光学部材及び表示パネル
【課題】面光源装置において、高輝度かつ耐擦傷性に優れた高品位な面光源装置を安価に提供することを可能にする表示パネル及び光学部材を提供する。
【解決手段】表示パネル６の偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に、フィルム層２と、フィルム層２の表面に形成された、微細凹凸構造を有する硬化樹脂層４とを有する反射防止フィルム３を有する透過率向上偏光板５で、前記微細凹凸構造は陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成される。
【解決手段】表示パネル６の偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に、フィルム層２と、フィルム層２の表面に形成された、微細凹凸構造を有する硬化樹脂層４とを有する反射防止フィルム３を有する透過率向上偏光板５で、前記微細凹凸構造は陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な微細凹凸形状を表面に有する光学部材及び該光学部材を用いた表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モニター用途、モバイル用途においてマルチメディア視聴用途の機会が増加し、その需要も高まっている。そこで液晶表示装置に対する高解像度化、低消費電力化が求められている。従って面光源装置に対して輝度性能の向上が求められている。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。液晶表示装置素子の一つの構成要素である偏光板は特定方向に偏光、又は偏波した光だけに限って通過させる光学部材であり、従来から液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）その他の種々の用途に用いられてきた。ＬＣＤは多様な機器における表示装置、特に、数値や機器動作状態等の情報表示装置、映像などの画像表示装置として利用されており、デジタル化された電子機器の普及に伴い一般的な表示装置となっている。例えば、モニター用途として液晶テレビやコンピュータ・ディスプレイがあり、モバイル用途として携帯電話端末、携帯型ゲーム機に使用され、ＬＣＤの動作原理上の要請から偏光板は必須の要素となっている。ＬＣＤは多くの部材により層構造を形成したものであり、光の利用効率が低いため、明るく視認性のよいＬＣＤが求められている。
【０００４】
電界制御複屈折方式の液晶表示装置では、液晶パネルの前面側に偏光板を配置することによって電気光学変調を行っている。しかし、このような偏光板はこれを透過する光の約１／２を吸収するため、結果としてこの偏光板を備えた液晶表示装置ではその光の利用効率が４０％程度にしかならず、十分な明るさの表示が得られない。
【０００５】
通常、偏光板は、ヨウ素又は二色性の色素をポリビニールアルコール（ＰＶＡ）に含浸させ、その後更に延伸させてヨウ素又は色素を配向させ、二色性効果を発現させることにより自然光から直線偏光を作り出すように形成されたものである。ヨウ素を使った偏光素子層は熱、湿度等に弱いため、少なくとも一方の面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系の保護膜がさらには、ハードコート層が積層されている場合もある。各層は屈折率が異なるため、隣接する層同士の界面で反射が起こり、これが透過率を低下させる問題となっている。
【０００６】
そのため、一つの構成要素である偏光板について、より明るく、光透過率の高い偏光板が求められている。
【０００７】
従来の偏光板では、表面に無機化合物の薄膜を蒸着して多層膜とし、反射率を低下させる方法などが取られていたが、いずれも反射率の低減が不十分であったり、反射率の低減に波長依存性があるなどの問題があった。偏光板の透過率向上を目的として、例えば特開２０１０−１５６８４４号公報（特許文献１）では、錐体形状の凹部または凸部である構造体が、使用環境下の光の波長帯域以下のピッチで配列されるとともに、隣接する構造体の下部同士が接続され、構造体の深さ方向に対する実効屈折率が、基体へ向けて徐々に増加するとともに、Ｓ字状の曲線を描いていることで、優れた反射防止特性を有する偏光子を実現できる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１５６８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の偏光板では、反射を防止して透過率を上げる為に、反射防止膜が設けられている。反射防止の方法としては、ＣａＦ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２等の無機化合物の薄膜を蒸着して多層膜にし、その干渉効果により反射率を低下させ透過率を向上させる方法、基材よりも低屈折率の材料を基材上に塗布して反射率を下げる方法等が採られてきた。しかし、前者の多層膜を用いる方法では透過率が波長に依存するという問題が避けられず、また後者の低屈折率材料による方法では十分な反射防止効果が得られないという問題があり、有効な透過率向上方法が求められている。
【００１０】
また、特許文献１に記載された技術で反射を低減する効果については記載されているが、荷重をかけた際に光の波長以下の凹凸が破損する、凹凸同士が連結する、などしてしまい欠陥が発生してしまうため、耐擦傷性が低いという問題があった。また、近年は、実際に表示パネルに接触するタッチパネル式の表示装置が普及しており、偏光板に荷重をかけることにより偏光板表面に傷がつき品位が悪化するという問題があり、光の透過性能に優れつつ、なおかつ耐擦傷性に優れた偏光板が求められている。
【００１１】
本発明は、面光源装置において、高輝度かつ耐擦傷性に優れた高品位な面光源装置を安価に提供することを可能にする表示パネル及び光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、上記の課題を解決するためには、表示パネルの偏光板面に陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成された複数の微細凹凸構造を設けることにより偏光板の透過率の向上することを見出し、以下の発明をなすに至った。即ち、表示パネルの偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に微細凹凸構造を有し、該微細凹凸構造が、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであることを特徴とする透過率向上偏光板が提供される。
【００１３】
また、課題を解決するためのものとして、複数の凸部を有し、該凸部間の平均間隔が可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下である微細凹凸構造を設けることにより偏光板の透過率の向上することを見出し、以下の発明をなすに至った。即ち、上記の課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状の高さが平均高さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凸部又は平均深さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凹部を有し、その凸部又は凹部が、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在し、直径が好ましくは少なくとも実質的に均一な１０〜５００ｎｍ、好ましくは１５〜２００ｎｍ、特に２０〜１００ｎｍの平均直径を有するフィルムを貼り付けた透過率向上偏光板が提供される。
【００１４】
このように構成された本発明では、光の利用効率を上昇させ、偏光板の透過率を向上させ、表示パネル輝度を向上することができる、さらに、表示パネル表面の耐擦傷性を向上することができる。
【００１５】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状のマルテンス硬さが３０ＭＰａ以上３００ＭＰａであることを特徴する透過率向上偏光板が提供される。
【００１６】
このように構成された本発明では、表示パネル表面の耐擦傷性を向上することができる。
【００１７】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状を形成することにより透過率が１．０１〜１．２５倍向上することを特徴とする偏光板が提供される。
【００１８】
このように構成された本発明では、表示パネル輝度を向上することができる。
【００１９】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細凹凸形状を構成するフィルム層がアクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィンを主成分とすることを特徴とする偏光板が提供される。
【００２０】
