JP4082501B2 - Antireflection film, optical element and image display device - Google Patents

Antireflection film, optical element and image display device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)、有機EL表示装置、PDPなどの画像表示装置において画面の視認性の低下を抑えるために用いられている反射防止フィルム、当該反射防止フィルムが設けられている偏光板、さらには光学素子に関する。また当該反射防止フィルム、偏光板または光学素子が装着されている画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶パネルは近年の研究開発によりディスプレイとしての確固たる地位を確保しつつある。しかし、明るい照明下での使用頻度の高いカーナビゲーション用モニターやビデオカメラ用モニターは表面反射による視認性の低下が顕著である。そのため液晶パネルに用いる偏光板には反射防止処理を施すことが必要不可欠になりつつあり、屋外使用頻度の高い液晶ディスプレイのほとんどには反射防止処理を施した偏光板が使用されている。
【0003】
反射防止処理は、一般的に真空蒸着法やスパッタリング法、CVD法等のドライ処理法により、屈折率の異なる材料からなる複数の薄膜の多層積層体を作製し、可視光領域の反射をできるだけ低減させるような設計が行われている。しかし、上記のドライ処理での薄膜の形成には真空設備が必要であり、処理費用が非常に高価となる。そのため、最近ではウエットコーティングでの反射防止膜の形成により反射防止処理を行った反射防止フィルムを作製している。反射防止フィルムの構成は、通常、基材となる透明基板/ハードコート性付与のための樹脂層/低屈折率の反射防止層からなる構成となっている。かかる反射防止フィルムにおいて、反射率の観点からハードコート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。
【0004】
前記反射防止層を形成する低屈折率材料としては、屈折率や防汚染性の観点からフッ素含有ポリマーなどが用いられている。また、より低い屈折率を満たす材料としてアルコキシシランやオルガノアルコキシシランのゾル−ゲル反応を利用してポーラスな構造によって低い屈折率を得る方法などが一般的になっている。しかし、上記ゾル−ゲル反応では、反応性を制御してポーラスな構造を得ようとするため低温で焼成しようとすると、どうしても硬化に時間がかかり、短時間で十分な耐擦傷性の反射防止層を形成することができない。また上記ゾル−ゲル反応で得られる皮膜表面は汚染性の点でも問題があった。
【0005】
また、反射防止層にポリシロキサン構造を有するフッ素含有化合物を用いることが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。かかるフッ素含有化合物による反射防止層の形成は、均一な反応であり、また液安定性と硬化後の膜の均一性に優れ、汚染性もある程度は良好である。しかし、前記フッ素含有化合物は硬化反応速度がやや遅く、やはり低温での焼成では硬化に時間がかかる。たとえば、偏光板の保護フィルムとして賞用されるトリアセチルセルロースフィルムを透明基板として用い、この上にハードコート層を介して上記フッ素含有化合物による反射防止層を形成するときなどのように、高い温度での焼成が難しい場合には、十分な耐擦傷性を得るのに、100℃前後の温度で数日のキュア(エージング)時間が必要となる。
【0006】
また、前記フッ素含有化合物により形成される反射防止層が、汚染性(特に埃拭き取り性)を十分に発揮するには、コロナ処理等を施すことが必要であった。また、前記フッ素含有化合物により形成される反射防止層は、使用環境下での影響を受けやすく、コロナ処理等を施した場合であっても汚染性が低下していた。たとえば、冬の乾燥した時期は埃を拭き取りにくくなっていた。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−208898号公報(第1−2頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ハードコート層が設けられ透明基板のハードコート層の表面に、コーティングによって低屈折率の反射防止層が積層された反射防止フィルムであって、汚染性(特に埃拭き取り性)の良好な反射防止層が形成された反射防止フィルムを提供することを目的とする。
【0009】
また当該反射防止フィルムが設けられている偏光板を提供すること、さらには光学素子を提供することを目的とする。また当該反射防止フィルム、偏光板または光学素子が装着されている表示装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す反射防止フィルムにより前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【0011】
すなわち本発明は、透明基板の片面に直接または他の層を介してハードコート層が設けられており、さらに当該ハードコート層の表面に反射防止層が積層された反射防止フィルムにおいて、
前記反射防止層が、屈折率:n 20≦1.49を満足する、少なくとも二種類の低屈折率材料によって形成された、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)とフッ素含有材料を主成分とする(B)の乾燥硬化膜であり、
ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の形成剤が、熱硬化型のテトラアルコキシシラン類の部分縮合物であり、
フッ素含有材料を主成分とする(B)の形成剤が、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/プロピレン共重合体であり、
前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)が、反射防止層として形成される乾燥硬化膜中の乾燥硬化物として、固形分重量比10〜80重量%であり、
前記反射防止層の表面を羊毛で擦ったときに生じる摩擦帯電量(A)が、−1〜+2KVであることを特徴とする反射防止フィルム、に関する。
【0012】
上記本発明の反射防止フィルムは、前記フッ素含有材料を主成分とする(B)により防汚性を向上させるとともに、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)により反射防止特性と耐擦傷性を両立させることができる。このように薄膜形成時の反応性を制御するタイプのゾル−ゲルコーティング材料(塗工液)によって比較的低温下における短時間の硬化によっても耐擦傷性、汚染性の良好な反射防止層形成でき、生産性よく反射防止フィルムが得られる。
【0013】
また、こうして形成された低屈折率の反射防止層とハードコート層との密着性は、フッ素含有材料を主成分とする(B)を単独で有する反射防止層に比べて向上しており密着性の信頼性試験などでハードコート層と反射防止層の界面で剥離が生じることはない。
【0014】
また、前記反射防止層の表面を羊毛で擦ったときに生じる摩擦帯電量(A)は、−1〜+2KVになるように制御されている。摩擦帯電量(A)が前記範囲に制御されていれば、防汚性、特に埃拭き取り性が良好である。摩擦帯電量(A)は−0.8〜+1.8KVになるように制御されているのが好ましい。なお、摩擦帯電量(A)の測定は詳しくは実施例の記載による。
【0015】
前記反射防止フィルムは、60℃、90%RHの環境下で48時間放置し、80℃で10分間乾燥した後に、表面を羊毛で擦ったときに生じる摩擦帯電量(B)と、前記摩擦帯電量(A)との差(B−A)が、±0.5KV以内であることが好ましい。
【0016】
本発明の反射防止フィルムは、かかる湿熱環境下におかれた場合にも、摩擦帯電量の変化が±0.5KV以内と少なく、経時的な汚染性の変化が少ない。前記の差(B−A)は小さいほど好ましく、±0.3KV以内であるのが好ましい。なお、摩擦帯電量(B)は、摩擦帯電量(A)と同様の方法により測定される。また、摩擦帯電量(B)も摩擦帯電量(A)と同様に、−1〜+2KVの範囲、さらには−0.8〜+1.8KVであるのが好ましい。
【0017】
なお、前記摩擦帯電量(A)、摩擦帯電量(B)と前記摩擦帯電量(A)との差(B−A)が前記範囲になるように反射防止層を制御するには、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の含有量を調整する方法、反射防止層の形成後にコロナ処理等の表面処理を実施して反射防止層の最表面のフッ素基の存在比を調整する方法を好適に採用できる。
【0019】
前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)となる低屈折率材料は反応性が早く、これを単独で反射防止層の形成に用いた場合には不均一な膜を形成しやすく、膜も緻密に形成されるため屈折率の値もnd 20(20℃の屈折率)が=1.45前後になり、反射率(屈折率に依存)が上がる。そのため、反射防止層の形成には、反射率、ハードコート層との密着性および防汚性(特に埃拭き取り性)のバランスの観点より、前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の前記固形分重量比を10〜80重量%とするのが好ましい。前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の前記固形分重量比は、ハードコート層との密着性の点からは20重量%以上とするのがより好ましく、当該固形分重量比を上げれば上げるほど緻密な膜が形成され、膜強度もそれに伴い上昇する。一方、低反射および防汚性(特に埃拭き取り性)の観点を考慮すると、前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の前記固形分重量比は、80重量%以下とするのが好ましい。より好ましくは50重量%以下、さらに好ましくは40重量%以下である。なお反射防止層(低屈折率層)は、前記屈折率が、一般的に1.45以下、さらには1.41以下のものが好適である。また反射率は3%程度以下、さらには2.5%以下のものが好適である。
【0020】
前記反射防止フィルムにおいて、ハードコート層が、紫外線硬化型樹脂より形成されており、nd 20(20℃の屈折率)が1.49以上であることが好ましい。
【0021】
ハードコート層の形成は、紫外線硬化型樹脂による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よく樹脂皮膜層を形成することができる。また、低屈折率の反射防止層に対し、屈折率は nd 20(20℃の屈折率)が1.49以上、さらには1.52以上であるものが好ましい。
【0022】
前記反射防止フィルムは、ハードコート層の表面を平滑形状とすることができる。また前記反射防止フィルムは、ハードコート層の表面を凹凸形状として防眩性を有することができる。ハードコート層の表面を凹凸形状とすることにより光拡散性を付与した防眩性フィルムとすることができる。
【0023】
また本発明は、偏光子の片面または両面に、前記反射防止フィルムが保護フィルムとして用いられていることを特徴とする偏光板、に関する。また本発明は、偏光板と前記反射防止フィルムとが積層されていることを特徴とする偏光板、に関する。また本発明は、光学素子の片面又は両面に、前記反射防止フィルム、または前記偏光板が積層されていることを特徴とする光学素子、に関する。本発明の反射防止フィルムは各種の用途に用いることができ、たとえば、光学素子に用いられる。本発明の反射防止フィルムを積層した偏光板は、反射防止機能だけでなく、ハードコート性や耐擦傷性、耐久性などにも優れる。
【0024】
さらには本発明は、前記反射防止フィルム、前記偏光板、または前記光学素子を使用した画像表示装置、に関する。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、透明基板1上のハードコート層2の平滑表面に反射防止層3が積層された反射防止フィルムである。図2は、ハードコート層2中に微粒子4を分散させハードコート層2の表面を凹凸形状とした反射防止フィルムである。なお、図1、図2では、ハードコート層2を透明基板1上に直接積層しているが、ハードコート層2は複数設けることもでき、その間には、別途、易接着層、導電層、反射率低減の観点から設けられる高屈折率層等の他の層を形成することもできる。
【0026】
透明基板1は、可視光の光線透過率に優れ(光線透過率90%以上)、透明性に優れるもの(ヘイズ値1%以下)であれば特に制限はない。透明基板1としては、例えば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のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル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。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなどもあげられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。偏光板の保護フィルムの観点よりは、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、アクリル系ポリマー、シクロオレフィン系樹脂、ノルボルネン構造を有するポリオレフィンなどが好適である。本発明は、トリアセチルセルロースのように、高い温度での焼成が難しい透明基材について好適である。なお、トリアセチルセルロースは、130℃以上ではフィルム中の可塑剤が揮発し特性が著しく低下する。
【0027】
また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルム、たとえば、(A)側鎖に置換および/または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、(B)側鎖に置換および/非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【0028】
偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる透明基板は、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムである。透明基板1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。特に20〜300μmが好ましく、30〜200μmがより好ましい。
【0029】
また、基材フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Rth=[(nx+ny)/2−nz]・d(ただし、nx、nyはフィルム平面内の主屈折率、nzはフィルム厚方向の屈折率、dはフィルム厚みである)で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−90nm〜+75nmである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値(Rth)が−90nm〜+75nmのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色(光学的な着色)をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値(Rth)は、さらに好ましくは−80nm〜+60nm、特に−70nm〜+45nmが好ましい。
【0030】
ハードコート層2はハードコート性に優れ、皮膜層形成後に十分な強度を持ち、光線透過率の優れたものであれば特に制限はない。当該ハードコート層2を形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、これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よくハードコート層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。
