反射防止フィルム及びその製造方法、偏光板、透過型液晶ディスプレイ
【課題】本発明にあっては、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することを課題とする。
【解決手段】透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルムとした。
【解決手段】透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルムとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓やディスプレイなどの表面に外光が反射することを防止することを目的として設けられる反射防止フィルムに関する。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などのディスプレイの表面に設けられる反射防止フィルムに関する。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表面に設けられる反射防止フィルムに関する。さらには、透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表面に設けられる反射防止フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にディスプレイは、室内外での使用を問わず、外光などが入射する環境下で使用される。この外光等の入射光は、ディスプレイ表面等において正反射され、それによる反射像が表示画像と混合することにより、画面表示品質を低下させてしまう。そのため、ディスプレイ表面等に反射防止機能を付与することは必須であり、反射防止機能の高性能化、反射防止機能以外の機能の複合化が求められている。
【０００３】
一般に反射防止機能は、透明基材上に金属酸化物等の透明材料からなる高屈折率層と低屈折率層の繰り返し構造による多層構造の反射防止層を形成することで得られる。これらの多層構造からなる反射防止層は、化学蒸着（ＣＶＤ）法や、物理蒸着（ＰＶＤ）法といった乾式成膜法により形成することができる。乾式成膜法を用いて反射防止層を形成する場合にあっては、低屈折率層、高屈折率層の膜厚を精密に制御できるという利点がある一方、成膜を真空中でおこなうため、生産性が低く、大量生産に適していないという問題を抱えている。これに対し、反射防止層の形成方法として、大面積化、連続生産、低コスト化が可能であることから塗液を用いた湿式成膜法による反射防止膜の生産が注目されている。
【０００４】
また、これらの反射防止層がフィルム状の透明基材上に設けられている反射防止フィルムにあっては、その表面が比較的柔軟であることから、表面硬度を付与するために、一般にアクリル系の電離放射線硬化型材料を硬化して得られるハードコート層を透明基材上に設け、その上に反射防止層を形成するという手法が用いられている。このハードコート層はアクリル系材料により、高い表面硬度、光沢性、透明性、耐擦傷性を有する。
【０００５】
湿式成膜法によって反射防止層を形成する場合、このようにして得られるハードコート層の上に少なくとも低屈折率層を塗布して製造されるものであり、乾式成膜法に比べ安価に製造できるメリットがあり、市場に広く出まわっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０２３８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９７０７号公報
【特許文献３】特開平１１−９２７５０号公報
【特許文献４】特開２００７−１２１９９３号公報
【特許文献５】特開２００５−１４４８４９号公報
【特許文献６】特開２００６−１５９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反射防止フィルムをディスプレイ表面に設けることにより、その反射防止機能によって、外光の反射を抑制することができ、明所でのコントラストを向上させることができる。また、同時に可視光透過率を向上させることができることから画像をより明るく表示可能にすることができる。また、バックライトの出力などを抑える省エネ効果も期待できる。
【０００８】
反射防止フィルムにあっては、製造コストの低い反射防止フィルムが求められている。また、反射防止フィルムにあっては、反射防止性能や干渉ムラのない光学特性に優れた反射防止フィルムが求められている。本発明にあっては、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本願発明としては、透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルムとした。
【００１０】
さらに、前記偏在層の光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲内である反射防止フィルムとした。
【００１１】
さらに、前記低屈折率ハードコート層中の前記低屈折率粒子の含有率は０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内である反射防止フィルムとした。
【００１２】
さらに、前記混合層と前記偏在層との間に前記バインダーマトリックス成分と前記透明基材成分からなり光学的に分離していない中間層が形成されている反射防止フィルムとした。
さらに、前記中間層は前記バインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上含む反射防止フィルムとした。
さらに、前記混合層の厚みは０．５μｍ以上である反射防止フィルムとした。
【００１３】
さらに、前記偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たす反射防止フィルムとした。
【００１４】
さらに、前記低屈折率ハードコート層が電子伝導型の導電性ポリマーを含む反射防止フィルムとした。
さらに、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムからなる反射防止フィルムとした。
【００１５】
さらに、本発明の反射防止フィルムの低屈折率層が設けられている側の反対側の透明基材の面に偏光層、透明基材を順に備える偏光板とした。
さらに、本発明の偏光板、液晶セル、偏光板、バックライトユニットをこの順に備える透過型液晶ディスプレイとした。
【００１６】
また、本願発明としては、透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムの製造方法であって、前記透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し、低屈折率ハードコート層を形成する工程を順に備え、且つ、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下は前記透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１７】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液を前記透明基材に塗布し塗膜を形成後、当該塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内である反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１８】
さらに、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒を５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合で含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１９】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなわれる反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２０】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下でおこなわれる一次乾燥工程と、一次乾燥工程後に乾燥温度５０℃以上１５０℃以下でおこなわれる二次乾燥工程の二段階を含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２１】
さらに、前記第一次乾燥工程が２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれる反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２２】
さらに、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムであり、且つ、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒としてＮ−メチルピロリドンを含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の反射防止フィルムは、低屈折率粒子を偏在層に偏在させるため、低屈折率層を別に設ける場合と比較して低屈折率粒子の使用量を抑えることができる。従って、（低屈折粒子の過度の添加による）反射防止フィルムの表面強度の低下や、可視光透過率の低下を防ぐことができる。また、低屈折率機能を備えた層とハードコート機能を備えた層とが一工程で形成できるため、ハードコート層に加えて低屈折率層を別に設ける場合と比較して製造時間を短縮し製造コストを低く抑えることができる。
【００２４】
また、本発明の反射防止フィルムは混合層を備えている。混合層では透明基材成分とバインダーマトリックスとが勾配を持って混じりあい、光学的に分離していないため、両隣の層の屈折率の変化を吸収し、隣接する層の屈折率の違いに起因する干渉縞の発生を抑えることができる。
さらに、本発明の反射防止フィルムでは偏在層は光学的に分離しており、偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下であり、光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。そのため、偏在層を低屈折率層として機能させることができる。
以上のとおり、本発明の反射防止フィルムとすることにより、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の反射防止フィルムの断面模式図である。
【図２】図２は本発明の反射防止フィルムの断面模式図である。
【図３】図３は本発明の反射防止フィルムを用いた本発明の偏光板の断面模式図である。
【図４】図４は本発明の反射防止フィルムを備える本発明の透過型液晶ディスプレイの断面模式図である。
【図５】図５は本発明の反射防止フィルムの屈折率の変化を模式的に示した図である。（ａ）は光学的に分離不可能な混合層と、光学的に分離不可能な中間層を備えている例、（ｂ）はほぼ混合層のみで中間層が形成されていない例、（ｃ）は薄い混合層と、光学的に分離可能な中間層を備えている例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に本発明の反射防止フィルムの断面模式図を示した。
本発明の反射防止フィルム１にあっては、透明基材１１の少なくとも一方の面に低屈折率ハードコート層１２を備える。低屈折率ハードコート層１２は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子を備える。低屈折率ハードコート層１２は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスを備えることから、反射防止フィルム表面に高い表面硬度を付与することができ、耐擦傷性に優れた反射防止フィルムとすることができる。
【００２７】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、低屈折率ハードコート層１２はバインダーマトリックスと低屈折率粒子を備える。本発明の低屈折率ハードコート層が備えるバインダーマトリックスとは低屈折率ハードコート層において低屈折率粒子以外の部分を指す。本発明の低屈折率ハードコート層は、低屈折率ハードコート層形成用塗液を用い透明基材に塗布することにより形成される。低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる固形分のうち、低屈折率粒子を除いたものをバインダーマトリックス形成材料とする。バインダーマトリックス形成材料は電離放射線硬化型材料を含み、電離放射線を照射することにより硬化し、バインダーマトリックスとなる。
【００２８】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、低屈折率ハードコート層が透明基材側に位置する混合層１２ａと、低屈折率粒子が偏在した偏在層１２ｃとを備え、混合層は光学的に分離しておらず、偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内である。
【００２９】
本発明の反射防止フィルムにあっては低屈折率粒子を低屈折率ハードコート層表面側に偏在させることにより、低屈折率ハードコート層全体としては少ない低屈折率粒子の含有量で高い反射防止性を付与することができる。すなわち、高い反射防止性と高い可視光透過率を実現することができる。一方、透明基材１１側の混合層１２ａはほとんど低屈折率粒子を含まない層となる。本発明の反射防止フィルム１の低屈折率ハードコート層１２のうち、偏在層１２ｃは低屈折率粒子とバインダーマトリックスによって形成され、混合層１２ａは低屈折率粒子をほとんど含まず主にバインダーマトリックスと透明基材成分によって形成される。
【００３０】
混合層１２ａにあっては、厚さ方向で透明基材１１側から低屈折率ハードコート層１２側に向かって、その屈折率が透明基材１１の屈折率から低屈折率ハードコート層１２のバインダーマトリックスの屈折率まで漸次変化する。すなわち、透明基材成分とバインダーマトリックスが勾配をもって混じりあっている。
【００３１】
本発明の反射防止フィルムにあっては、透明基材の屈折率から低屈折率ハードコート層のバインダーマトリックスの屈折率まで漸次変化する混合層１２ａを設けることにより、低屈折率ハードコート層と透明基材界面との屈折率の差により発生する干渉縞の発生を防ぐことができる。また、混合層１２ａは透明基材１１と低屈折率ハードコート層１２間の密着性を向上させることができる。
【００３２】
図５に、本発明の反射防止フィルムの厚みと屈折率の変化を模式的に示す。図５は縦軸が屈折率（ｎ）、横軸が反射防止フィルムの厚みを表し、左から右へ行くに従い、透明基材１１側から低屈折率ハードコート層１２表面（偏在層１２ｃ）側へと変化をする。
本発明の反射防止フィルムは、透明基材１１の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層１２を備えており、低屈折率ハードコート層１２は、透明基材成分とバインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層１２ａと、バインダーマトリックスと低屈折率粒子を含む偏在層１２ｃを備えている（図５（ａ）、（ｂ））。
【００３３】
ここで、偏在層１２ｃは光学的に分離している。「光学的に分離している」とは、本発明の反射防止フィルムの表面Ａ側（図１、図２参照）から５°の入射角で可視光（３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）での分光反射率を求め、この分光反射率について光学シミュレーションを行った際に、偏在層１２ｃに起因する干渉ピークを観測することができる状態を指す。
【００３４】
通常、反射防止フィルム等の製造において、各機能層（ハードコート層、低屈折率層など）の厚みは塗液の組成と単位面積あたりの塗布量から予測することができる。本発明の反射防止フィルムでもその原則は変わらないため、低屈折率ハードコート層の厚みは想定可能である。しかし、実際にシミュレーションにより求められた結果が、その想定される厚み（以下、想定膜厚とする）よりもかなり薄い厚みを示すピークであることから、当該ピークが偏在層１２ｃに起因する（すなわち、偏在層の存在を示す）ものであることがわかる。そしてこの結果は、想定膜厚から偏在層の厚みを差し引いた程度の厚みの他の層の存在を示唆する。
【００３５】
この「他の層」には、本発明の反射防止フィルムが備える混合層１２ａ（低屈折率ハードコート層を構成するバインダーマトリックス成分と透明基材成分が勾配をもって混じりあった層）が含まれる。
ここで、「他の層」にはバインダーマトリックスにさらに透明基材成分が含まれていることから、厳密に言えばその分だけ、その厚みは低屈折率ハードコート層１２の想定膜厚から偏在層１２ｃを差し引いた厚みより厚くなる。
このように「他の層」が存在する場合、反射防止フィルムの裏面を黒塗り処理し、外観検査を行うと、干渉縞ムラの発生はまったく観測されない。
【００３６】
反射防止フィルムから得られる分光反射率から低屈折率ハードコート層１２の想定膜厚に対応した干渉ピーク（分光スペクトルの波形に多数のリップルが観測される）のみが確認された場合は、バインダーマトリックスにさらに透明基材成分が含まれている「他の層」が存在しないということであり、これは混合層１２ａが存在しないということを意味する。
このとき、反射防止フィルムの裏面を黒塗り処理し、外観検査を行うと、干渉縞ムラの発生が観測される。
【００３７】
混合層１２ａでは低屈折率ハードコート層１２に由来するバインダーマトリックスと透明基材１１に由来する成分とが混じりあい勾配をもって変化をするため、急峻な屈折率変化がない（図５（ａ）及び（ｂ）参照）。従って、混合層１２ａに隣接する層（図５（ａ）では透明基材１１と中間層１２ｂ、図５（ｂ）では透明基材１１）では、その境界の屈折率の変化によって生じる干渉を抑えることができ、これが本発明の反射防止フィルムに優れた光学特性を付与する。このように干渉が抑えられるということは、「光学的に分離していない」（分光反射率測定では対応するピークが観測できない）ということでもある。
【００３８】
低屈折率ハードコート層は、ハードコート性能を発揮するバインダーマトリックス成分を一定量以上含むことによって、反射防止フィルムにハードコート性能を付与している。本発明の反射防止フィルムでも、バインダーマトリックス成分は低屈折率ハードコート層１２を構成する偏在層１２ｃと混合層１２ａとにそれぞれ含まれている。しかし、混合層に占める透明基材由来成分の割合が多い場合、バインダーマトリックスが透明基材由来成分で希釈され、反射防止フィルムに必要とされるハードコート性能を発揮できなくなることがある。
【００３９】
従って、本発明の反射防止フィルムでは、偏在層１２ｃと混合層１２ａの間に中間層１２ｂが形成されていることが好ましい（図２及び図５（ａ）参照）。中間層１２ｂはハードコート性能を発揮するバインダーマトリックス成分濃度が混合層１２ａよりも濃く、中間層を構成する成分の組成比がほぼ一定に保たれた層であるため、本発明の反射防止フィルムに確実にハードコート性能を付与することができる。
なお、この中間層１２ｂも低屈折率ハードコート層１２を構成し、「他の層」に含まれる層である。
【００４０】
さらに確実にハードコート性能を担保するために、中間層１２ｂでは９５ｖｏｌ％のバインダーマトリックスを含むことが好ましい。
また、本発明の中間層１２ｂがバインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上の割合で含むということは、偏在層１２ｃに含まれる低屈折率粒子の割合がとても多い（すなわち、より高い度合いで偏在している）ということでもあり、本発明の反射防止フィルムが備える反射防止効果及をより高いものとすることができる。）
【００４１】
本発明の反射防止フィルムを構成する低屈折率ハードコート層１２各層におけるバインダーマトリックスの存在量は蛍光Ｘ線分析およびラマン分光分析により求めることができる。
各層に占める低屈折率粒子の存在量（含有率）は、蛍光Ｘ線分析により測定することができる。また、各層に占める透明基材成分の存在量（含有率）についてはラマン分光分析による断面プロファイルの測定により求めることができる。そして、各層に占める低屈折率粒子及び透明基材成分の存在量を全体から差し引くことで各層におけるバインダーマトリックスの存在量（含有率）を求めることができる。
なお、本明細書中で述べる各層（低屈折率ハードコート層、混合層、中間層、偏在層）の成分の濃度とは、特に断りのない限り、各層全体での平均された成分の濃度を指す。特に、混合層ではその組成が勾配をもって変化しているため、濃度といってもその計測部分によって組成が変化してしまい定まらないためである。
【００４２】
偏在層１２ｃと混合層１２ａの間に中間層１２ｂ（成分の組成比がほぼ横ばいである層）がほとんど形成されていない場合（図５（ｂ）参照）でも、混合層の上層（偏在層側）におけるバインダーマトリックスの含有量が反射防止フィルムにハードコート性を付与するために十分である場合もある。しかし、より確実なハードコート性能を得るために、本発明の反射防止フィルムでは中間層を２μｍ以上の厚みで備えていることが好ましい。中間層の厚みの上限は特にないが、あまり厚すぎるとフィルムとしての可撓性が失われ、また不必要な材料を費やすため、低屈折率ハードコート層とあわせて１５μｍ程度までが好ましい。
【００４３】