このように構成された本発明では、光の利用効率を低減させることなく偏光板の透過率を向上させ、表示パネル輝度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の透過率向上表示パネルの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の透過率向上表示パネルに用いる反射防止フィルムの製造装置の一例を示す構成図である。
【図３】表面に陽極酸化アルミナを有するモールドの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明の透過率向上表示パネルの一例を示す断面図である。
【００２４】
＜接着剤層＞
接着剤層１の接着剤としては、公知の透明接着剤、両面接着テープ等が挙げられる。
【００２５】
＜フィルム層＞
フィルム層２は、光を透過できるフィルムからなる層であり、光の透過率がより高いほど好ましい。フィルム層２の材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。
【００２６】
＜反射防止フィルム＞
反射防止フィルム３は、フィルム層２と、フィルム層２の表面に形成された、微細凹凸構造（図示略）を有する硬化樹脂層４とを有する。
【００２７】
硬化樹脂層４は、後述の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる膜であり、表面に微細凹凸構造を有する。
【００２８】
微細凹凸構造は、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の凸部を有する。
【００２９】
微細凹凸構造としては、略円錐形状、角錐形状等の突起（凸部）が複数並んだ、いわゆるモスアイ構造が好ましい。突起間の間隔が可視光の波長以下であるモスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００３０】
凸部間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。陽極酸化アルミナのモールドを用いて凸部を形成した場合、凸部間の平均間隔は１００ｎｍ程度となることから、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。
【００３１】
凸部間の平均間隔は、凸部の形成のしやすさの点から、２０ｎｍ以上が好ましい。
【００３２】
凸部間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する凸部間の間隔（凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
【００３３】
凸部の高さは、平均間隔が１００ｎｍの場合は８０〜５００ｎｍが好ましく、１２０〜４００ｎｍがより好ましく、１５０〜３００ｎｍが特に好ましい。凸部の高さが８０ｎｍ以上であれば、反射率が十分に低くなり、かつ反射率の波長依存性が少ない。凸部の高さが５００ｎｍ以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。
【００３４】
凸部の高さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、凸部の最頂部と、凸部間に存在する凹部の最低部との間の距離を測定した値である。
【００３５】
凸部のアスペクト比（凸部の高さ／凸部間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。凸部のアスペクト比が１．０以上であれば、反射率が十分に低くなる。凸部のアスペクト比が５．０以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。
【００３６】
凸部の形状は、高さ方向と直交する方向の凸部断面積が最表面から深さ方向に連続的に増加する形状、すなわち、凸部の高さ方向の断面形状が、三角形、台形、釣鐘型等の形状が好ましい。
【００３７】
硬化樹脂層４の屈折率とフィルム層２の屈折率との差は、０．２以下が好ましく、０．１以下がより好ましく、０．０５以下が特に好ましい。屈折率差が０．２以下であれば、硬化樹脂層４とフィルム層２との界面における反射が抑えられる。
【００３８】
表面に微細凹凸構造を有する場合、その表面が疎水性の材料から形成されていればロータス効果により超撥水性が得られ、その表面が親水性の材料から形成されていれば超親水性が得られることが知られている。
【００３９】
硬化樹脂層４の材料が疎水性の場合の微細凹凸構造の表面の水接触角は、９０゜以上が好ましく、１１０゜以上がより好ましく、１２０゜以上が特に好ましい。水接触角が９０゜以上であれば、水汚れが付着しにくくなるため、十分な防汚性が発揮される。また、水が付着しにくいため、着氷防止を期待できる。
【００４０】
硬化樹脂層４の材料が親水性の場合の微細凹凸構造の表面の水接触角は、２５゜以下が好ましく、２３゜以下がより好ましく、２１゜以下が特に好ましい。水接触角が２５゜以下であれば、表面に付着した汚れが水で洗い流され、また油汚れが付着しにくくなるため、十分な防汚性が発揮される。該水接触角は、硬化樹脂層４の吸水による微細凹凸構造の変形、それに伴う反射率の上昇を抑える点から、３゜以上が好ましい。
【００４１】
＜透過率向上表示パネルの製造方法＞
透過率向上表示パネル５は、例えば、下記の方法によって製造される。
【００４２】
（Ｉ）表示パネル６の表面の偏光板両面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４３】
（ＩＩ）表示パネル６の表面のバックライトの光が入射する一方の面の偏光板表面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４４】
（ＩＩＩ）表示パネル６の表面のバックライトの光が出射する一方の面の偏光板表面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４５】
＜反射防止フィルムの製造＞
反射防止フィルム３は、例えば、図２に示す製造装置を用いて、下記のようにして製造される。
【００４６】
表面に微細凹凸構造（図示略）を有するロール状モールド２２と、ロール状モールド２２の表面に沿って移動する帯状のフィルム層２との間に、タンク２４から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００４７】
ロール状モールド２２と、空気圧シリンダ２６によってニップ圧が調整されたニップロール２８との間で、フィルム層２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップし、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム層２とロール状モールド２２との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド２２の微細凹凸構造の凹部内に充填する。
【００４８】
ロール状モールド２２の下方に設置された活性エネルギー線照射装置３０から、フィルム層２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることによって、ロール状モールド２２の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４を形成する。
【００４９】
剥離ロール３２により、表面に硬化樹脂層４が形成されたフィルム層２を剥離することによって、反射防止フィルム３を得る。
【００５０】
活性エネルギー線照射装置３０としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好ましく、この場合の光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【００５１】
＜ロール状モールド＞
ロール状モールド２２は、表面に陽極酸化アルミナを有するモールドである。表面に陽極酸化アルミナを有するモールドは、大面積化が可能であり、作製が簡便である。
【００５２】
陽極酸化アルミナは、アルミニウムの多孔質の酸化皮膜（アルマイト）であり、表面に複数の細孔（凹部）を有する。
【００５３】
表面に陽極酸化アルミナを有するモールドは、例えば、下記（ａ）〜（ｅ）工程を経て製造できる。
【００５４】
（ａ）ロール状のアルミニウムを電解液中、定電圧下で陽極酸化して酸化皮膜を形成する工程。
【００５５】
（ｂ）酸化皮膜を除去し、陽極酸化の細孔発生点を形成する工程。
【００５６】
（ｃ）ロール状のアルミニウムを電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程。
【００５７】
（ｄ）細孔の径を拡大させる工程。
【００５８】
（ｅ）前記（ｃ）工程と（ｄ）工程を繰り返し行う工程。
【００５９】
＜（ａ）工程＞
図３に示すように、アルミニウム３４を陽極酸化すると、細孔３６を有する酸化皮膜３８が形成される。
【００６０】
アルミニウムの純度は、９９％以上が好ましく、９９．５％以上がより好ましく、９９．８％以上が特に好ましい。アルミニウムの純度が低いと、陽極酸化した時に、不純物の偏析により可視光を散乱する大きさの凹凸構造が形成されたり、陽極酸化で得られる細孔の規則性が低下したりすることがある。
【００６１】
電解液としては、硫酸、シュウ酸、リン酸等が挙げられる。
【００６２】