【0031】
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。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を2個以上、特に3〜6個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを成分を含むものがあげられる。また、紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。
【0032】
ハードコート層2の表面は微細凹凸構造にして防眩性を付与することができる。表面に微細凹凸構造を形成する方法は特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。たとえば、前記ハードコート層2の形成に用いたフィルムの表面を、予め、サンドブラストやエンボスロール、化学エッチング等の適宜な方式で粗面化処理してフィルム表面に微細凹凸構造を付与する方法等により、ハードコート層2を形成する材料そのものの表面を微細凹凸構造に形成する方法があげられる。また、ハードコート層2上に別途ハードコート層2を塗工付加し、当該樹脂皮膜層表面に、金型による転写方式等により微細凹凸構造を付与する方法があげられる。また、図2のようにハードコート層2に微粒子4を分散含有させて微細凹凸構造を付与する方法などがあげられる。これら微細凹凸構造の形成方法は、二種以上の方法を組み合わせ、異なる状態の微細凹凸構造表面を複合させた層として形成してもよい。前記ハードコート層2の形成方法のなかでも、微細凹凸構造表面の形成性等の観点より、微粒子4を分散含有するハードコート層2を設ける方法が好ましい。
【0033】
以下、微粒子4を分散含有させてハードコート層2を設ける方法について説明する。微粒子4としては、各種金属酸化物、ガラス、プラスティックなどの透明性を有するものを特に制限なく使用することができる。例えばシリカ、アルミナ、チタニア、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン等の無機系酸化物微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子やシリコーン系微粒子などがあげられる。なお、これらの形状は特に制限されずビーズ状の球形であってもよく、粉末等の不定型のものであってもよい。これら微粒子4は1種または2種以上を適宜に選択して用いることができる。微粒子の平均粒子径は1〜10μm、好ましくは2〜5μmである。また、微粒子には、屈折率制御や、導電性付与の目的で、金属酸化物の超微粒子などを分散、含浸しても良い。微粒子4の割合は、微粒子4の平均粒子径、ハードコート層の厚さ等を考慮して適宜に決定されるが、一般的に、樹脂100重量部に対して、1〜20重量部程度であり、さらには5〜15重量部とするのが好ましい。
【0034】
前記紫外線硬化型樹脂(ハードコート層2の形成)には、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤等の添加剤を用いることができる。チクソトロピー剤を用いると、微細凹凸構造表面における突出粒子の形成に有利である。チクソトロピー剤としては、0.1μm以下のシリカ、マイカ、スメクタイト等があげられる。
【0035】
ハードコート層2の形成方法は特に制限されず、適宜な方式を採用することができる。たとえば、前記透明基板1上に、樹脂(微粒子4を適宜に含有する)を塗工し、乾燥後、硬化処理する。微粒子4を含有する場合には表面に凹凸形状を呈するようなハードコート層2を形成する。前記樹脂の塗工は、ファンテン、ダイコーター、キャスティング、スピンコート、ファンテンメタリング、グラビア等の適宜な方式で塗工される。なお、塗工にあたり、前記樹脂は、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等の一般的な溶剤で希釈してもよく、希釈することなくそのまま塗工することもできる。また、ハードコート層2の厚さは特に制限されないが、0.5〜20μm程度、特に1〜10μmとするのが好ましい。
【0036】
ハードコート層2の表面には反射防止層3が積層される。反射防止層形成剤は、屈折率:nd 20≦1.49を満足する、少なくとも二種類の低屈折率材料を含有する。これら反射防止層形成剤により、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)とフッ素含有材料を主成分とする(B)の乾燥硬化膜が形成される。前記低屈折率材料は、反射防止層として形成される乾燥硬化膜中の乾燥硬化物のポリシロキサン構造を主成分とする(A)とフッ素含有材料を主成分とする(B)が、通常、前記固形分重量比となる割合で配合されている。
【0037】
ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の形成剤としては、テトラアルコキシシラン類の部分縮合物を用いる。テトラアルコキシシラン類の具体的は、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシランがあげられる。特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランの部分縮合物が好ましい
【0038】
フッ素含有材料を主成分とする(B)の形成剤としては、フロロオレフィン類を含有するモノマーから形成されたフッ素含有ポリマーのなかでも、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/プロピレン共重合体を用いる
【0040】
低屈折率材料である、フッ素含有材料(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/プロピレン共重合体)とポリシロキサン形成剤(テトラアルコキシシラン類の部分縮合物)を用いる場合には、ケトン系溶媒とアルコール系溶媒を含む混合溶媒を用いるのが好ましい。ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等があげられる。またアルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブタノール、i−ブタノール、t−ブタノール等があげられる。特に、ケトン系溶媒としてメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンと、アルコール系溶媒としては、エタノール、n−ブタノール、t−ブタノールを組み合わせるのが好ましい。これらはケトン系溶媒とアルコール系溶媒の割合は特に制限されないが、ケトン系溶媒:アルコール系溶媒(重量比)=1:20〜20:1、さらには1:5〜5:1であるのが好ましい。
【0041】
なお、反射防止層を形成する塗工液には、前記低屈折率成分に加えて、必要に応じて更に、相溶化剤、架橋剤、カップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、屈折率調整剤などを適宜添加することができる。
【0042】
前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の形成剤と、フッ素含有材料を主成分とする(B)の形成剤を含有する反射防止層形成剤は、これらを好ましくは前記割合となるように混合した溶液として調製できるが、これらは塗工の直前に混合するのが溶液の安定性の観点からは望ましい。
【0043】
また反射防止層形成剤にはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム、セリア等をアルコール溶媒に分散したゾルなどを添加しても良い。その他、金属塩、金属化合物などの添加剤を適宜に配合することができる。
【0044】
反射防止層形成剤(溶液)を、前記ハードコート層2に塗工し、乾燥、硬化することにより反射防止層3が形成される。反射防止層3が形成は、溶媒の揮発とともにポリシロキサン構造を主成分とする(A)の形成剤と、フッ素含有材料を主成分とする(B)の形成剤の硬化が進むことにより被膜形成するものである。上記反射防止層形成剤の塗工方法は特に制限されず、通常の方法、例えば、ディップ法、スピンコート法、刷毛塗り法、ロールコート法、フレキソ印刷法などがあげられる。
【0045】
乾燥、硬化温度は特に制限されないが60〜150℃、さらには70〜120℃の低温において、100時間以下、さらには0.5〜10時間の短時間で行うことができる。なお、温度、時間は前記範囲に制限されず、適宜に調整できるのはもとよりである。加熱は、ホットプレート、オーブン、ベルト炉などの方法が適宜に採用される。
【0046】
反射防止層の厚さは特に制限されないが、50〜300nm程度、特に70〜〜120nmとするのが好ましい。最も効果的には視感度の最も高い550nmの波長光反射率を抑制する条件として、通常、厚み(nm)=550(nm)/(4×反射防止層の屈折率)程度となるように設定するのが好ましい。
【0047】
また、前記図1または図2の反射防止フィルムの透明基板1には、光学素子を接着することができる(図示せず)。また、光学素子(偏光子)に用いた保護フィルムを透明基材として、上記反射防止フィルムを作製することもできる。
【0048】
光学素子としては、偏光子があげられる。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、5〜80μm程度である。
【0049】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【0050】
前記偏光子は、通常、片側または両側に透明保護フィルムが設けられ偏光板として用いられる。透明保護フィルムは透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。透明保護フィルムとしては前記例示の透明基板と同様の材料のものが用いられる。前記透明保護フィルムは、表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる透明保護フィルムを用いてもよい。前記反射防止フィルムを、偏光子 (偏光板)の片側または両側に設ける場合、反射防止フィルムの透明基板は、偏光子の透明保護フィルムを兼ねることができる。
【0051】
その他、透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層やスティッキング防止を目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【0052】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学素子(光学層)を積層した光学フィルムを用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板(1/2 や1/4等の波長板を含む)、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を1層または2層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。
【0053】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側(表示側)からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【0054】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【0055】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【0056】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側(表示側)からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【0057】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる1/4 波長板(λ/4 板とも言う)が用いられる。1/2 波長板(λ/2 板とも言う)は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【0058】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック(STN)型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色(青又は黄)を補償(防止)して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償(防止)することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、2種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【0059】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、(反射型)偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【0060】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は/及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【0061】
また視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【0062】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ50%の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【0063】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【0064】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【0065】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として1/4波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【0066】
可視光域等の広い波長範囲で1/4波長板として機能する位相差板は、例えば波長550nmの淡色光に対して1/4波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば1/2波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、1層又は2層以上の位相差層からなるものであってよい。
【0067】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして2層又は3層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【0068】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と2層又は3層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【0069】
