ＴＡＣフィルム上に成膜し、防汚層を作製した。真空
蒸着機内を５×１０^-5Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、
ボートを４００℃に加熱し、蒸発させた。

【００３７】〈比較例１〉ＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）₇ （ＣＨ
₂ ）₂ Ｓｉ（ＮＨ）_3/2 〔ＫＰ８０１Ｍ：信越化学工業
（株）製〕を用いて、実施例１と同様にして反射防止膜
付きＴＡＣフィルム上に防汚層を作製した。上記の実施
例、比較例において、各種物性評価方法と結果（表１）
を以下に示す。

【００３８】〈物性評価方法〉（ａ）接触角測定接触角計〔ＣＡ−Ｘ型：協和界面科学（株）製〕を用い
て、乾燥状態（２０℃−６５％ＲＨ）で１．８μｌの液
滴を針先に作り、これを基材（固体）の表面に接触させ
て液滴を作った。接触角とは、固体と液体が接する点に
おける液体表面に対する接線と固体表面がなす角で、液
体を含む方の角度で定義した。測定液体には、蒸留水と
ｎ−ヘキサデカンを使用した。

【００３９】（ｂ）転落角測定転落角計〔ＣＡ−Ｘ型：協和界面科学（株）製〕を用い
て、乾燥状態（２０℃−６５％ＲＨ）で６３μｌの液滴
を針先に作り、これを水平な基材（固体）表面上に接触
させて液滴を作った。

【００４０】次にこの固体試料を徐々に傾けていくと、
液滴は徐々に変形し、傾斜角度がある角度に達したと
き、液滴は下方へ滑り出す。このときの傾斜角度（転落
角）、前進角、後退角を測定した。測定液体には、蒸留
水とｎ−ヘキサデカンを使用した。

【００４１】（ｃ）油性インキペンの付着性・拭き取り
回数基材表面に油性インキペン（マジックインキ（登録商
標）：細書き用ｎｏ．５００）を用いて、長さ１ｃｍの
直線を書き、その付き易さあるいは目立ち易さを目視判
定を行った。判定基準を以下に示す。 ○：油性インキペンが球状にはじいている。 ×：油性インキペンがはじかず、書ける。

【００４２】（ｄ）油性インキペンの拭き取り性基材表面に付着した油性ペンをセルロース製不織布〔ベ
ンコットＭ−３：旭化成（株）製〕で拭き取り、その取
れ易さを目視判定を行った。判定基準を以下に示す。ま
た、拭き取れるまでの回数を測定した。 ○：油性インキペンを完全に拭き取ることが出来る。 △：油性インキペンの拭き取り跡が残る。 ×：油性インキペンを拭き取ることが出来ない。

【００４３】（ｅ）指紋の付着性基材表面に指を数秒押しつけて、指紋を付着させ、その
付き易さあるいは目立ち易さを目視判定を行った。判定
基準を以下に示す。 ○：指紋の付着が少なく、付いた指紋が目立たない。 ×：指紋の付着が認識できる。

【００４４】（ｆ）指紋の拭き取り性基材表面に付着した指紋をセルロース製不織布〔ベンコ
ットＭ−３：旭化成（株）製〕で拭き取り、その取れ易
さを目視判定を行った。判定基準を以下に示す。また、
拭き取れるまでの回数を測定した。 ○：指紋を完全に拭き取ることが出来る。 △：指紋の拭き取り跡が残る。 ×：指紋の拭き取り跡が拡がり、拭き取ることが出来な
い。

【００４５】（ｇ）耐擦傷性基材表面をスチールウール〔＃００００〕で荷重２５０
ｇ／ｃｍ² で往復１０回擦った後に、傷の有無を目視判
定を行った。判定基準を以下に示す。 ○：傷無し。 △：若干傷がついている。 ×：著しく傷がついている。

【００４６】（ｈ）摩擦係数測定自動摩擦・摩耗解析装置〔ＤＦＰＭ−ＳＳ型：協和界面
科学（株）製〕を用いて、ＪＩＳＫ７１２５（プラ
スチックフィルム及びシートの摩擦係数試験方法）に基
づいて、各試料の摩擦係数〔静摩擦係数（μ_s）、動摩
擦係数（μ_k）〕を測定した。測定条件は、以下のよう
にした。（１）サファイアによる点接触（２）荷重：２００ｇ（３）ストローク：５０．０ｍｍ（４）測定速度：１．７ｍｍ／ｓ．

【００４７】

【表１】

【００４８】表１の結果より、実施例１のパーフルオロ
ポリエーテル基含有シランカップリング剤を用いた防汚
層は、高い防汚性（マジックインキ耐性、指紋耐性）を
示した。

【００４９】また、防汚性（マジックインキ耐性、指紋
耐性）、耐擦傷性、転落角、静（動）摩擦係数は、相関
関係があり、接触角とは相関関係がない。接触角が高い
ことは、一見、高い防汚性を示すかに見えるが、必ず、
そうとは限らない。

【００５０】接触角は表面の粗さや状態に影響され変化
するためである。防汚性とは、液滴（汚染物質）に何ら
かの力が加わった時、すぐに転がり（滑り）出す、いわ
ゆる液体（汚染物質）との付着力がいかに小さいかとい
うことである。液体（汚染物質）と固体（基材）の界面
に働く付着力は、接触角とは別なものである。

【００５１】

【発明の効果】本発明の透明フィルム基材上の少なくと
も片面に、反射防止層を有する反射防止フィルムは、そ
の最上層に防汚層を形成している為、防汚層の水と、油
（ｎ−ヘキサデカン等）の転落角が３０°以下、好まし
くは２０°以下であり、且つ、静摩擦係数と、動摩擦係
数が０．３以下、好ましくは０．１以下であるために、
反射防止性能を損なわせることがなく、指紋、皮脂、
汗、化粧品などの汚れが付着しにくく、付着しても拭き
取りやすい性能を持ち、その効果の耐久性に優れ、ま
た、擦過による反射防止層の表面に傷が付きにくく、反
射防止層の剥離のない反射防止フィルムが得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明フィルム基材上の少なくとも片面に、
反射防止層を有する反射防止フィルムにおいて、最上層
に防汚層を形成し、防汚層の水と、油の転落角が３０°
以下、好ましくは２０°以下、且つ、静摩擦係数と、動
摩擦係数が０．３以下、好ましくは０．１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】上記の防汚層が、パーフルオロポリエーテ
ル基含有シランカップリング剤からなることを特徴とす
る請求項１記載の反射防止フィルム。
【請求項３】上記の防汚層が、Ｒ_f―（ＯＣ₃ Ｆ₆ ）_n
―Ｏ―（ＣＦ₂ ）_m―（ＣＨ₂ ）_l―Ｏ―（ＣＨ₂ ）_s
―Ｓｉ（ＯＲ）₃ （但し、Ｒ_fは炭素数１〜１６の直鎖
状または分岐状パーフルオロアルキル基、ｎは１〜５０
の整数、ｍは０〜３の整数、ｌは０〜３の整数、ｓは０
〜６の整数、但し、６≧ｍ＋ｌ＞０、Ｒは炭素数１〜１
０のアルキル基を示す。）であることを特徴とする請求
項１または２記載の反射防止フィルム。