（シュウ酸を電解液として用いる場合）
シュウ酸の濃度は、０．７Ｍ以下が好ましい。シュウ酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
【００６３】
化成電圧が３０〜６０Ｖの時、周期が１００ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。
【００６４】
電解液の温度は、６０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましい。電解液の温度が６０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００６５】
（硫酸を電解液として用いる場合）
硫酸の濃度は０．７Ｍ以下が好ましい。硫酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
【００６６】
化成電圧が２５〜３０Ｖの時、周期が６３ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。
【００６７】
電解液の温度は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がよりに好ましい。電解液の温度が３０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００６８】
＜（ｂ）工程＞
図３に示すように、酸化皮膜３８を一旦除去し、これを陽極酸化の細孔発生点４０にすることで細孔の規則性を向上することができる。
【００６９】
酸化皮膜を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、酸化皮膜を選択的に溶解する溶液に溶解させて除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸／リン酸混合液等が挙げられる。
【００７０】
＜（ｃ）工程＞
図 に示すように、酸化皮膜を除去したアルミニウム３４を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔３６を有する酸化皮膜３８が形成される。
【００７１】
陽極酸化は、（ａ）工程と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００７２】
＜（ｄ）工程＞
図３に示すように、細孔３６の径を拡大させる処理（以下、細孔径拡大処理と記す。）を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する溶液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような溶液としては、例えば、５質量％程度のリン酸水溶液等が挙げられる。
【００７３】
細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
【００７４】
＜（ｅ）工程＞
図３に示すように、（ｃ）工程の陽極酸化と、（ｄ）工程の細孔径拡大処理を繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔３６を有する陽極酸化アルミナが形成され、表面に陽極酸化アルミナを有するモールド（ロール状モールド２２）が得られる。
【００７５】
繰り返し回数は、合計で３回以上が好ましく、５回以上がより好ましい。繰り返し回数が２回以下では、非連続的に細孔の直径が減少するため、このような細孔を有する陽極酸化アルミナを用いて製造された硬化樹脂層４の反射率低減効果は不十分である。
【００７６】
陽極酸化アルミナの表面は、硬化樹脂層４との分離が容易になるように、離型剤で処理されていてもよい。処理方法としては、例えば、シリコーン樹脂またはフッ素含有ポリマーをコーティングする方法、フッ素含有化合物を蒸着する方法、フッ素含有シランカップリング剤またはフッ素含有シリコーン系シランカップリング剤をコーティングする方法等が挙げられる。
【００７７】
細孔３６の形状としては、略円錐形状、角錐形状、円柱形状等が挙げられ、円錐形状、角錐形状等のように、深さ方向と直交する方向の細孔断面積が最表面から深さ方向に連続的に減少する形状が好ましい。
【００７８】
細孔 間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下である。細孔３６間の平均間隔は、２０ｎｍ以上が好ましい。
【００７９】
細孔３６間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔３６間の間隔（細孔の中心から隣接する細孔３６の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
【００８０】
細孔３６の深さは、平均間隔が１００ｎｍの場合は８０〜５００ｎｍが好ましく、１２０〜４００ｎｍがより好ましく、１５０〜３００ｎｍが特に好ましい。
【００８１】
細孔３６の深さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、細孔３６の最底部と、細孔３６間に存在する凸部の最頂部との間の距離を測定した値である。
【００８２】
細孔３６のアスペクト比（細孔の深さ／細孔間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。
【００８３】
図３に示すような細孔３６を転写して形成された硬化樹脂層４の表面は、いわゆるモスアイ構造となる。
【００８４】
＜活性エネルギー線硬化性樹脂組成物＞
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、重合性化合物および重合開始剤を含む。
【００８５】
重合性化合物としては、分子中にラジカル重合性結合および／またはカチオン重合性結合を有するモノマー、オリゴマー、反応性ポリマー等が挙げられる。
【００８６】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、非反応性のポリマー、活性エネルギー線ゾルゲル反応性組成物を含んでいてもよい。
【００８７】
ラジカル重合性結合を有するモノマーとしては、単官能モノマー、多官能モノマーが挙げられる。
【００８８】
単官能モノマーとしては、（メタ）アクリレート誘導体、スチレン誘導体、（メタ）アクリルアミド誘導体等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００８９】
多官能モノマーとしては、二官能性モノマー、三官能モノマー、四官能以上のモノマー、二官能以上のウレタンアクリレート、二官能以上のポリエステルアクリレート等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００９０】
カチオン重合性結合を有するモノマーとしては、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等を有するモノマーが挙げられ、エポキシ基を有するモノマーが特に好ましい。
【００９１】
オリゴマーまたは反応性ポリマーとしては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとの縮合物等の不飽和ポリエステル類、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物、側鎖にラジカル重合性結合を有する上述のモノマーの単独または共重合ポリマー等が挙げられる。
【００９２】
非反応性のポリマーとしては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン、セルロース系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００９３】
活性エネルギー線ゾルゲル反応性組成物としては、アルコキシシラン化合物、アルキルシリケート化合物等が挙げられる。
【００９４】
重合開始剤としては、ラジカルやカチオンを発生させる、カルボニル化合物、ジカルボニル化合物、アセトフェノン、ベンゾインエーテル、アシルフォスフィンオキシド、アミノカルボニル化合物、ハロゲン化物等の一般に市販されている重合開始剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。重合開始剤の量は、重合性化合物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。重合開始剤の量が０．１質量部未満では、重合が進行しにくい。重合開始剤の量が１０質量部を超えると、硬化膜が着色したり、機械強度が低下したりすることがある。
【００９５】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、帯電防止剤、離型剤、防汚性を向上させるためのフッ素化合物等の添加剤；微粒子、少量の溶剤を含んでいてもよい。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例及び比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９７】
［実施例１］
（陽極酸化アルミナの細孔）