前記光学素子への反射防止フィルムの積層、さらには偏光板への各種光学層の積層は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うことができるが、これらを予め積層したのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【0070】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも1層積層されている光学フィルム等の光学素子の少なくとも片面には、前記反射防止フィルムが設けられているが、反射防止フィルムが設けられていない面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【0071】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【0072】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【0073】
偏光板、光学フィルム等の光学素子への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた10〜40重量%程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には1〜500μmであり、5〜200μmが好ましく、特に10〜100μmが好ましい。
【0074】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【0075】
なお本発明において、上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学層等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【0076】
本発明の反射防止フィルムを設けた光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばTN型やSTN型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【0077】
液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学素子は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に1層又は2層以上配置することができる。
【0078】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置(有機EL表示装置)について説明する。一般に、有機EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体(有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【0079】
有機EL表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【0080】
有機EL表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ(ITO)などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Mg−Ag、Al−Liなどの金属電極を用いている。
【0081】
このような構成の有機EL表示装置において、有機発光層は、厚さ10nm程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【0082】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機EL表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【0083】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を1 /4 波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ/4 に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【0084】
すなわち、この有機EL表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が1 /4 波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ/4 のときには円偏光となる。
【0085】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【0086】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。
【0087】
製造例
(偏光子の作成)
厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムを0.3%のヨウ素水溶液中で染色した後、4%のホウ酸、2%のヨウ化カリウム水溶液中で5倍まで延伸し、次いで50℃で4分間乾燥させて偏光子を得た。
【0088】
(偏光板の作成)
上記偏光子の両側に、ポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、保護フィルムとして、厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムを貼り合せて偏光板を作成した。
【0089】
実施例1
(反射防止層形成剤の調製)
数平均分子量(ポリスチレン換算)5000のポリフルオロオレフィン系樹脂(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/プロピレン共重合体)100部とGPCによるエチレングリコール換算の相対分子量は950のシロキサンオリゴマー(テトラエトキシシランの部分縮重合物)30部をメチルエチルケトン:メチルイソブチルケトン:インプロピルアルコール(重量比,10:70:20)の混合溶媒に溶解し固形分濃度2%の塗工液を得た。なお、それぞれの材料を単体で皮膜化し、Abbe屈折率計を用いて測定した屈折率の値はそれぞれ、ポリフルオロオレフィン系樹脂が1.38、シロキサンオリゴマーから得られるポリシロキサンが1.45であった。
【0090】
(ハードコート層の形成)
市販のウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂100gに、平均粒子径3.5μmのポリスチレン粒子12gを配合し分散したトルエン溶液を調製した。このトルエン溶液を、上記偏光板の片面(トリアセチルセルロースフィルム)上に、ワイヤーバーを用いて塗布し溶媒乾燥後に低圧UVランプにて紫外線照射し、5μm厚みの防眩機能付きハードコート層を形成した。ハードコート層を形成した樹脂の屈折率は1.52であった。
【0091】
(反射防止層の形成)
続いて、上記で調製した塗工液をワイヤーバーを用いて硬化後の厚みが約100nmとなるように塗工し、90℃で1時間加熱硬化して反射防止層を形成し、反射防止機能付き偏光板を作成した。反射防止層の屈折率は1.40であった。また反射防止層は、乾燥硬化物として、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の固形分重量比が約30重量%であった。
【0092】
実施例2
(反射防止フィルムの作成)
厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルム上に、紫外線硬化型アクリルハードコート樹脂のトルエン溶液を、ワイヤーバーを用いて塗布し溶媒乾燥後に低圧UVランプにて紫外線照射し、5μm厚みのハードコート層を形成した。ハードコート層を形成した樹脂の屈折率は1.51であった。次いで、実施例1と同様の塗工液により、実施例1と同様にして反射防止層を形成し、反射防止フィルムを作成した。
【0093】
(反射防止機能付き偏光板の作成)
上記偏光子の片面に厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルムを、もう一方の片面に上記反射防止フィルムのトリアセチルセルロースフィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を介して接着して反射防止機能付き偏光板を作成した。
【0094】
比較例1
実施例1の(反射防止層の形成)において、塗工液として、屈折率1.38のフッ素変性アルコキシラン溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして反射防止機能付き偏光板を作成した。
【0095】
比較例2
実施例2の(反射防止フィルムの作成)において、反射防止層の形成に、塗工液として、屈折率1.38のフッ素変性アルコキシラン溶液を用いたこと以外は実施例2と同様にして反射防止フィルムを作成した。以降は、実施例2と同様にして、反射防止機能付き偏光板を作成した。
【0096】
比較例3
比較例1で得られた反射防止機能付き偏光板の反射防止層表面に、コロナ処理を出力1.5KVで10秒間照射した。
【0097】
比較例4
比較例2で得られた反射防止機能付き偏光板の反射防止層表面に、コロナ処理を出力1.5KVで10秒間照射した。
【0098】
実施例および比較例で得られた反射防止機能付き偏光板について下記の評価を行った。結果を表1に示す。
【0099】
(初期摩擦帯電量(A))
反射防止機能付き偏光板(サンプルサイズ:40mm×40mm)の反射防止層を施していない側の面を評価ステージ上に固定した。羊毛を巻付けた回転体(70mmφ)で、反射防止層を擦り (300rpm,ステージ移動速度8.3mm/sec,23±1℃)、摩擦帯電を生じさせた後、電圧計(カスガ社製,KSD−0101)で、1cmの幅をおき、室温(23℃)下で帯電量(KV)を測定した。
【0100】
(加湿後摩擦帯電量(B))
反射防止機能付き偏光板(サンプルサイズ:40mm×40mm)を、60℃、90%RHの環境下で48時間放置し、80℃で10分間乾燥した。その後、摩擦帯電量(A)の測定と同様の条件下で摩擦帯電量(B)を測定した。
【0101】
(埃拭き取り性)
摩擦帯電量(A)、(B)をそれぞれ測定した後、当該サンプルの反射防止層にパルプ100%のティッシュを粉砕した粉を撒き、綿(Milliken社製、ANTICON GOLD)で拭き取れるか否かを以下の基準で目視にて判定した。
○:拭き取れる。
×:拭き取れない。
【0102】
(反射率)
反射防止機能付き偏光板の裏(反射防止層を形成していない面)をスチールウールで粗した後、黒のアクリルラッカーをスプレーし、裏面の反射をなくしたサンプルを傾斜積分球付き分光光度計(島津製作所製,UV−2400)を用いて全反射率(%)を測定した。結果より、C光源2°視野でのY値を算出した。
【0103】
【表1】

Figure 0004082501
上記、結果に示すとおり実施例の反射防止機能付き偏光板は、コロナ処理をしなくても初期摩擦帯電量(A)が、−1〜+2KVの範囲にあり、また摩擦帯電量(B)と初期摩擦帯電量(A)との差(B−A)が、±0.5KV以内であり使用環境が変わった場合にも良好な埃拭き取り性を有することが分かる。また良好な反射防止特性を有し、実用特性に優れるものであることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射防止フィルムの断面図の一例である。
【図2】本発明の反射防止フィルムの断面図の一例である。
【符号の説明】
1:透明基板
2:ハードコート層
3:反射防止層
4:微粒子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antireflection film used for suppressing a reduction in screen visibility in an image display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic EL display device, and a PDP, and a polarization provided with the antireflection film. The present invention relates to a plate and further to an optical element. The present invention also relates to an image display device on which the antireflection film, polarizing plate or optical element is mounted.
[0002]
[Prior art]
Liquid crystal panels are securing a firm position as displays through recent research and development. However, in car navigation monitors and video camera monitors that are frequently used under bright illumination, visibility is significantly reduced due to surface reflection. For this reason, it is becoming indispensable to apply an antireflection treatment to a polarizing plate used in a liquid crystal panel, and a polarizing plate subjected to an antireflection treatment is used in most liquid crystal displays that are frequently used outdoors.
[0003]
In general, antireflection treatment uses a dry treatment method such as vacuum deposition, sputtering, or CVD to produce a multilayer stack of multiple thin films made of materials with different refractive indexes to reduce reflection in the visible light region as much as possible. It is designed to make it happen. However, the formation of a thin film by the above dry processing requires a vacuum facility, and the processing cost becomes very expensive. Therefore, recently, an antireflection film subjected to an antireflection treatment by forming an antireflection film by wet coating has been produced. The structure of the antireflection film is usually composed of a transparent substrate as a base material / a resin layer for imparting hard coat properties / a low refractive index antireflection layer. In such an antireflection film, a high refractive index is required for the hard coat layer and a lower refractive index is required for the antireflection layer from the viewpoint of reflectivity.