中間層１２ｂを構成する成分と混合層１２ａを構成する成分はほぼ同様であるが、その組成変化に違いがある。先に述べたとおり、混合層１２ａはその組成が厚さ方向に勾配をもって変化をするため、急峻な屈折率変化がない。従って、混合層１２ａ自体は常に光学的に分離していない。これに対し、中間層１２ｂでは混合された組成ではあるが勾配変化をもたない（図５（ａ））。厳密に言えば、中間層はまったく勾配変化を持たないわけではないが、その変化の度合いは隣接する層との干渉ピークを打ち消すほどではない。従って、中間層１２ｂが光学的に分離しているかどうかは、隣接する層がどのような状態であるかに依存する。
【００４４】
混合層１２ａが極端に薄く、中間層１２ｂの占める割合が多い場合、混合層１２ａでは両隣の層の屈折率変化を吸収しきれず、隣接する層との屈折率の違いによる干渉ピークが検出されるようになる。具体的には、偏在層と同様に、反射防止フィルム表面Ａ側から５°の入射角で可視光（３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）での分光反射率を求め、この分光反射率について光学シミュレーションを行った際に偏在層１２ｃの他に中間層１２ｂに起因する干渉ピークを観測することができる。すなわち、隣接する層である中間層１２ｂが「光学的に分離している」状態になる（図５（ｃ））。
【００４５】
ここで、ある層が光学的に分離していないことは、その層が形成されていないということではない。
反射防止フィルムが光学的に分離している中間層１２ｂを備える場合に、同時に混合層１２ａも備えているかどうかは分光反射率の測定から判断できる。光学的に分離しているな中間層１２ｂを備える反射防止フィルムの分光反射率を測定すると、想定膜厚よりもかなり薄い層を示すはっきりとした干渉ピークと、想定膜厚よりも少し薄い層を示すぼんやりとしたピークを確認することができる（図５（ｃ））。前者のピークは先に述べたとおり偏在層１２ｃを示すものである。先に述べたように、混合層１２ａと中間層１２ｂを合わせた「他の層」は、低屈折率ハードコート層の想定膜厚から偏在層１２ｃを差し引いた厚みより厚くなることから、後者のピークは中間層１２ｃの存在を示すものであることがわかり、残りの厚みは混合層１２ａの存在を示唆する。
【００４６】
このような（光学的に分離している中間層を備える）層構成になると、反射防止フィルムはハードコート性能を確実に備えることになるが、干渉縞が発生するようになり、光学的には好ましくない状態となる。
【００４７】
従って、本発明の反射防止フィルムにおいては、低屈折率ハードコート層の層構成として、光学的に分離している偏在層と、光学的に分離していない混合層を備えていることに加えて、光学的に分離していない中間層を備えていることが好ましい。
混合層１２ａが十分な厚みを備えていれば、混合層１２ａは、その両隣の層の境界との屈折率の変化によって生じる干渉を抑えることができるため、中間層１２ｂを備えていても、中間層は「光学的に分離していない」状態となり、その干渉ピークは検出されない（図５（ａ））。
光学的に分離していない中間層を備えていることで、干渉を抑えつつ、ハードコート性能を保つことができる。
【００４８】
中間層を光学的に分離していない状態とするためには、混合層の厚みは０．５μｍ以上であることが好ましい。混合層が厚いほどその組成変化の勾配が緩やかになるため干渉ピークを吸収するという観点からは好ましいが、厚すぎる場合はバインダーマトリックスの割合が少ない層が多くなってしまい、反射防止フィルムのハードコート性能に影響を及ぼす。従って、混合層は１０μｍ以下が好ましく、中間層が形成されるためには５μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
混合層及び中間層が光学的に分離していない場合であっても、各層の形成は低屈折率ハードコート層の想定膜厚及び分光反射率の光学シミュレーションによる偏在層の膜厚の差から推定することができる。さらに、ラマン分光分析による断面プロファイルを測定することで、混合層と中間層の存在を確認することができ、混合層ではその組成が勾配をもって変化していることを、中間層では組成比がほぼ一定であることを、それぞれ確認することができる。
【００５０】
本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層１２は光学的に分離していない混合層１２ａと光学的に分離している（低屈折率粒子が偏在した）偏在層１２ｃを備えていることを特徴とする。さらに、偏在層１２ｂの屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする。このため、偏在層１２ｃを屈折率の低い低屈折率層として機能させることができ、形成される反射防止フィルムに高い反射防止性能を付与することができる。また、偏在層の光学膜厚を１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内とすることにより、偏在層の光学膜厚は可視光波長の１／４波長となり、形成される反射防止フィルムに高い反射防止性能を付与することができる。なお、光学膜厚（ｎｄ）は対象となる層の屈折率（ｎ）とその層厚（ｄ）をかけることにより得られる値である。
【００５１】
なお、偏在層１２ｃの光学膜厚と屈折率は、分光光度計を用い入射角度５°で反射防止フィルムの表面Ａ側から求められる分光反射率曲線から光学シミュレーション法により求めることができる。
【００５２】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に一度塗布することにより、主にハードコート機能を備える中間層だけでなく、低屈折率層として機能する偏在層を形成することができる。したがって、透明基材上にハードコート層及び低屈折率層を順次塗布・形成した場合と比較して、製造コストを抑えることができる。
【００５３】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、偏在層１２ｃの光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。偏在層１２ｃの光学膜厚を１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲とすることにより、反射防止フィルムの表面Ａ側から求められる分光反射率曲線を５００ｎｍ近傍で極小値をとる分光反射率曲線とすることができる。
【００５４】
本発明の、光学的に分離していない混合層と光学的に分離している偏在層を備えた反射防止フィルムの分光反射率曲線は、極小値を基準として短波長方向への上昇カーブが長波長方向への上昇カーブと比較して急峻な傾向を示す。このとき、分光反射率曲線の極小値を基準としたときの短波長方向への急峻な上昇カーブは、反射防止フィルムの反射光の色味の原因となり、また、偏在層に膜厚のムラが発生したときに反射防止フィルムの色ムラの発生原因となる。
本発明のより好ましい態様にあっては、偏在層１２ｃの光学膜厚を１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲とすることで分光反射率曲線の極小値を５００ｎｍ近傍とすることができ、極小値を基準としたときの短波長方向への急峻な上昇カーブを和らげることができるので、反射色相が小さく、短波長方向への急峻な上昇カーブによる色ムラの発生を抑制することができた。
【００５５】
なお、本発明の反射防止フィルムにおいて色ムラとは低屈折率層として機能する偏在層１２ｂの膜厚ムラに起因する反射色ムラのことであり、面内の色バラツキが大きくなると外観不良となる現象である。一方、干渉縞とは光学干渉による色ムラの一種であるが主に透明基材と低屈折率ハードコート層の屈折率差に起因するもので、低屈折率ハードコート層の膜厚が厚い場合に複数の光学干渉が同時に発生し虹色状に色ムラが観察される現象である。
【００５６】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層１２全体における低屈折率粒子の含有率が０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内であることが好ましい。本発明にあっては、低屈折率ハードコート層中の低屈折粒子を低屈折率ハードコート層の表面側に偏在させ偏在層１２ｃを形成することにより、低屈折率ハードコート層１２全体に含有される量としては少ない含有率で（すなわち、低屈折率ハードコート層に対して少ない添加量で）十分な反射防止性能を発現させることができ、低屈折粒子の過度の添加による反射防止フィルムの可視光透過率の低下を防ぐことができる。
【００５７】
低屈折率ハードコート層１２中の低屈折率粒子の含有率が０．５ｗｔ％に満たない場合にあっては、十分な量の低屈折率粒子を偏在層に偏在させることができず、反射防止フィルムとして十分な反射防止性能を得られなくなってしまう場合がある。一方、低屈折率粒子の含有率が５ｗｔ％を超える場合にあっては、得られる反射防止フィルムの可視光透過率が低下してしまう場合がある。また、コスト高となる。また、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量が０．０５ｇ／ｍ２に満たない場合にあっては、十分な量の低屈折率粒子を偏在層に偏在させることができず、反射防止フィルムとして十分な反射防止性能を得られなくなってしまう場合がある。一方、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量が０．５ｇ／ｍ２を超える場合にあっては、得られる反射防止フィルムの可視光透過率が低下してしまう場合がある。
【００５８】
低屈折率ハードコート層中の低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）及び単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）は、製造に際しては使用した材料から計算によって求めることができる。また、反射防止フィルムの状態からは、例えば蛍光Ｘ線分析により低屈折率ハードコート層を構成する各層に含まれる低屈折率粒子の存在量（ｗｔ％）を測定することができる。この値と各層の厚みから、単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）を求めることができる。
【００５９】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層の厚みが３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。低屈折率ハードコート層の層厚が３μｍに満たない場合にあっては十分なハードコート性を備えず、反射防止フィルムの硬度が不十分となってしまうことがある。反射防止フィルムにハードコート性能を付与するためには、低屈折率ハードコート層全体（混合層、中間層、偏在層）の厚みが３μｍ以上であることが好ましい。あるいは、中間層の厚みが２μｍ以上であることが好ましい。また、光学的特性の面からは厚みの上限に特に制限はないが、必要以上に分厚いとコストがかさみ、また可撓性も失われてしまうので低屈折率ハードコート層の厚みは１５μｍ程度であることが好ましい。低屈折率ハードコート層の層厚が１５μｍを超える場合にあっては、低屈折率ハードコート層の硬化収縮による反射防止フィルムのカールが大きくなってしまい、後加工性が不適であったり、また後加工においてクラックが発生するといったことがある。
【００６０】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、前記偏在層側の反射防止フィルム表面Ａでの視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たすことが好ましい。
【００６１】
本発明の反射防止フィルムにあっては、偏在層を形成し低屈折率層とすることにより優れた光学特性を備える反射防止フィルムとすることができる。反射防止フィルム表面Ａ（図１及び図２参照）での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内とすることにより十分な反射防止性能を備える反射防止フィルムとすることができる。
【００６２】
偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が２．０％を超える場合にあっては、十分な反射防止性能を備える反射防止フィルムとすることができない。一方、偏在層側の反射防止フィルム表面Ａでの視感平均反射率が０．５％より小さい反射防止フィルムを偏在層の光学干渉により実現することは困難である。なお、さらには偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率は０．５％以上１．５％以下の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
また、反射色相は、ａ＊、ｂ＊が０に近いほど無色に近い。しかしながら、−３．００≦ａ＊＜０．００は比視感度の高い緑色の領域であり、観察者にとって色味が認識されやすい傾向にある。したがって、本発明の反射防止フィルムにあっては、０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００とすることが好ましく、ａ＊、ｂ＊を上記範囲内とすることにより観察者に色味の視認されにくい反射防止フィルムとすることができる。
【００６４】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層が電子電導型の導電性ポリマーを含むことが好ましい。低屈折率ハードコート層が電子電導型の導電性ポリマーを含むことにより、低屈折率ハードコート層に帯電防止性能を付与することができる。導電性材料の中でも電子電導性ポリマーを用いることにより、金属粒子や金属酸化物粒子といった導電性粒子を用いて帯電防止性を有する低屈折率ハードコート層を形成する場合と比較して全光線透過率の低下を防ぐことができる。さらに、導電性ポリマーは低屈折率ハードコート層形成用塗液の塗布時に偏在層が形成されることを阻害しないという特徴を有する。また、イオン電導性の材料を用いて低屈折率ハードコート層に帯電防止性能を付与する場合と比較して、様々な環境下で帯電防止性能を発揮することができる。具体的には、低湿度下であっても十分な帯電防止性能を発揮することができる。
【００６５】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては透明基材１１がトリアセチルセルロースフィルムからなることが好ましい。トリアセチルセルロースフィルムにあっては、複屈折率が小さく、透明性が良好なフィルムである、特に、本発明の反射防止フィルムを液晶ディスプレイ表面に設けるにあっては透明基材としてトリアセチルセルロースフィルムを好適に用いることができる。
【００６６】
次に、本発明の反射防止フィルムを用いた本発明の偏光板について説明する。
図３に本発明の反射防止フィルムを用いた偏光板の断面模式図を示した。本発明の偏光板２は２つの透明基材（第１の透明基材１１及び第２の透明基材２２）間に偏光層２３が狭持された構造をとる。本発明の偏光板２にあっては、反射防止フィルム１を構成する第１の透明基材１１の一方の面に低屈折率ハードコート層１２が設けられ、他方の面に、偏光層２３、第２の透明基材２２を順に備える。すなわち、反射防止フィルム１を構成する第１の透明基材１１が、偏光層２３を狭持するための透明基材を兼ねる構造となっている。偏光層としては、例えば、ヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。また、第２の透明基材としては、本発明の反射防止フィルムに透明基材として用いる基材を選択することができ、トリアセチルセルロースからなるフィルムを好適に用いることができる。
【００６７】
次に、本発明の反射防止フィルムを用いた透過型液晶ディスプレイについて説明する。
図４に本発明の反射防止フィルムを備える透過型液晶ディスプレイの断面模式図を示した。図４の透過型液晶ディスプレイにおいては、バックライトユニット５、第２の偏光板４、液晶セル３、本発明の反射防止フィルム１を含む第１の偏光板２をこの順に備えている。このとき、反射防止フィルム側が観察側すなわちディスプレイ表面となる。
【００６８】
バックライトユニット５は、光源と光拡散板を備える（図示せず）。液晶セルは、一方の透明基材に電極が設けられ、もう一方の透明基材に電極及びカラーフィルターを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている（図示せず）。第２の偏光板４は第３の透明基材４１と第４の透明基材４２との間に第２の偏光層４３を狭持した構造となっている。第１の偏光板２と第２の偏光板４は液晶セル３を挟むように設けられる。
【００６９】
また、本発明の透過型液晶ディスプレイにあっては、他の機能性部材を備えても良い。他の機能性部材としては、例えば、バックライトから発せられる光を有効に使うための、拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上フィルムや、位相差や視野角を補償するための位相差フィルムが挙げられるが、本発明の透過型液晶ディスプレイはこれらに限定されるものではない。
【００７０】
次に、本発明の反射防止フィルムの製造方法について説明する。
本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、透明基材上にバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し低屈折率ハードコート層を形成する工程により反射防止フィルムが製造される。バインダーマトリックス形成材料は電離放射線硬化型材料を含んでいる。
【００７１】
本発明の反射防止フィルムは、低屈折率ハードコート層を形成する際に低屈折率ハードコート層形成用塗液に透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を含ませることにより、偏在層及び混合層を形成することができる。
すなわち、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることを特徴とする。
【００７２】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を用いることにより、低屈折率粒子が偏在した偏在層と、バインダーマトリックス成分及び透明基材成分が勾配をもって混じりあった混合層とを形成することができる。
【００７３】
本発明の反射防止フィルム及びその製造方法にあって偏在層の形成機構は明確ではないが、透明基材上に低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成してから乾燥するまでの工程で、塗液に含まれている「透明基材を溶解あるいは膨潤させる溶媒」が透明基材へと浸透し、それにともないバインダーマトリックス形成材料成分も透明基材へと浸透し、透明基材を形成している材料と混合され混合層が形成され、一方、低屈折粒子は透明基材には浸透しがたいため、透明基材側とは反対の低屈折率ハードコート層表面側へと偏析し偏在層を形成するものと考えられる。
【００７４】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を用いることにより、透明基材と低屈折率ハードコート層間に透明基材成分とバインダーマトリックス成分からなる混合層を形成することができる。さらには、効率的に偏在層を形成することができる。
【００７５】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が３０ｗｔ％を下回る場合にあっては、光学的に分離した偏在層を形成することができなくなってしまう。一方、全溶媒のうち透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が９０ｗｔ％を上回る場合にあっては、混合層の厚みが増大して反射防止フィルムの硬度が低下したり、偏在層の低屈折率粒子が凝集して必要以上のヘイズが発生してしまうことがあり不適である。
【００７６】
なお、本発明の反射防止フィルムの製造方法においては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち４０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることがより好ましい。さらには、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることがより好ましい。
【００７７】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液からなる塗膜を透明基材上に形成してから前記透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内であることが好ましい。ここでいう溶媒とは、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒も含む全溶媒である。
【００７８】
低屈折率ハードコート層となる塗膜を透明基材上に形成してから前記透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分にとることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
【００７９】
塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒に満たない場合にあっては、塗膜の急激な乾燥により偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。また、本発明の反射防止フィルムにあってはロール・ツー・ロール方式により低屈折率ハードコート層が連続形成される。塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が６０秒を超える場合にあっては、時間がかかりすぎてしまい現実的でない。枚葉方式で低屈折率ハードコート層を形成する場合においても、タクトタイムが長くなり生産性が低下するため好ましくない。
塗膜中に含まれる溶媒の量は、重量を測定することにより求めることができる。また、赤外線モニタによっても測定することができる。
【００８０】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒が５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合であるが好ましい。塗液中の溶媒量を上記範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
低屈折率ハードコート層形成用塗液中の溶媒量が５５ｗｔ％に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。一方、低屈折率ハードコート層形成用塗液中の溶媒量が８５ｗｔ％を越える場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり大量生産に不向きとなってしまう。
【００８１】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層となる塗膜を乾燥する工程を溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなうことが好ましい。塗膜を乾燥する工程を０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなうことにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。なお、このとき乾燥雰囲気に用いられる溶媒としては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる溶媒のうち少なくとも１種類が用いられる。
溶媒雰囲気下が０．２ｖｏｌ％に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう場合がある。一方、溶媒雰囲気下が１０ｖｏｌ％を超える場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり大量生産に不向きとなってしまう。
【００８２】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層となる塗膜を透明基材に形成後、乾燥を行う。この乾燥工程は、塗液の塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下の範囲内で一次乾燥工程をおこなうことが好ましい。一次乾燥温度を２０℃以上３０℃以下の範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
乾燥温度が３０℃を超える場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。一方、乾燥温度が２０℃を下回る場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり連続生産に不向きとなってしまう。またこれらの一次乾燥工程のみでは乾燥が不十分の場合があり、一時乾燥後、二次乾燥工程として乾燥温度５０℃以上１５０℃以下の範囲内で適度な加熱乾燥をおこなうことが好ましい。
【００８３】
また、一次乾燥工程は２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれることが好ましい。一次乾燥工程の時間が２秒に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう場合がある。また、本発明の反射防止フィルムにあってはロール・ツー・ロール方式により低屈折率ハードコート層が連続形成される。一次乾燥工程の時間が６０秒を超える場合にあっては、透明基材の搬送速度を低下させる必要や、塗膜を乾燥するための乾燥ユニットを長くする必要があり、現実的でない。
【００８４】
低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒は、沸点の高い揮発性溶媒が好ましい。好ましくは１００℃以上、より好ましくは２００℃以上である。沸点が高いほうが、混合層及び中間層の形成に重要な要素となる一次乾燥工程の時間を調整しやすいからである。
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、透明基材がトリアセチルセルロースフィルムの際に低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒がＮ−メチルピロリドンを含むことが好ましい。Ｎ−メチルピロリドンは沸点が高く、またトリアセチルセルロースとＮ−メチルピロリドンとの相性がとりわけ良いため、低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒がＮ−メチルピロリドンを含むことにより、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
【００８５】
本発明の反射防止フィルム及びその製造方法についてさらに詳細に説明する。
本発明の反射防止フィルムにおける透明基材としては、種々の有機高分子からなるフィルムまたはシートを用いることができる。例えば、ディスプレイ等の光学部材に通常使用される基材が挙げられ、透明性や光の屈折率等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性を考慮して、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール等の有機高分子からなるものが用いられる。特に、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートが好ましい。中でも、トリアセチルセルロースにあっては、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから液晶ディスプレイに対し好適に用いることができる。
【００８６】
なお、透明基材の厚みは２５μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、さらには、４０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい
【００８７】
さらに、これらの有機高分子に公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加することにより機能を付加させたものも使用できる。また、透明基材は上記の有機高分子から選ばれる１種または２種以上の混合物、または重合体からなるものでもよく、複数の層を積層させたものであってもよい。
【００８８】
次に、低屈折率ハードコート層の形成方法について述べる。本発明の反射防止フィルムにあっては、透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を備える低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し低屈折率ハードコート層を形成する工程により低屈折率層として機能する偏在層を備えた低屈折率ハードコート層が形成される。
【００８９】
低屈折率粒子としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦまたはＡｌＦ（いずれも、屈折率１．４）、または、Ｎａ３ＡｌＦ６（氷晶石、屈折率１．３３）等の低屈折材料からなる低屈折率粒子を用いることができる。また、粒子内部に空隙を有する粒子を好適に用いることができる。粒子内部に空隙を有する粒子にあっては、空隙の部分を空気の屈折率（≒１）とすることができるため、非常に低い屈折率を備える低屈折率粒子とすることができる。具体的には、内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子を用いることができる。
また、粒子内部に空隙を有する粒子は透明基材成分には分散しづらいため、低屈折率ハードコート層を構成するバインダーマトリックス形成材料が透明基材へ浸透する際に、バインダーマトリックス形成材料が透明基材成分と混じりあった部分（混合層及び中間層）から押し出される。こうして偏在層を形成することができる。
【００９０】
本発明の低屈折率ハードコート層に用いられる低屈折率粒子としては、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が１００ｎｍを超える場合、レイリー散乱によって光が著しく反射され、低屈折率ハードコート層が白化して反射防止フィルムの透明性が低下する傾向にある。一方、粒径が１ｎｍ未満の場合、粒子が凝集して低屈折率ハードコート層における粒子の分散が不均になるなどの問題が生じることがある。これらの低屈折率粒子は、各々単独で用いても、材料や粒径の異なる複数種類を組み合わせて用いてもよい。
【００９１】
低屈折率ハードコート層を形成するためのバインダーマトリックス形成材料としては電離放射線硬化型材料を含む。電離放射線硬化型材料としては、アクリル系材料を好ましく用いることができる。アクリル系材料としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、電離放射線硬化型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００９２】
なお、本発明において「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示している。たとえば、「ウレタン（メタ）アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタアクリレート」の両方を示している。
【００９３】
単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００９４】
前記２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００９５】
前記３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００９６】
アクリル系材料として多官能ウレタンアクリレートを用いることもできる。ウレタンアクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有アクリレートを反応させることによって得られる。具体的には、共栄社化学社製、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ等、日本合成化学社製、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、ＵＶ−７６５０Ｂ等、新中村化学社製、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、ＵＡ−１００Ｈ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１５ＨＡ、ＵＡ−３２Ｐ、Ｕ−３２４Ａ等、ダイセルユーシービー社製、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０Ｋ、Ｅｂｅｃｒｙｌ−５１２９等、根上工業社製、ＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＢ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳ等を挙げることができるがこの限りではない。
【００９７】
またこれらの他にも、電離放射線硬化型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００９８】
また、低屈折率ハードコート層形成用塗液を紫外線により硬化させる場合にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に光重合開始剤を添加する。光重合開始剤としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることができる。また、光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化型材料１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲内であることが好ましく、さらには１重量部以上７重量部以下であることが好ましい。
【００９９】
低屈折率ハードコート層形成用塗液にあっては、溶媒が加えられる。本発明の低屈折率ハードコート層形成用塗液にあっては、塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が用いられる。
【０１００】
透明基材としてトリアセチルセルロースフィルムを用いた際に透明基材を溶解または膨潤させる溶媒としては、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等の一部のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類、その他としてＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ−メチルピロリドン）、炭酸ジメチルが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
トリアセチルセルロースフィルムを溶解または膨潤させない溶媒としては、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、ジアセトンアルコールなどの一部のケトン類などが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０２】
また、バインダーマトリックス形成材料としては、電離放射線硬化型材料の他に熱可塑性樹脂等を加えることもできる。熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を使用できる。熱可塑性樹脂を加えることにより、製造されるフィルムのカールを抑制することができる。
【０１０３】
また、低屈折率ハードコート層形成溶塗液に含まれる電子電導型の導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンサルファイド、ポリ（１，６−ヘプタジイン）、ポリビフェニレン（ポリパラフェニレン）、ポリパラフィニレンスルフィド、ポリフェニルアセチレン、ポリ（２，５−チエニレン）及びこれらの誘導体から選ばれる１種または２種以上の混合物を用いることができる。
【０１０４】
また、低屈折率ハードコート層形成用塗液には添加剤として、表面調整剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤等を加えることもできる。
【０１０５】
以上のような材料を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液は透明基材上に塗布され、塗膜を形成する。低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に塗布するための方法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法を用いることができる。
【０１０６】
次に、透明基材上に形成された低屈折率ハードコート層となる塗膜は乾燥工程により、塗膜中の溶媒が除去される。このとき乾燥手段としては、加熱、送風、熱風等を用いることができる。
【０１０７】
低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に塗布することにより得られる塗膜に対し、電離放射線を照射することにより、低屈折率ハードコート層が形成される。電離放射線としては、紫外線、電子線を用いることができる。紫外線硬化の場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用できる。また、電子線硬化の場合はコックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線が利用できる。電子線は、５０〜１０００ＫｅＶのエネルギーを有するのが好ましい。１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線がより好ましい。
【０１０８】
本発明の低屈折率ハードコート層はロール・ツー・ロール方式により連続形成される。ウェブ状の透明基材を塗布装置の巻き出し部から巻き取り部まで連続走行させ、このとき、透明基材を塗布ユニット、乾燥ユニット、電離放射線照射ユニットを通過させることにより、透明基材上に低屈折率ハードコート層が連続形成される。
【実施例】
【０１０９】
（実施例１）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールとジアセトンアルコールを重量比で６：２：２で混合した混合溶媒５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、２〜５ｖｏｌ％の溶剤雰囲気下の半密閉空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は４秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１０】
（実施例２）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）２．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．９重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）１４．７重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）４．９重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部と、導電性ポリマーＢａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００（固形分３％）１６．７重量部と、変性シリコーンオイルＴＳＦ４４（ＧＥ東芝シリコーン製）０．５重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールとジアセトンアルコールを重量比で６：２：２で混合した混合溶媒５６．６重量部を用意し、これらを混合することにより固形分２６ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は３秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１１】
（実施例３）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）微粒子分散液（一次粒子径２０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとＮ−メチルピロリドンとジアセトンアルコールを重量比で５：２：３で混合した混合溶媒５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は２５秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１２】
（比較例１）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜ハードコート層の形成＞
電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１０重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）３０重量部、ウレタンアクリレート（共栄社化学株式会社製ＵＡ−３０６Ｔ）１０重量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバジャパン株式会社製（光重合開始剤）２．５重量部、溶媒としてメチルエチルケトン２５重量部、酢酸ブチル２５重量部を混合したハードコート層形成用塗液を用いた。得られたハードコート層形成用塗液をトリアセチルセルロースフィルム上にワイヤーバーコーターにより塗布した。ハードコート層形成用塗液を塗布したトリアセチルセルロースフィルムをオーブンで８０℃１分乾燥をおこない、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍのハードコート層を形成した。