陽極酸化アルミナの一部を削り、断面にプラチナを１分間蒸着し、電界放出形走査電子顕微鏡（日本電子社製、ＪＳＭ−７４００Ｆ）を用いて、加速電圧３．００ｋＶの条件にて、断面を観察し、細孔の間隔、細孔の深さを測定した。各測定は、それぞれ５０点について行い、平均値を求めた。
【００９８】
（硬化樹脂層の凸部）
硬化樹脂層４の破断面にプラチナを１０分間蒸着し、陽極酸化アルミナと同様に断面を観察し、凸部の間隔、凸部の高さを測定した。各測定は、それぞれ５０点について行い、平均値を求めた。
【００９９】
〔ロール状モールドの製造〕
純度９９．９９％のアルミニウムからなるロールを、過塩素酸／エタノール混合溶液（１／４体積比）中で電解研磨した。
【０１００】
（ａ）工程：
該ロールについて、０．５Ｍシュウ酸水溶液中で、直流４０Ｖ、温度１６℃の条件で６時間陽極酸化を行った。
【０１０１】
（ｂ）工程：
酸化皮膜が形成されたロールを、６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に６時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
【０１０２】
（ｃ）工程：
該ロールについて、０．３Ｍシュウ酸水溶液中、直流４０Ｖ、温度１６℃の条件で４５秒間陽極酸化を行った。
【０１０３】
（ｄ）工程：
酸化皮膜が形成されたロールを、３２℃の５質量％リン酸に８分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
【０１０４】
（ｅ）工程：
前記（ｃ）工程および（ｄ）工程を合計で５回繰り返し、平均周期：１００ｎｍ、深さ：１５０ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状モールドａを得た。
【０１０５】
ロール状モールドａを、オプツールＤＳＸ（ダイキン化成品販売社製）の０．１質量％希釈溶液に浸漬し、一晩風乾して、酸化皮膜表面のフッ素化処理を行った。
【０１０６】
〔活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の調製〕
以下に示す割合で各成分を混合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを調製した。
【０１０７】
ＴＡＳ：４５質量部
Ｃ６ＤＡ：４５質量部
Ｘ２２−１６０２：１０質量部
Ｉｒｇ１８４：３質量部
Ｉｒｇ８１９：０．２質量部
上記化合物の略号は下記の通りである。
【０１０８】
ＴＡＳ：トリメチロールエタン・アクリル酸・無水コハク酸縮合エステル
Ｃ６ＤＡ：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、
Ｘ−２２−１６０２：ラジカル重合性シリコーンオイル（信越化学工業社製）、
Ｉｒｇ１８４：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア１８４）。
【０１０９】
Ｉｒｇ８１９：ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア８１９）。
【０１１０】
図２に示す製造装置を用いて、反射防止フィルムを製造した。
【０１１１】
ロール状モールド２２としては、前記ロール状モールドａを用いた。
【０１１２】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを用いた。
【０１１３】
フィルム層２としては、アクリル樹脂フィルム（三菱レイヨン社製、ＨＢＫ００３）を用いた。
【０１１４】
フィルム層２側から、積算光量３２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａの塗膜に照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａの硬化を行った。
【０１１５】
得られた反射防止フィルムについて、走査型電子顕微鏡（日立ハイテク社製、Ｓ−３４００Ｎ）を用いて断面観察を行い、凸部間の平均間隔、凸部の高さを測定したところ、凸部間の平均間隔は１００ｎｍ、凸部の高さは１５０ｎｍであった。また該反射防止フィルムの表面のマルテンス硬さを超微小硬度計（フィッシャー・インストルメンツ社製、ＨＭ２０００）で測定したところ１１０ＭＰａであった。
【０１１６】
また、磨耗試験機（新東科学社製、「ＨＥＩＤＯＮ」）を用い、表面に置かれた２ｃｍ四方のスチールウール（日本スチールウール社製、ボンスター＃００００）に１００ｇの荷重をかけ、往復距離：３０ｍｍ、ヘッドスピード：３０ｍｍ／秒にて１０回往復させ、表面の外観を評価したところ、傷はついていなかった。
【０１１７】
該反射防止フィルムを、ノンキャリアフィルム（リンテック社製、Ｍ４）を介して、ＡＵＯ社製１５．４インチワイド液晶パネル表面の両面に貼着し、反射防止フィルム付きの液晶パネルを得た。
【０１１８】
得られたＡＵＯ社製１５．４インチワイド液晶パネルを、ＡＵＯ社製１５．４インチワイドバックライトに組み込み、面光源装置を作製した。
【０１１９】
得られた面光源装置を点灯させ、有効表示領域内の法線輝度を色彩輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製、ＢＭ−７Ａ）で測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．１４倍輝度が向上していた。
【０１２０】
［実施例２］
該反射防止フィルムを液晶パネル表面のバックライト光が入射する側にのみ貼着した以外は、実施例１と同様に法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．０９倍輝度が向上していた。
【０１２１】
［実施例３］
該反射防止フィルムを液晶パネル表面のバックライト光が出射する側にのみ貼着した以外は、実施例１と同様に法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．０５倍輝度が向上していた。
【０１２２】
［実施例４］
実施例１と同様の方法で作製した該反射防止フィルムを液晶パネル表面に使用している偏光板の両面に貼着し、透過率をヘイズメーター（日本電色工業（株）製 ＮＤＨ２０００）測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．１４倍透過率が向上していた。
【０１２３】
［比較例１］
ロール状モールドの製造において、前記（ｃ）工程の陽極酸化時間を１５秒で行い、凸部の平均高さを３０ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、得られた面光源装置を点灯させ、有効表示領域内の法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、輝度の変化がなかった。
【０１２４】
［比較例２］
ロール状モールドの製造において、前記（ｃ）工程の陽極酸化時間を９０秒で行い、凸部の平均高さを６００ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、磨耗試験を行ったところ、傷が発生し、表面の耐擦傷性が低下していた。
【０１２５】
［比較例３］
該反射防止フィルムの表面のマルテンス硬さを２０ＭＰａとなるよう硬化条件を調整した以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、磨耗試験を行ったところ、傷が発生し、表面の耐擦傷性が低下していた。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 接着剤層
２ フィルム層
３ 反射防止フィルム
４ 硬化樹脂層
５ 透過率向上表示パネル
６ 表示パネル
２２ ロール状モールド
２４ タンク
２６ 空気圧シリンダ
２８ ニップロール
３０ 活性エネルギー線照射装置
３２ 剥離ロール
３４ アルミニウム
３６ 細孔
３８ 酸化皮膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な微細凹凸形状を表面に有する光学部材及び該光学部材を用いた表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モニター用途、モバイル用途においてマルチメディア視聴用途の機会が増加し、その需要も高まっている。そこで液晶表示装置に対する高解像度化、低消費電力化が求められている。従って面光源装置に対して輝度性能の向上が求められている。
【０００３】
液晶表示装置は、基本的にバックライトと液晶表示素子とから構成されている。液晶表示装置素子の一つの構成要素である偏光板は特定方向に偏光、又は偏波した光だけに限って通過させる光学部材であり、従来から液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）その他の種々の用途に用いられてきた。ＬＣＤは多様な機器における表示装置、特に、数値や機器動作状態等の情報表示装置、映像などの画像表示装置として利用されており、デジタル化された電子機器の普及に伴い一般的な表示装置となっている。例えば、モニター用途として液晶テレビやコンピュータ・ディスプレイがあり、モバイル用途として携帯電話端末、携帯型ゲーム機に使用され、ＬＣＤの動作原理上の要請から偏光板は必須の要素となっている。ＬＣＤは多くの部材により層構造を形成したものであり、光の利用効率が低いため、明るく視認性のよいＬＣＤが求められている。