[0004]
As the low refractive index material for forming the antireflection layer, a fluorine-containing polymer or the like is used from the viewpoint of refractive index and antifouling property. In addition, as a material satisfying a lower refractive index, a method of obtaining a low refractive index by a porous structure using a sol-gel reaction of alkoxysilane or organoalkoxysilane has become common. However, in the above-mentioned sol-gel reaction, it is necessary to control the reactivity to obtain a porous structure. Therefore, if it is baked at a low temperature, it will take time to cure, and a sufficient scratch-resistant antireflection layer in a short time. Can not form. The film surface obtained by the sol-gel reaction has a problem in terms of contamination.
[0005]
In addition, it has been proposed to use a fluorine-containing compound having a polysiloxane structure in the antireflection layer (see, for example, Patent Document 1). The formation of the antireflection layer by such a fluorine-containing compound is a uniform reaction, excellent in liquid stability and uniformity of the film after curing, and has a certain degree of contamination. However, the fluorine-containing compound has a slightly slow curing reaction rate, and it still takes time to cure when fired at a low temperature. For example, when a triacetyl cellulose film, which is used as a protective film for polarizing plates, is used as a transparent substrate and an antireflection layer is formed on the fluorine-containing compound via a hard coat layer, the temperature is high. When firing with is difficult, curing (aging) time of several days is required at a temperature around 100 ° C. to obtain sufficient scratch resistance.
[0006]
In addition, in order for the antireflection layer formed of the fluorine-containing compound to sufficiently exhibit contamination (particularly dust wiping property), it is necessary to perform corona treatment or the like. In addition, the antireflection layer formed of the fluorine-containing compound is easily affected by the use environment, and the contamination is reduced even when corona treatment or the like is performed. For example, it was difficult to wipe off dust during the dry season of winter.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-208898 (page 1-2)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is an antireflection film in which a hard coat layer is provided and an antireflection layer having a low refractive index is laminated on the surface of the hard coat layer of a transparent substrate, and has good contamination (particularly dust wiping properties). An object of the present invention is to provide an antireflection film on which a simple antireflection layer is formed.
[0009]
Moreover, it aims at providing the polarizing plate provided with the said antireflection film, and also providing an optical element. Moreover, it aims at providing the display apparatus with which the said antireflection film, a polarizing plate, or an optical element is mounted | worn.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the object can be achieved by the antireflection film shown below, and have completed the present invention.
[0011]
  That is, in the antireflection film in which the hard coat layer is provided directly on one side of the transparent substrate or through another layer, and the antireflection layer is further laminated on the surface of the hard coat layer,
The antireflection layer has a refractive index: nd 20≦ 1.49, a dry cured film of (A) mainly composed of a polysiloxane structure and (B) mainly composed of a fluorine-containing material, formed of at least two kinds of low refractive index materials ,
  The forming agent (A) whose main component is a polysiloxane structure isThermosettingTetraalkoxysilanesPartial condensate ofAnd
  (B) forming agent mainly composed of a fluorine-containing material,Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / propylene copolymerAnd
  (A) whose main component is the polysiloxane structure is a solid content weight ratio of 10 to 80% by weight as a dry cured product in a dry cured film formed as an antireflection layer,
  The present invention relates to an antireflection film, wherein a triboelectric charge amount (A) generated when rubbing the surface of the antireflection layer with wool is −1 to +2 KV.
[0012]
The antireflection film of the present invention improves the antifouling property by (B) containing the fluorine-containing material as a main component, and has antireflection properties and scratch resistance by (A) containing a polysiloxane structure as a main component. Both can be achieved. Thus, the anti-reflective layer with good scratch resistance and stain resistance can be formed by sol-gel coating material (coating liquid) that controls the reactivity during thin film formation, even after curing at a relatively low temperature for a short time. An antireflection film can be obtained with high productivity.
[0013]
Further, the adhesion between the thus formed low refractive index antireflection layer and the hard coat layer is improved as compared with the antireflection layer having (B) alone, which mainly contains a fluorine-containing material. In the reliability test or the like, peeling does not occur at the interface between the hard coat layer and the antireflection layer.
[0014]
The triboelectric charge amount (A) generated when the surface of the antireflection layer is rubbed with wool is controlled to be −1 to +2 KV. When the triboelectric charge amount (A) is controlled within the above range, the antifouling property, particularly the dust wiping property is good. The triboelectric charge amount (A) is preferably controlled to be −0.8 to +1.8 KV. The measurement of the triboelectric charge amount (A) is described in detail in the examples.
[0015]
The antireflection film was allowed to stand in an environment of 60 ° C. and 90% RH for 48 hours, dried at 80 ° C. for 10 minutes, and then the frictional charge amount (B) generated when the surface was rubbed with wool. The difference (B−A) from the amount (A) is preferably within ± 0.5 KV.
[0016]
Even when the antireflection film of the present invention is placed in such a moist heat environment, the change in the triboelectric charge amount is as small as ± 0.5 KV, and the change in contamination with time is small. The difference (B−A) is preferably as small as possible, and is preferably within ± 0.3 KV. The triboelectric charge amount (B) is measured by the same method as the triboelectric charge amount (A). Further, the triboelectric charge amount (B) is preferably in the range of −1 to +2 KV, more preferably −0.8 to +1.8 KV, similarly to the triboelectric charge amount (A).
[0017]
In order to control the antireflection layer so that the triboelectric charge amount (A) and the difference (BA) between the triboelectric charge amount (B) and the triboelectric charge amount (A) are within the above range, polysiloxane is used. A method of adjusting the content of (A) whose main component is the structure, and a method of adjusting the abundance ratio of the fluorine groups on the outermost surface of the antireflection layer by performing surface treatment such as corona treatment after the formation of the antireflection layer. It can be suitably employed.
[0019]
The low refractive index material (A) having the polysiloxane structure as a main component has high reactivity, and when this is used alone for forming an antireflection layer, a non-uniform film is easily formed. Since it is densely formed, the refractive index value is nd 20(Refractive index at 20 ° C.) becomes around 1.45, and the reflectance (depending on the refractive index) increases. Therefore, in the formation of the antireflection layer, from the viewpoint of the balance of reflectance, adhesion to the hard coat layer and antifouling property (particularly dust wiping property), the polysiloxane structure as a main component (A) is used. The solid content weight ratio is preferably 10 to 80% by weight. The solid content weight ratio of (A) containing the polysiloxane structure as a main component is more preferably 20% by weight or more from the viewpoint of adhesion to the hard coat layer, and if the solid content weight ratio is increased, As the film is raised, a dense film is formed, and the film strength increases accordingly. On the other hand, in view of low reflection and antifouling properties (particularly dust wiping properties), the solid content weight ratio of (A) containing the polysiloxane structure as a main component is preferably 80% by weight or less. More preferably, it is 50 weight% or less, More preferably, it is 40 weight% or less. The antireflection layer (low refractive index layer) preferably has a refractive index of 1.45 or less, more preferably 1.41 or less. Further, the reflectance is preferably about 3% or less, more preferably 2.5% or less.
[0020]
In the antireflection film, the hard coat layer is formed of an ultraviolet curable resin, and nd 20(Refractive index at 20 ° C.) is preferably 1.49 or more.
[0021]
The hard coat layer can be formed efficiently by a simple processing operation by a curing process using an ultraviolet curable resin. In addition, for a low refractive index antireflection layer, the refractive index is nd 20Those having a (refractive index at 20 ° C.) of 1.49 or more, more preferably 1.52 or more are preferred.
[0022]
The antireflection film can make the surface of the hard coat layer smooth. The antireflection film can have antiglare properties by making the surface of the hard coat layer uneven. It can be set as the anti-glare film which provided the light diffusibility by making the surface of a hard-coat layer uneven | corrugated shape.
[0023]
The present invention also relates to a polarizing plate, wherein the antireflection film is used as a protective film on one or both sides of a polarizer. The present invention also relates to a polarizing plate, wherein a polarizing plate and the antireflection film are laminated. The present invention also relates to an optical element, wherein the antireflection film or the polarizing plate is laminated on one side or both sides of the optical element. The antireflection film of the present invention can be used for various applications, for example, an optical element. The polarizing plate laminated with the antireflection film of the present invention is excellent not only in the antireflection function but also in hard coat properties, scratch resistance, durability and the like.
[0024]
Furthermore, the present invention relates to an image display device using the antireflection film, the polarizing plate, or the optical element.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an antireflection film in which an antireflection layer 3 is laminated on a smooth surface of a hard coat layer 2 on a transparent substrate 1. FIG. 2 shows an antireflection film in which fine particles 4 are dispersed in the hard coat layer 2 so that the surface of the hard coat layer 2 has an uneven shape. 1 and 2, the hard coat layer 2 is directly laminated on the transparent substrate 1. However, a plurality of hard coat layers 2 can be provided, and an easy-adhesion layer, a conductive layer, Other layers such as a high refractive index layer provided from the viewpoint of reducing the reflectance can also be formed.
[0026]
The transparent substrate 1 is not particularly limited as long as it is excellent in visible light transmittance (light transmittance of 90% or more) and excellent in transparency (haze value of 1% or less). Examples of the transparent substrate 1 include a film made of a transparent polymer such as a polyester polymer such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, a cellulose polymer such as diacetylcellulose and triacetylcellulose, a polycarbonate polymer, and an acrylic polymer such as polymethylmethacrylate. Is given. Styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, olefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, nylon and aromatic polyamides, etc. Examples thereof include films made of transparent polymers such as amide polymers. Furthermore, imide polymers, sulfone polymers, polyether sulfone polymers, polyether ether ketone polymers, polyphenylene sulfide polymers, vinyl alcohol polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl butyral polymers, arylate polymers, polyoxymethylene polymers Examples thereof include a film made of a transparent polymer such as a polymer, an epoxy-based polymer, and a blend of the aforementioned polymers. In particular, those having a small optical birefringence are preferably used. From the viewpoint of the protective film of the polarizing plate, triacetyl cellulose, polycarbonate, acrylic polymer, cycloolefin resin, polyolefin having norbornene structure, and the like are preferable. The present invention is suitable for transparent substrates that are difficult to be fired at high temperatures, such as triacetylcellulose. In triacetyl cellulose, the plasticizer in the film volatilizes at 130 ° C. or higher, and the characteristics are remarkably lowered.
