反射防止コーティング組成物およびそれを用いて製造した反射防止フィルム
【課題】
【解決手段】本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法を提供する。本発明によれば、反射防止機能に優れた反射防止フィルムを１回のコーティング工程によって製造することができるので製造費用が節減される効果を有する。
【解決手段】本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法を提供する。本発明によれば、反射防止機能に優れた反射防止フィルムを１回のコーティング工程によって製造することができるので製造費用が節減される効果を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法に関する。より具体的には、本発明は、１回のコーティング工程によって形成した単一コーティング層において組成成分が相分離して機能的に多層を形成することにより、光学用フィルムに反射防止機能を付与できる反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法に関する。
【０００２】
本出願は２００７年１１月１３日に韓国特許庁に提出された第１０−２００７−０１１５３４３号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
ディスプレイの表面に表面処理を施す目的は、ディスプレイの耐摩耗性を向上させ、外部光源の反射を減少させ、イメージコントラストを向上させることである。外部光の反射量減少は大きく２つの方法によって実現することができる。第１は、表面凹凸形状を通じた乱反射の誘導であり、第２は、多層コーティング設計によって消滅干渉を誘導する方法である。
【０００４】
既存には表面凹凸形状を有するアンチグレアコーティングを主に適用したが、高解像度ディスプレイにおいては、解像度が低下する問題と、表面における乱反射によってイメージの鮮明性が低下する問題があった。このような問題を解決するために、日本公開特許公報平１１−１３８７１２号（特許文献１）においては、バインダーと屈折率差がある有機フィラーを用い、フィルムの内部において光が拡散する光拡散フィルムを製造した。しかし、輝度とコントラストが低下する問題点があるため、依然として改善が必要である。
【０００５】
日本公開特許公報平０２−２３４１０１号（特許文献２）および日本公開特許公報平０６−１８７０４号（特許文献３）には、多層コーティング設計によって反射光を消滅干渉させる方法が開示されている。この方法は、相の歪みなしで反射防止機能を果たすことができる。この時、反射光を消滅干渉させるためには、各層から反射される光の間に位相差があるべきであり、消滅干渉時に反射率を最小化できるように反射される光の間の波形の振幅が合わなければならない。例えば、基材上に備えられた単層反射防止コーティング層に対して入射角が０度である場合、次のような数学式を求めることができる。
【０００６】
［数学式１］
ｎoｎs＝ｎ12
２ｎ1ｄ1＝（ｍ＋１／２）λ（ｍ＝０、１、２、３．．．）
（ｎo：空気の屈折率、ｎs：基材の屈折率、ｎ1：膜の屈折率、ｄ1：膜の厚さ、λ：入射光の波長）
通常、反射防止コーティング層の屈折率が基材の屈折率より低いほど反射防止効果が大きいが、コーティング層の耐摩耗性を考慮し、反射防止コーティング層の屈折率は基材の屈折率に対して１．３〜１．５倍程度の屈折率を有することが好ましく、この時、反射率は３％未満になる。しかし、プラスチックフィルムに反射防止コーティング層を形成する場合、ディスプレイの耐摩耗性を満足させることができないため、数マイクロンのハードコーティング層が反射防止コーティング層の下方に必要となる。すなわち、消滅干渉を用いた反射防止コーティング層の場合、耐摩耗性を補強するためのハードコーティング層とその上に反射防止コーティング層が１〜４層形成される。したがって、前記多層コーティング方式は相の歪みなしで反射防止機能を有するが、多層コーティングのために製造費用が上昇するという問題点が依然として発生することになる。
【０００７】
最近では、単層コーティング設計によって反射光を消滅干渉させる方法が提示されており、例えば、日本公開特許公報平０７−１６８００６号（特許文献４）には、超微粒子分散液を基材に塗布し、微粒子の球形状が表面に露出されるようにして、界面である空気と粒子間に屈折率の漸進的な差が発生するようにすることにより、反射防止効果を付与する方法が開示されている。しかし、この方法は、超微粒子の形状と大きさが一定でなければならず、基材上にこの粒子が均一に分布しなければならないため、一般的なコーティング工程によっては実現し難い。また、バインダーが一定量以下で含まれないと表面に球形状を得ることができないため、耐摩耗性には非常にぜい弱な短所があり、コーティング厚さも微粒子の直径より薄いべきであるために耐摩耗性の実現は非常に難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１３８７１２号公報
【特許文献２】特開平０２−２３４１０１号公報
【特許文献３】特開平０６−１８７０４号公報
【特許文献４】特開平０７−１６８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような従来の問題点を解決するために、本発明は、１回のコーティング工程によって単一コーティング層を形成しても、単一コーティング層の厚さ方向に組成成分が濃度勾配を有して、機能的に２層以上の層が形成されることにより、優れた反射防止機能を付与できる反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を提供する。
【００１１】
また、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００１２】
また、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００１３】
また、本発明は、
ｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；
ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；
ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；および
ｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップ
を含む反射防止フィルムの製造方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００１５】
また、本発明は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記反射防止フィルムまたは前記偏光板を含むディスプレイ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る反射防止フィルムは、優れた光学特性を有し、１回のコーティング工程によって製造することができるので製造費用が節減される効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明すれば次の通りである。
【００１９】
本発明に係る反射防止コーティング組成物は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
本発明において、表面エネルギとは、該当材料を硬化した時に生成された硬化物で測定した表面エネルギを意味する。
【００２１】
本発明においては、前記のようなコーティング組成物を用いることにより、１回のコーティング工程によって単一コーティング層を形成しても、単一コーティング層内で前記組成成分が表面エネルギの差によって相分離して機能的に多層を形成する。すなわち、前記単一コーティング層内には高屈折材料の濃度が高い領域と低屈折材料の濃度が高い領域が存在する。具体的には、前記低屈折材料はコーティング層内で疏水性である空気面側に移動し、前記高屈折材料は相対的に前記コーティング層内で基材と接する面側に移動して分布するようになる。これにより、前記単一コーティング層は反射防止効果を示すことができる。
【００２２】
本発明において、前記低屈折材料としては、屈折率１．２〜１．４５である熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂を用いることができる。特に、表面エネルギの差による相分離を誘導するために、表面エネルギと屈折率が同時に低いフッ素系低屈折材料を用いることが好ましい。また、相分離がより効率的になされるようにするために、低屈折材料の表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。前記低屈折材料の表面エネルギは０ｍＮ／ｍ超過であることが好ましい。
【００２３】
前記低屈折熱硬化型材料は、ゾル−ゲル反応が可能なアルコキシシラン反応物、ウレタン反応基化合物、尿素反応基化合物、エステル化反応物などからなる群から選択された１種以上を含むことが好ましい。低屈折の実現および表面エネルギを下げるためには、前記低屈折熱硬化型材料がフッ素を含有することが好ましい。
【００２４】
前記アルコキシシラン反応物とは、前記アルコキシシラン、フッ素系アルコキシシラン、シラン系有機置換体などを水、触媒条件下でゾル−ゲル反応によって加水分解、縮合反応を進行させて製造した反応性オリゴマーをいう。この時、前記反応性オリゴマーの平均分子量は、ＧＰＣを利用し、ポリスチレンを標準物質にして測定した時、１，０００〜２００，０００が好ましい。このように製造されたアルコキシシラン反応物は、コーティング後、常温以上の温度条件下で縮合反応を進行して架橋構造の網を形成するようになる。
【００２５】
前記アルコキシシランは、最外郭コーティング膜に一定レベルの強度を提供することができる。前記アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン系またはトリアルコキシシラン系を用いることができ、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、およびグリシドキシプロピルトリエトキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２６】
前記フッ素系アルコキシシランは、コーティング膜の屈折率を下げ、表面張力を下げて高屈折材料との分布差を容易にする成分である。前記フッ素系アルコキシシランとしてはトリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、およびヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２７】
前記シラン系有機置換体としては、アルコキシシランと化学的結合をすることができ、高屈折材料との相溶性および反応性のある化合物であれば制限されることなく用いることができる。前記シラン系有機置換体としてはビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ペントキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルエトキシビニルシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ジビニルジ（β−メトキシエトキシ）シラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジビニルジ（イソプロポキシ）シラン、ジビニルジ−ｎ−ペントキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２８】
前記アルコキシシラン反応物中の基本単量体であるアルコキシシランの含量は、アルコキシシラン反応物１００重量部に対して５〜５０重量部であることが好ましい。５重量部未満である場合には耐摩耗性が良くなく、５０重量部を超過する場合にはアルコキシシラン反応物の低屈折の実現および高屈折樹脂との相分離が難しい。
【００２９】
前記アルコキシシラン反応物が屈折率１．２〜１．４５でありながら高屈折材料との分布差を容易に誘導するために、フッ素系アルコキシシランの含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して２０〜９０重量部であることが好ましい。２０重量部未満である場合には低屈折の実現が難しく、９０重量部を超過する場合には液の安定性と耐スクラッチ性の確保が難しい。
【００３０】
前記アルコキシシラン反応物がコーティング液状態で相溶性および安定性を維持するために、前記シラン系有機置換体の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０〜５０重量部であることが好ましい。５０重量部を超過する場合には、低屈折の実現が難しく、高屈折材料との分布差を誘導し難い。
【００３１】
前記アルコキシシラン反応物はゾル−ゲル反応によって製造されることが好ましい。前記ゾル−ゲル反応は本発明が属する技術分野で通常的に用いられる方法を利用することができる。前記ゾル−ゲル反応は、アルコキシシラン、フッ素系アルコキシシラン、シラン系有機置換体、触媒、水および有機溶媒を含む組成成分を反応温度２０〜１５０℃で１〜１００時間反応させて進行することができる。