【０００４】
電界制御複屈折方式の液晶表示装置では、液晶パネルの前面側に偏光板を配置することによって電気光学変調を行っている。しかし、このような偏光板はこれを透過する光の約１／２を吸収するため、結果としてこの偏光板を備えた液晶表示装置ではその光の利用効率が４０％程度にしかならず、十分な明るさの表示が得られない。
【０００５】
通常、偏光板は、ヨウ素又は二色性の色素をポリビニールアルコール（ＰＶＡ）に含浸させ、その後更に延伸させてヨウ素又は色素を配向させ、二色性効果を発現させることにより自然光から直線偏光を作り出すように形成されたものである。ヨウ素を使った偏光素子層は熱、湿度等に弱いため、少なくとも一方の面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系の保護膜がさらには、ハードコート層が積層されている場合もある。各層は屈折率が異なるため、隣接する層同士の界面で反射が起こり、これが透過率を低下させる問題となっている。
【０００６】
そのため、一つの構成要素である偏光板について、より明るく、光透過率の高い偏光板が求められている。
【０００７】
従来の偏光板では、表面に無機化合物の薄膜を蒸着して多層膜とし、反射率を低下させる方法などが取られていたが、いずれも反射率の低減が不十分であったり、反射率の低減に波長依存性があるなどの問題があった。偏光板の透過率向上を目的として、例えば特開２０１０−１５６８４４号公報（特許文献１）では、錐体形状の凹部または凸部である構造体が、使用環境下の光の波長帯域以下のピッチで配列されるとともに、隣接する構造体の下部同士が接続され、構造体の深さ方向に対する実効屈折率が、基体へ向けて徐々に増加するとともに、Ｓ字状の曲線を描いていることで、優れた反射防止特性を有する偏光子を実現できる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１５６８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の偏光板では、反射を防止して透過率を上げる為に、反射防止膜が設けられている。反射防止の方法としては、ＣａＦ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２等の無機化合物の薄膜を蒸着して多層膜にし、その干渉効果により反射率を低下させ透過率を向上させる方法、基材よりも低屈折率の材料を基材上に塗布して反射率を下げる方法等が採られてきた。しかし、前者の多層膜を用いる方法では透過率が波長に依存するという問題が避けられず、また後者の低屈折率材料による方法では十分な反射防止効果が得られないという問題があり、有効な透過率向上方法が求められている。
【００１０】
また、特許文献１に記載された技術で反射を低減する効果については記載されているが、荷重をかけた際に光の波長以下の凹凸が破損する、凹凸同士が連結する、などしてしまい欠陥が発生してしまうため、耐擦傷性が低いという問題があった。また、近年は、実際に表示パネルに接触するタッチパネル式の表示装置が普及しており、偏光板に荷重をかけることにより偏光板表面に傷がつき品位が悪化するという問題があり、光の透過性能に優れつつ、なおかつ耐擦傷性に優れた偏光板が求められている。
【００１１】
本発明は、面光源装置において、高輝度かつ耐擦傷性に優れた高品位な面光源装置を安価に提供することを可能にする表示パネル及び光学部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、上記の課題を解決するためには、表示パネルの偏光板面に陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成された複数の微細凹凸構造を設けることにより偏光板の透過率の向上することを見出し、以下の発明をなすに至った。即ち、表示パネルの偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に微細凹凸構造を有し、該微細凹凸構造が、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであることを特徴とする透過率向上偏光板が提供される。
【００１３】
また、課題を解決するためのものとして、複数の凸部を有し、該凸部間の平均間隔が可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下である微細凹凸構造を設けることにより偏光板の透過率の向上することを見出し、以下の発明をなすに至った。即ち、上記の課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状の高さが平均高さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凸部又は平均深さ１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の凹部を有し、その凸部又は凹部が、少なくともある一の方向に対し平均周期５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在し、直径が好ましくは少なくとも実質的に均一な１０〜５００ｎｍ、好ましくは１５〜２００ｎｍ、特に２０〜１００ｎｍの平均直径を有するフィルムを貼り付けた透過率向上偏光板が提供される。
【００１４】
このように構成された本発明では、光の利用効率を上昇させ、偏光板の透過率を向上させ、表示パネル輝度を向上することができる、さらに、表示パネル表面の耐擦傷性を向上することができる。
【００１５】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状のマルテンス硬さが３０ＭＰａ以上３００ＭＰａであることを特徴する透過率向上偏光板が提供される。
【００１６】
このように構成された本発明では、表示パネル表面の耐擦傷性を向上することができる。
【００１７】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細微細凹凸形状を形成することにより透過率が１．０１〜１．２５倍向上することを特徴とする偏光板が提供される。
【００１８】
このように構成された本発明では、表示パネル輝度を向上することができる。
【００１９】
また、課題を解決するためのものとして、前記微細凹凸形状を構成するフィルム層がアクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィンを主成分とすることを特徴とする偏光板が提供される。
【００２０】
このように構成された本発明では、光の利用効率を低減させることなく偏光板の透過率を向上させ、表示パネル輝度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の透過率向上表示パネルの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の透過率向上表示パネルに用いる反射防止フィルムの製造装置の一例を示す構成図である。
【図３】表面に陽極酸化アルミナを有するモールドの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は本発明の透過率向上表示パネルの一例を示す断面図である。
【００２４】
＜接着剤層＞
接着剤層１の接着剤としては、公知の透明接着剤、両面接着テープ等が挙げられる。
【００２５】
＜フィルム層＞
フィルム層２は、光を透過できるフィルムからなる層であり、光の透過率がより高いほど好ましい。フィルム層２の材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン等が挙げられる。
【００２６】
＜反射防止フィルム＞
反射防止フィルム３は、フィルム層２と、フィルム層２の表面に形成された、微細凹凸構造（図示略）を有する硬化樹脂層４とを有する。
【００２７】
硬化樹脂層４は、後述の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる膜であり、表面に微細凹凸構造を有する。
【００２８】
微細凹凸構造は、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであり、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物からなる複数の凸部を有する。
【００２９】
微細凹凸構造としては、略円錐形状、角錐形状等の突起（凸部）が複数並んだ、いわゆるモスアイ構造が好ましい。突起間の間隔が可視光の波長以下であるモスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００３０】
凸部間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましい。陽極酸化アルミナのモールドを用いて凸部を形成した場合、凸部間の平均間隔は１００ｎｍ程度となることから、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。
【００３１】