[0027]
Moreover, the polymer film described in JP-A-2001-343529 (WO01 / 37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) a substitution in the side chain And / or a resin composition containing an unsubstituted phenyl and a thermoplastic resin having a nitrile group. A specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer composed of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. As the film, a film made of a mixed extruded product of the resin composition or the like can be used.
[0028]
A transparent substrate that can be particularly preferably used in terms of polarization characteristics and durability is a triacetyl cellulose film whose surface is saponified with an alkali or the like. The thickness of the transparent substrate 1 can be appropriately determined, but is generally about 10 to 500 μm from the viewpoints of workability such as strength and handleability, and thin layer properties. 20-300 micrometers is especially preferable, and 30-200 micrometers is more preferable.
[0029]
Moreover, it is preferable that a base film has as little coloring as possible. Therefore, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d (where nx and ny are the main refractive index in the plane of the film, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness). A protective film having a retardation value in the film thickness direction of −90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a thickness direction retardation value (Rth) of −90 nm to +75 nm, the coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The thickness direction retardation value (Rth) is more preferably −80 nm to +60 nm, and particularly preferably −70 nm to +45 nm.
[0030]
The hard coat layer 2 is not particularly limited as long as it is excellent in hard coat properties, has sufficient strength after formation of the coating layer, and has excellent light transmittance. Examples of the resin for forming the hard coat layer 2 include thermosetting resins, thermoplastic resins, ultraviolet curable resins, electron beam curable resins, two-component mixed resins, and the like. An ultraviolet curable resin capable of efficiently forming a hard coat layer with a simple processing operation is preferable.
[0031]
Examples of the ultraviolet curable resin include polyester-based, acrylic-based, urethane-based, amide-based, silicone-based, and epoxy-based resins, and include ultraviolet curable monomers, oligomers, polymers, and the like. The UV curable resin preferably used includes, for example, those having an ultraviolet polymerizable functional group, and in particular, those containing an acrylic monomer or oligomer having 2 or more, particularly 3 to 6 functional groups. . Further, an ultraviolet polymerization initiator is blended in the ultraviolet curable resin.
[0032]
The surface of the hard coat layer 2 can have a fine uneven structure to impart antiglare properties. The method for forming the fine concavo-convex structure on the surface is not particularly limited, and an appropriate method can be adopted. For example, the surface of the film used for the formation of the hard coat layer 2 is previously roughened by an appropriate method such as sand blasting, embossing roll, chemical etching, etc. to give a fine uneven structure to the film surface, etc. There is a method of forming the surface of the material itself forming the hard coat layer 2 into a fine concavo-convex structure. Further, there is a method in which a hard coat layer 2 is separately applied on the hard coat layer 2 and a fine concavo-convex structure is imparted to the surface of the resin film layer by a transfer method using a mold or the like. Further, as shown in FIG. 2, there is a method in which the fine concavo-convex structure is imparted by dispersing the fine particles 4 in the hard coat layer 2. These fine concavo-convex structure forming methods may be formed as a layer in which two or more methods are combined to combine the fine concavo-convex structure surfaces in different states. Among the methods for forming the hard coat layer 2, a method of providing the hard coat layer 2 containing the fine particles 4 in a dispersed manner is preferable from the viewpoint of the formability of the surface of the fine uneven structure.
[0033]
Hereinafter, a method for providing the hard coat layer 2 by dispersing the fine particles 4 will be described. As the fine particles 4, those having transparency such as various metal oxides, glass, and plastic can be used without particular limitation. For example, inorganic oxide fine particles such as silica, alumina, titania, zirconium oxide, calcium oxide, tin oxide, indium oxide, antimony oxide, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyurethane, acrylic-styrene copolymer, benzoguanamine, melamine, polycarbonate, etc. Examples thereof include crosslinked or uncrosslinked organic fine particles and silicone fine particles made of various polymers. These shapes are not particularly limited, and may be bead-shaped spheres or may be indefinite types such as powder. These fine particles 4 can be used by appropriately selecting one kind or two or more kinds. The average particle diameter of the fine particles is 1 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm. The fine particles may be dispersed and impregnated with ultrafine metal oxide particles for the purpose of controlling the refractive index and imparting conductivity. The proportion of the fine particles 4 is appropriately determined in consideration of the average particle diameter of the fine particles 4, the thickness of the hard coat layer, and the like, but is generally about 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. Yes, and more preferably 5 to 15 parts by weight.
[0034]
In the ultraviolet curable resin (formation of the hard coat layer 2), additives such as a leveling agent, a thixotropic agent, and an antistatic agent can be used. Use of a thixotropic agent is advantageous for the formation of protruding particles on the surface of the fine concavo-convex structure. Examples of the thixotropic agent include silica, mica and smectite of 0.1 μm or less.
[0035]
The formation method in particular of the hard-coat layer 2 is not restrict | limited, A suitable system can be employ | adopted. For example, a resin (containing the fine particles 4 as appropriate) is applied on the transparent substrate 1, dried, and then cured. When the fine particles 4 are contained, the hard coat layer 2 having an uneven shape on the surface is formed. The resin is applied by an appropriate method such as phantom, die coater, casting, spin coating, phanten metalling, and gravure. In the application, the resin may be diluted with a general solvent such as toluene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, or the like, and is applied as it is without dilution. You can also. The thickness of the hard coat layer 2 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 20 μm, particularly 1 to 10 μm.
[0036]
An antireflection layer 3 is laminated on the surface of the hard coat layer 2. Antireflective layer forming agent has a refractive index of nd 20It contains at least two kinds of low refractive index materials satisfying ≦ 1.49. With these antireflection layer forming agents, a dry cured film of (A) mainly composed of a polysiloxane structure and (B) mainly composed of a fluorine-containing material is formed. The low refractive index material has (A) mainly composed of a polysiloxane structure of a dried cured product in a dried cured film formed as an antireflection layer and (B) mainly composed of a fluorine-containing material. It mix | blends in the ratio used as the said solid content weight ratio.
[0037]
  Examples of the forming agent (A) mainly composed of a polysiloxane structure include tetraalkoxysilanes.A partial condensate is used.Specific examples of tetraalkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane.etcCan be given. Especially tetramethoxysilane, tetraethoxysilaneThe partial condensate of.
[0038]
  As the forming agent (B) mainly composed of a fluorine-containing material,Among the fluorine-containing polymers formed from monomers containing fluoroolefins, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / propylene copolymers are used..
[0040]
  Fluorine-containing material (low refractive index material)Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / propylene copolymer) And polysiloxane forming agent(Partial condensate of tetraalkoxysilanes)When is used, it is preferable to use a mixed solvent containing a ketone solvent and an alcohol solvent. Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and cyclopentanone. Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butanol, i-butanol, and t-butanol. In particular, it is preferable to combine methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone as ketone solvents and ethanol, n-butanol, and t-butanol as alcohol solvents. The ratio of the ketone solvent to the alcohol solvent is not particularly limited, but the ketone solvent: alcohol solvent (weight ratio) = 1: 20 to 20: 1, or 1: 5 to 5: 1. preferable.
[0041]
In addition to the low refractive index component, the coating liquid for forming the antireflection layer may further include a compatibilizer, a crosslinking agent, a coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a refractive index, if necessary. A regulator or the like can be appropriately added.
[0042]
The anti-reflection layer forming agent containing the forming agent (A) containing the polysiloxane structure as a main component and the forming agent (B) containing a fluorine-containing material as a main component preferably has these ratios. However, it is desirable to mix them immediately before coating from the viewpoint of the stability of the solution.
[0043]
Further, a sol in which silica, alumina, titania, zirconia, magnesium fluoride, ceria or the like is dispersed in an alcohol solvent may be added to the antireflection layer forming agent. In addition, additives such as metal salts and metal compounds can be appropriately blended.
[0044]
The antireflection layer 3 is formed by applying an antireflection layer forming agent (solution) to the hard coat layer 2 and drying and curing. The antireflection layer 3 is formed by the hardening of the forming agent (A) whose main component is a polysiloxane structure and the forming agent (B) whose main component is a fluorine-containing material as the solvent evaporates. To do. The coating method of the antireflection layer forming agent is not particularly limited, and examples thereof include usual methods such as dipping, spin coating, brush coating, roll coating, and flexographic printing.
[0045]
The drying and curing temperature is not particularly limited, but it can be performed at a low temperature of 60 to 150 ° C., further 70 to 120 ° C., for 100 hours or less, and further for a short time of 0.5 to 10 hours. The temperature and time are not limited to the above ranges, and can be adjusted as appropriate. For the heating, a method such as a hot plate, an oven, or a belt furnace is appropriately employed.
[0046]
The thickness of the antireflection layer is not particularly limited, but is preferably about 50 to 300 nm, particularly 70 to 120 nm. The most effective condition for suppressing the light reflectance with a wavelength of 550 nm, which has the highest visibility, is usually set to be about thickness (nm) = 550 (nm) / (4 × refractive index of antireflection layer). It is preferable to do this.
[0047]
Also, an optical element can be bonded to the transparent substrate 1 of the antireflection film of FIG. 1 or 2 (not shown). Moreover, the said antireflection film can also be produced using the protective film used for the optical element (polarizer) as a transparent substrate.