【００３２】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる触媒は、ゾル−ゲル反応時間を制御するために必要な成分である。前記触媒としては、硝酸、塩酸、硫酸および酢酸のような酸を用いることが好ましく、ジルコニウム、インジウムのような塩と共に塩酸塩、硝酸塩、硫酸炎、および酢酸塩の形態のものを用いることがより好ましい。この時、前記触媒の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０．１〜１０重量部であることが好ましい。
【００３３】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる水は、加水分解反応と縮合反応のために必要な成分である。前記水の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して５〜５０重量部であることが好ましい。
【００３４】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる有機溶媒は、加水縮合物の分子量を適切に調節するための成分である。前記有機溶媒は、アルコール類、セロソルブ類、ケトン類またはこれらのうちから選択された２つ以上の混合溶媒であることが好ましい。この時、前記有機溶媒の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０．１〜５０重量部であることが好ましい。
【００３５】
一方、前記ウレタン反応基化合物は、アルコールとイソシアネート化合物を金属触媒下で反応させて製造することができる。２つ以上の官能基を含む多官能アルコールと多官能イソシアネートおよび金属触媒を混合したコーティング液を基材に塗布した後、常温以上の温度に置いておけば、ウレタン反応基を有する網構造を形成することができる。この時、低屈折特性の実現および高屈折材料との分布差を誘導するためにアルコールやイソシアネートにフッ素基を導入することができる。
【００３６】
前記フッ素を含む多官能アルコールの例としては１Ｈ，１Ｈ，４Ｈ，４Ｈ−ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ，５Ｈ−ペルフルオロ−１，５−ペンタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ−ペルフルオロ−１，６−ヘキサンジオール、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ペルフルオロ−１，８−オクタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ，９Ｈ−ペルフルオロ−１，９−ノナンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１０Ｈ，１０Ｈ−ペルフルオロ−１，１０−デカンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１２Ｈ，１２Ｈ−ペルフルオロ−１，１２−ドデカンジオール、フッ素化されたトリエチレングリコール、フッ素化されたテトラエチレングリコールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
前記ウレタン反応基化合物の製造時に用いられるイソシアネート成分としては、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネート、複素環族イソシアネートが好ましい。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，３，３−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキサンジイソシアネートなどのようなジイソシアネートまたは３官能以上のイソシアネート、例えば、商品名ＤＩＣ社のＤＮ９５０、ＤＮ９８０などを用いることが好ましい。
【００３８】
本発明において、前記ウレタン反応基化合物を製造する時に触媒を用いることができ、触媒としてはルイス酸またはルイス塩基を用いることができる。触媒の具体的な例としては、錫オクチレート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすずジラウレート、ジブチルすずメルカプチド、ジブチルすずジマレート、ジメチルすずヒドロキシドおよびトリエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
前記ウレタン反応基化合物を製造する時に用いられるイソシアネートと多官能アルコールの含量は、官能基であるＮＣＯ基とＯＨ基のモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．５〜２であることが好ましく、０．７５〜１．１であることがより好ましい。これは、前記官能基のモル比が０．５未満であるか２を超過すれば、未反応の官能基が増加して膜の強度が低下する問題が発生し得る。
【００４０】
前記尿素反応基化合物は、アミンとイソシアネート類の反応によって製造することができる。イソシアネート類は前記ウレタン反応基化合物の製造時に使用可能な成分と同一成分が用いられることができ、アミン類はペルフルオロ類の２官能以上のアミン類が用いられることができる。本発明において、必要によっては触媒を用いることができ、触媒としてはルイス酸またはルイス塩基を用いることができる。触媒の具体的な例としては、錫オクチレート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすずジラウレート、ジブチルすずメルカプチド、ジブチルすずジマレート、ジメチルすずヒドロキシドおよびトリエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
前記エステル化反応物は、酸とアルコールが脱水、縮合反応を経て得られるものであり、前記エステル化反応物も、コーティング液中に配合すれば、架橋構造の膜を形成することができる。前記酸としてはフッ素を含む２官能以上の酸を用いることが好ましく、フッ素を含む２官能以上の酸の例としてはペルフルオロコハク酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオログルタル酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｇｌｕｔａｒｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロアジピン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロスベリン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｂｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロアゼライン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｚｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロセバシン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｅｂａｃｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロラウリン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）などが挙げられる。前記アルコールとしては多官能アルコールを用いることが好ましく、多官能アルコールの例としては１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２，４−ヘプタンジオール、ペンタエリスリトールおよびトリメチロールプロパンなどが挙げられる。前記エステル化反応には硫酸などの酸触媒や、テトラブトキシチタンなどのアルコキシチタンなどを用いることができる。しかし、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００４２】
前記低屈折紫外線硬化型材料はアクリレート系樹脂、光開始剤および溶媒を含むことが好ましい。
【００４３】
前記アクリレート系樹脂としては一般的にアクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、エステルアクリレートオリゴマーなどが挙げられ、その具体的な例としてはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリ／テトラアクリレート、トリメチレンプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレートなどが挙げられるが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００４４】
前記アクリレート系樹脂としてフッ素系アクリレートを用いることもでき、フッ素系アクリレートとしては、下記化学式１〜５で示され、置換基としてＣ1−Ｃ6の炭化水素基をさらに有してもよい化合物からなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質が用いられる。
【００４５】
【化１】
前記化学式１において、Ｒ1は−ＨまたはＣ1−Ｃ6の炭化水素基であり、ａは０〜４の整数であり、ｂは１〜３の整数である。前記Ｃ1−Ｃ6の炭化水素基はメチル基（−ＣＨ3）であることが好ましい。
【００４６】
【化２】
前記化学式２において、ｃは１〜１０の整数である。
【００４７】
【化３】
前記化学式３において、ｄは１〜９の整数である。
【００４８】
【化４】
前記化学式４において、ｅは１〜５の整数である。
【００４９】
【化５】
前記化学式５において、ｆは４〜１０の整数である。
【００５０】
前記フッ素系アクリレートの含量は、前記アクリレート樹脂１００重量部を基準に２０重量部以上であることが好ましい。
【００５１】
前記光開始剤としては紫外線に分解可能な化合物を用いることが好ましく、その例としては１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシジメチルアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテルなどが挙げられるが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００５２】
前記光開始剤の含量は、前記アクリル系樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部であることが好ましい。この含量が１重量部未満である場合には未硬化が発生する問題点があり、２０重量部を超過する場合にはコーティング膜の耐スクラッチ性、耐摩耗性が低下する問題点がある。
【００５３】
コーティング性のために有機溶媒を用いることができ、アルコール類、アセテート類、ケトン類、または芳香族溶媒などが好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、またはベンゼンなどを用いることができる。
【００５４】
前記溶媒の含量は、低屈折紫外線硬化性材料１００重量部に対して１０〜９０重量部で含まれることが好ましい。この含量が１０重量部未満である場合には、コーティング液の粘度が高くなって相分離が難しく、コーティング膜の平坦度が悪くなるなどの問題点があり、９０重量部を超過する場合には、コーティング膜の耐スクラッチ性および耐摩耗性が低下し、コーティング液の粘度がコーティング機と基材に転写しないほど過度に低くなる問題点がある。
【００５５】
前記低屈折紫外線硬化型材料は界面活性剤を含むことができる。前記界面活性剤はレベリング剤または湿潤剤などが用いられることができ、特にフッ素系またはポリシロキサン系化合物を用いることが好ましい。
【００５６】
前記界面活性剤の含量は、低屈折紫外線硬化型材料１００重量部に対して最大５重量部で含まれることが好ましい。この含量が５重量部を超過する場合には、高屈折材料との相分離効率が低下し、基材との付着性、コーティング膜の耐スクラッチ性および耐摩耗性が低下する問題点がある。
【００５７】
前記屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料は、低屈折材料に比べて表面エネルギが５ｍＮ／ｍ以上差が出るもの、好ましくは、表面エネルギが５ｍＮ／ｍ以上大きいものであって、高屈折微粒子および有機置換体を含み、コーティング性のために有機溶媒を含むことができる。
【００５８】