凸部間の平均間隔は、凸部の形成のしやすさの点から、２０ｎｍ以上が好ましい。
【００３２】
凸部間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する凸部間の間隔（凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
【００３３】
凸部の高さは、平均間隔が１００ｎｍの場合は８０〜５００ｎｍが好ましく、１２０〜４００ｎｍがより好ましく、１５０〜３００ｎｍが特に好ましい。凸部の高さが８０ｎｍ以上であれば、反射率が十分に低くなり、かつ反射率の波長依存性が少ない。凸部の高さが５００ｎｍ以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。
【００３４】
凸部の高さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、凸部の最頂部と、凸部間に存在する凹部の最低部との間の距離を測定した値である。
【００３５】
凸部のアスペクト比（凸部の高さ／凸部間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。凸部のアスペクト比が１．０以上であれば、反射率が十分に低くなる。凸部のアスペクト比が５．０以下であれば、凸部の耐擦傷性が良好となる。
【００３６】
凸部の形状は、高さ方向と直交する方向の凸部断面積が最表面から深さ方向に連続的に増加する形状、すなわち、凸部の高さ方向の断面形状が、三角形、台形、釣鐘型等の形状が好ましい。
【００３７】
硬化樹脂層４の屈折率とフィルム層２の屈折率との差は、０．２以下が好ましく、０．１以下がより好ましく、０．０５以下が特に好ましい。屈折率差が０．２以下であれば、硬化樹脂層４とフィルム層２との界面における反射が抑えられる。
【００３８】
表面に微細凹凸構造を有する場合、その表面が疎水性の材料から形成されていればロータス効果により超撥水性が得られ、その表面が親水性の材料から形成されていれば超親水性が得られることが知られている。
【００３９】
硬化樹脂層４の材料が疎水性の場合の微細凹凸構造の表面の水接触角は、９０゜以上が好ましく、１１０゜以上がより好ましく、１２０゜以上が特に好ましい。水接触角が９０゜以上であれば、水汚れが付着しにくくなるため、十分な防汚性が発揮される。また、水が付着しにくいため、着氷防止を期待できる。
【００４０】
硬化樹脂層４の材料が親水性の場合の微細凹凸構造の表面の水接触角は、２５゜以下が好ましく、２３゜以下がより好ましく、２１゜以下が特に好ましい。水接触角が２５゜以下であれば、表面に付着した汚れが水で洗い流され、また油汚れが付着しにくくなるため、十分な防汚性が発揮される。該水接触角は、硬化樹脂層４の吸水による微細凹凸構造の変形、それに伴う反射率の上昇を抑える点から、３゜以上が好ましい。
【００４１】
＜透過率向上表示パネルの製造方法＞
透過率向上表示パネル５は、例えば、下記の方法によって製造される。
【００４２】
（Ｉ）表示パネル６の表面の偏光板両面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４３】
（ＩＩ）表示パネル６の表面のバックライトの光が入射する一方の面の偏光板表面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４４】
（ＩＩＩ）表示パネル６の表面のバックライトの光が出射する一方の面の偏光板表面に反射防止フィルム３を、接着剤層１を介して貼着し、透過率向上表示パネルを形成する方法。
【００４５】
＜反射防止フィルムの製造＞
反射防止フィルム３は、例えば、図２に示す製造装置を用いて、下記のようにして製造される。
【００４６】
表面に微細凹凸構造（図示略）を有するロール状モールド２２と、ロール状モールド２２の表面に沿って移動する帯状のフィルム層２との間に、タンク２４から活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する。
【００４７】
ロール状モールド２２と、空気圧シリンダ２６によってニップ圧が調整されたニップロール２８との間で、フィルム層２および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をニップし、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、フィルム層２とロール状モールド２２との間に均一に行き渡らせると同時に、ロール状モールド２２の微細凹凸構造の凹部内に充填する。
【００４８】
ロール状モールド２２の下方に設置された活性エネルギー線照射装置３０から、フィルム層２を通して活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を硬化させることによって、ロール状モールド２２の表面の微細凹凸構造が転写された硬化樹脂層４を形成する。
【００４９】
剥離ロール３２により、表面に硬化樹脂層４が形成されたフィルム層２を剥離することによって、反射防止フィルム３を得る。
【００５０】
活性エネルギー線照射装置３０としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好ましく、この場合の光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【００５１】
＜ロール状モールド＞
ロール状モールド２２は、表面に陽極酸化アルミナを有するモールドである。表面に陽極酸化アルミナを有するモールドは、大面積化が可能であり、作製が簡便である。
【００５２】
陽極酸化アルミナは、アルミニウムの多孔質の酸化皮膜（アルマイト）であり、表面に複数の細孔（凹部）を有する。
【００５３】
表面に陽極酸化アルミナを有するモールドは、例えば、下記（ａ）〜（ｅ）工程を経て製造できる。
【００５４】
（ａ）ロール状のアルミニウムを電解液中、定電圧下で陽極酸化して酸化皮膜を形成する工程。
【００５５】
（ｂ）酸化皮膜を除去し、陽極酸化の細孔発生点を形成する工程。
【００５６】
（ｃ）ロール状のアルミニウムを電解液中、再度陽極酸化し、細孔発生点に細孔を有する酸化皮膜を形成する工程。
【００５７】
（ｄ）細孔の径を拡大させる工程。
【００５８】
（ｅ）前記（ｃ）工程と（ｄ）工程を繰り返し行う工程。
【００５９】
＜（ａ）工程＞
図３に示すように、アルミニウム３４を陽極酸化すると、細孔３６を有する酸化皮膜３８が形成される。
【００６０】
アルミニウムの純度は、９９％以上が好ましく、９９．５％以上がより好ましく、９９．８％以上が特に好ましい。アルミニウムの純度が低いと、陽極酸化した時に、不純物の偏析により可視光を散乱する大きさの凹凸構造が形成されたり、陽極酸化で得られる細孔の規則性が低下したりすることがある。
【００６１】
電解液としては、硫酸、シュウ酸、リン酸等が挙げられる。
【００６２】
（シュウ酸を電解液として用いる場合）
シュウ酸の濃度は、０．７Ｍ以下が好ましい。シュウ酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて酸化皮膜の表面が粗くなることがある。
【００６３】
化成電圧が３０〜６０Ｖの時、周期が１００ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向にある。
【００６４】
電解液の温度は、６０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましい。電解液の温度が６０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００６５】
（硫酸を電解液として用いる場合）
硫酸の濃度は０．７Ｍ以下が好ましい。硫酸の濃度が０．７Ｍを超えると、電流値が高くなりすぎて定電圧を維持できなくなることがある。
【００６６】
化成電圧が２５〜３０Ｖの時、周期が６３ｎｍの規則性の高い細孔を有する陽極酸化アルミナを得ることができる。化成電圧がこの範囲より高くても低くても規則性が低下する傾向がある。
【００６７】
電解液の温度は、３０℃以下が好ましく、２０℃以下がよりに好ましい。電解液の温度が３０℃を超えると、いわゆる「ヤケ」といわれる現象がおこり、細孔が壊れたり、表面が溶けて細孔の規則性が乱れたりすることがある。
【００６８】
＜（ｂ）工程＞
図３に示すように、酸化皮膜３８を一旦除去し、これを陽極酸化の細孔発生点４０にすることで細孔の規則性を向上することができる。
【００６９】
酸化皮膜を除去する方法としては、アルミニウムを溶解せず、酸化皮膜を選択的に溶解する溶液に溶解させて除去する方法が挙げられる。このような溶液としては、例えば、クロム酸／リン酸混合液等が挙げられる。
【００７０】
＜（ｃ）工程＞
図 に示すように、酸化皮膜を除去したアルミニウム３４を再度、陽極酸化すると、円柱状の細孔３６を有する酸化皮膜３８が形成される。
【００７１】
陽極酸化は、（ａ）工程と同様な条件で行えばよい。陽極酸化の時間を長くするほど深い細孔を得ることができる。
【００７２】
＜（ｄ）工程＞
図３に示すように、細孔３６の径を拡大させる処理（以下、細孔径拡大処理と記す。）を行う。細孔径拡大処理は、酸化皮膜を溶解する溶液に浸漬して陽極酸化で得られた細孔の径を拡大させる処理である。このような溶液としては、例えば、５質量％程度のリン酸水溶液等が挙げられる。