[0048]
Examples of the optical element include a polarizer. The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. Examples of the polarizer include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol film, partially formalized polyvinyl alcohol film, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified film, and two colors such as iodine and dichroic dye. Examples thereof include polyene-based oriented films such as those obtained by adsorbing volatile substances and uniaxially stretched, polyvinyl alcohol dehydrated products and polyvinyl chloride dehydrochlorinated products. Among these, a polarizer composed of a polyvinyl alcohol film and a dichroic material such as iodine is preferable. The thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.
[0049]
A polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film with iodine and uniaxially stretching it can be produced, for example, by dyeing polyvinyl alcohol in an aqueous solution of iodine and stretching it 3 to 7 times the original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol film may be immersed in water and washed before dyeing. In addition to washing the polyvinyl alcohol film surface with dirt and anti-blocking agents by washing the polyvinyl alcohol film with water, it also has the effect of preventing unevenness such as uneven coloring by swelling the polyvinyl alcohol film. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, or may be performed while dyeing, or may be performed with iodine after stretching. The film can be stretched in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
[0050]
The polarizer is usually used as a polarizing plate with a transparent protective film provided on one side or both sides. The transparent protective film is preferably excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, isotropy and the like. As the transparent protective film, the same material as that of the exemplified transparent substrate is used. The transparent protective film may be a transparent protective film made of the same polymer material on the front and back sides, or may be a transparent protective film made of a different polymer material or the like. When the antireflection film is provided on one side or both sides of a polarizer (polarizing plate), the transparent substrate of the antireflection film can also serve as a transparent protective film for the polarizer.
[0051]
In addition, the surface of the transparent protective film on which the polarizer is not adhered may be subjected to a treatment for preventing the hard coat layer or sticking. The hard coat treatment is applied for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate. For example, a transparent protective film with a cured film excellent in hardness, sliding properties, etc. by an appropriate ultraviolet curable resin such as acrylic or silicone is used. It can be formed by a method of adding to the surface of the film. Further, the anti-sticking treatment is performed for the purpose of preventing adhesion with an adjacent layer. The hard coat layer, the anti-sticking layer and the like can be provided on the transparent protective film itself, or can be provided separately from the transparent protective film as an optical layer.
[0052]
As an optical element, in practical use, an optical film in which another optical element (optical layer) is laminated on the polarizing plate can be used. The optical layer is not particularly limited. For example, for forming a liquid crystal display device such as a reflection plate, a semi-transmission plate, a phase difference plate (including wavelength plates such as 1/2 and 1/4), and a viewing angle compensation film. One or more optical layers that may be used can be used. In particular, a reflective polarizing plate or a semi-transmissive polarizing plate in which a polarizing plate is further laminated with a reflecting plate or a semi-transmissive reflecting plate, an elliptical polarizing plate or a circular polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate, a polarizing plate A wide viewing angle polarizing plate in which a viewing angle compensation film is further laminated on a plate, or a polarizing plate in which a brightness enhancement film is further laminated on a polarizing plate is preferable.
[0053]
A reflective polarizing plate is a polarizing plate provided with a reflective layer, and is used to form a liquid crystal display device or the like that reflects incident light from the viewing side (display side). Such a light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily thinned. The reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via the transparent protective film or the like, if necessary.
[0054]
Specific examples of the reflective polarizing plate include those in which a reflective layer is formed by attaching a foil or a vapor deposition film made of a reflective metal such as aluminum on one side of a transparent protective film matted as necessary.
[0055]
The reflection plate can be used as a reflection sheet in which a reflection layer is provided on an appropriate film according to the transparent film instead of the method of directly applying to the transparent protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of metal, the usage form in which the reflective surface is covered with a transparent protective film, a polarizing plate or the like is used to prevent the reflectance from being lowered due to oxidation, and thus to maintain the initial reflectance for a long time. In addition, it is more preferable to avoid a separate attachment of the protective layer.
[0056]
The semi-transmissive polarizing plate can be obtained by using a semi-transmissive reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light with the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell, and displays an image by reflecting incident light from the viewing side (display side) when a liquid crystal display device is used in a relatively bright atmosphere. In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device or the like that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of the transflective polarizing plate can be formed. In other words, the transflective polarizing plate is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can save energy of using a light source such as a backlight in a bright atmosphere and can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0057]
An elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate will be described. A phase difference plate or the like is used when changing linearly polarized light to elliptically polarized light or circularly polarized light, changing elliptically polarized light or circularly polarized light to linearly polarized light, or changing the polarization direction of linearly polarized light. In particular, a so-called quarter wave plate (also referred to as a λ / 4 plate) is used as a retardation plate that changes linearly polarized light into circularly polarized light or changes circularly polarized light into linearly polarized light. A 1/2 wavelength plate (also referred to as a λ / 2 plate) is usually used when changing the polarization direction of linearly polarized light.
[0058]
The elliptically polarizing plate is effectively used for black and white display without the above color by compensating (preventing) the coloration (blue or yellow) generated by the birefringence of the liquid crystal layer of the super twist nematic (STN) type liquid crystal display device. It is done. Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because it can compensate (prevent) coloring that occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction. The circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflective liquid crystal display device in which an image is displayed in color, and also has an antireflection function. Specific examples of the retardation plate include a birefringent film obtained by stretching a film made of an appropriate polymer such as polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene, other polyolefins, polyarylate, and polyamide. And an alignment film of a liquid crystal polymer, and a liquid crystal polymer alignment layer supported by a film. The retardation plate may have an appropriate retardation according to the purpose of use, such as those for the purpose of compensating for various wavelength plates or birefringence of the liquid crystal layer, viewing angle, and the like. What laminated | stacked the phase difference plate and controlled optical characteristics, such as phase difference, etc. may be used.
[0059]
The elliptical polarizing plate and the reflective elliptical polarizing plate are obtained by laminating a polarizing plate or a reflective polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination. Such an elliptically polarizing plate or the like can also be formed by sequentially laminating them sequentially in the manufacturing process of the liquid crystal display device so as to be a combination of a (reflective) polarizing plate and a retardation plate. An optical film such as a polarizing plate has an advantage that it can improve the production efficiency of a liquid crystal display device and the like because of excellent quality stability and lamination workability.
[0060]
The viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that an image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed from a slightly oblique direction rather than perpendicular to the screen. As such a viewing angle compensation phase difference plate, for example, a retardation film, an alignment film such as a liquid crystal polymer, or an alignment layer such as a liquid crystal polymer supported on a transparent substrate is used. A normal retardation plate uses a birefringent polymer film uniaxially stretched in the plane direction, whereas a retardation plate used as a viewing angle compensation film stretches biaxially in the plane direction. Birefringent polymer film, biaxially stretched film such as polymer with birefringence with a controlled refractive index in the thickness direction that is uniaxially stretched in the plane direction and stretched in the thickness direction, etc. Used. Examples of the inclined alignment film include a film obtained by bonding a heat shrink film to a polymer film and stretching or / and shrinking the polymer film under the action of the contraction force by heating, and a film obtained by obliquely aligning a liquid crystal polymer. Can be mentioned. The raw material polymer for the phase difference plate is the same as the polymer described in the previous phase difference plate, preventing coloration due to a change in the viewing angle based on the phase difference by the liquid crystal cell and expanding the viewing angle for good visual recognition. An appropriate one for the purpose can be used.
[0061]
In addition, an optically compensated retardation plate in which a liquid crystal polymer alignment layer, in particular an optically anisotropic layer composed of a discotic liquid crystal polymer gradient alignment layer, is supported by a triacetyl cellulose film in order to achieve a wide viewing angle. Can be preferably used.
[0062]
A polarizing plate obtained by bonding a polarizing plate and a brightness enhancement film is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. The brightness enhancement film reflects a linearly polarized light with a predetermined polarization axis or a circularly polarized light in a predetermined direction when natural light is incident due to a backlight such as a liquid crystal display device or reflection from the back side, and transmits other light. In addition, a polarizing plate in which a brightness enhancement film is laminated with a polarizing plate allows light from a light source such as a backlight to enter to obtain transmitted light in a predetermined polarization state, and reflects light without transmitting the light other than the predetermined polarization state. The The light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflective layer or the like provided behind the brightness enhancement film and re-incident on the brightness enhancement film, and part or all of the light is transmitted as light having a predetermined polarization state. Luminance can be improved by increasing the amount of light transmitted through the enhancement film and increasing the amount of light that can be used for liquid crystal display image display or the like by supplying polarized light that is difficult to be absorbed by the polarizer. That is, when light is incident through the polarizer from the back side of the liquid crystal cell without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not coincide with the polarization axis of the polarizer is almost polarized. It is absorbed by the polarizer and does not pass through the polarizer. That is, although depending on the characteristics of the polarizer used, approximately 50% of the light is absorbed by the polarizer, and the amount of light that can be used for liquid crystal image display or the like is reduced accordingly, resulting in a dark image. The brightness enhancement film allows light having a polarization direction that is absorbed by the polarizer to be reflected once by the brightness enhancement film without being incident on the polarizer, and further inverted through a reflective layer provided on the rear side thereof. Repeatedly re-enter the brightness enhancement film, and the brightness enhancement film transmits only polarized light whose polarization direction is such that the polarization direction of light reflected and inverted between the two can pass through the polarizer. Therefore, light such as a backlight can be efficiently used for displaying an image on the liquid crystal display device, and the screen can be brightened.