前記高屈折微粒子は高屈折材料の屈折率を上げ、場合によっては帯電防止機能の付与も可能である。前記高屈折微粒子の屈折率は１．５５〜２．２であることが好ましい。その材料としては金属酸化物を用いることができ、これは導電性を有することができる。具体的には、酸化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＺｒＯ2）、酸化チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｓｕｌｆｉｄｅ：ＺｎＳ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ：ＺｎＯ2）、インジウム−スズ複合酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、アンチモン−スズ複合酸化物（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＡＴＯ）、チタニウム−アンチモニー−スズ複合酸化物（ＴｉＯ2、Ｓｂ ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ）、酸化セレニウム（ＳｅＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、アンチモン−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）などからなる群から１種以上を用いることができる。前記高屈折微粒子の粒径は１，０００ｎｍ以下、好ましくは１〜２００ｎｍ、より好ましくは２〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００５９】
前記高屈折微粒子がコーティング層における結合を誘導して耐摩耗性を付与するために有機置換体を用いることができる。低屈折材料が熱硬化型である場合には、前記有機置換体としてはシラン系有機置換体を用いることがが好ましく、低屈折材料が紫外線硬化型である場合には、アクリレート系有機置換体を用いることが好ましい。
【００６０】
熱硬化型有機置換体としてはシラン反応物またはイソシアネートとアルコールを含有しているウレタン反応物、イソシアネートとアミンを含有している尿素反応物、酸とアルコールを含有しているエステル反応物などが好適であり、ＵＶ硬化型有機置換体としては２官能以上のアクリレートモノマーやオリゴマーが好ましい。しかし、前記反応物はフッ素を含有していない通常の反応物を用いることが好ましい。
【００６１】
前記有機置換体の含量は、前記高屈折微粒子１００重量部に対して７０重量部以下であることが好ましい。この含量が７０重量部を超過する場合には、材料の高屈折化が難しく、帯電防止微粒子の場合に帯電防止機能が低下する心配がある。
【００６２】
前記低屈折材料と前記高屈折材料の含量比およびコーティング厚さによって反射率が決定される。好ましい低屈折材料／高屈折材料の重量比は３／７〜８／２が好適である。コーティング厚さは１マイクロメーター以下が好ましく、５０〜５００ｎｍがより好ましい。コーティング厚さが１マイクロメーターを超過する場合には所望の反射率を達成し難い。
【００６３】
前記低屈折材料と前記高屈折材料は硬化類型が同一であることが好ましい。すなわち、前記材料は全て紫外線硬化型であるか、全て熱硬化型であることが好ましい。
【００６４】
前述した低屈折材料と高屈折材料は、乾燥、硬化後屈折率差が０．０１以上になることが好ましく、この場合、単一コーティング層が機能的に２層以上からなるＧＲＩＮ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）構造を形成することによって反射防止効果を得ることができる。この時、低屈折材料の硬化時の表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下であり、低屈折材料と高屈折樹脂材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上でないと相分離が効果的になされない。
【００６５】
本発明は、前述した反射防止コーティング組成物を用いた反射防止フィルムの製造方法およびそれによって製造された反射防止フィルムを提供する。
【００６６】
本発明に係る反射防止フィルムの製造方法は、ｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；およびｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップを含む。
【００６７】
前記ｂ）ステップにおける基材としては、耐摩耗処理が施されたハードコーティングフィルムまたはガラス、プラスチックシートおよびフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムの種類としてはトリアセテートセルロースフィルム、ノルボルネン系シクロオレフィンポリマー、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが挙げられ、ハードコーティング処理フィルムの場合、屈折率は１．４５〜１．６５でありながら、基本的な光学特性、付着性、耐スクラッチ性、再塗装性があるものが好適である。一般的に、前記基材と単一コーティング層との間に配置されるハードコーティング層は、ＵＶ硬化方式によって得られる架橋構造のアクリレートコーティング層を有し、必要によっては耐摩耗性および収縮防止のためにナノ微粒子を含むこともする。
【００６８】
前記ｂ）ステップにおけるコーティング組成物のコーティングは主にバーコーティング、２ロールまたは３ロールリバースコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、マイクログラビアコーティング、コンマコーティングなどのように、基材の種類およびコーティング液のレオロジー特性により自由に選択することができる。前記コーティングは、乾燥厚さが５０〜５００ｎｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍになるように遂行することが好ましい。
【００６９】
前記ｃ）ステップにおける乾燥は、コーティング層内における相分離の形成および溶剤の乾燥のために５〜１５０℃で０．１〜６０分間行われる。乾燥温度が５℃未満である場合には、有機溶剤の揮発が不足して紫外線硬化時の硬化度が低下し得るし、１５０℃を超過する場合には、各組成成分がコーティング層において濃度勾配を有するように配置される前に硬化がなされる心配がある。
【００７０】
前記ｄ）ステップにおける硬化は、用いられた樹脂の種類に応じて紫外線または熱によって遂行することができる。熱硬化は、２０〜１５０℃で１〜１００分間遂行することができる。硬化温度が２０℃未満である場合には、熱硬化速度が遅くて熱硬化時間が過度に長くなり、１５０℃を超過した場合には、コーティング基材の安定性が危険であるという問題がある。紫外線硬化は、紫外線照射量０．１〜２Ｊ／ｃｍ2で１〜６００秒間紫外線を照射することによって遂行することができる。紫外線照射量が前記範囲に達しない場合には、未硬化した樹脂がコーティング層に残って表面に粘り気があって耐摩耗性が良くなく、前記範囲を超過する場合には、紫外線硬化型樹脂の硬化度が高すぎる。
【００７１】
前述した反射防止コーティング組成物および反射防止フィルムの製造方法によって製造された本発明に係る反射防止フィルムは、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む。前記反射防止フィルムは一面に基材を含むことができ、前記基材と単一コーティング層との間にハードコーティング層をさらに含むことができる。
【００７２】
前記反射防止フィルムにおいて、前記反射防止層の空気と接する面から厚さ方向に５０％に該当する領域に含まれる前記低屈折材料は、低屈折材料総重量に対して７０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明に係る反射防止フィルムは、反射率が３％未満で、優れた反射防止効果を示す。また、本発明に係る反射防止フィルムは、透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上の耐摩耗性を有する。また、本発明に係る反射防止フィルムは、高屈折微粒子によって帯電防止性を有することもできる。
【００７４】
本発明においては、前述したコーティング組成物および反射防止フィルムの製造方法を利用し、単一コーティング層からなる反射防止層を１マイクロメーター以下、より好ましくは５０〜５００ｎｍの厚さで形成することができる。したがって、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００７５】
また、本発明は、前述した本発明に係る反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００７６】
具体的には、本発明の一実施状態による偏光板は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む。
【００７７】
本発明の他の一実施状態による偏光板は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む。
【００７８】
前記偏光膜と反射防止フィルムとの間には保護フィルムを備えることができる。また、前記保護フィルムは、前記反射防止フィルムの製造時、単一コーティング層を形成するための基材がそのまま用いられることもできる。前記偏光膜と前記反射防止フィルムは接着剤で貼り合わせることができる。前記偏光膜としては、当技術分野に知られているものを用いることができる。前記単一コーティング層の一側、好ましくは前記偏光板と前記単一コーティング層との間にハードコーティング層を備えることができる。
【００７９】
本発明は、前記反射防止フィルムまたは偏光板を含むディスプレイを提供する。前記ディスプレイ装置は液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置であってもよい。本発明に係るディスプレイ装置は、本発明に係る反射防止フィルムが備えられることを除いては、当技術分野に知られている構造を有することができる。例えば、本発明に係るディスプレイ装置において、前記反射防止フィルムは、ディスプレイパネルの観測者側またはバックライト側の最外角表面に備えられても良い。また、本発明に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル、前記パネルの少なくとも片面に備えられた偏光膜および前記偏光膜のパネルと接する反対側面に備えられた反射防止フィルムを含むことができる。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、下記実施例は本発明を例示するだけのものに過ぎず、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。
【００８１】
［製造例１］低屈折材料
テトラエトキシシラン２０ｇ、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン２０ｇ、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１０ｇ、硝酸２ｇ、水１０ｇおよびエタノール１３８ｇを混合した後、５０℃で１０時間反応させた後にエタノール４９８．８ｇで薄めた。
【００８２】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．３６、表面エネルギは１４．０ｍＮ／ｍという結果を得た。硬化物の屈折率と表面エネルギは、８０μｍ厚さのトリアセテートセルロースフィルムにワイヤーバー（５号）でコーティング、乾燥、硬化後、測定した。屈折率はＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒを利用して測定し、表面エネルギはＫＲＵＳＳ社のＤｒｏｐ ｓｈａｐｅ ａｎａｌｙｓｉｓ製品であるＤＳＡ１００を利用し、水とジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）を基準にして測定した。
【００８３】
［製造例２］低屈折材料
多官能アクリレートとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１重量部、低屈折率を付与するフッ素系アクリレートとして１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ−ペルフルオロ−１，６−ヘキシルアクリレート３重量部、光開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ ９０７ １重量部、溶媒としてジアセトンアルコール（ＤＡＡ）２０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）７５重量部を均一に混合して、低屈折紫外線硬化型材料の溶液を組成した。
【００８４】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．４３、表面エネルギは２３．０ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８５】
［製造例３］低屈折材料
