説明

帯電防止反射防止フィルム及び帯電防止反射防止フィルムを有する偏光板並びにディスプレイ

【課題】4級アンモニウム塩導電性モノマーもしくはその重合体を含有したハードコート層と、前記ハードコート層上に低屈折率剤として無機多孔質微粒子を含有した反射防止層を備えた帯電防止反射防止フィルムの、ハードコート層表面に配向したイオン性基の影響により、無機多孔質微粒子などの中空微粒子が塗布段階で凝集し、反射防止層が白濁してしまう問題、また、反射防止層表面での耐擦傷性が著しく低下してしまう問題を改善すること。
【解決手段】4級アンモニウム塩導電性モノマー起因であるハロゲン元素含有率を1〜5atom%の範囲にすることで、無機多孔質微粒子などの中空微粒子が塗布段階で凝集することを抑制し、かつ良好な導電性を有する帯電防止反射防止フィルムを作成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、帯電防止反射防止フィルム及び帯電防止反射防止フィルムを有する偏光板並びにディスプレイに関する。特に、良好な導電性及び高い透過率を有し、例えば、LCD、PDP、CRT、プロジェクションディスプレイ、ELディスプレイ等の表示画面に適用される帯電防止反射防止フィルム及び帯電防止反射防止フィルムを有する偏光板並びにディスプレイに関する。
【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、基材上に金属酸化物等の透明薄膜からなる多層膜(反射防止膜)を形成することで得られる。これらの多層膜は、化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法により形成することが可能だが、真空蒸着法による形成方法は生産性が低く、大量生産に適していないという問題を抱えている。一方、多層膜の形成方法として、大面積化、連続生産、低コスト化が可能であるウェットコーティング法による反射防止膜の生産が注目されている。
【0004】
また、これらの反射防止機能を有する多層膜は、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、一般にアクリル多官能化合物の重合体からなるハードコート層を設け、その上に反射防止多層膜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樹脂の特性により、高い表面硬度、光沢性、透明性、耐擦傷性を有するが、絶縁性が高いため帯電しやすく、ハードコート層を設けた製品表面への埃等の付着による汚れや、ディスプレイ製造工程において、帯電することにより障害が発生するといった問題を抱えていた。
【0005】
そこで、特許文献1には、帯電防止機能を付与するため、ハードコート層に導電剤を練りこむ技術が開示されている。また、特許文献2には、基材とハードコート層の間に、帯電防止層を設ける技術が開示され、特許文献3には、ハードコート層と反射防止層の間に帯電防止層を設ける技術が開示されている。
【0006】
また、一般的に帯電防止機能付与のために使われる導電剤は、イオン伝導機構を有する4級アンモニウム塩系導電性モノマー、あるいは電子伝導機構を有する導電性微粒子、もしくはπ共役系導電性高分子が用いられている。特に、導電剤としてイオン伝導機構を有する4級アンモニウム塩系導電性モノマーを用いた場合、基材及び帯電防止層の透過率を損なうことなく導電性の発現が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平11−92750号公報
【特許文献2】特開2007−292883号公報
【特許文献3】特開2008−003122号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1のように、生産性を損なうことなく帯電防止機能を付与させるため、ハードコート層に導電剤を練りこむことは有効であるが、導電剤として電子伝導機構を有する導電性微粒子およびπ共役系導電性高分子を用いた場合、これらの材料に着色があるために、ハードコート層にも着色が発生してしまい、透過率が減少する問題が発生してしまう。また、特許文献2及び3に記載の技術は、帯電防止層をハードコート層と別途設ける方法である。帯電防止層をハードコート層と別途設けると反射防止フィルムとして積層するべき層が増えることになってしまうため、生産プロセスが煩雑となり、生産性の低下を招いてしまう恐れがある。
【0009】
また、導電剤としてイオン伝導機構を有する4級アンモニウム塩系導電性モノマーを用いた場合、イオン導電機構による帯電防止性能の発現には、膜表面に4級アンモニウム塩系導電性モノマーに起因するイオン性基が配向している必要があり、このため、4級アンモニウム塩系導電性モノマーの含有量および配向の程度により導電性が変化してしまうことがある。
【0010】
一方、反射防止層には一般的に、反射防止性能を高めるため低屈折率剤が添加される。低屈折率剤の種類は特に限定されるものではないが、フッ素含有樹脂、空気を含有することのできる多孔質膜、多孔質材料を核とする中空ポリマー等が挙げられる。これらの中でも、低屈折率層の光線透過率を低下させずに屈折率を下げることができることから、無機多孔質微粒子などの粒径10〜100nmの中空微粒子を添加することが一般的である。
【0011】
しかしながら、前述の4級アンモニウム塩系導電性モノマーを用いた帯電防止ハードコート層に無機多孔質微粒子などの中空微粒子を添加した反射防止層をウェットコーティング法により積層する場合、ハードコート層表面に配向したイオン性基の影響により、無機多孔質微粒子などの中空微粒子が塗布段階で凝集し、反射防止層が白濁してしまう問題、また、反射防止層表面での耐擦傷性が著しく低下してしまう問題が発生する。
【0012】
本発明は上記の問題点に鑑み、生産プロセスが煩雑になることがなく、4級アンモニウム塩系導電性モノマーの含有量および配向の程度による導電性の変化を抑制し、ハードコート層表面に配向したイオン性基による無機多孔質微粒子等の凝集によって生じる反射防止層の白濁や反射防止層表面での耐擦傷性の低下を防止できる帯電防止反射防止フィルム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】
【0013】