[0063]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the reflective layer. The polarized light reflected by the brightness enhancement film is directed to the reflective layer or the like, but the installed diffuser plate uniformly diffuses the light passing therethrough and simultaneously cancels the polarized state and becomes a non-polarized state. That is, the diffuser plate returns the polarized light to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the natural light state is directed toward the reflection layer and the like, reflected through the reflection layer and the like, and again passes through the diffusion plate and reenters the brightness enhancement film. Thus, while maintaining the brightness of the display screen by providing a diffuser plate that returns polarized light to the original natural light state between the brightness enhancement film and the reflective layer, etc., the brightness unevenness of the display screen is reduced at the same time, A uniform and bright screen can be provided. By providing such a diffuser plate, it is considered that the first incident light has a moderate increase in the number of repetitions of reflection, and in combination with the diffusion function of the diffuser plate, a uniform bright display screen can be provided.
[0064]
The brightness enhancement film has a characteristic of transmitting linearly polarized light having a predetermined polarization axis and reflecting other light, such as a multilayer thin film of dielectric material or a multilayer laminate of thin film films having different refractive index anisotropies. Such as an alignment film of a cholesteric liquid crystal polymer or an alignment liquid crystal layer supported on a film substrate, which reflects either left-handed or right-handed circularly polarized light and transmits other light. Appropriate things, such as a thing, can be used.
[0065]
Therefore, in the brightness enhancement film of the type that transmits linearly polarized light having the predetermined polarization axis as described above, the transmitted light is incident on the polarizing plate with the polarization axis aligned as it is, thereby efficiently transmitting while suppressing absorption loss due to the polarizing plate. Can be made. On the other hand, in a brightness enhancement film of a type that emits circularly polarized light such as a cholesteric liquid crystal layer, it can be incident on a polarizer as it is, but from the viewpoint of suppressing absorption loss, the circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. It is preferable to make it enter into a polarizing plate. Note that circularly polarized light can be converted to linearly polarized light by using a quarter wave plate as the retardation plate.
[0066]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region exhibits, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for light-color light having a wavelength of 550 nm and other retardation characteristics. It can be obtained by a method of superposing a retardation layer, for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate. Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers.
[0067]
In addition, the cholesteric liquid crystal layer can also be obtained by reflecting circularly polarized light in a wide wavelength range such as a visible light region by combining two or more layers having different reflection wavelengths and having an overlapping structure. Based on this, transmitted circularly polarized light in a wide wavelength range can be obtained.
[0068]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers like the above-described polarization separation type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptical polarizing plate or a semi-transmissive elliptical polarizing plate in which the above-mentioned reflective polarizing plate or semi-transmissive polarizing plate and a retardation plate are combined may be used.
[0069]
Lamination of the antireflection film on the optical element and further lamination of various optical layers on the polarizing plate can be performed by a method of laminating them separately in the manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. The laminated one is excellent in quality stability and assembly work, and has the advantage of improving the manufacturing process of a liquid crystal display device and the like. For the lamination, an appropriate adhesive means such as an adhesive layer can be used. When adhering the polarizing plate and other optical films, their optical axes can be set at an appropriate arrangement angle in accordance with the target retardation characteristics.
[0070]
The antireflection film is provided on at least one side of the optical element such as the polarizing plate described above or an optical film in which at least one polarizing plate is laminated. On the side where the antireflection film is not provided. An adhesive layer for adhering to other members such as a liquid crystal cell can also be provided. The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited. For example, an acrylic polymer, silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based or rubber-based polymer is appropriately selected. Can be used. In particular, those having excellent optical transparency such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties, and being excellent in weather resistance, heat resistance and the like can be preferably used.
[0071]
In addition to the above, in terms of prevention of foaming and peeling phenomena due to moisture absorption, deterioration of optical properties and liquid crystal cell warpage due to differences in thermal expansion, etc., as well as formability of liquid crystal display devices with high quality and excellent durability An adhesive layer having a low moisture absorption rate and excellent heat resistance is preferred.
[0072]
The adhesive layer is, for example, natural or synthetic resins, in particular, tackifier resins, fillers or pigments made of glass fibers, glass beads, metal powders, other inorganic powders, colorants, antioxidants, etc. It may contain an additive to be added to the adhesive layer. Moreover, the adhesion layer etc. which contain microparticles | fine-particles and show light diffusibility may be sufficient.
[0073]
Attachment of the adhesive layer to an optical element such as a polarizing plate or an optical film can be performed by an appropriate method. For example, a pressure sensitive adhesive solution of about 10 to 40% by weight in which a base polymer or a composition thereof is dissolved or dispersed in a solvent composed of a suitable solvent alone or a mixture such as toluene and ethyl acetate is prepared. There is a method of attaching it directly on the optical element by an appropriate development method such as a casting method or a coating method, or a method of forming an adhesive layer on the separator according to the above and transferring it onto the optical element. can give. The pressure-sensitive adhesive layer can also be provided as an overlapping layer of different compositions or types in each layer. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined according to the purpose of use and adhesive force, and is generally 1 to 500 μm, preferably 5 to 200 μm, particularly preferably 10 to 100 μm.
[0074]
On the exposed surface of the adhesive layer, a separator is temporarily attached and covered for the purpose of preventing contamination until it is put to practical use. Thereby, it can prevent contacting an adhesion layer in the usual handling state. As the separator, except for the above thickness conditions, for example, a suitable thin leaf body such as a plastic film, rubber sheet, paper, cloth, non-woven fabric, net, foam sheet, metal foil, laminate thereof, and the like, silicone type or Appropriate conventional ones such as those coated with an appropriate release agent such as long-chain alkyl, fluorine-based, or molybdenum sulfide can be used.
[0075]
In the present invention, each layer such as a polarizer, a transparent protective film, an optical layer, or an adhesive layer that forms the optical element described above may be, for example, a salicylic acid ester compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, or a cyanoacrylate. It may be a compound having an ultraviolet absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorber such as a compound based on nickel or a nickel complex salt compound.
[0076]
The optical element provided with the antireflection film of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. The liquid crystal display device can be formed according to the conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, an optical element, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit. There is no limitation in particular except for the point which uses an element, and it can be based on the past. As the liquid crystal cell, any type such as a TN type, an STN type, or a π type can be used.
[0077]
An appropriate liquid crystal display device such as a liquid crystal display device in which the optical element is arranged on one side or both sides of a liquid crystal cell, or a backlight or a reflector used in an illumination system can be formed. In that case, the optical element according to the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell. When optical elements are provided on both sides, they may be the same or different. Further, when forming a liquid crystal display device, for example, a single layer or a suitable part such as a diffusing plate, an antiglare layer, an antireflection film, a protective plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusing plate, a backlight, etc. Two or more layers can be arranged.
[0078]
Next, an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described. Generally, in an organic EL display device, a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a metal electrode are sequentially laminated on a transparent substrate to form a light emitter (organic electroluminescent light emitter). Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative and the like and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a structure having various combinations such as a laminate of such a light emitting layer and an electron injection layer composed of a perylene derivative or the like, or a laminate of these hole injection layer, light emitting layer, and electron injection layer is known. It has been.
[0079]
In organic EL display devices, holes and electrons are injected into the organic light-emitting layer by applying a voltage to the transparent electrode and the metal electrode, and the energy generated by recombination of these holes and electrons excites the phosphor material. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent material emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination in the middle is the same as that of a general diode, and as can be predicted from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity with rectification with respect to the applied voltage.
[0080]
In an organic EL display device, in order to extract light emitted from the organic light emitting layer, at least one of the electrodes must be transparent, and a transparent electrode usually formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. It is used as. On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually metal electrodes such as Mg—Ag and Al—Li are used.
[0081]
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. For this reason, the organic light emitting layer transmits light almost completely like the transparent electrode. As a result, light that is incident from the surface of the transparent substrate at the time of non-light emission, passes through the transparent electrode and the organic light emitting layer, and is reflected by the metal electrode is again emitted to the surface side of the transparent substrate. The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0082]
In an organic EL display device comprising an organic electroluminescent light emitting device comprising a transparent electrode on the surface side of an organic light emitting layer that emits light upon application of a voltage and a metal electrode on the back side of the organic light emitting layer, the surface of the transparent electrode While providing a polarizing plate on the side, a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
[0083]
Since the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized by the polarization action. In particular, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded by configuring the retardation plate with a quarter-wave plate and adjusting the angle between the polarization direction of the polarizing plate and the retardation plate to π / 4. .
[0084]
That is, only the linearly polarized light component of the external light incident on the organic EL display device is transmitted by the polarizing plate. This linearly polarized light becomes generally elliptically polarized light by the retardation plate, but becomes circularly polarized light especially when the retardation plate is a quarter-wave plate and the angle between the polarization direction of the polarizing plate and the retardation plate is π / 4. .
[0085]
This circularly polarized light is transmitted through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, is again transmitted through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate, and becomes linearly polarized light again on the retardation plate. And since this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of a polarizing plate, it cannot permeate | transmit a polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0086]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0087]
Production example
(Creating a polarizer)
A polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 μm is dyed in 0.3% iodine aqueous solution, stretched up to 5 times in 4% boric acid, 2% potassium iodide aqueous solution, and then dried at 50 ° C. for 4 minutes. A polarizer was obtained.
[0088]
(Creation of polarizing plate)
A polyvinyl alcohol adhesive was applied to both sides of the polarizer, and a 80 μm thick triacetyl cellulose film was bonded as a protective film to prepare a polarizing plate.
[0089]
Example 1
(Preparation of antireflection layer forming agent)
100 parts of a polyfluoroolefin resin (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / propylene copolymer) having a number average molecular weight of 5000 (polystyrene conversion) and a siloxane oligomer having a relative molecular weight of 950 by ethylene glycol conversion by GPC (part of tetraethoxysilane) 30 parts of the polycondensation product) was dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone: methyl isobutyl ketone: inpropyl alcohol (weight ratio, 10:70:20) to obtain a coating solution having a solid content concentration of 2%. In addition, each material was formed into a single film, and the refractive index values measured using an Abbe refractometer were 1.38 for a polyfluoroolefin resin and 1.45 for a polysiloxane obtained from a siloxane oligomer. It was.