【００７３】
細孔径拡大処理の時間を長くするほど、細孔径は大きくなる。
【００７４】
＜（ｅ）工程＞
図３に示すように、（ｃ）工程の陽極酸化と、（ｄ）工程の細孔径拡大処理を繰り返すと、直径が開口部から深さ方向に連続的に減少する形状の細孔３６を有する陽極酸化アルミナが形成され、表面に陽極酸化アルミナを有するモールド（ロール状モールド２２）が得られる。
【００７５】
繰り返し回数は、合計で３回以上が好ましく、５回以上がより好ましい。繰り返し回数が２回以下では、非連続的に細孔の直径が減少するため、このような細孔を有する陽極酸化アルミナを用いて製造された硬化樹脂層４の反射率低減効果は不十分である。
【００７６】
陽極酸化アルミナの表面は、硬化樹脂層４との分離が容易になるように、離型剤で処理されていてもよい。処理方法としては、例えば、シリコーン樹脂またはフッ素含有ポリマーをコーティングする方法、フッ素含有化合物を蒸着する方法、フッ素含有シランカップリング剤またはフッ素含有シリコーン系シランカップリング剤をコーティングする方法等が挙げられる。
【００７７】
細孔３６の形状としては、略円錐形状、角錐形状、円柱形状等が挙げられ、円錐形状、角錐形状等のように、深さ方向と直交する方向の細孔断面積が最表面から深さ方向に連続的に減少する形状が好ましい。
【００７８】
細孔 間の平均間隔は、可視光の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下である。細孔３６間の平均間隔は、２０ｎｍ以上が好ましい。
【００７９】
細孔３６間の平均間隔は、電子顕微鏡観察によって隣接する細孔３６間の間隔（細孔の中心から隣接する細孔３６の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
【００８０】
細孔３６の深さは、平均間隔が１００ｎｍの場合は８０〜５００ｎｍが好ましく、１２０〜４００ｎｍがより好ましく、１５０〜３００ｎｍが特に好ましい。
【００８１】
細孔３６の深さは、電子顕微鏡観察によって倍率３００００倍で観察したときにおける、細孔３６の最底部と、細孔３６間に存在する凸部の最頂部との間の距離を測定した値である。
【００８２】
細孔３６のアスペクト比（細孔の深さ／細孔間の平均間隔）は、０．８〜５．０が好ましく、１．２〜４．０がより好ましく、１．５〜３．０が特に好ましい。
【００８３】
図３に示すような細孔３６を転写して形成された硬化樹脂層４の表面は、いわゆるモスアイ構造となる。
【００８４】
＜活性エネルギー線硬化性樹脂組成物＞
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、重合性化合物および重合開始剤を含む。
【００８５】
重合性化合物としては、分子中にラジカル重合性結合および／またはカチオン重合性結合を有するモノマー、オリゴマー、反応性ポリマー等が挙げられる。
【００８６】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、非反応性のポリマー、活性エネルギー線ゾルゲル反応性組成物を含んでいてもよい。
【００８７】
ラジカル重合性結合を有するモノマーとしては、単官能モノマー、多官能モノマーが挙げられる。
【００８８】
単官能モノマーとしては、（メタ）アクリレート誘導体、スチレン誘導体、（メタ）アクリルアミド誘導体等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００８９】
多官能モノマーとしては、二官能性モノマー、三官能モノマー、四官能以上のモノマー、二官能以上のウレタンアクリレート、二官能以上のポリエステルアクリレート等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００９０】
カチオン重合性結合を有するモノマーとしては、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等を有するモノマーが挙げられ、エポキシ基を有するモノマーが特に好ましい。
【００９１】
オリゴマーまたは反応性ポリマーとしては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとの縮合物等の不飽和ポリエステル類、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物、側鎖にラジカル重合性結合を有する上述のモノマーの単独または共重合ポリマー等が挙げられる。
【００９２】
非反応性のポリマーとしては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン、セルロース系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００９３】
活性エネルギー線ゾルゲル反応性組成物としては、アルコキシシラン化合物、アルキルシリケート化合物等が挙げられる。
【００９４】
重合開始剤としては、ラジカルやカチオンを発生させる、カルボニル化合物、ジカルボニル化合物、アセトフェノン、ベンゾインエーテル、アシルフォスフィンオキシド、アミノカルボニル化合物、ハロゲン化物等の一般に市販されている重合開始剤等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。重合開始剤の量は、重合性化合物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。重合開始剤の量が０．１質量部未満では、重合が進行しにくい。重合開始剤の量が１０質量部を超えると、硬化膜が着色したり、機械強度が低下したりすることがある。
【００９５】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、帯電防止剤、離型剤、防汚性を向上させるためのフッ素化合物等の添加剤；微粒子、少量の溶剤を含んでいてもよい。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例及び比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９７】
［実施例１］
（陽極酸化アルミナの細孔）
陽極酸化アルミナの一部を削り、断面にプラチナを１分間蒸着し、電界放出形走査電子顕微鏡（日本電子社製、ＪＳＭ−７４００Ｆ）を用いて、加速電圧３．００ｋＶの条件にて、断面を観察し、細孔の間隔、細孔の深さを測定した。各測定は、それぞれ５０点について行い、平均値を求めた。
【００９８】
（硬化樹脂層の凸部）
硬化樹脂層４の破断面にプラチナを１０分間蒸着し、陽極酸化アルミナと同様に断面を観察し、凸部の間隔、凸部の高さを測定した。各測定は、それぞれ５０点について行い、平均値を求めた。
【００９９】
〔ロール状モールドの製造〕
純度９９．９９％のアルミニウムからなるロールを、過塩素酸／エタノール混合溶液（１／４体積比）中で電解研磨した。
【０１００】
（ａ）工程：
該ロールについて、０．５Ｍシュウ酸水溶液中で、直流４０Ｖ、温度１６℃の条件で６時間陽極酸化を行った。
【０１０１】
（ｂ）工程：
酸化皮膜が形成されたロールを、６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に６時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
【０１０２】
（ｃ）工程：
該ロールについて、０．３Ｍシュウ酸水溶液中、直流４０Ｖ、温度１６℃の条件で４５秒間陽極酸化を行った。
【０１０３】
（ｄ）工程：
酸化皮膜が形成されたロールを、３２℃の５質量％リン酸に８分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
【０１０４】
（ｅ）工程：
前記（ｃ）工程および（ｄ）工程を合計で５回繰り返し、平均周期：１００ｎｍ、深さ：１５０ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成されたロール状モールドａを得た。
【０１０５】
ロール状モールドａを、オプツールＤＳＸ（ダイキン化成品販売社製）の０．１質量％希釈溶液に浸漬し、一晩風乾して、酸化皮膜表面のフッ素化処理を行った。
【０１０６】
〔活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の調製〕
以下に示す割合で各成分を混合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを調製した。
【０１０７】
ＴＡＳ：４５質量部
Ｃ６ＤＡ：４５質量部
Ｘ２２−１６０２：１０質量部
Ｉｒｇ１８４：３質量部
Ｉｒｇ８１９：０．２質量部
上記化合物の略号は下記の通りである。
【０１０８】
ＴＡＳ：トリメチロールエタン・アクリル酸・無水コハク酸縮合エステル
Ｃ６ＤＡ：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、
Ｘ−２２−１６０２：ラジカル重合性シリコーンオイル（信越化学工業社製）、
Ｉｒｇ１８４：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア１８４）。
【０１０９】