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、基材と、前記基材上に4級アンモニウム塩導電性モノマーもしくはその重合体を含有したハードコート層と、前記ハードコート層上に低屈折率剤として無機多孔質微粒子を含有した反射防止層とを備えた帯電防止反射防止フィルムであって、ハードコート層表面のハロゲン元素含有率が1〜5atom%であることを特徴とする帯電防止反射防止フィルムである。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は、全光線透過率が94%以上、ヘイズが0.3%以下であり、かつ表面抵抗値が1×1010(Ω/cm)以下であることを特徴とする請求項1に記載の帯電防止反射防止フィルムである。
【0015】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の帯電防止反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板である。
【0016】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の帯電防止反射防止フィルムを有することを特徴とするディスプレイである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、4級アンモニウム塩系導電性モノマーの含有量および配向の程度による導電性が変化してしまう問題、ハードコート層表面に配向したイオン性基の影響により、無機多孔質微粒子などの中空微粒子が塗布段階で凝集し、反射防止層が白濁してしまう問題、また、反射防止層表面での耐擦傷性が著しく低下してしまう問題を改善した帯電防止反射防止フィルム及び帯電防止反射防止フィルムを有する偏光板並びにディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルムを示す概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルムを有する偏光板を示す概略断面図である。
【図3】(a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルムを有する透過型液晶ディスプレイを示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
【0020】
図1は、本発明の実施の形態に係る帯電防止反射防止フィルム10を示す概略断面図である。図1に示すように、本発明の実施の形態に係る帯電防止反射防止フィルム10は、基材11、基材11上に形成されたハードコート層12、ハードコート層上に形成された反射防止層13を備えている。ハードコート層12中には、4級アンモニウム塩系導電性モノマーもしくはその重合体を有する。反射防止層13中には、低屈折率剤として無機多孔質微粒子を有する。本発明の実施の形態に係るハードコート層12を用いることにより、帯電防止層を別途積層させることなく、帯電防止ハードコートフィルム10を形成することができる。
【0021】
本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10の基材11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11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。上述した基材11の中でも特に、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。さらに、これらの有機高分子に添加剤、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を用いることができる。
【0022】
本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10のハードコート層12には、ハードコート材料を含有している。ハードコート材料は、基材11上に形成されるものであり、紫外線硬化型材料、電子線硬化型材料等の電離放射線硬化型材料を用いることができる。紫外線硬化型材料または電子線硬化型材料としては、ハードコート層12の表面及び反射防止層13の表面の改質を目的として、スチールウールラビング試験による耐擦傷性、鉛筆引っかき試験による表面硬度、粘着テープ剥離試験による密着性、最小曲げ試験によるクラック性等の諸特性について、要求されるスペックを満足させるように樹脂を選択して使用することができる。
【0023】
電離放射線硬化型材料として用いられる光重合性ポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系等のプレポリマーが挙げられる。これらの光重合性ポリマーは1種を用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0024】
電離放射線硬化型材料として用いられる光重合性モノマーとしては、例えばポリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(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、ジエチレングリコール(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ヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。特に本発明の実施の形態においては、ハードコート層12は、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する多官能性モノマーを主成分とする重合体からなることが好ましい。
【0025】
また、ハードコート材料には必要に応じて光重合開始剤が加えられる。光重合開始剤としては、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、チオキサントン類等を用いても良い。
【0026】
本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10のハードコート層10に含有される4級アンモニウム導電性モノマーとしては、4級アンモニウムカチオンを含む(メタ)アクリルモノマーもしくはその重合体を例示することができる。
【0027】
なお、本発明の実施の形態において「(メタ)アクリルモノマー」とは「アクリルモノマー」と「メタクリルモノマー」の両方を示している。