テトラエトキシシラン３０ｇ、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、硝酸２ｇ、水１０ｇ、エタノール６２ｇを混合した後、５０℃で５時間反応させた後にエタノール４６４．８ｇで薄めた。
【００８６】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．４８、表面エネルギは２８．３ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８７】
［製造例４］高屈折材料
テトラエトキシシラン１４ｇとγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１．３ｇ、水１ｇ、硝酸０．２ｇを、エタノール３３．５を混合した後、２５℃で４８時間ゾル−ゲル反応させた後、エタノール３０ｇ、ブチルセロソルブ２０ｇを混合して準備する。平均粒径２０ｎｍの二酸化チタニウムを含むメタノール分散液（固形分４０％）２５ｇ、メタノール１７５ｇで薄めた後、ゾル−ゲル反応物を均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００８８】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．７７、表面エネルギは３１．２ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８９】
［製造例５］高屈折材料
平均粒径２０ｎｍのリン−スズ複合酸化物を含むエタノール分散液（固形分１５％）２０ｇ、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１．５ｇ、ＩＲＧ １８４ ０．５ｇ、溶媒としてエタノール４０ｇおよびメチルエチルケトン３８ｇを均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００９０】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．６４、表面エネルギは２９．８ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００９１】
［製造例６］高屈折材料
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．５ｇ、ＩＲＧ １８４ ０．５ｇ、溶媒としてエタノール５０ｇおよびメチルエチルケトン４５ｇを均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００９２】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．５２、表面エネルギは３５ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００９３】
［実施例１］
［製造例１］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例４］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで３０分乾燥、硬化した。
【００９４】
［実施例２］
［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例５］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９５】
［実施例３］
［実施例２］で製造したコーティング液を、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃６でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９６】
［比較例１］
低屈折材料として［製造例３］で製造したものを用いたことを除いては、［実施例１］と同様に実施した。
【００９７】
［比較例２］
［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例６］で製造した高屈折材料５０ｇを配合したことを除いては、［実施例２］と同様に実施した。
【００９８】
［比較例３］
［製造例５］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇを配合した後、前記高屈折およびハードコーティングされたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９９】
前記実施例および比較例によって製造された反射防止フィルムを下記のように光特性を評価した。
【０１００】
１）反射率
コーティングフィルムの裏面を黒色処理した後、Ｓｈｉｍａｄｚｕ社のＳｏｌｉｄ Ｓｐｅｃ．３７００（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）で反射率を測定し、最小反射率値で反射防止特性を評価した。
【０１０１】
２）透過率およびヘーズ
日本の村上社のＨＲ−１００を利用してコーティングフィルムの透過率とヘーズを評価した。
【０１０２】
【表１】
前記評価結果から、本発明によって製造されたフィルムの反射率、透過率およびヘーズの全てに優れた結果を得ることが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法に関する。より具体的には、本発明は、１回のコーティング工程によって形成した単一コーティング層において組成成分が相分離して機能的に多層を形成することにより、光学用フィルムに反射防止機能を付与できる反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法に関する。
【０００２】
本出願は２００７年１１月１３日に韓国特許庁に提出された第１０−２００７−０１１５３４３号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
ディスプレイの表面に表面処理を施す目的は、ディスプレイの耐摩耗性を向上させ、外部光源の反射を減少させ、イメージコントラストを向上させることである。外部光の反射量減少は大きく２つの方法によって実現することができる。第１は、表面凹凸形状を通じた乱反射の誘導であり、第２は、多層コーティング設計によって消滅干渉を誘導する方法である。
【０００４】
既存には表面凹凸形状を有するアンチグレアコーティングを主に適用したが、高解像度ディスプレイにおいては、解像度が低下する問題と、表面における乱反射によってイメージの鮮明性が低下する問題があった。このような問題を解決するために、日本公開特許公報平１１−１３８７１２号（特許文献１）においては、バインダーと屈折率差がある有機フィラーを用い、フィルムの内部において光が拡散する光拡散フィルムを製造した。しかし、輝度とコントラストが低下する問題点があるため、依然として改善が必要である。
【０００５】
日本公開特許公報平０２−２３４１０１号（特許文献２）および日本公開特許公報平０６−１８７０４号（特許文献３）には、多層コーティング設計によって反射光を消滅干渉させる方法が開示されている。この方法は、相の歪みなしで反射防止機能を果たすことができる。この時、反射光を消滅干渉させるためには、各層から反射される光の間に位相差があるべきであり、消滅干渉時に反射率を最小化できるように反射される光の間の波形の振幅が合わなければならない。例えば、基材上に備えられた単層反射防止コーティング層に対して入射角が０度である場合、次のような数学式を求めることができる。
【０００６】
［数学式１］
ｎoｎs＝ｎ12
２ｎ1ｄ1＝（ｍ＋１／２）λ（ｍ＝０、１、２、３．．．）
（ｎo：空気の屈折率、ｎs：基材の屈折率、ｎ1：膜の屈折率、ｄ1：膜の厚さ、λ：入射光の波長）
通常、反射防止コーティング層の屈折率が基材の屈折率より低いほど反射防止効果が大きいが、コーティング層の耐摩耗性を考慮し、反射防止コーティング層の屈折率は基材の屈折率に対して１．３〜１．５倍程度の屈折率を有することが好ましく、この時、反射率は３％未満になる。しかし、プラスチックフィルムに反射防止コーティング層を形成する場合、ディスプレイの耐摩耗性を満足させることができないため、数マイクロンのハードコーティング層が反射防止コーティング層の下方に必要となる。すなわち、消滅干渉を用いた反射防止コーティング層の場合、耐摩耗性を補強するためのハードコーティング層とその上に反射防止コーティング層が１〜４層形成される。したがって、前記多層コーティング方式は相の歪みなしで反射防止機能を有するが、多層コーティングのために製造費用が上昇するという問題点が依然として発生することになる。
【０００７】
最近では、単層コーティング設計によって反射光を消滅干渉させる方法が提示されており、例えば、日本公開特許公報平０７−１６８００６号（特許文献４）には、超微粒子分散液を基材に塗布し、微粒子の球形状が表面に露出されるようにして、界面である空気と粒子間に屈折率の漸進的な差が発生するようにすることにより、反射防止効果を付与する方法が開示されている。しかし、この方法は、超微粒子の形状と大きさが一定でなければならず、基材上にこの粒子が均一に分布しなければならないため、一般的なコーティング工程によっては実現し難い。また、バインダーが一定量以下で含まれないと表面に球形状を得ることができないため、耐摩耗性には非常にぜい弱な短所があり、コーティング厚さも微粒子の直径より薄いべきであるために耐摩耗性の実現は非常に難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１３８７１２号公報
【特許文献２】特開平０２−２３４１０１号公報
【特許文献３】特開平０６−１８７０４号公報
【特許文献４】特開平０７−１６８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような従来の問題点を解決するために、本発明は、１回のコーティング工程によって単一コーティング層を形成しても、単一コーティング層の厚さ方向に組成成分が濃度勾配を有して、機能的に２層以上の層が形成されることにより、優れた反射防止機能を付与できる反射防止コーティング組成物、それを用いて製造した反射防止フィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を提供する。
【００１１】
また、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００１２】
また、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００１３】
また、本発明は、
ｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；
ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；
ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；および
ｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップ
を含む反射防止フィルムの製造方法を提供する。
【００１４】
また、本発明は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００１５】
また、本発明は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記反射防止フィルムまたは前記偏光板を含むディスプレイ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る反射防止フィルムは、優れた光学特性を有し、１回のコーティング工程によって製造することができるので製造費用が節減される効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明すれば次の通りである。
【００１９】
本発明に係る反射防止コーティング組成物は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
本発明において、表面エネルギとは、該当材料を硬化した時に生成された硬化物で測定した表面エネルギを意味する。
【００２１】
本発明においては、前記のようなコーティング組成物を用いることにより、１回のコーティング工程によって単一コーティング層を形成しても、単一コーティング層内で前記組成成分が表面エネルギの差によって相分離して機能的に多層を形成する。すなわち、前記単一コーティング層内には高屈折材料の濃度が高い領域と低屈折材料の濃度が高い領域が存在する。具体的には、前記低屈折材料はコーティング層内で疏水性である空気面側に移動し、前記高屈折材料は相対的に前記コーティング層内で基材と接する面側に移動して分布するようになる。これにより、前記単一コーティング層は反射防止効果を示すことができる。
【００２２】
本発明において、前記低屈折材料としては、屈折率１．２〜１．４５である熱硬化型あるいは紫外線硬化型樹脂を用いることができる。特に、表面エネルギの差による相分離を誘導するために、表面エネルギと屈折率が同時に低いフッ素系低屈折材料を用いることが好ましい。また、相分離がより効率的になされるようにするために、低屈折材料の表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。前記低屈折材料の表面エネルギは０ｍＮ／ｍ超過であることが好ましい。