＜帯電防止層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランを原料とし、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、テトラエトキシシランの重合体を含む溶液を得た。この溶液に一次粒子径が８ｎｍのアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）微粒子を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中にテトラエトキシシランの重合体２．５重量部、アンチモンドープ酸化スズ微粒子２．５重量部を含む帯電防止層形成用塗液を得た。得られた帯電防止層形成用塗液をアルカリ処理したハードコート層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるように帯電防止層を形成した。
＜低屈折率層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランと１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシランをｍｏｌ比で９５：５となるように混合したものを用い、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、有機ケイ素化合物の重合体を含む溶液を得た。この溶液に内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０重量％）を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中に有機ケイ素化合物２．０重量部、低屈折率シリカ微粒子２．０重量部を含む低屈折率層形成用塗液を得た。得られた低屈折率層形成用塗液を帯電防止層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃で１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるような低屈折率層を形成した。
以上により、透明基材、ハードコート層、帯電防止層、低屈折率層を順に備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１３】
（比較例２）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜帯電防止ハードコート層の形成＞
導電性粒子としてアンチモンドープ酸化スズ粒子分散液（ＡＴＯ／平均粒子径８ｎｍ／固形分比３０重量％／分散媒イソプロピルアルコール）３３．３重量部を用意し、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート８．３重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２５重量部、ウレタンアクリレート（共栄社化学株式会社製ＵＡ−３０６Ｔ）８．３重量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバジャパン株式会社製（光重合開始剤）２．１重量部、溶媒としてトルエン２３重量部を混合した帯電防止ハードコート層形成用塗液を用いた。得られた帯電防止ハードコート層形成用塗液をトリアセチルセルロースフィルム上にワイヤーバーコーターにより塗布した。帯電防止ハードコート層形成用塗液を塗布したトリアセチルセルロースフィルムをオーブンで８０℃１分乾燥をおこない、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの帯電防止ハードコート層を形成した。
＜低屈折率層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランと１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシランをｍｏｌ比で９５：５となるように混合したものを用い、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、有機ケイ素化合物の重合体を含む溶液を得た。この溶液に内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０重量％）を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中に有機ケイ素化合物２．０重量部、低屈折率シリカ微粒子２．０重量部含む低屈折率層形成用塗液を得た。得られた低屈折率層形成用塗液を帯電防止ハードコート層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃で１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるような低屈折率層を形成した。
以上により、透明基材上に帯電防止ハードコート層、低屈折率層を順に備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１４】
（比較例３）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてトルエン５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、２〜５ｖｏｌ％の溶剤雰囲気下の半密閉空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は４秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１５】
（比較例４）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）５．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．７重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）１４．１重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）４．７重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）１．５重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールを重量比で３：７で混合した混合溶媒６９．０重量部を用意し、これらを混合することにより固形分２５ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は２秒未満であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１６】
得られた反射防止フィルムについて、以下の測定・評価をおこなった。
【０１１７】
・分光反射率の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層形成面と反対側の面を黒色艶消しスプレーにより黒色に塗布した。スプレー塗布後、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用い、Ｃ光源、２度視野の条件下で、低屈折率ハードコート層形成面について入射角５°における分光反射率を測定した。そして、得られた分光反射率曲線から光学シミュレーション法により、低屈折率ハードコート層中の偏在層の有無、偏在層の光学膜厚、偏在層の屈折率、中間層の屈折率を求めた。また、得られた分光反射率曲線から混合層の存在の確認をおこなった。また、（比較例１）にあっては帯電防止層の屈折率、光学膜厚、低屈折率層の屈折率、光学膜厚を求めた。
・混合層の確認
（実施例１）〜（実施例３）で得られた反射防止フィルムについて、ミクロトームによる断面出しをおこなった。得られた断面について透明基材との境界を観察し、不明りょうである（混合層が形成されている）ことを確認した。さらに混合層の断面プロファイルが０．５μｍ以上であることを確認した。
【０１１８】
（表１）に、分光反射率から得られた低屈折率ハードコート層中の偏在層と混合層の有無、中間層の屈折率、偏在層の屈折率、偏在層の光学膜厚を示す。なお、（比較例１）にあってはハードコート層の屈折率を、（比較例２）にあっては帯電防止ハードコート層の屈折率を中間層の屈折率の箇所に記載した。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
また、低屈折率ハードコート層に占める低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる溶媒の割合（ｗｔ％）及び当該塗液に含まれる全溶媒中に占める透明基材を溶解または膨潤させる溶媒の割合（ｗｔ％）をそれぞれ「低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）」、「単位面積あたりの含有量（ｇ／ｍ２）」、「塗液に含まれる溶媒の割合（ｗｔ％）」、「塗液に含まれる全溶媒に占める溶解／膨潤溶媒の割合（ｗｔ％）」として、（表２）にまとめた。比較例１及び比較例２については、低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）欄にそれぞれ導電性粒子（帯電防止（ＨＣ）層）と低屈折率粒子（低屈折率層）の含有率を記載した。「単位面積あたりの含有量（ｇ／ｍ２）」は、低屈折率ハードコート層の比重を１．２として算出した値である。
【０１２１】
【表２】
【０１２２】
・視感平均反射率、反射色相の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層形成面と反対側の面を黒色艶消しスプレーにより黒色に塗布した。塗布後、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用い測定した低屈折率ハードコート層形成面についてＣ光源、２度視野の条件下での入射角５°における分光反射率から平均視感反射率（Ｙ％）、反射色相（ａ＊、ｂ＊）を算出した。また、比視感度は明所視標準比視感度を用いた。
【０１２３】
・ヘイズ（Ｈ）、平行光線透過率の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムについて、写像性測定器（日本電色工業製、ＮＤＨ−２０００）を使用してヘイズ（Ｈ）、平行光線透過率を測定した。
【０１２４】
・表面抵抗の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率層表面についてＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して高抵抗抵抗率計（株式会社ダイアインスツルメンツ製ハイレスターＭＣＰ−ＨＴ２６０）にて測定をおこなった。
【０１２５】
・色ムラ、干渉縞の確認
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムについて、低屈折率層表面に蛍光灯を映りこませて、反射光を確認することにより色ムラの確認、干渉ムラの確認をおこなった。
【０１２６】
（表３）に得られた反射防止フィルムの視感平均反射率、平行光線透過率、ヘイズ、反射色相、表面抵抗、中間層のバインダーマトリックス成分の含有割合の測定結果を示す。また、色ムラ、干渉縞の評価結果を示す。なお、（比較例２）、（比較例３）については、干渉縞の度合いが強く、色ムラの発生の確認についてはおこなわなかった。
【０１２７】
【表３】
【０１２８】
比較例１はハードコート層と帯電防止層と低屈折率層を別々に形成した例であるが、この例ではハードコート層と帯電防止層と低屈折率層との膜厚のばらつきに起因する色ムラが発生してしまった。
比較例２及び比較例３は帯電防止ハードコート層形成用塗液が、透明基材を溶解又は膨潤させる溶媒を含まない例である。また、比較例２は、導電性粒子を含む帯電防止ハードコート層と、低屈折率粒子を含む低屈折率層を順次形成した例である。比較例２では表面抵抗は十分であったが、多量の導電性粒子の添加によって平行光線透過率の著しい低下が見られ、ヘイズも大きい傾向がみられた。比較例３では低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒中に占める透明基材を溶解または膨潤させる溶媒の割合（ｗｔ％）が不十分で、混合層及び偏在層が形成されなかった。従って、基材との屈折率差に起因する干渉縞が発生してしまった。また、十分な反射防止性能を備えるものとすることができなかった。
比較例４は混合層及び偏在層は形成されたが、偏在層の形成が不十分で適切な厚みではなかったため、干渉縞が発生してしまった。
【０１２９】
これに対し、（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することができた。（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、低屈折率層を別途設ける場合（比較例１、比較例２）と比較して、製造コストを抑えることができた。また、（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、偏在層を低屈折率層として機能させることにより光学特性を向上させることができ、具体的には反射防止性能に優れ、緩衝縞、色ムラがなく、反射色相の小さい反射防止フィルムとすることができた。特に（実施例２）で得られた反射防止フィルムにあっては、十分な帯電防止性能を備えるとともに、干渉縞、色ムラの発生もなく、優れた光学特性を備えるものとすることができた。また、本発明の反射防止フィルムにあっては平行光線透過率が高く、ヘイズが低い。したがって、本発明の反射防止フィルムにあってはディスプレイのコントラストを低下することなく反射防止性能を発揮することができ、ディスプレイ表面に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 反射防止フィルム
１１ 第１の透明基材
１２ 低屈折率ハードコート層
１２ａ 混合層
１２ｂ 中間層
１２ｃ 偏在層
２ 偏光板
２２ 第２の透明基材
２３ 偏光層
３ 液晶セル
４ 第２の偏光板
４１ 第３の透明基材
４２ 第４の透明基材
４３ 第２の偏光層
５ バックライトユニット
Ａ 反射防止フィルム表面
１００ 変化が急なためピークが検出される（光学的に分離可能）
２００ 勾配をもって変化するため検出されない（光学的に分離不可能）
３００ 勾配が急であるため薄いピークが検出される（光学的に分離可能）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓やディスプレイなどの表面に外光が反射することを防止することを目的として設けられる反射防止フィルムに関する。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などのディスプレイの表面に設けられる反射防止フィルムに関する。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表面に設けられる反射防止フィルムに関する。さらには、透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表面に設けられる反射防止フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にディスプレイは、室内外での使用を問わず、外光などが入射する環境下で使用される。この外光等の入射光は、ディスプレイ表面等において正反射され、それによる反射像が表示画像と混合することにより、画面表示品質を低下させてしまう。そのため、ディスプレイ表面等に反射防止機能を付与することは必須であり、反射防止機能の高性能化、反射防止機能以外の機能の複合化が求められている。
【０００３】
一般に反射防止機能は、透明基材上に金属酸化物等の透明材料からなる高屈折率層と低屈折率層の繰り返し構造による多層構造の反射防止層を形成することで得られる。これらの多層構造からなる反射防止層は、化学蒸着（ＣＶＤ）法や、物理蒸着（ＰＶＤ）法といった乾式成膜法により形成することができる。乾式成膜法を用いて反射防止層を形成する場合にあっては、低屈折率層、高屈折率層の膜厚を精密に制御できるという利点がある一方、成膜を真空中でおこなうため、生産性が低く、大量生産に適していないという問題を抱えている。これに対し、反射防止層の形成方法として、大面積化、連続生産、低コスト化が可能であることから塗液を用いた湿式成膜法による反射防止膜の生産が注目されている。
【０００４】
また、これらの反射防止層がフィルム状の透明基材上に設けられている反射防止フィルムにあっては、その表面が比較的柔軟であることから、表面硬度を付与するために、一般にアクリル系の電離放射線硬化型材料を硬化して得られるハードコート層を透明基材上に設け、その上に反射防止層を形成するという手法が用いられている。このハードコート層はアクリル系材料により、高い表面硬度、光沢性、透明性、耐擦傷性を有する。
【０００５】
湿式成膜法によって反射防止層を形成する場合、このようにして得られるハードコート層の上に少なくとも低屈折率層を塗布して製造されるものであり、乾式成膜法に比べ安価に製造できるメリットがあり、市場に広く出まわっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０２３８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９７０７号公報
【特許文献３】特開平１１−９２７５０号公報
【特許文献４】特開２００７−１２１９９３号公報
【特許文献５】特開２００５−１４４８４９号公報
【特許文献６】特開２００６−１５９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反射防止フィルムをディスプレイ表面に設けることにより、その反射防止機能によって、外光の反射を抑制することができ、明所でのコントラストを向上させることができる。また、同時に可視光透過率を向上させることができることから画像をより明るく表示可能にすることができる。また、バックライトの出力などを抑える省エネ効果も期待できる。
【０００８】
反射防止フィルムにあっては、製造コストの低い反射防止フィルムが求められている。また、反射防止フィルムにあっては、反射防止性能や干渉ムラのない光学特性に優れた反射防止フィルムが求められている。本発明にあっては、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本願発明としては、透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルムとした。
【００１０】
さらに、前記偏在層の光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲内である反射防止フィルムとした。
【００１１】
さらに、前記低屈折率ハードコート層中の前記低屈折率粒子の含有率は０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内である反射防止フィルムとした。
【００１２】
さらに、前記混合層と前記偏在層との間に前記バインダーマトリックス成分と前記透明基材成分からなり光学的に分離していない中間層が形成されている反射防止フィルムとした。
さらに、前記中間層は前記バインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上含む反射防止フィルムとした。
さらに、前記混合層の厚みは０．５μｍ以上である反射防止フィルムとした。
【００１３】
さらに、前記偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たす反射防止フィルムとした。
【００１４】
さらに、前記低屈折率ハードコート層が電子伝導型の導電性ポリマーを含む反射防止フィルムとした。
さらに、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムからなる反射防止フィルムとした。
【００１５】
さらに、本発明の反射防止フィルムの低屈折率層が設けられている側の反対側の透明基材の面に偏光層、透明基材を順に備える偏光板とした。
さらに、本発明の偏光板、液晶セル、偏光板、バックライトユニットをこの順に備える透過型液晶ディスプレイとした。
【００１６】
また、本願発明としては、透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムの製造方法であって、前記透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し、低屈折率ハードコート層を形成する工程を順に備え、且つ、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下は前記透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１７】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液を前記透明基材に塗布し塗膜を形成後、当該塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内である反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１８】