Ｉｒｇ８１９：ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（チバ・スペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア８１９）。
【０１１０】
図２に示す製造装置を用いて、反射防止フィルムを製造した。
【０１１１】
ロール状モールド２２としては、前記ロール状モールドａを用いた。
【０１１２】
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを用いた。
【０１１３】
フィルム層２としては、アクリル樹脂フィルム（三菱レイヨン社製、ＨＢＫ００３）を用いた。
【０１１４】
フィルム層２側から、積算光量３２００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａの塗膜に照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａの硬化を行った。
【０１１５】
得られた反射防止フィルムについて、走査型電子顕微鏡（日立ハイテク社製、Ｓ−３４００Ｎ）を用いて断面観察を行い、凸部間の平均間隔、凸部の高さを測定したところ、凸部間の平均間隔は１００ｎｍ、凸部の高さは１５０ｎｍであった。また該反射防止フィルムの表面のマルテンス硬さを超微小硬度計（フィッシャー・インストルメンツ社製、ＨＭ２０００）で測定したところ１１０ＭＰａであった。
【０１１６】
また、磨耗試験機（新東科学社製、「ＨＥＩＤＯＮ」）を用い、表面に置かれた２ｃｍ四方のスチールウール（日本スチールウール社製、ボンスター＃００００）に１００ｇの荷重をかけ、往復距離：３０ｍｍ、ヘッドスピード：３０ｍｍ／秒にて１０回往復させ、表面の外観を評価したところ、傷はついていなかった。
【０１１７】
該反射防止フィルムを、ノンキャリアフィルム（リンテック社製、Ｍ４）を介して、ＡＵＯ社製１５．４インチワイド液晶パネル表面の両面に貼着し、反射防止フィルム付きの液晶パネルを得た。
【０１１８】
得られたＡＵＯ社製１５．４インチワイド液晶パネルを、ＡＵＯ社製１５．４インチワイドバックライトに組み込み、面光源装置を作製した。
【０１１９】
得られた面光源装置を点灯させ、有効表示領域内の法線輝度を色彩輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製、ＢＭ−７Ａ）で測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．１４倍輝度が向上していた。
【０１２０】
［実施例２］
該反射防止フィルムを液晶パネル表面のバックライト光が入射する側にのみ貼着した以外は、実施例１と同様に法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．０９倍輝度が向上していた。
【０１２１】
［実施例３］
該反射防止フィルムを液晶パネル表面のバックライト光が出射する側にのみ貼着した以外は、実施例１と同様に法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．０５倍輝度が向上していた。
【０１２２】
［実施例４］
実施例１と同様の方法で作製した該反射防止フィルムを液晶パネル表面に使用している偏光板の両面に貼着し、透過率をヘイズメーター（日本電色工業（株）製 ＮＤＨ２０００）測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、１．１４倍透過率が向上していた。
【０１２３】
［比較例１］
ロール状モールドの製造において、前記（ｃ）工程の陽極酸化時間を１５秒で行い、凸部の平均高さを３０ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、得られた面光源装置を点灯させ、有効表示領域内の法線輝度を測定したところ、反射防止フィルムを貼着してない場合に比べて、輝度の変化がなかった。
【０１２４】
［比較例２］
ロール状モールドの製造において、前記（ｃ）工程の陽極酸化時間を９０秒で行い、凸部の平均高さを６００ｎｍにしたこと以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、磨耗試験を行ったところ、傷が発生し、表面の耐擦傷性が低下していた。
【０１２５】
［比較例３］
該反射防止フィルムの表面のマルテンス硬さを２０ＭＰａとなるよう硬化条件を調整した以外は実施例１と同様の方法で面光源装置を作製し、磨耗試験を行ったところ、傷が発生し、表面の耐擦傷性が低下していた。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 接着剤層
２ フィルム層
３ 反射防止フィルム
４ 硬化樹脂層
５ 透過率向上表示パネル
６ 表示パネル
２２ ロール状モールド
２４ タンク
２６ 空気圧シリンダ
２８ ニップロール
３０ 活性エネルギー線照射装置
３２ 剥離ロール
３４ アルミニウム
３６ 細孔
３８ 酸化皮膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に微細凹凸構造を有し、該微細凹凸構造が、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであることを特徴とする透過率向上偏光板。
【請求項２】
前記微細微細凹凸形状の高さが平均高さ８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凸部又は平均深さ８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹 部を有し、その凸部又は凹部が、少なくともある一の方向に対し平均周期２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在し、直径が好ましくは少なくとも実質的に均一な１０〜３００ｎｍ、好ましくは１５〜２００ｎｍ、より好ましくは２０〜１００ｎｍの平均直径であることを特徴とする請求項１に記載の透過率向上偏光板。
【請求項３】
前記微細微細凹凸形状のマルテンス硬さが３０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であることを特徴する請求項１または２に記載の透過率向上偏光板。
【請求項４】
前記微細微細凹凸形状を形成することにより透過率が１．０１〜１．２５倍向上することを特徴とする請求項１乃至３に記載の透過率向上偏光板。
【請求項５】
前記微細凹凸形状を構成するフィルム層がアクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィンを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至４に記載の透過率向上偏光板。
【請求項１】
表示パネルの偏光板両表面、あるいはバックライトの光が入射する一方の偏光板表面、あるいはバックライトの光が出射する一方の偏光板表面に微細凹凸構造を有し、該微細凹凸構造が、陽極酸化アルミナの表面の微細凹凸構造を転写して形成されたものであることを特徴とする透過率向上偏光板。
【請求項２】
前記微細微細凹凸形状の高さが平均高さ８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凸部又は平均深さ８０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の凹 部を有し、その凸部又は凹部が、少なくともある一の方向に対し平均周期２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下で存在し、直径が好ましくは少なくとも実質的に均一な１０〜３００ｎｍ、好ましくは１５〜２００ｎｍ、より好ましくは２０〜１００ｎｍの平均直径であることを特徴とする請求項１に記載の透過率向上偏光板。
【請求項３】
前記微細微細凹凸形状のマルテンス硬さが３０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下であることを特徴する請求項１または２に記載の透過率向上偏光板。
【請求項４】
前記微細微細凹凸形状を形成することにより透過率が１．０１〜１．２５倍向上することを特徴とする請求項１乃至３に記載の透過率向上偏光板。
【請求項５】
前記微細凹凸形状を構成するフィルム層がアクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリエステル、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィンを主成分とすることを特徴とする請求項１乃至４に記載の透過率向上偏光板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１５９５９８（Ｐ２０１２−１５９５９８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０３１（Ｐ２０１１−１８０３１）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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