【００２３】
前記低屈折熱硬化型材料は、ゾル−ゲル反応が可能なアルコキシシラン反応物、ウレタン反応基化合物、尿素反応基化合物、エステル化反応物などからなる群から選択された１種以上を含むことが好ましい。低屈折の実現および表面エネルギを下げるためには、前記低屈折熱硬化型材料がフッ素を含有することが好ましい。
【００２４】
前記アルコキシシラン反応物とは、前記アルコキシシラン、フッ素系アルコキシシラン、シラン系有機置換体などを水、触媒条件下でゾル−ゲル反応によって加水分解、縮合反応を進行させて製造した反応性オリゴマーをいう。この時、前記反応性オリゴマーの平均分子量は、ＧＰＣを利用し、ポリスチレンを標準物質にして測定した時、１，０００〜２００，０００が好ましい。このように製造されたアルコキシシラン反応物は、コーティング後、常温以上の温度条件下で縮合反応を進行して架橋構造の網を形成するようになる。
【００２５】
前記アルコキシシランは、最外郭コーティング膜に一定レベルの強度を提供することができる。前記アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン系またはトリアルコキシシラン系を用いることができ、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、およびグリシドキシプロピルトリエトキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２６】
前記フッ素系アルコキシシランは、コーティング膜の屈折率を下げ、表面張力を下げて高屈折材料との分布差を容易にする成分である。前記フッ素系アルコキシシランとしてはトリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、およびヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２７】
前記シラン系有機置換体としては、アルコキシシランと化学的結合をすることができ、高屈折材料との相溶性および反応性のある化合物であれば制限されることなく用いることができる。前記シラン系有機置換体としてはビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ペントキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルエトキシビニルシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ジビニルジ（β−メトキシエトキシ）シラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジビニルジ（イソプロポキシ）シラン、ジビニルジ−ｎ−ペントキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどからなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質を用いることが好ましいが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００２８】
前記アルコキシシラン反応物中の基本単量体であるアルコキシシランの含量は、アルコキシシラン反応物１００重量部に対して５〜５０重量部であることが好ましい。５重量部未満である場合には耐摩耗性が良くなく、５０重量部を超過する場合にはアルコキシシラン反応物の低屈折の実現および高屈折樹脂との相分離が難しい。
【００２９】
前記アルコキシシラン反応物が屈折率１．２〜１．４５でありながら高屈折材料との分布差を容易に誘導するために、フッ素系アルコキシシランの含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して２０〜９０重量部であることが好ましい。２０重量部未満である場合には低屈折の実現が難しく、９０重量部を超過する場合には液の安定性と耐スクラッチ性の確保が難しい。
【００３０】
前記アルコキシシラン反応物がコーティング液状態で相溶性および安定性を維持するために、前記シラン系有機置換体の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０〜５０重量部であることが好ましい。５０重量部を超過する場合には、低屈折の実現が難しく、高屈折材料との分布差を誘導し難い。
【００３１】
前記アルコキシシラン反応物はゾル−ゲル反応によって製造されることが好ましい。前記ゾル−ゲル反応は本発明が属する技術分野で通常的に用いられる方法を利用することができる。前記ゾル−ゲル反応は、アルコキシシラン、フッ素系アルコキシシラン、シラン系有機置換体、触媒、水および有機溶媒を含む組成成分を反応温度２０〜１５０℃で１〜１００時間反応させて進行することができる。
【００３２】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる触媒は、ゾル−ゲル反応時間を制御するために必要な成分である。前記触媒としては、硝酸、塩酸、硫酸および酢酸のような酸を用いることが好ましく、ジルコニウム、インジウムのような塩と共に塩酸塩、硝酸塩、硫酸炎、および酢酸塩の形態のものを用いることがより好ましい。この時、前記触媒の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０．１〜１０重量部であることが好ましい。
【００３３】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる水は、加水分解反応と縮合反応のために必要な成分である。前記水の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して５〜５０重量部であることが好ましい。
【００３４】
前記ゾル−ゲル反応に用いられる有機溶媒は、加水縮合物の分子量を適切に調節するための成分である。前記有機溶媒は、アルコール類、セロソルブ類、ケトン類またはこれらのうちから選択された２つ以上の混合溶媒であることが好ましい。この時、前記有機溶媒の含量は、前記アルコキシシラン反応物１００重量部に対して０．１〜５０重量部であることが好ましい。
【００３５】
一方、前記ウレタン反応基化合物は、アルコールとイソシアネート化合物を金属触媒下で反応させて製造することができる。２つ以上の官能基を含む多官能アルコールと多官能イソシアネートおよび金属触媒を混合したコーティング液を基材に塗布した後、常温以上の温度に置いておけば、ウレタン反応基を有する網構造を形成することができる。この時、低屈折特性の実現および高屈折材料との分布差を誘導するためにアルコールやイソシアネートにフッ素基を導入することができる。
【００３６】
前記フッ素を含む多官能アルコールの例としては１Ｈ，１Ｈ，４Ｈ，４Ｈ−ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ，５Ｈ−ペルフルオロ−１，５−ペンタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ−ペルフルオロ−１，６−ヘキサンジオール、１Ｈ，１Ｈ，８Ｈ，８Ｈ−ペルフルオロ−１，８−オクタンジオール、１Ｈ，１Ｈ，９Ｈ，９Ｈ−ペルフルオロ−１，９−ノナンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１０Ｈ，１０Ｈ−ペルフルオロ−１，１０−デカンジオール、１Ｈ，１Ｈ，１２Ｈ，１２Ｈ−ペルフルオロ−１，１２−ドデカンジオール、フッ素化されたトリエチレングリコール、フッ素化されたテトラエチレングリコールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３７】
前記ウレタン反応基化合物の製造時に用いられるイソシアネート成分としては、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート、芳香族イソシアネート、複素環族イソシアネートが好ましい。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，３，３−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキサンジイソシアネートなどのようなジイソシアネートまたは３官能以上のイソシアネート、例えば、商品名ＤＩＣ社のＤＮ９５０、ＤＮ９８０などを用いることが好ましい。
【００３８】
本発明において、前記ウレタン反応基化合物を製造する時に触媒を用いることができ、触媒としてはルイス酸またはルイス塩基を用いることができる。触媒の具体的な例としては、錫オクチレート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすずジラウレート、ジブチルすずメルカプチド、ジブチルすずジマレート、ジメチルすずヒドロキシドおよびトリエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
前記ウレタン反応基化合物を製造する時に用いられるイソシアネートと多官能アルコールの含量は、官能基であるＮＣＯ基とＯＨ基のモル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．５〜２であることが好ましく、０．７５〜１．１であることがより好ましい。これは、前記官能基のモル比が０．５未満であるか２を超過すれば、未反応の官能基が増加して膜の強度が低下する問題が発生し得る。
【００４０】
前記尿素反応基化合物は、アミンとイソシアネート類の反応によって製造することができる。イソシアネート類は前記ウレタン反応基化合物の製造時に使用可能な成分と同一成分が用いられることができ、アミン類はペルフルオロ類の２官能以上のアミン類が用いられることができる。本発明において、必要によっては触媒を用いることができ、触媒としてはルイス酸またはルイス塩基を用いることができる。触媒の具体的な例としては、錫オクチレート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすずジラウレート、ジブチルすずメルカプチド、ジブチルすずジマレート、ジメチルすずヒドロキシドおよびトリエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
前記エステル化反応物は、酸とアルコールが脱水、縮合反応を経て得られるものであり、前記エステル化反応物も、コーティング液中に配合すれば、架橋構造の膜を形成することができる。前記酸としてはフッ素を含む２官能以上の酸を用いることが好ましく、フッ素を含む２官能以上の酸の例としてはペルフルオロコハク酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオログルタル酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｇｌｕｔａｒｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロアジピン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロスベリン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｕｂｅｒｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロアゼライン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｚｅｌａｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロセバシン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｓｅｂａｃｉｃ ａｃｉｄ）、ペルフルオロラウリン酸（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｌａｕｒｉｃ ａｃｉｄ）などが挙げられる。前記アルコールとしては多官能アルコールを用いることが好ましく、多官能アルコールの例としては１，４−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、２，４−ヘプタンジオール、ペンタエリスリトールおよびトリメチロールプロパンなどが挙げられる。前記エステル化反応には硫酸などの酸触媒や、テトラブトキシチタンなどのアルコキシチタンなどを用いることができる。しかし、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００４２】
前記低屈折紫外線硬化型材料はアクリレート系樹脂、光開始剤および溶媒を含むことが好ましい。
【００４３】