さらに、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒を５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合で含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【００１９】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなわれる反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２０】
さらに、前記塗膜を乾燥する工程は、塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下でおこなわれる一次乾燥工程と、一次乾燥工程後に乾燥温度５０℃以上１５０℃以下でおこなわれる二次乾燥工程の二段階を含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２１】
さらに、前記第一次乾燥工程が２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれる反射防止フィルムの製造方法とした。
【００２２】
さらに、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムであり、且つ、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒としてＮ−メチルピロリドンを含む反射防止フィルムの製造方法とした。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の反射防止フィルムは、低屈折率粒子を偏在層に偏在させるため、低屈折率層を別に設ける場合と比較して低屈折率粒子の使用量を抑えることができる。従って、（低屈折粒子の過度の添加による）反射防止フィルムの表面強度の低下や、可視光透過率の低下を防ぐことができる。また、低屈折率機能を備えた層とハードコート機能を備えた層とが一工程で形成できるため、ハードコート層に加えて低屈折率層を別に設ける場合と比較して製造時間を短縮し製造コストを低く抑えることができる。
【００２４】
また、本発明の反射防止フィルムは混合層を備えている。混合層では透明基材成分とバインダーマトリックスとが勾配を持って混じりあい、光学的に分離していないため、両隣の層の屈折率の変化を吸収し、隣接する層の屈折率の違いに起因する干渉縞の発生を抑えることができる。
さらに、本発明の反射防止フィルムでは偏在層は光学的に分離しており、偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下であり、光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。そのため、偏在層を低屈折率層として機能させることができる。
以上のとおり、本発明の反射防止フィルムとすることにより、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の反射防止フィルムの断面模式図である。
【図２】図２は本発明の反射防止フィルムの断面模式図である。
【図３】図３は本発明の反射防止フィルムを用いた本発明の偏光板の断面模式図である。
【図４】図４は本発明の反射防止フィルムを備える本発明の透過型液晶ディスプレイの断面模式図である。
【図５】図５は本発明の反射防止フィルムの屈折率の変化を模式的に示した図である。（ａ）は光学的に分離不可能な混合層と、光学的に分離不可能な中間層を備えている例、（ｂ）はほぼ混合層のみで中間層が形成されていない例、（ｃ）は薄い混合層と、光学的に分離可能な中間層を備えている例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に本発明の反射防止フィルムの断面模式図を示した。
本発明の反射防止フィルム１にあっては、透明基材１１の少なくとも一方の面に低屈折率ハードコート層１２を備える。低屈折率ハードコート層１２は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子を備える。低屈折率ハードコート層１２は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスを備えることから、反射防止フィルム表面に高い表面硬度を付与することができ、耐擦傷性に優れた反射防止フィルムとすることができる。
【００２７】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、低屈折率ハードコート層１２はバインダーマトリックスと低屈折率粒子を備える。本発明の低屈折率ハードコート層が備えるバインダーマトリックスとは低屈折率ハードコート層において低屈折率粒子以外の部分を指す。本発明の低屈折率ハードコート層は、低屈折率ハードコート層形成用塗液を用い透明基材に塗布することにより形成される。低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる固形分のうち、低屈折率粒子を除いたものをバインダーマトリックス形成材料とする。バインダーマトリックス形成材料は電離放射線硬化型材料を含み、電離放射線を照射することにより硬化し、バインダーマトリックスとなる。
【００２８】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、低屈折率ハードコート層が透明基材側に位置する混合層１２ａと、低屈折率粒子が偏在した偏在層１２ｃとを備え、混合層は光学的に分離しておらず、偏在層は光学的に分離しており、且つ、前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内である。
【００２９】
本発明の反射防止フィルムにあっては低屈折率粒子を低屈折率ハードコート層表面側に偏在させることにより、低屈折率ハードコート層全体としては少ない低屈折率粒子の含有量で高い反射防止性を付与することができる。すなわち、高い反射防止性と高い可視光透過率を実現することができる。一方、透明基材１１側の混合層１２ａはほとんど低屈折率粒子を含まない層となる。本発明の反射防止フィルム１の低屈折率ハードコート層１２のうち、偏在層１２ｃは低屈折率粒子とバインダーマトリックスによって形成され、混合層１２ａは低屈折率粒子をほとんど含まず主にバインダーマトリックスと透明基材成分によって形成される。
【００３０】
混合層１２ａにあっては、厚さ方向で透明基材１１側から低屈折率ハードコート層１２側に向かって、その屈折率が透明基材１１の屈折率から低屈折率ハードコート層１２のバインダーマトリックスの屈折率まで漸次変化する。すなわち、透明基材成分とバインダーマトリックスが勾配をもって混じりあっている。
【００３１】
本発明の反射防止フィルムにあっては、透明基材の屈折率から低屈折率ハードコート層のバインダーマトリックスの屈折率まで漸次変化する混合層１２ａを設けることにより、低屈折率ハードコート層と透明基材界面との屈折率の差により発生する干渉縞の発生を防ぐことができる。また、混合層１２ａは透明基材１１と低屈折率ハードコート層１２間の密着性を向上させることができる。
【００３２】
図５に、本発明の反射防止フィルムの厚みと屈折率の変化を模式的に示す。図５は縦軸が屈折率（ｎ）、横軸が反射防止フィルムの厚みを表し、左から右へ行くに従い、透明基材１１側から低屈折率ハードコート層１２表面（偏在層１２ｃ）側へと変化をする。
本発明の反射防止フィルムは、透明基材１１の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層１２を備えており、低屈折率ハードコート層１２は、透明基材成分とバインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層１２ａと、バインダーマトリックスと低屈折率粒子を含む偏在層１２ｃを備えている（図５（ａ）、（ｂ））。
【００３３】
ここで、偏在層１２ｃは光学的に分離している。「光学的に分離している」とは、本発明の反射防止フィルムの表面Ａ側（図１、図２参照）から５°の入射角で可視光（３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）での分光反射率を求め、この分光反射率について光学シミュレーションを行った際に、偏在層１２ｃに起因する干渉ピークを観測することができる状態を指す。
【００３４】
通常、反射防止フィルム等の製造において、各機能層（ハードコート層、低屈折率層など）の厚みは塗液の組成と単位面積あたりの塗布量から予測することができる。本発明の反射防止フィルムでもその原則は変わらないため、低屈折率ハードコート層の厚みは想定可能である。しかし、実際にシミュレーションにより求められた結果が、その想定される厚み（以下、想定膜厚とする）よりもかなり薄い厚みを示すピークであることから、当該ピークが偏在層１２ｃに起因する（すなわち、偏在層の存在を示す）ものであることがわかる。そしてこの結果は、想定膜厚から偏在層の厚みを差し引いた程度の厚みの他の層の存在を示唆する。
【００３５】
この「他の層」には、本発明の反射防止フィルムが備える混合層１２ａ（低屈折率ハードコート層を構成するバインダーマトリックス成分と透明基材成分が勾配をもって混じりあった層）が含まれる。
ここで、「他の層」にはバインダーマトリックスにさらに透明基材成分が含まれていることから、厳密に言えばその分だけ、その厚みは低屈折率ハードコート層１２の想定膜厚から偏在層１２ｃを差し引いた厚みより厚くなる。
このように「他の層」が存在する場合、反射防止フィルムの裏面を黒塗り処理し、外観検査を行うと、干渉縞ムラの発生はまったく観測されない。
【００３６】
反射防止フィルムから得られる分光反射率から低屈折率ハードコート層１２の想定膜厚に対応した干渉ピーク（分光スペクトルの波形に多数のリップルが観測される）のみが確認された場合は、バインダーマトリックスにさらに透明基材成分が含まれている「他の層」が存在しないということであり、これは混合層１２ａが存在しないということを意味する。
このとき、反射防止フィルムの裏面を黒塗り処理し、外観検査を行うと、干渉縞ムラの発生が観測される。
【００３７】
混合層１２ａでは低屈折率ハードコート層１２に由来するバインダーマトリックスと透明基材１１に由来する成分とが混じりあい勾配をもって変化をするため、急峻な屈折率変化がない（図５（ａ）及び（ｂ）参照）。従って、混合層１２ａに隣接する層（図５（ａ）では透明基材１１と中間層１２ｂ、図５（ｂ）では透明基材１１）では、その境界の屈折率の変化によって生じる干渉を抑えることができ、これが本発明の反射防止フィルムに優れた光学特性を付与する。このように干渉が抑えられるということは、「光学的に分離していない」（分光反射率測定では対応するピークが観測できない）ということでもある。
【００３８】
低屈折率ハードコート層は、ハードコート性能を発揮するバインダーマトリックス成分を一定量以上含むことによって、反射防止フィルムにハードコート性能を付与している。本発明の反射防止フィルムでも、バインダーマトリックス成分は低屈折率ハードコート層１２を構成する偏在層１２ｃと混合層１２ａとにそれぞれ含まれている。しかし、混合層に占める透明基材由来成分の割合が多い場合、バインダーマトリックスが透明基材由来成分で希釈され、反射防止フィルムに必要とされるハードコート性能を発揮できなくなることがある。
【００３９】
従って、本発明の反射防止フィルムでは、偏在層１２ｃと混合層１２ａの間に中間層１２ｂが形成されていることが好ましい（図２及び図５（ａ）参照）。中間層１２ｂはハードコート性能を発揮するバインダーマトリックス成分濃度が混合層１２ａよりも濃く、中間層を構成する成分の組成比がほぼ一定に保たれた層であるため、本発明の反射防止フィルムに確実にハードコート性能を付与することができる。
なお、この中間層１２ｂも低屈折率ハードコート層１２を構成し、「他の層」に含まれる層である。
【００４０】
さらに確実にハードコート性能を担保するために、中間層１２ｂでは９５ｖｏｌ％のバインダーマトリックスを含むことが好ましい。
また、本発明の中間層１２ｂがバインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上の割合で含むということは、偏在層１２ｃに含まれる低屈折率粒子の割合がとても多い（すなわち、より高い度合いで偏在している）ということでもあり、本発明の反射防止フィルムが備える反射防止効果及をより高いものとすることができる。）
【００４１】
本発明の反射防止フィルムを構成する低屈折率ハードコート層１２各層におけるバインダーマトリックスの存在量は蛍光Ｘ線分析およびラマン分光分析により求めることができる。
各層に占める低屈折率粒子の存在量（含有率）は、蛍光Ｘ線分析により測定することができる。また、各層に占める透明基材成分の存在量（含有率）についてはラマン分光分析による断面プロファイルの測定により求めることができる。そして、各層に占める低屈折率粒子及び透明基材成分の存在量を全体から差し引くことで各層におけるバインダーマトリックスの存在量（含有率）を求めることができる。
なお、本明細書中で述べる各層（低屈折率ハードコート層、混合層、中間層、偏在層）の成分の濃度とは、特に断りのない限り、各層全体での平均された成分の濃度を指す。特に、混合層ではその組成が勾配をもって変化しているため、濃度といってもその計測部分によって組成が変化してしまい定まらないためである。
【００４２】
偏在層１２ｃと混合層１２ａの間に中間層１２ｂ（成分の組成比がほぼ横ばいである層）がほとんど形成されていない場合（図５（ｂ）参照）でも、混合層の上層（偏在層側）におけるバインダーマトリックスの含有量が反射防止フィルムにハードコート性を付与するために十分である場合もある。しかし、より確実なハードコート性能を得るために、本発明の反射防止フィルムでは中間層を２μｍ以上の厚みで備えていることが好ましい。中間層の厚みの上限は特にないが、あまり厚すぎるとフィルムとしての可撓性が失われ、また不必要な材料を費やすため、低屈折率ハードコート層とあわせて１５μｍ程度までが好ましい。
【００４３】
中間層１２ｂを構成する成分と混合層１２ａを構成する成分はほぼ同様であるが、その組成変化に違いがある。先に述べたとおり、混合層１２ａはその組成が厚さ方向に勾配をもって変化をするため、急峻な屈折率変化がない。従って、混合層１２ａ自体は常に光学的に分離していない。これに対し、中間層１２ｂでは混合された組成ではあるが勾配変化をもたない（図５（ａ））。厳密に言えば、中間層はまったく勾配変化を持たないわけではないが、その変化の度合いは隣接する層との干渉ピークを打ち消すほどではない。従って、中間層１２ｂが光学的に分離しているかどうかは、隣接する層がどのような状態であるかに依存する。
【００４４】
混合層１２ａが極端に薄く、中間層１２ｂの占める割合が多い場合、混合層１２ａでは両隣の層の屈折率変化を吸収しきれず、隣接する層との屈折率の違いによる干渉ピークが検出されるようになる。具体的には、偏在層と同様に、反射防止フィルム表面Ａ側から５°の入射角で可視光（３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下）での分光反射率を求め、この分光反射率について光学シミュレーションを行った際に偏在層１２ｃの他に中間層１２ｂに起因する干渉ピークを観測することができる。すなわち、隣接する層である中間層１２ｂが「光学的に分離している」状態になる（図５（ｃ））。
【００４５】
ここで、ある層が光学的に分離していないことは、その層が形成されていないということではない。
反射防止フィルムが光学的に分離している中間層１２ｂを備える場合に、同時に混合層１２ａも備えているかどうかは分光反射率の測定から判断できる。光学的に分離しているな中間層１２ｂを備える反射防止フィルムの分光反射率を測定すると、想定膜厚よりもかなり薄い層を示すはっきりとした干渉ピークと、想定膜厚よりも少し薄い層を示すぼんやりとしたピークを確認することができる（図５（ｃ））。前者のピークは先に述べたとおり偏在層１２ｃを示すものである。先に述べたように、混合層１２ａと中間層１２ｂを合わせた「他の層」は、低屈折率ハードコート層の想定膜厚から偏在層１２ｃを差し引いた厚みより厚くなることから、後者のピークは中間層１２ｃの存在を示すものであることがわかり、残りの厚みは混合層１２ａの存在を示唆する。
【００４６】
このような（光学的に分離している中間層を備える）層構成になると、反射防止フィルムはハードコート性能を確実に備えることになるが、干渉縞が発生するようになり、光学的には好ましくない状態となる。
【００４７】
従って、本発明の反射防止フィルムにおいては、低屈折率ハードコート層の層構成として、光学的に分離している偏在層と、光学的に分離していない混合層を備えていることに加えて、光学的に分離していない中間層を備えていることが好ましい。
混合層１２ａが十分な厚みを備えていれば、混合層１２ａは、その両隣の層の境界との屈折率の変化によって生じる干渉を抑えることができるため、中間層１２ｂを備えていても、中間層は「光学的に分離していない」状態となり、その干渉ピークは検出されない（図５（ａ））。
光学的に分離していない中間層を備えていることで、干渉を抑えつつ、ハードコート性能を保つことができる。
【００４８】
中間層を光学的に分離していない状態とするためには、混合層の厚みは０．５μｍ以上であることが好ましい。混合層が厚いほどその組成変化の勾配が緩やかになるため干渉ピークを吸収するという観点からは好ましいが、厚すぎる場合はバインダーマトリックスの割合が少ない層が多くなってしまい、反射防止フィルムのハードコート性能に影響を及ぼす。従って、混合層は１０μｍ以下が好ましく、中間層が形成されるためには５μｍ以下であることが好ましい。
【００４９】
混合層及び中間層が光学的に分離していない場合であっても、各層の形成は低屈折率ハードコート層の想定膜厚及び分光反射率の光学シミュレーションによる偏在層の膜厚の差から推定することができる。さらに、ラマン分光分析による断面プロファイルを測定することで、混合層と中間層の存在を確認することができ、混合層ではその組成が勾配をもって変化していることを、中間層では組成比がほぼ一定であることを、それぞれ確認することができる。
【００５０】
本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層１２は光学的に分離していない混合層１２ａと光学的に分離している（低屈折率粒子が偏在した）偏在層１２ｃを備えていることを特徴とする。さらに、偏在層１２ｂの屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする。このため、偏在層１２ｃを屈折率の低い低屈折率層として機能させることができ、形成される反射防止フィルムに高い反射防止性能を付与することができる。また、偏在層の光学膜厚を１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内とすることにより、偏在層の光学膜厚は可視光波長の１／４波長となり、形成される反射防止フィルムに高い反射防止性能を付与することができる。なお、光学膜厚（ｎｄ）は対象となる層の屈折率（ｎ）とその層厚（ｄ）をかけることにより得られる値である。
【００５１】
なお、偏在層１２ｃの光学膜厚と屈折率は、分光光度計を用い入射角度５°で反射防止フィルムの表面Ａ側から求められる分光反射率曲線から光学シミュレーション法により求めることができる。
【００５２】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に一度塗布することにより、主にハードコート機能を備える中間層だけでなく、低屈折率層として機能する偏在層を形成することができる。したがって、透明基材上にハードコート層及び低屈折率層を順次塗布・形成した場合と比較して、製造コストを抑えることができる。
【００５３】
本発明の反射防止フィルム１にあっては、偏在層１２ｃの光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲であることがさらに好ましい。偏在層１２ｃの光学膜厚を１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲とすることにより、反射防止フィルムの表面Ａ側から求められる分光反射率曲線を５００ｎｍ近傍で極小値をとる分光反射率曲線とすることができる。
【００５４】
本発明の、光学的に分離していない混合層と光学的に分離している偏在層を備えた反射防止フィルムの分光反射率曲線は、極小値を基準として短波長方向への上昇カーブが長波長方向への上昇カーブと比較して急峻な傾向を示す。このとき、分光反射率曲線の極小値を基準としたときの短波長方向への急峻な上昇カーブは、反射防止フィルムの反射光の色味の原因となり、また、偏在層に膜厚のムラが発生したときに反射防止フィルムの色ムラの発生原因となる。
本発明のより好ましい態様にあっては、偏在層１２ｃの光学膜厚を１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲とすることで分光反射率曲線の極小値を５００ｎｍ近傍とすることができ、極小値を基準としたときの短波長方向への急峻な上昇カーブを和らげることができるので、反射色相が小さく、短波長方向への急峻な上昇カーブによる色ムラの発生を抑制することができた。
【００５５】
なお、本発明の反射防止フィルムにおいて色ムラとは低屈折率層として機能する偏在層１２ｂの膜厚ムラに起因する反射色ムラのことであり、面内の色バラツキが大きくなると外観不良となる現象である。一方、干渉縞とは光学干渉による色ムラの一種であるが主に透明基材と低屈折率ハードコート層の屈折率差に起因するもので、低屈折率ハードコート層の膜厚が厚い場合に複数の光学干渉が同時に発生し虹色状に色ムラが観察される現象である。