[0090]
(Formation of hard coat layer)
A toluene solution in which 12 g of polystyrene particles having an average particle diameter of 3.5 μm were blended and dispersed in 100 g of a commercially available urethane acrylate ultraviolet curable resin was prepared. This toluene solution is applied on one side of the polarizing plate (triacetylcellulose film) using a wire bar, dried with a solvent, and then irradiated with ultraviolet light with a low-pressure UV lamp to form a 5 μm thick hard coat layer with an antiglare function. did. The refractive index of the resin on which the hard coat layer was formed was 1.52.
[0091]
(Formation of antireflection layer)
Subsequently, the coating liquid prepared above is applied using a wire bar so that the thickness after curing is about 100 nm, and heat-cured at 90 ° C. for 1 hour to form an anti-reflection layer. An attached polarizing plate was created. The refractive index of the antireflection layer was 1.40. The antireflective layer had a solid content weight ratio of about 30% by weight as a dry cured product of (A) having a polysiloxane structure as a main component.
[0092]
Example 2
(Creation of antireflection film)
A toluene solution of UV curable acrylic hard coat resin is applied onto a 80 μm thick triacetylcellulose film using a wire bar, and after solvent drying, UV irradiation is performed with a low pressure UV lamp to form a 5 μm thick hard coat layer. did. The refractive index of the resin on which the hard coat layer was formed was 1.51. Next, an antireflection layer was formed using the same coating solution as in Example 1 in the same manner as in Example 1 to prepare an antireflection film.
[0093]
(Creation of polarizing plate with antireflection function)
A polarizing plate with an antireflection function is obtained by adhering a triacetylcellulose film having a thickness of 80 μm on one side of the polarizer and a triacetylcellulose film of the antireflection film on the other side via a polyvinyl alcohol adhesive. Created.
[0094]
Comparative Example 1
In Example 1 (formation of an antireflection layer), a polarizing plate with an antireflection function was prepared in the same manner as in Example 1 except that a fluorine-modified alkoxylane solution having a refractive index of 1.38 was used as the coating solution. did.
[0095]
Comparative Example 2
In Example 2 (preparation of antireflection film), reflection was conducted in the same manner as in Example 2 except that a fluorine-modified alkoxylane solution having a refractive index of 1.38 was used as the coating liquid for forming the antireflection layer. A prevention film was made. Thereafter, a polarizing plate with an antireflection function was prepared in the same manner as in Example 2.
[0096]
Comparative Example 3
The surface of the antireflection layer of the polarizing plate with antireflection function obtained in Comparative Example 1 was irradiated with corona treatment at an output of 1.5 KV for 10 seconds.
[0097]
Comparative Example 4
The surface of the antireflection layer of the polarizing plate with antireflection function obtained in Comparative Example 2 was irradiated with corona treatment at an output of 1.5 KV for 10 seconds.
[0098]
The following evaluation was performed about the polarizing plate with an antireflection function obtained by the Example and the comparative example. The results are shown in Table 1.
[0099]
(Initial frictional charge (A))
The surface of the polarizing plate with antireflection function (sample size: 40 mm × 40 mm) on which the antireflection layer was not applied was fixed on the evaluation stage. The antireflection layer was rubbed (300 rpm, stage moving speed 8.3 mm / sec, 23 ± 1 ° C.) with a rotating body (70 mmφ) wound with wool, and after generating triboelectric charging, a voltmeter (manufactured by Kasuga Corp., KSD-0101), the width of 1 cm was set, and the charge amount (KV) was measured at room temperature (23 ° C.).
[0100]
(Amount of triboelectric charge after humidification (B))
A polarizing plate with an antireflection function (sample size: 40 mm × 40 mm) was left in an environment of 60 ° C. and 90% RH for 48 hours, and dried at 80 ° C. for 10 minutes. Thereafter, the triboelectric charge amount (B) was measured under the same conditions as the measurement of the triboelectric charge amount (A).
[0101]
(Dust wipeability)
After measuring the triboelectric charge amounts (A) and (B), whether or not the antireflective layer of the sample is wiped with cotton (MILLIKEN, ANTICON GOLD) with a powder obtained by pulverizing 100% pulp tissue. Was visually determined according to the following criteria.
○: Can be wiped off.
X: Cannot be wiped off.
[0102]
(Reflectance)
The back of the polarizing plate with anti-reflection function (the surface on which the anti-reflection layer is not formed) is roughened with steel wool, then sprayed with black acrylic lacquer, and the spectrophotometer with a gradient integrating sphere is removed from the back surface. The total reflectance (%) was measured using (Shimadzu Corporation UV-2400). From the results, the Y value in the C light source 2 ° field of view was calculated.
[0103]
[Table 1]
Figure 0004082501
As shown in the results, the polarizing plate with antireflection function of the example has an initial triboelectric charge amount (A) in the range of −1 to +2 KV without corona treatment, and the triboelectric charge amount (B). The difference (B−A) from the initial triboelectric charge amount (A) is within ± 0.5 KV, and it can be seen that it has good dust wiping properties even when the usage environment changes. It can also be seen that it has good antireflection properties and excellent practical properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of an antireflection film of the present invention.
FIG. 2 is an example of a cross-sectional view of the antireflection film of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Transparent substrate
2: Hard coat layer
3: Antireflection layer
4: Fine particles

Claims (9)

透明基板の片面に直接または他の層を介してハードコート層が設けられており、さらに当該ハードコート層の表面に反射防止層が積層された反射防止フィルムにおいて、
前記反射防止層が、屈折率:n 20≦1.49を満足する、少なくとも二種類の低屈折率材料によって形成された、ポリシロキサン構造を主成分とする(A)とフッ素含有材料を主成分とする(B)の乾燥硬化膜であり、
ポリシロキサン構造を主成分とする(A)の形成剤が、熱硬化型のテトラアルコキシシラン類の部分縮合物であり、
フッ素含有材料を主成分とする(B)の形成剤が、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/プロピレン共重合体であり、
前記ポリシロキサン構造を主成分とする(A)が、反射防止層として形成される乾燥硬化膜中の乾燥硬化物として、固形分重量比10〜80重量%であり、
前記反射防止層の表面を羊毛で擦ったときに生じる摩擦帯電量(A)が、−1〜+2KVであることを特徴とする反射防止フィルム。
In the antireflection film in which a hard coat layer is provided directly on one side of the transparent substrate or through another layer, and an antireflection layer is laminated on the surface of the hard coat layer,
The antireflection layer is mainly composed of (A) and a fluorine-containing material having a polysiloxane structure as a main component and formed of at least two kinds of low refractive index materials satisfying a refractive index: n d 20 ≦ 1.49. It is a dry cured film of (B) as a component,
The forming agent of (A) whose main component is a polysiloxane structure is a partial condensate of thermosetting tetraalkoxysilanes,
The forming agent of (B) mainly composed of a fluorine-containing material is a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / propylene copolymer ,
(A) whose main component is the polysiloxane structure is a solid content weight ratio of 10 to 80% by weight as a dry cured product in a dry cured film formed as an antireflection layer,
An antireflection film, wherein the triboelectric charge amount (A) generated when rubbing the surface of the antireflection layer with wool is -1 to +2 KV.
反射防止フィルムを、60℃、90%RHの環境下で48時間放置し、80℃で10分間乾燥した後に、表面を羊毛で擦ったときに生じる摩擦帯電量(B)と、前記摩擦帯電量(A)との差(B−A)が、±0.5KV以内であることを特徴とする請求項1記載の反射防止フィルム。  The anti-reflection film is allowed to stand for 48 hours in an environment of 60 ° C. and 90% RH, dried at 80 ° C. for 10 minutes, and then rubbed with wool. The antireflection film according to claim 1, wherein a difference (B−A) from (A) is within ± 0.5 KV. ハードコート層が、紫外線硬化型樹脂より形成されており、n 20(20℃の屈折率)が1.49以上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。Hard coat layer is formed from an ultraviolet curable resin, the antireflection film according to claim 1 or 2, wherein n d 20 (refractive index of 20 ° C.) is characterized in that 1.49 or more. ハードコート層の表面が平滑形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の反射防止フィルム。  The antireflection film according to claim 1, wherein the surface of the hard coat layer has a smooth shape. ハードコート層の表面が凹凸形状となっており防眩性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の反射防止フィルム。  The antireflection film according to claim 1, wherein the surface of the hard coat layer has an uneven shape and has an antiglare property. 偏光子の片面または両面に、請求項1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルムの透明基材が保護フィルムとして用いられていることを特徴とする偏光板。  A polarizing plate, wherein the transparent base material of the antireflection film according to any one of claims 1 to 5 is used as a protective film on one side or both sides of a polarizer. 偏光板と請求項1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルムとが積層されていることを特徴とする偏光板。  A polarizing plate, wherein a polarizing plate and the antireflection film according to claim 1 are laminated. 光学素子の片面又は両面に、請求項1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルム、または請求項6もしくは7に記載の偏光板が積層されていることを特徴とする光学素子。  An optical element, wherein the antireflection film according to any one of claims 1 to 5 or the polarizing plate according to claim 6 or 7 is laminated on one side or both sides of the optical element. 請求項1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルム、請求項6もしくは7記載の偏光板、または請求項8記載の光学素子を使用した画像表示装置。  The image display apparatus using the antireflection film in any one of Claims 1-5, the polarizing plate of Claim 6 or 7, or the optical element of Claim 8.
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