前記アクリレート系樹脂としては一般的にアクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、エステルアクリレートオリゴマーなどが挙げられ、その具体的な例としてはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリ／テトラアクリレート、トリメチレンプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレートなどが挙げられるが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００４４】
前記アクリレート系樹脂としてフッ素系アクリレートを用いることもでき、フッ素系アクリレートとしては、下記化学式１〜５で示され、置換基としてＣ1−Ｃ6の炭化水素基をさらに有してもよい化合物からなる群から選択された１つまたは２つ以上の物質が用いられる。
【００４５】
【化１】
前記化学式１において、Ｒ1は−ＨまたはＣ1−Ｃ6の炭化水素基であり、ａは０〜４の整数であり、ｂは１〜３の整数である。前記Ｃ1−Ｃ6の炭化水素基はメチル基（−ＣＨ3）であることが好ましい。
【００４６】
【化２】
前記化学式２において、ｃは１〜１０の整数である。
【００４７】
【化３】
前記化学式３において、ｄは１〜９の整数である。
【００４８】
【化４】
前記化学式４において、ｅは１〜５の整数である。
【００４９】
【化５】
前記化学式５において、ｆは４〜１０の整数である。
【００５０】
前記フッ素系アクリレートの含量は、前記アクリレート樹脂１００重量部を基準に２０重量部以上であることが好ましい。
【００５１】
前記光開始剤としては紫外線に分解可能な化合物を用いることが好ましく、その例としては１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシジメチルアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテルなどが挙げられるが、これらの例だけに限定されるものではない。
【００５２】
前記光開始剤の含量は、前記アクリル系樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部であることが好ましい。この含量が１重量部未満である場合には未硬化が発生する問題点があり、２０重量部を超過する場合にはコーティング膜の耐スクラッチ性、耐摩耗性が低下する問題点がある。
【００５３】
コーティング性のために有機溶媒を用いることができ、アルコール類、アセテート類、ケトン類、または芳香族溶媒などが好ましく、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、メチルアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、またはベンゼンなどを用いることができる。
【００５４】
前記溶媒の含量は、低屈折紫外線硬化性材料１００重量部に対して１０〜９０重量部で含まれることが好ましい。この含量が１０重量部未満である場合には、コーティング液の粘度が高くなって相分離が難しく、コーティング膜の平坦度が悪くなるなどの問題点があり、９０重量部を超過する場合には、コーティング膜の耐スクラッチ性および耐摩耗性が低下し、コーティング液の粘度がコーティング機と基材に転写しないほど過度に低くなる問題点がある。
【００５５】
前記低屈折紫外線硬化型材料は界面活性剤を含むことができる。前記界面活性剤はレベリング剤または湿潤剤などが用いられることができ、特にフッ素系またはポリシロキサン系化合物を用いることが好ましい。
【００５６】
前記界面活性剤の含量は、低屈折紫外線硬化型材料１００重量部に対して最大５重量部で含まれることが好ましい。この含量が５重量部を超過する場合には、高屈折材料との相分離効率が低下し、基材との付着性、コーティング膜の耐スクラッチ性および耐摩耗性が低下する問題点がある。
【００５７】
前記屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料は、低屈折材料に比べて表面エネルギが５ｍＮ／ｍ以上差が出るもの、好ましくは、表面エネルギが５ｍＮ／ｍ以上大きいものであって、高屈折微粒子および有機置換体を含み、コーティング性のために有機溶媒を含むことができる。
【００５８】
前記高屈折微粒子は高屈折材料の屈折率を上げ、場合によっては帯電防止機能の付与も可能である。前記高屈折微粒子の屈折率は１．５５〜２．２であることが好ましい。その材料としては金属酸化物を用いることができ、これは導電性を有することができる。具体的には、酸化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＺｒＯ2）、酸化チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｓｕｌｆｉｄｅ：ＺｎＳ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ：ＺｎＯ2）、インジウム−スズ複合酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、アンチモン−スズ複合酸化物（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＡＴＯ）、チタニウム−アンチモニー−スズ複合酸化物（ＴｉＯ2、Ｓｂ ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ）、酸化セレニウム（ＳｅＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、アンチモン−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）などからなる群から１種以上を用いることができる。前記高屈折微粒子の粒径は１，０００ｎｍ以下、好ましくは１〜２００ｎｍ、より好ましくは２〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１０〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００５９】
前記高屈折微粒子がコーティング層における結合を誘導して耐摩耗性を付与するために有機置換体を用いることができる。低屈折材料が熱硬化型である場合には、前記有機置換体としてはシラン系有機置換体を用いることがが好ましく、低屈折材料が紫外線硬化型である場合には、アクリレート系有機置換体を用いることが好ましい。
【００６０】
熱硬化型有機置換体としてはシラン反応物またはイソシアネートとアルコールを含有しているウレタン反応物、イソシアネートとアミンを含有している尿素反応物、酸とアルコールを含有しているエステル反応物などが好適であり、ＵＶ硬化型有機置換体としては２官能以上のアクリレートモノマーやオリゴマーが好ましい。しかし、前記反応物はフッ素を含有していない通常の反応物を用いることが好ましい。
【００６１】
前記有機置換体の含量は、前記高屈折微粒子１００重量部に対して７０重量部以下であることが好ましい。この含量が７０重量部を超過する場合には、材料の高屈折化が難しく、帯電防止微粒子の場合に帯電防止機能が低下する心配がある。
【００６２】
前記低屈折材料と前記高屈折材料の含量比およびコーティング厚さによって反射率が決定される。好ましい低屈折材料／高屈折材料の重量比は３／７〜８／２が好適である。コーティング厚さは１マイクロメーター以下が好ましく、５０〜５００ｎｍがより好ましい。コーティング厚さが１マイクロメーターを超過する場合には所望の反射率を達成し難い。
【００６３】
前記低屈折材料と前記高屈折材料は硬化類型が同一であることが好ましい。すなわち、前記材料は全て紫外線硬化型であるか、全て熱硬化型であることが好ましい。
【００６４】
前述した低屈折材料と高屈折材料は、乾燥、硬化後屈折率差が０．０１以上になることが好ましく、この場合、単一コーティング層が機能的に２層以上からなるＧＲＩＮ（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）構造を形成することによって反射防止効果を得ることができる。この時、低屈折材料の硬化時の表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下であり、低屈折材料と高屈折樹脂材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上でないと相分離が効果的になされない。
【００６５】
本発明は、前述した反射防止コーティング組成物を用いた反射防止フィルムの製造方法およびそれによって製造された反射防止フィルムを提供する。
【００６６】
本発明に係る反射防止フィルムの製造方法は、ｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；およびｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップを含む。
【００６７】
前記ｂ）ステップにおける基材としては、耐摩耗処理が施されたハードコーティングフィルムまたはガラス、プラスチックシートおよびフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムの種類としてはトリアセテートセルロースフィルム、ノルボルネン系シクロオレフィンポリマー、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ポリカーボネートフィルムなどが挙げられ、ハードコーティング処理フィルムの場合、屈折率は１．４５〜１．６５でありながら、基本的な光学特性、付着性、耐スクラッチ性、再塗装性があるものが好適である。一般的に、前記基材と単一コーティング層との間に配置されるハードコーティング層は、ＵＶ硬化方式によって得られる架橋構造のアクリレートコーティング層を有し、必要によっては耐摩耗性および収縮防止のためにナノ微粒子を含むこともする。
【００６８】
前記ｂ）ステップにおけるコーティング組成物のコーティングは主にバーコーティング、２ロールまたは３ロールリバースコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、マイクログラビアコーティング、コンマコーティングなどのように、基材の種類およびコーティング液のレオロジー特性により自由に選択することができる。前記コーティングは、乾燥厚さが５０〜５００ｎｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍになるように遂行することが好ましい。
【００６９】
前記ｃ）ステップにおける乾燥は、コーティング層内における相分離の形成および溶剤の乾燥のために５〜１５０℃で０．１〜６０分間行われる。乾燥温度が５℃未満である場合には、有機溶剤の揮発が不足して紫外線硬化時の硬化度が低下し得るし、１５０℃を超過する場合には、各組成成分がコーティング層において濃度勾配を有するように配置される前に硬化がなされる心配がある。
【００７０】
前記ｄ）ステップにおける硬化は、用いられた樹脂の種類に応じて紫外線または熱によって遂行することができる。熱硬化は、２０〜１５０℃で１〜１００分間遂行することができる。硬化温度が２０℃未満である場合には、熱硬化速度が遅くて熱硬化時間が過度に長くなり、１５０℃を超過した場合には、コーティング基材の安定性が危険であるという問題がある。紫外線硬化は、紫外線照射量０．１〜２Ｊ／ｃｍ2で１〜６００秒間紫外線を照射することによって遂行することができる。紫外線照射量が前記範囲に達しない場合には、未硬化した樹脂がコーティング層に残って表面に粘り気があって耐摩耗性が良くなく、前記範囲を超過する場合には、紫外線硬化型樹脂の硬化度が高すぎる。
【００７１】
前述した反射防止コーティング組成物および反射防止フィルムの製造方法によって製造された本発明に係る反射防止フィルムは、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む。前記反射防止フィルムは一面に基材を含むことができ、前記基材と単一コーティング層との間にハードコーティング層をさらに含むことができる。
【００７２】
前記反射防止フィルムにおいて、前記反射防止層の空気と接する面から厚さ方向に５０％に該当する領域に含まれる前記低屈折材料は、低屈折材料総重量に対して７０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明に係る反射防止フィルムは、反射率が３％未満で、優れた反射防止効果を示す。また、本発明に係る反射防止フィルムは、透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上の耐摩耗性を有する。また、本発明に係る反射防止フィルムは、高屈折微粒子によって帯電防止性を有することもできる。
【００７４】
本発明においては、前述したコーティング組成物および反射防止フィルムの製造方法を利用し、単一コーティング層からなる反射防止層を１マイクロメーター以下、より好ましくは５０〜５００ｎｍの厚さで形成することができる。したがって、本発明は、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを提供する。
【００７５】
また、本発明は、前述した本発明に係る反射防止フィルムを含む偏光板を提供する。
【００７６】
具体的には、本発明の一実施状態による偏光板は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む。