【００５６】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層１２全体における低屈折率粒子の含有率が０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内であることが好ましい。本発明にあっては、低屈折率ハードコート層中の低屈折粒子を低屈折率ハードコート層の表面側に偏在させ偏在層１２ｃを形成することにより、低屈折率ハードコート層１２全体に含有される量としては少ない含有率で（すなわち、低屈折率ハードコート層に対して少ない添加量で）十分な反射防止性能を発現させることができ、低屈折粒子の過度の添加による反射防止フィルムの可視光透過率の低下を防ぐことができる。
【００５７】
低屈折率ハードコート層１２中の低屈折率粒子の含有率が０．５ｗｔ％に満たない場合にあっては、十分な量の低屈折率粒子を偏在層に偏在させることができず、反射防止フィルムとして十分な反射防止性能を得られなくなってしまう場合がある。一方、低屈折率粒子の含有率が５ｗｔ％を超える場合にあっては、得られる反射防止フィルムの可視光透過率が低下してしまう場合がある。また、コスト高となる。また、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量が０．０５ｇ／ｍ２に満たない場合にあっては、十分な量の低屈折率粒子を偏在層に偏在させることができず、反射防止フィルムとして十分な反射防止性能を得られなくなってしまう場合がある。一方、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量が０．５ｇ／ｍ２を超える場合にあっては、得られる反射防止フィルムの可視光透過率が低下してしまう場合がある。
【００５８】
低屈折率ハードコート層中の低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）及び単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）は、製造に際しては使用した材料から計算によって求めることができる。また、反射防止フィルムの状態からは、例えば蛍光Ｘ線分析により低屈折率ハードコート層を構成する各層に含まれる低屈折率粒子の存在量（ｗｔ％）を測定することができる。この値と各層の厚みから、単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）を求めることができる。
【００５９】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層の厚みが３μｍ以上１５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。低屈折率ハードコート層の層厚が３μｍに満たない場合にあっては十分なハードコート性を備えず、反射防止フィルムの硬度が不十分となってしまうことがある。反射防止フィルムにハードコート性能を付与するためには、低屈折率ハードコート層全体（混合層、中間層、偏在層）の厚みが３μｍ以上であることが好ましい。あるいは、中間層の厚みが２μｍ以上であることが好ましい。また、光学的特性の面からは厚みの上限に特に制限はないが、必要以上に分厚いとコストがかさみ、また可撓性も失われてしまうので低屈折率ハードコート層の厚みは１５μｍ程度であることが好ましい。低屈折率ハードコート層の層厚が１５μｍを超える場合にあっては、低屈折率ハードコート層の硬化収縮による反射防止フィルムのカールが大きくなってしまい、後加工性が不適であったり、また後加工においてクラックが発生するといったことがある。
【００６０】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、前記偏在層側の反射防止フィルム表面Ａでの視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たすことが好ましい。
【００６１】
本発明の反射防止フィルムにあっては、偏在層を形成し低屈折率層とすることにより優れた光学特性を備える反射防止フィルムとすることができる。反射防止フィルム表面Ａ（図１及び図２参照）での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内とすることにより十分な反射防止性能を備える反射防止フィルムとすることができる。
【００６２】
偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が２．０％を超える場合にあっては、十分な反射防止性能を備える反射防止フィルムとすることができない。一方、偏在層側の反射防止フィルム表面Ａでの視感平均反射率が０．５％より小さい反射防止フィルムを偏在層の光学干渉により実現することは困難である。なお、さらには偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率は０．５％以上１．５％以下の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
また、反射色相は、ａ＊、ｂ＊が０に近いほど無色に近い。しかしながら、−３．００≦ａ＊＜０．００は比視感度の高い緑色の領域であり、観察者にとって色味が認識されやすい傾向にある。したがって、本発明の反射防止フィルムにあっては、０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００とすることが好ましく、ａ＊、ｂ＊を上記範囲内とすることにより観察者に色味の視認されにくい反射防止フィルムとすることができる。
【００６４】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては、低屈折率ハードコート層が電子電導型の導電性ポリマーを含むことが好ましい。低屈折率ハードコート層が電子電導型の導電性ポリマーを含むことにより、低屈折率ハードコート層に帯電防止性能を付与することができる。導電性材料の中でも電子電導性ポリマーを用いることにより、金属粒子や金属酸化物粒子といった導電性粒子を用いて帯電防止性を有する低屈折率ハードコート層を形成する場合と比較して全光線透過率の低下を防ぐことができる。さらに、導電性ポリマーは低屈折率ハードコート層形成用塗液の塗布時に偏在層が形成されることを阻害しないという特徴を有する。また、イオン電導性の材料を用いて低屈折率ハードコート層に帯電防止性能を付与する場合と比較して、様々な環境下で帯電防止性能を発揮することができる。具体的には、低湿度下であっても十分な帯電防止性能を発揮することができる。
【００６５】
また、本発明の反射防止フィルムにあっては透明基材１１がトリアセチルセルロースフィルムからなることが好ましい。トリアセチルセルロースフィルムにあっては、複屈折率が小さく、透明性が良好なフィルムである、特に、本発明の反射防止フィルムを液晶ディスプレイ表面に設けるにあっては透明基材としてトリアセチルセルロースフィルムを好適に用いることができる。
【００６６】
次に、本発明の反射防止フィルムを用いた本発明の偏光板について説明する。
図３に本発明の反射防止フィルムを用いた偏光板の断面模式図を示した。本発明の偏光板２は２つの透明基材（第１の透明基材１１及び第２の透明基材２２）間に偏光層２３が狭持された構造をとる。本発明の偏光板２にあっては、反射防止フィルム１を構成する第１の透明基材１１の一方の面に低屈折率ハードコート層１２が設けられ、他方の面に、偏光層２３、第２の透明基材２２を順に備える。すなわち、反射防止フィルム１を構成する第１の透明基材１１が、偏光層２３を狭持するための透明基材を兼ねる構造となっている。偏光層としては、例えば、ヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることができる。また、第２の透明基材としては、本発明の反射防止フィルムに透明基材として用いる基材を選択することができ、トリアセチルセルロースからなるフィルムを好適に用いることができる。
【００６７】
次に、本発明の反射防止フィルムを用いた透過型液晶ディスプレイについて説明する。
図４に本発明の反射防止フィルムを備える透過型液晶ディスプレイの断面模式図を示した。図４の透過型液晶ディスプレイにおいては、バックライトユニット５、第２の偏光板４、液晶セル３、本発明の反射防止フィルム１を含む第１の偏光板２をこの順に備えている。このとき、反射防止フィルム側が観察側すなわちディスプレイ表面となる。
【００６８】
バックライトユニット５は、光源と光拡散板を備える（図示せず）。液晶セルは、一方の透明基材に電極が設けられ、もう一方の透明基材に電極及びカラーフィルターを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている（図示せず）。第２の偏光板４は第３の透明基材４１と第４の透明基材４２との間に第２の偏光層４３を狭持した構造となっている。第１の偏光板２と第２の偏光板４は液晶セル３を挟むように設けられる。
【００６９】
また、本発明の透過型液晶ディスプレイにあっては、他の機能性部材を備えても良い。他の機能性部材としては、例えば、バックライトから発せられる光を有効に使うための、拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上フィルムや、位相差や視野角を補償するための位相差フィルムが挙げられるが、本発明の透過型液晶ディスプレイはこれらに限定されるものではない。
【００７０】
次に、本発明の反射防止フィルムの製造方法について説明する。
本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、透明基材上にバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し低屈折率ハードコート層を形成する工程により反射防止フィルムが製造される。バインダーマトリックス形成材料は電離放射線硬化型材料を含んでいる。
【００７１】
本発明の反射防止フィルムは、低屈折率ハードコート層を形成する際に低屈折率ハードコート層形成用塗液に透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を含ませることにより、偏在層及び混合層を形成することができる。
すなわち、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることを特徴とする。
【００７２】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を用いることにより、低屈折率粒子が偏在した偏在層と、バインダーマトリックス成分及び透明基材成分が勾配をもって混じりあった混合層とを形成することができる。
【００７３】
本発明の反射防止フィルム及びその製造方法にあって偏在層の形成機構は明確ではないが、透明基材上に低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成してから乾燥するまでの工程で、塗液に含まれている「透明基材を溶解あるいは膨潤させる溶媒」が透明基材へと浸透し、それにともないバインダーマトリックス形成材料成分も透明基材へと浸透し、透明基材を形成している材料と混合され混合層が形成され、一方、低屈折粒子は透明基材には浸透しがたいため、透明基材側とは反対の低屈折率ハードコート層表面側へと偏析し偏在層を形成するものと考えられる。
【００７４】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒を用いることにより、透明基材と低屈折率ハードコート層間に透明基材成分とバインダーマトリックス成分からなる混合層を形成することができる。さらには、効率的に偏在層を形成することができる。
【００７５】
低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が３０ｗｔ％を下回る場合にあっては、光学的に分離した偏在層を形成することができなくなってしまう。一方、全溶媒のうち透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が９０ｗｔ％を上回る場合にあっては、混合層の厚みが増大して反射防止フィルムの硬度が低下したり、偏在層の低屈折率粒子が凝集して必要以上のヘイズが発生してしまうことがあり不適である。
【００７６】
なお、本発明の反射防止フィルムの製造方法においては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち４０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることがより好ましい。さらには、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下の範囲内の溶媒が、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であることがより好ましい。
【００７７】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液からなる塗膜を透明基材上に形成してから前記透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内であることが好ましい。ここでいう溶媒とは、透明基材を溶解または膨潤させる溶媒も含む全溶媒である。
【００７８】
低屈折率ハードコート層となる塗膜を透明基材上に形成してから前記透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分にとることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
【００７９】
塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒に満たない場合にあっては、塗膜の急激な乾燥により偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。また、本発明の反射防止フィルムにあってはロール・ツー・ロール方式により低屈折率ハードコート層が連続形成される。塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が６０秒を超える場合にあっては、時間がかかりすぎてしまい現実的でない。枚葉方式で低屈折率ハードコート層を形成する場合においても、タクトタイムが長くなり生産性が低下するため好ましくない。
塗膜中に含まれる溶媒の量は、重量を測定することにより求めることができる。また、赤外線モニタによっても測定することができる。
【００８０】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒が５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合であるが好ましい。塗液中の溶媒量を上記範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
低屈折率ハードコート層形成用塗液中の溶媒量が５５ｗｔ％に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。一方、低屈折率ハードコート層形成用塗液中の溶媒量が８５ｗｔ％を越える場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり大量生産に不向きとなってしまう。
【００８１】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層となる塗膜を乾燥する工程を溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなうことが好ましい。塗膜を乾燥する工程を０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなうことにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。なお、このとき乾燥雰囲気に用いられる溶媒としては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる溶媒のうち少なくとも１種類が用いられる。
溶媒雰囲気下が０．２ｖｏｌ％に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう場合がある。一方、溶媒雰囲気下が１０ｖｏｌ％を超える場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり大量生産に不向きとなってしまう。
【００８２】
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、低屈折率ハードコート層となる塗膜を透明基材に形成後、乾燥を行う。この乾燥工程は、塗液の塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下の範囲内で一次乾燥工程をおこなうことが好ましい。一次乾燥温度を２０℃以上３０℃以下の範囲内とすることにより、塗膜中の低屈折率粒子が偏在して偏在層を形成するまでの時間を十分とすることができ、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
乾燥温度が３０℃を超える場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう恐れがある。一方、乾燥温度が２０℃を下回る場合にあっては、乾燥時間を長くする必要があり連続生産に不向きとなってしまう。またこれらの一次乾燥工程のみでは乾燥が不十分の場合があり、一時乾燥後、二次乾燥工程として乾燥温度５０℃以上１５０℃以下の範囲内で適度な加熱乾燥をおこなうことが好ましい。
【００８３】
また、一次乾燥工程は２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれることが好ましい。一次乾燥工程の時間が２秒に満たない場合にあっては、塗膜が急激に乾燥してしまい偏在層を形成することができなくなってしまう場合がある。また、本発明の反射防止フィルムにあってはロール・ツー・ロール方式により低屈折率ハードコート層が連続形成される。一次乾燥工程の時間が６０秒を超える場合にあっては、透明基材の搬送速度を低下させる必要や、塗膜を乾燥するための乾燥ユニットを長くする必要があり、現実的でない。
【００８４】
低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒は、沸点の高い揮発性溶媒が好ましい。好ましくは１００℃以上、より好ましくは２００℃以上である。沸点が高いほうが、混合層及び中間層の形成に重要な要素となる一次乾燥工程の時間を調整しやすいからである。
また、本発明の反射防止フィルムの製造方法にあっては、透明基材がトリアセチルセルロースフィルムの際に低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒がＮ−メチルピロリドンを含むことが好ましい。Ｎ−メチルピロリドンは沸点が高く、またトリアセチルセルロースとＮ−メチルピロリドンとの相性がとりわけ良いため、低屈折率ハードコート層形成用塗液中に含まれる溶媒がＮ−メチルピロリドンを含むことにより、偏在層と中間層を備えた本発明の反射防止フィルムを容易に製造することができる。
【００８５】
本発明の反射防止フィルム及びその製造方法についてさらに詳細に説明する。
本発明の反射防止フィルムにおける透明基材としては、種々の有機高分子からなるフィルムまたはシートを用いることができる。例えば、ディスプレイ等の光学部材に通常使用される基材が挙げられ、透明性や光の屈折率等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性などの諸物性を考慮して、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール等の有機高分子からなるものが用いられる。特に、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートが好ましい。中でも、トリアセチルセルロースにあっては、複屈折率が小さく、透明性が良好であることから液晶ディスプレイに対し好適に用いることができる。
【００８６】
なお、透明基材の厚みは２５μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にあることが好ましく、さらには、４０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい
【００８７】
さらに、これらの有機高分子に公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加することにより機能を付加させたものも使用できる。また、透明基材は上記の有機高分子から選ばれる１種または２種以上の混合物、または重合体からなるものでもよく、複数の層を積層させたものであってもよい。
【００８８】
次に、低屈折率ハードコート層の形成方法について述べる。本発明の反射防止フィルムにあっては、透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を備える低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥する工程と、前記塗膜に電離放射線を照射し低屈折率ハードコート層を形成する工程により低屈折率層として機能する偏在層を備えた低屈折率ハードコート層が形成される。