【００７７】
本発明の他の一実施状態による偏光板は、ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む。
【００７８】
前記偏光膜と反射防止フィルムとの間には保護フィルムを備えることができる。また、前記保護フィルムは、前記反射防止フィルムの製造時、単一コーティング層を形成するための基材がそのまま用いられることもできる。前記偏光膜と前記反射防止フィルムは接着剤で貼り合わせることができる。前記偏光膜としては、当技術分野に知られているものを用いることができる。前記単一コーティング層の一側、好ましくは前記偏光板と前記単一コーティング層との間にハードコーティング層を備えることができる。
【００７９】
本発明は、前記反射防止フィルムまたは偏光板を含むディスプレイを提供する。前記ディスプレイ装置は液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置であってもよい。本発明に係るディスプレイ装置は、本発明に係る反射防止フィルムが備えられることを除いては、当技術分野に知られている構造を有することができる。例えば、本発明に係るディスプレイ装置において、前記反射防止フィルムは、ディスプレイパネルの観測者側またはバックライト側の最外角表面に備えられても良い。また、本発明に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネル、前記パネルの少なくとも片面に備えられた偏光膜および前記偏光膜のパネルと接する反対側面に備えられた反射防止フィルムを含むことができる。
【実施例】
【００８０】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、下記実施例は本発明を例示するだけのものに過ぎず、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。
【００８１】
［製造例１］低屈折材料
テトラエトキシシラン２０ｇ、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン２０ｇ、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１０ｇ、硝酸２ｇ、水１０ｇおよびエタノール１３８ｇを混合した後、５０℃で１０時間反応させた後にエタノール４９８．８ｇで薄めた。
【００８２】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．３６、表面エネルギは１４．０ｍＮ／ｍという結果を得た。硬化物の屈折率と表面エネルギは、８０μｍ厚さのトリアセテートセルロースフィルムにワイヤーバー（５号）でコーティング、乾燥、硬化後、測定した。屈折率はＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒを利用して測定し、表面エネルギはＫＲＵＳＳ社のＤｒｏｐ ｓｈａｐｅ ａｎａｌｙｓｉｓ製品であるＤＳＡ１００を利用し、水とジヨードメタン（ＣＨ2Ｉ2）を基準にして測定した。
【００８３】
［製造例２］低屈折材料
多官能アクリレートとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１重量部、低屈折率を付与するフッ素系アクリレートとして１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ−ペルフルオロ−１，６−ヘキシルアクリレート３重量部、光開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ ９０７ １重量部、溶媒としてジアセトンアルコール（ＤＡＡ）２０重量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）７５重量部を均一に混合して、低屈折紫外線硬化型材料の溶液を組成した。
【００８４】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．４３、表面エネルギは２３．０ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８５】
［製造例３］低屈折材料
テトラエトキシシラン３０ｇ、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、硝酸２ｇ、水１０ｇ、エタノール６２ｇを混合した後、５０℃で５時間反応させた後にエタノール４６４．８ｇで薄めた。
【００８６】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．４８、表面エネルギは２８．３ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８７】
［製造例４］高屈折材料
テトラエトキシシラン１４ｇとγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン１．３ｇ、水１ｇ、硝酸０．２ｇを、エタノール３３．５を混合した後、２５℃で４８時間ゾル−ゲル反応させた後、エタノール３０ｇ、ブチルセロソルブ２０ｇを混合して準備する。平均粒径２０ｎｍの二酸化チタニウムを含むメタノール分散液（固形分４０％）２５ｇ、メタノール１７５ｇで薄めた後、ゾル−ゲル反応物を均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００８８】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．７７、表面エネルギは３１．２ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００８９】
［製造例５］高屈折材料
平均粒径２０ｎｍのリン−スズ複合酸化物を含むエタノール分散液（固形分１５％）２０ｇ、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１．５ｇ、ＩＲＧ １８４ ０．５ｇ、溶媒としてエタノール４０ｇおよびメチルエチルケトン３８ｇを均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００９０】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．６４、表面エネルギは２９．８ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００９１】
［製造例６］高屈折材料
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．５ｇ、ＩＲＧ １８４ ０．５ｇ、溶媒としてエタノール５０ｇおよびメチルエチルケトン４５ｇを均一に混合して、高屈折コーティング液を製造した。
【００９２】
この時、固形分の含量は５重量％であり、屈折率は１．５２、表面エネルギは３５ｍＮ／ｍという結果を得た。
【００９３】
［実施例１］
［製造例１］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例４］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで３０分乾燥、硬化した。
【００９４】
［実施例２］
［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例５］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９５】
［実施例３］
［実施例２］で製造したコーティング液を、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃６でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９６】
［比較例１］
低屈折材料として［製造例３］で製造したものを用いたことを除いては、［実施例１］と同様に実施した。
【００９７】
［比較例２］
［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇと［製造例６］で製造した高屈折材料５０ｇを配合したことを除いては、［実施例２］と同様に実施した。
【００９８】
［比較例３］
［製造例５］で製造した高屈折材料５０ｇを配合した後、ハードコーティング処理されたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。［製造例２］で製造した低屈折材料５０ｇを配合した後、前記高屈折およびハードコーティングされたトリアセチルセルロースフィルム上にＭｅｙｅｒ ｂａｒ ＃４でコーティングを施した。９０℃オーブンで２分乾燥、硬化後、１Ｊ／ｃｍ2強さでＵＶ硬化を施した。
【００９９】
前記実施例および比較例によって製造された反射防止フィルムを下記のように光特性を評価した。
【０１００】
１）反射率
コーティングフィルムの裏面を黒色処理した後、Ｓｈｉｍａｄｚｕ社のＳｏｌｉｄ Ｓｐｅｃ．３７００（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）で反射率を測定し、最小反射率値で反射防止特性を評価した。
【０１０１】
２）透過率およびヘーズ
日本の村上社のＨＲ−１００を利用してコーティングフィルムの透過率とヘーズを評価した。
【０１０２】
【表１】
前記評価結果から、本発明によって製造されたフィルムの反射率、透過率およびヘーズの全てに優れた結果を得ることが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物。
【請求項２】
前記低屈折材料は、表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項３】
前記低屈折材料と前記高屈折材料は全て熱硬化型または紫外線硬化型である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項４】
前記低屈折材料は低屈折熱硬化型材料であり、ゾル−ゲル反応が可能なアルコキシシラン反応物、ウレタン反応基化合物、尿素反応基化合物およびエステル化反応物からなる群から選択された１種以上を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項５】
前記低屈折熱硬化型材料がフッ素を含有する、請求項４に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項６】
前記低屈折材料は低屈折紫外線硬化型材料であり、アクリレート系樹脂、光開始剤および溶媒を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項７】
前記フッ素系アクリレートの含量は、前記アクリレート樹脂１００重量部を基準に２０重量部以上である、請求項６に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項８】
前記高屈折材料中の高屈折微粒子は、酸化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＺｒＯ2）、酸化チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｓｕｌｆｉｄｅ：ＺｎＳ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ：ＺｎＯ2）、インジウム−スズ複合酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、アンチモン−スズ複合酸化物（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＡＴＯ）、チタン−アンチモンスズ酸化物（ＴｉＯ2、Ｓｂ ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ）、酸化セレニウム（ＳｅＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）およびアンチモン−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）からなる群から選択された１つ以上を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項９】
前記高屈折材料中の有機置換体は、シラン反応物、ウレタン反応物、尿素反応物およびエステル反応物からなる群から選択された熱硬化型有機置換体または２官能以上のアクリレートモノマーおよびオリゴマーから選択されるＵＶ硬化型有機置換体である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１０】
前記有機置換体の含量は、前記高屈折微粒子１００重量部に対して０重量部超過７０重量部以下である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１１】
前記低屈折材料と前記高屈折材料の重量比は３／７〜８／２である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１２】