【００８９】
低屈折率粒子としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ、３ＮａＦ・ＡｌＦまたはＡｌＦ（いずれも、屈折率１．４）、または、Ｎａ３ＡｌＦ６（氷晶石、屈折率１．３３）等の低屈折材料からなる低屈折率粒子を用いることができる。また、粒子内部に空隙を有する粒子を好適に用いることができる。粒子内部に空隙を有する粒子にあっては、空隙の部分を空気の屈折率（≒１）とすることができるため、非常に低い屈折率を備える低屈折率粒子とすることができる。具体的には、内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子を用いることができる。
また、粒子内部に空隙を有する粒子は透明基材成分には分散しづらいため、低屈折率ハードコート層を構成するバインダーマトリックス形成材料が透明基材へ浸透する際に、バインダーマトリックス形成材料が透明基材成分と混じりあった部分（混合層及び中間層）から押し出される。こうして偏在層を形成することができる。
【００９０】
本発明の低屈折率ハードコート層に用いられる低屈折率粒子としては、粒径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。粒径が１００ｎｍを超える場合、レイリー散乱によって光が著しく反射され、低屈折率ハードコート層が白化して反射防止フィルムの透明性が低下する傾向にある。一方、粒径が１ｎｍ未満の場合、粒子が凝集して低屈折率ハードコート層における粒子の分散が不均になるなどの問題が生じることがある。これらの低屈折率粒子は、各々単独で用いても、材料や粒径の異なる複数種類を組み合わせて用いてもよい。
【００９１】
低屈折率ハードコート層を形成するためのバインダーマトリックス形成材料としては電離放射線硬化型材料を含む。電離放射線硬化型材料としては、アクリル系材料を好ましく用いることができる。アクリル系材料としては、多価アルコールのアクリル酸またはメタクリル酸エステルのような多官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコール及びアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。またこれらの他にも、電離放射線硬化型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００９２】
なお、本発明において「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示している。たとえば、「ウレタン（メタ）アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタアクリレート」の両方を示している。
【００９３】
単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレートなどのアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００９４】
前記２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００９５】
前記３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００９６】
アクリル系材料として多官能ウレタンアクリレートを用いることもできる。ウレタンアクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有アクリレートを反応させることによって得られる。具体的には、共栄社化学社製、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ等、日本合成化学社製、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、ＵＶ−７６５０Ｂ等、新中村化学社製、Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、ＵＡ−１００Ｈ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１５ＨＡ、ＵＡ−３２Ｐ、Ｕ−３２４Ａ等、ダイセルユーシービー社製、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０、Ｅｂｅｃｒｙｌ−１２９０Ｋ、Ｅｂｅｃｒｙｌ−５１２９等、根上工業社製、ＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＢ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳ等を挙げることができるがこの限りではない。
【００９７】
またこれらの他にも、電離放射線硬化型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。
【００９８】
また、低屈折率ハードコート層形成用塗液を紫外線により硬化させる場合にあっては、低屈折率ハードコート層形成用塗液に光重合開始剤を添加する。光重合開始剤としては、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類を用いることができる。また、光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化型材料１００重量部に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲内であることが好ましく、さらには１重量部以上７重量部以下であることが好ましい。
【００９９】
低屈折率ハードコート層形成用塗液にあっては、溶媒が加えられる。本発明の低屈折率ハードコート層形成用塗液にあっては、塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下の範囲内で透明基材を溶解または膨潤させる溶媒が用いられる。
【０１００】
透明基材としてトリアセチルセルロースフィルムを用いた際に透明基材を溶解または膨潤させる溶媒としては、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、ジオキサン、ジオキソラン、トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等の一部のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらには、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類、その他としてＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ−メチルピロリドン）、炭酸ジメチルが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
トリアセチルセルロースフィルムを溶解または膨潤させない溶媒としては、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサンなどの炭化水素類、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、ジアセトンアルコールなどの一部のケトン類などが挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０２】
また、バインダーマトリックス形成材料としては、電離放射線硬化型材料の他に熱可塑性樹脂等を加えることもできる。熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等を使用できる。熱可塑性樹脂を加えることにより、製造されるフィルムのカールを抑制することができる。
【０１０３】
また、低屈折率ハードコート層形成溶塗液に含まれる電子電導型の導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンサルファイド、ポリ（１，６−ヘプタジイン）、ポリビフェニレン（ポリパラフェニレン）、ポリパラフィニレンスルフィド、ポリフェニルアセチレン、ポリ（２，５−チエニレン）及びこれらの誘導体から選ばれる１種または２種以上の混合物を用いることができる。
【０１０４】
また、低屈折率ハードコート層形成用塗液には添加剤として、表面調整剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤等を加えることもできる。
【０１０５】
以上のような材料を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液は透明基材上に塗布され、塗膜を形成する。低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に塗布するための方法としては、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター、ディップコーターを用いた塗布方法を用いることができる。
【０１０６】
次に、透明基材上に形成された低屈折率ハードコート層となる塗膜は乾燥工程により、塗膜中の溶媒が除去される。このとき乾燥手段としては、加熱、送風、熱風等を用いることができる。
【０１０７】
低屈折率ハードコート層形成用塗液を透明基材上に塗布することにより得られる塗膜に対し、電離放射線を照射することにより、低屈折率ハードコート層が形成される。電離放射線としては、紫外線、電子線を用いることができる。紫外線硬化の場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源が利用できる。また、電子線硬化の場合はコックロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される電子線が利用できる。電子線は、５０〜１０００ＫｅＶのエネルギーを有するのが好ましい。１００〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線がより好ましい。
【０１０８】
本発明の低屈折率ハードコート層はロール・ツー・ロール方式により連続形成される。ウェブ状の透明基材を塗布装置の巻き出し部から巻き取り部まで連続走行させ、このとき、透明基材を塗布ユニット、乾燥ユニット、電離放射線照射ユニットを通過させることにより、透明基材上に低屈折率ハードコート層が連続形成される。
【実施例】
【０１０９】
（実施例１）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールとジアセトンアルコールを重量比で６：２：２で混合した混合溶媒５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、２〜５ｖｏｌ％の溶剤雰囲気下の半密閉空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は４秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１０】
（実施例２）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）２．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．９重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）１４．７重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）４．９重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部と、導電性ポリマーＢａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００（固形分３％）１６．７重量部と、変性シリコーンオイルＴＳＦ４４（ＧＥ東芝シリコーン製）０．５重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールとジアセトンアルコールを重量比で６：２：２で混合した混合溶媒５６．６重量部を用意し、これらを混合することにより固形分２６ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は３秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１１】
（実施例３）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）微粒子分散液（一次粒子径２０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとＮ−メチルピロリドンとジアセトンアルコールを重量比で５：２：３で混合した混合溶媒５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は２５秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１２】
（比較例１）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜ハードコート層の形成＞
電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１０重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）３０重量部、ウレタンアクリレート（共栄社化学株式会社製ＵＡ−３０６Ｔ）１０重量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバジャパン株式会社製（光重合開始剤）２．５重量部、溶媒としてメチルエチルケトン２５重量部、酢酸ブチル２５重量部を混合したハードコート層形成用塗液を用いた。得られたハードコート層形成用塗液をトリアセチルセルロースフィルム上にワイヤーバーコーターにより塗布した。ハードコート層形成用塗液を塗布したトリアセチルセルロースフィルムをオーブンで８０℃１分乾燥をおこない、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍのハードコート層を形成した。
＜帯電防止層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランを原料とし、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、テトラエトキシシランの重合体を含む溶液を得た。この溶液に一次粒子径が８ｎｍのアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）微粒子を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中にテトラエトキシシランの重合体２．５重量部、アンチモンドープ酸化スズ微粒子２．５重量部を含む帯電防止層形成用塗液を得た。得られた帯電防止層形成用塗液をアルカリ処理したハードコート層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるように帯電防止層を形成した。
＜低屈折率層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランと１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシランをｍｏｌ比で９５：５となるように混合したものを用い、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、有機ケイ素化合物の重合体を含む溶液を得た。この溶液に内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０重量％）を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中に有機ケイ素化合物２．０重量部、低屈折率シリカ微粒子２．０重量部を含む低屈折率層形成用塗液を得た。得られた低屈折率層形成用塗液を帯電防止層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃で１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるような低屈折率層を形成した。
以上により、透明基材、ハードコート層、帯電防止層、低屈折率層を順に備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１３】
（比較例２）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜帯電防止ハードコート層の形成＞
導電性粒子としてアンチモンドープ酸化スズ粒子分散液（ＡＴＯ／平均粒子径８ｎｍ／固形分比３０重量％／分散媒イソプロピルアルコール）３３．３重量部を用意し、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート８．３重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２５重量部、ウレタンアクリレート（共栄社化学株式会社製ＵＡ−３０６Ｔ）８．３重量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバジャパン株式会社製（光重合開始剤）２．１重量部、溶媒としてトルエン２３重量部を混合した帯電防止ハードコート層形成用塗液を用いた。得られた帯電防止ハードコート層形成用塗液をトリアセチルセルロースフィルム上にワイヤーバーコーターにより塗布した。帯電防止ハードコート層形成用塗液を塗布したトリアセチルセルロースフィルムをオーブンで８０℃１分乾燥をおこない、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの帯電防止ハードコート層を形成した。
＜低屈折率層の形成＞
有機ケイ素化合物としてテトラエトキシシランと１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシランをｍｏｌ比で９５：５となるように混合したものを用い、これにイソプロピルアルコール、０．１Ｎ塩酸を加え、加水分解させることより、有機ケイ素化合物の重合体を含む溶液を得た。この溶液に内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０重量％）を混合し、イソプロピルアルコールを加え、塗液１００重量部中に有機ケイ素化合物２．０重量部、低屈折率シリカ微粒子２．０重量部含む低屈折率層形成用塗液を得た。得られた低屈折率層形成用塗液を帯電防止ハードコート層上にワイヤーバーコーターに塗布し、オーブンで１２０℃で１分間加熱乾燥をおこない、光学膜厚（ｎｄ）が可視光波長の１／４となるような低屈折率層を形成した。
以上により、透明基材上に帯電防止ハードコート層、低屈折率層を順に備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１４】
（比較例３）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）６．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）７．８重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）２３．３重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）７．８重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）２．０重量部を用意し、溶媒としてトルエン５５．２重量部を用意し、これらを混合することにより固形分４０ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、２〜５ｖｏｌ％の溶剤雰囲気下の半密閉空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は４秒であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１５】
（比較例４）
＜透明基材＞
透明基材として、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（屈折率１．４９）を用意した。
＜低屈折率ハードコート層の形成＞
内部に空隙を有する低屈折率シリカ微粒子分散液（一次粒子径３０ｎｍ／固形分２０ｗｔ％／イソプロピルアルコール分散）５．０重量部と、電離放射線硬化型材料としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）４．７重量部とペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＡ）１４．１重量部とウレタンアクリレートＵＡ−３０６Ｔ（共栄社化学社製）４．７重量部を用意し、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバ・ジャパン社製）１．５重量部を用意し、溶媒としてメチルエチルケトンとイソプロピルアルコールを重量比で３：７で混合した混合溶媒６９．０重量部を用意し、これらを混合することにより固形分２５ｗｔ％の低屈折率ハードコート層形成用塗液を得た。