ｉ）請求項１〜１１のうちのいずれか一項による、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；
ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；
ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；および
ｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップ
を含む反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記ｉｉ）ステップのコーティングは、乾燥厚さ１マイクロメーター以下になるように遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記ｉｉｉ）ステップの乾燥は５〜１５０℃で０．１〜６０分間遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記ｉｖ）ステップの硬化は、２０〜１５０℃で１〜１００分間の熱処理による熱硬化または紫外線照射量０．１〜２Ｊ／ｃｍ2で１〜６００秒間の紫外線照射による紫外線硬化によって遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１６】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルム。
【請求項１７】
前記反射防止フィルムは、ｉ）請求項１〜１１のうちのいずれか一項による、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；およびｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップを含む方法によって製造される、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項１８】
前記単一コーティング層の厚さは１マイクロメーター以下である、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項１９】
前記反射防止フィルムは、前記単一コーティング層の片面に接するハードコーティング層および前記ハードコーティング層の片面に接する基材を含む、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項２０】
透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上である耐摩耗性を有する、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項２１】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルム。
【請求項２２】
透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上の耐摩耗性を有する、請求項２１に記載の反射防止フィルム。
【請求項２３】
前記反射防止フィルムは、前記単一コーティング層の片面に接するハードコーティング層および前記ハードコーティング層の片面に接する基材を含む、請求項２１に記載の反射防止フィルム。
【請求項２４】
ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板。
【請求項２５】
ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板。
【請求項２６】
請求項１６による反射防止フィルムを含むディスプレイ装置。
【請求項２７】
請求項２１による反射防止フィルムを含むディスプレイ装置。
【請求項１】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物。
【請求項２】
前記低屈折材料は、表面エネルギが２５ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項３】
前記低屈折材料と前記高屈折材料は全て熱硬化型または紫外線硬化型である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項４】
前記低屈折材料は低屈折熱硬化型材料であり、ゾル−ゲル反応が可能なアルコキシシラン反応物、ウレタン反応基化合物、尿素反応基化合物およびエステル化反応物からなる群から選択された１種以上を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項５】
前記低屈折熱硬化型材料がフッ素を含有する、請求項４に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項６】
前記低屈折材料は低屈折紫外線硬化型材料であり、アクリレート系樹脂、光開始剤および溶媒を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項７】
前記フッ素系アクリレートの含量は、前記アクリレート樹脂１００重量部を基準に２０重量部以上である、請求項６に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項８】
前記高屈折材料中の高屈折微粒子は、酸化ジルコニウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＺｒＯ2）、酸化チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ：ＴｉＯ2）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｓｕｌｆｉｄｅ：ＺｎＳ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ：ＺｎＯ2）、インジウム−スズ複合酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、アンチモン−スズ複合酸化物（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＡＴＯ）、チタン−アンチモンスズ酸化物（ＴｉＯ2、Ｓｂ ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ）、酸化セレニウム（ＳｅＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）およびアンチモン−亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）からなる群から選択された１つ以上を含む、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項９】
前記高屈折材料中の有機置換体は、シラン反応物、ウレタン反応物、尿素反応物およびエステル反応物からなる群から選択された熱硬化型有機置換体または２官能以上のアクリレートモノマーおよびオリゴマーから選択されるＵＶ硬化型有機置換体である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１０】
前記有機置換体の含量は、前記高屈折微粒子１００重量部に対して０重量部超過７０重量部以下である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１１】
前記低屈折材料と前記高屈折材料の重量比は３／７〜８／２である、請求項１に記載の反射防止コーティング組成物。
【請求項１２】
ｉ）請求項１〜１１のうちのいずれか一項による、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；
ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；
ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；および
ｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップ
を含む反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記ｉｉ）ステップのコーティングは、乾燥厚さ１マイクロメーター以下になるように遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記ｉｉｉ）ステップの乾燥は５〜１５０℃で０．１〜６０分間遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記ｉｖ）ステップの硬化は、２０〜１５０℃で１〜１００分間の熱処理による熱硬化または紫外線照射量０．１〜２Ｊ／ｃｍ2で１〜６００秒間の紫外線照射による紫外線硬化によって遂行される、請求項１２に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１６】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルム。
【請求項１７】
前記反射防止フィルムは、ｉ）請求項１〜１１のうちのいずれか一項による、ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上である反射防止コーティング組成物を準備するステップ；ｉｉ）前記コーティング組成物を基材上に塗布してコーティング層を形成するステップ；ｉｉｉ）前記コーティング層を乾燥して前記低屈折材料と前記高屈折材料がコーティング層の厚さ方向に濃度勾配を有するようにするステップ；およびｉｖ）前記乾燥されたコーティング層を硬化するステップを含む方法によって製造される、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項１８】
前記単一コーティング層の厚さは１マイクロメーター以下である、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項１９】
前記反射防止フィルムは、前記単一コーティング層の片面に接するハードコーティング層および前記ハードコーティング層の片面に接する基材を含む、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項２０】
透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上である耐摩耗性を有する、請求項１６に記載の反射防止フィルム。
【請求項２１】
ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルム。
【請求項２２】
透過率が９６％以上であり、最低反射率が０．５％以下であり、鉛筆硬度２Ｈ以上の耐摩耗性を有する、請求項２１に記載の反射防止フィルム。
【請求項２３】
前記反射防止フィルムは、前記単一コーティング層の片面に接するハードコーティング層および前記ハードコーティング層の片面に接する基材を含む、請求項２１に記載の反射防止フィルム。
【請求項２４】
ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）高屈折微粒子および有機置換体を含み、屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有する単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板。
【請求項２５】
ｉ）偏光膜およびｉｉ）ａ）屈折率が１．２〜１．４５である低屈折材料およびｂ）屈折率が１．５５〜２．２である高屈折材料を含み、前記低屈折材料と前記高屈折材料の表面エネルギ差が５ｍＮ／ｍ以上であり、前記高屈折材料と低屈折材料が厚さ方向に濃度勾配を有し、厚さが１マイクロメーター以下である単一コーティング層を含む反射防止フィルムを含む偏光板。
【請求項２６】
請求項１６による反射防止フィルムを含むディスプレイ装置。
【請求項２７】
請求項２１による反射防止フィルムを含むディスプレイ装置。
【公表番号】特表２０１１−５０５５８５（Ｐ２０１１−５０５５８５Ａ）
【公表日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３３９６４（Ｐ２０１０−５３３９６４）
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００６７０２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４１２７
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００６７０２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６４１２７
【国際公開日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
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