得られた塗液を透明基材上にワイヤーバーコーターにより塗布し、塗膜を形成し、溶剤濃度が０．１ｖｏｌ％以下の開放空間にて３０秒２５℃で室温乾燥をおこなった（一次乾燥）。室温乾燥工程で透明基材上の塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間は２秒未満であった。室温乾燥後、オーブンで８０℃１分乾燥をおこない（二次乾燥）、乾燥後、コンベア式紫外線硬化装置で露光量４００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射をおこなうことにより透明基材上に厚さ５μｍの低屈折率ハードコート層を形成した。
以上により、透明基材上に低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムを作製した。
【０１１６】
得られた反射防止フィルムについて、以下の測定・評価をおこなった。
【０１１７】
・分光反射率の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層形成面と反対側の面を黒色艶消しスプレーにより黒色に塗布した。スプレー塗布後、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用い、Ｃ光源、２度視野の条件下で、低屈折率ハードコート層形成面について入射角５°における分光反射率を測定した。そして、得られた分光反射率曲線から光学シミュレーション法により、低屈折率ハードコート層中の偏在層の有無、偏在層の光学膜厚、偏在層の屈折率、中間層の屈折率を求めた。また、得られた分光反射率曲線から混合層の存在の確認をおこなった。また、（比較例１）にあっては帯電防止層の屈折率、光学膜厚、低屈折率層の屈折率、光学膜厚を求めた。
・混合層の確認
（実施例１）〜（実施例３）で得られた反射防止フィルムについて、ミクロトームによる断面出しをおこなった。得られた断面について透明基材との境界を観察し、不明りょうである（混合層が形成されている）ことを確認した。さらに混合層の断面プロファイルが０．５μｍ以上であることを確認した。
【０１１８】
（表１）に、分光反射率から得られた低屈折率ハードコート層中の偏在層と混合層の有無、中間層の屈折率、偏在層の屈折率、偏在層の光学膜厚を示す。なお、（比較例１）にあってはハードコート層の屈折率を、（比較例２）にあっては帯電防止ハードコート層の屈折率を中間層の屈折率の箇所に記載した。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
また、低屈折率ハードコート層に占める低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）、低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量（ｇ／ｍ２）、低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる溶媒の割合（ｗｔ％）及び当該塗液に含まれる全溶媒中に占める透明基材を溶解または膨潤させる溶媒の割合（ｗｔ％）をそれぞれ「低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）」、「単位面積あたりの含有量（ｇ／ｍ２）」、「塗液に含まれる溶媒の割合（ｗｔ％）」、「塗液に含まれる全溶媒に占める溶解／膨潤溶媒の割合（ｗｔ％）」として、（表２）にまとめた。比較例１及び比較例２については、低屈折率粒子の含有率（ｗｔ％）欄にそれぞれ導電性粒子（帯電防止（ＨＣ）層）と低屈折率粒子（低屈折率層）の含有率を記載した。「単位面積あたりの含有量（ｇ／ｍ２）」は、低屈折率ハードコート層の比重を１．２として算出した値である。
【０１２１】
【表２】
【０１２２】
・視感平均反射率、反射色相の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層形成面と反対側の面を黒色艶消しスプレーにより黒色に塗布した。塗布後、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用い測定した低屈折率ハードコート層形成面についてＣ光源、２度視野の条件下での入射角５°における分光反射率から平均視感反射率（Ｙ％）、反射色相（ａ＊、ｂ＊）を算出した。また、比視感度は明所視標準比視感度を用いた。
【０１２３】
・ヘイズ（Ｈ）、平行光線透過率の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムについて、写像性測定器（日本電色工業製、ＮＤＨ−２０００）を使用してヘイズ（Ｈ）、平行光線透過率を測定した。
【０１２４】
・表面抵抗の測定
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムの低屈折率層表面についてＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して高抵抗抵抗率計（株式会社ダイアインスツルメンツ製ハイレスターＭＣＰ−ＨＴ２６０）にて測定をおこなった。
【０１２５】
・色ムラ、干渉縞の確認
実施例及び比較例で得られた反射防止フィルムについて、低屈折率層表面に蛍光灯を映りこませて、反射光を確認することにより色ムラの確認、干渉ムラの確認をおこなった。
【０１２６】
（表３）に得られた反射防止フィルムの視感平均反射率、平行光線透過率、ヘイズ、反射色相、表面抵抗、中間層のバインダーマトリックス成分の含有割合の測定結果を示す。また、色ムラ、干渉縞の評価結果を示す。なお、（比較例２）、（比較例３）については、干渉縞の度合いが強く、色ムラの発生の確認についてはおこなわなかった。
【０１２７】
【表３】
【０１２８】
比較例１はハードコート層と帯電防止層と低屈折率層を別々に形成した例であるが、この例ではハードコート層と帯電防止層と低屈折率層との膜厚のばらつきに起因する色ムラが発生してしまった。
比較例２及び比較例３は帯電防止ハードコート層形成用塗液が、透明基材を溶解又は膨潤させる溶媒を含まない例である。また、比較例２は、導電性粒子を含む帯電防止ハードコート層と、低屈折率粒子を含む低屈折率層を順次形成した例である。比較例２では表面抵抗は十分であったが、多量の導電性粒子の添加によって平行光線透過率の著しい低下が見られ、ヘイズも大きい傾向がみられた。比較例３では低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒中に占める透明基材を溶解または膨潤させる溶媒の割合（ｗｔ％）が不十分で、混合層及び偏在層が形成されなかった。従って、基材との屈折率差に起因する干渉縞が発生してしまった。また、十分な反射防止性能を備えるものとすることができなかった。
比較例４は混合層及び偏在層は形成されたが、偏在層の形成が不十分で適切な厚みではなかったため、干渉縞が発生してしまった。
【０１２９】
これに対し、（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、製造コストが低く、また、光学特性に優れた反射防止フィルムを提供することができた。（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、低屈折率層を別途設ける場合（比較例１、比較例２）と比較して、製造コストを抑えることができた。また、（実施例）で得られた反射防止フィルムにあっては、偏在層を低屈折率層として機能させることにより光学特性を向上させることができ、具体的には反射防止性能に優れ、緩衝縞、色ムラがなく、反射色相の小さい反射防止フィルムとすることができた。特に（実施例２）で得られた反射防止フィルムにあっては、十分な帯電防止性能を備えるとともに、干渉縞、色ムラの発生もなく、優れた光学特性を備えるものとすることができた。また、本発明の反射防止フィルムにあっては平行光線透過率が高く、ヘイズが低い。したがって、本発明の反射防止フィルムにあってはディスプレイのコントラストを低下することなく反射防止性能を発揮することができ、ディスプレイ表面に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 反射防止フィルム
１１ 第１の透明基材
１２ 低屈折率ハードコート層
１２ａ 混合層
１２ｂ 中間層
１２ｃ 偏在層
２ 偏光板
２２ 第２の透明基材
２３ 偏光層
３ 液晶セル
４ 第２の偏光板
４１ 第３の透明基材
４２ 第４の透明基材
４３ 第２の偏光層
５ バックライトユニット
Ａ 反射防止フィルム表面
１００ 変化が急なためピークが検出される（光学的に分離可能）
２００ 勾配をもって変化するため検出されない（光学的に分離不可能）
３００ 勾配が急であるため薄いピークが検出される（光学的に分離可能）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、
前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、
前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、
前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、
前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、
前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項２】
前記偏在層の光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲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。
【請求項３】
前記低屈折率ハードコート層中の前記低屈折率粒子の含有率は０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射防止フィルム。
【請求項４】
前記混合層と前記偏在層との間に前記バインダーマトリックス成分と前記透明基材成分からなり光学的に分離していない中間層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項５】
前記中間層は前記バインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上含むことを特徴とする請求項４記載の反射防止フィルム。
【請求項６】
前記混合層の厚みは０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項７】
前記偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項８】
前記低屈折率ハードコート層が電子伝導型の導電性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項９】
前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の反射防止フィルムと、当該反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層非形成面に偏光層、第２の透明基材を順に備えることを特徴とする偏光板。
【請求項１１】
請求項１０記載の偏光板、液晶セル、第２の偏光板、バックライトユニットをこの順に備えることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムの製造方法であって、
前記透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を乾燥する工程と、
前記塗膜に電離放射線を照射し、低屈折率ハードコート層を形成する工程を順に備え、且つ、
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下は前記透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であり、且つ、
前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、
前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、
前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲であり、且つ、
前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記塗膜を乾燥する工程は、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液を前記透明基材に塗布し塗膜を形成後、当該塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内であることを特徴とする請求項１２記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒を５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合で含むことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記塗膜を乾燥する工程は、溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなわれることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１６】
前記塗膜を乾燥する工程は、塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下でおこなわれる一次乾燥工程と、一次乾燥工程後に乾燥温度５０℃以上１５０℃以下でおこなわれる二次乾燥工程の二段階を含むことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１７】
前記第一次乾燥工程が２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれることを特徴とする請求項１６記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１８】
前記透明基材はトリアセチルセルロースフィルムであり、且つ、
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒としてＮ−メチルピロリドンを含むことを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１】
透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムであって、
前記低屈折率ハードコート層は電離放射線硬化型材料を硬化して形成されるバインダーマトリックスと低屈折率粒子からなり、
前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、
前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、
前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲内であり、且つ、
前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする反射防止フィルム。
【請求項２】
前記偏在層の光学膜厚が１１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲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。
【請求項３】
前記低屈折率ハードコート層中の前記低屈折率粒子の含有率は０．５ｗｔ％以上５ｗｔ％未満であり、且つ、前記低屈折率ハードコート層中の単位面積あたりの低屈折率粒子の含有量は０．０５ｇ／ｍ２以上０．５ｇ／ｍ２以下の範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の反射防止フィルム。
【請求項４】
前記混合層と前記偏在層との間に前記バインダーマトリックス成分と前記透明基材成分からなり光学的に分離していない中間層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項５】
前記中間層は前記バインダーマトリックスを９５ｗｔ％以上含むことを特徴とする請求項４記載の反射防止フィルム。
【請求項６】
前記混合層の厚みは０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項７】
前記偏在層側の反射防止フィルム表面での視感平均反射率が０．５％以上２．０％以下の範囲内であり、且つ、前記偏在層側の反射防止フィルム表面でのＬ＊ａ＊ｂ＊色度系における反射色相が０．００≦ａ＊≦３．００且つ−３．００≦ｂ＊≦３．００を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項８】
前記低屈折率ハードコート層が電子伝導型の導電性ポリマーを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項９】
前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の反射防止フィルム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の反射防止フィルムと、当該反射防止フィルムの低屈折率ハードコート層非形成面に偏光層、第２の透明基材を順に備えることを特徴とする偏光板。
【請求項１１】
請求項１０記載の偏光板、液晶セル、第２の偏光板、バックライトユニットをこの順に備えることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
透明基材の少なくとも一方の面に、少なくとも低屈折率ハードコート層を備える反射防止フィルムの製造方法であって、
前記透明基材上に電離放射線硬化型材料を含むバインダーマトリックス形成材料と低屈折率粒子と溶媒を含む低屈折率ハードコート層形成用塗液を塗布し塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を乾燥する工程と、
前記塗膜に電離放射線を照射し、低屈折率ハードコート層を形成する工程を順に備え、且つ、
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液に含まれる全溶媒のうち３０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下は前記透明基材を溶解または膨潤させる溶媒であり、且つ、
前記低屈折率ハードコート層は前記透明基材と前記バインダーマトリックスが勾配をもって混じりあった混合層と、前記バインダーマトリックスと前記低屈折率粒子を含む偏在層を備え、
前記混合層は光学的に分離しておらず、前記偏在層は光学的に分離しており、且つ、
前記偏在層の屈折率が１．２９以上１．４３以下の範囲であり、且つ、
前記偏在層の光学膜厚が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記塗膜を乾燥する工程は、前記低屈折率ハードコート層形成用塗液を前記透明基材に塗布し塗膜を形成後、当該塗膜中に含まれる溶媒が１０ｗｔ％以下となるまでの時間が２秒以上６０秒以下の範囲内であることを特徴とする請求項１２記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒を５５ｗｔ％以上８５ｗｔ％以下の割合で含むことを特徴とする請求項１２または請求項１３記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記塗膜を乾燥する工程は、溶媒濃度０．２ｖｏｌ％以上１０ｖｏｌ％以下の溶媒雰囲気下でおこなわれることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１６】
前記塗膜を乾燥する工程は、塗布直後に乾燥温度２０℃以上３０℃以下でおこなわれる一次乾燥工程と、一次乾燥工程後に乾燥温度５０℃以上１５０℃以下でおこなわれる二次乾燥工程の二段階を含むことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１７】
前記第一次乾燥工程が２秒以上６０秒以下の範囲内でおこなわれることを特徴とする請求項１６記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項１８】
前記透明基材はトリアセチルセルロースフィルムであり、且つ、
前記低屈折率ハードコート層形成用塗液は溶媒としてＮ−メチルピロリドンを含むことを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれかに記載の反射防止フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２３７６４８（Ｐ２０１０−２３７６４８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９１２（Ｐ２０１０−１１９１２）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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