【0028】
4級アンモニウムカチオンを含む(メタ)アクリルモノマーとしては、下記(化1)を
挙げることができる。
【0029】
【化1】

【0030】
このときXとしては、Cl、Br、I、F、等のハロゲン化物イオンを挙げることができる
【0031】
また、R、R、R、Rは水素基又は有機基から選択されるものであり、R、R、R、Rのうち少なくとも1つは(メタ)アクリル基を含む。また、R、R、R、Rは互いに環状に結合していてもよい。
【0032】
4級アンモニウムカチオンを含む(メタ)アクリルモノマーの含有量は、電離放射線硬化型材料に対し、5〜30%であることが好ましい。さらに好ましくは7〜20%である。
【0033】
ハードコート層12の形成用塗液には、表面硬度の向上を目的としてさらに4級アンモニウムカチオンを持たない(メタ)アクリルモノマーもしくはその重合体を加えることができる。
【0034】
4級アンモニウムカチオンを持たない(メタ)アクリルモノマーとしては、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)アクリレートや、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を用いることができる。
【0035】
このとき、ハードコート層12の形成用塗液には、必要に応じて、溶媒が加えられる。溶媒を加えることにより、塗工適性を向上させることができる。溶媒としては、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、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、アニソール及びフェネトール等のエーテル類、また、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、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、メチルシクロヘキサノン、及びメチルシクロヘキサノン等のケトン類、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、プロピオン酸エチル、酢酸n−ペンチル、及び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、エチルセロソルブ、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、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類、水等の中から塗工適正等を考慮して適宜選択される。
【0036】
ハードコート層12の形成用塗液にあっては、基材11上に塗布し、形成される塗膜においてハジキ、ムラといった塗膜欠陥の発生を防止するために、表面調整剤と呼ばれる添加剤を加えても良い。表面調整剤は、その働きに応じて、レベリング剤、消泡剤、界面張力調整剤、表面張力調整剤とも呼ばれるが、いずれも形成される塗膜の表面張力を低下させる働きを備える。
【0037】
また、ハードコート層12の形成用塗液においては、塗液中に先に述べた表面調整剤のほかにも、他の添加剤を加えても良い。機能性添加剤としては、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、密着性向上剤、硬化剤などを用いることができる。
【0038】
上述した材料を調整して得られるハードコート層12の形成用塗液を湿式成膜法により基材11上に塗布し、塗膜を形成し、ハードコート層12を形成することができる。電離放射線硬化型材料を用いた場合にあっては、必要に応じて塗膜の乾燥を行ったあとに、電離放射線である紫外線もしくは電子線を照射することにより、ハードコート層12が形成される。また、バインダマトリックス形成材料として熱乾燥型材料を用いた場合にあっては、乾燥、加熱等によりハードコート層12が形成される。
【0039】
このとき、湿式成膜法としては、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。
【0040】
本発明は、基材11上に形成したハードコート層12表面のハロゲン元素含有率が1〜5atom%であることが好ましい。ここで、ハードコート層12表面のハロゲン元素含有率とは、ハードコート層と反射防止層の界面上に存在するハロゲン元素の存在割合である。ハロゲン元素含有率が1atom%より小さい場合、帯電防止性能が発言しないので好ましくない。一方、ハロゲン元素含有率が5atom%より大きい場合、無機多孔質微粒子などの中空粒子が塗布段階で凝集し、反射防止層が白濁してしまう、もしくは、反射防止表面での耐擦傷性が著しく低下してしまうため好ましくない。
【0041】
ハードコート層12表面のハロゲン元素含有率は、X線電子分光測定装置で測定することができる。アルゴンエッチングにより反射防止層をエッチングし、ハードコート表面のハロゲン元素含有率を測定することができる。
【0042】
反射防止層13として、低屈折率粒子とバインダマトリックス形成材料とを含む低屈折率層の形成塗液をハードコート層12の表面に塗布し、湿式成膜法を用いる場合について述べる。このとき反射防止層13である低屈折率層の単層の膜厚(d)は、その膜厚(d)に低屈折率層の屈折率(n)をかけることによって得られる光学膜厚(nd)が可視光の波長の1/4と等しくなるように設計される。低屈折率層としてはバインダマトリックス中に低屈折粒子を分散させたものを用いることができる。ここで、反射防止層13を低屈折率層という場合がある。
【0043】
低屈折粒子としては、LiF、MgF、3NaF・AlFまたはAlF(いずれも、屈折率1.4)、または、NaAlF(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が、よりよい反射防止性能(低屈折率)を得るためには、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、多孔質シリカ粒子、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。
【0044】
低屈折率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。さらに好ましくは、粒径が30nm以上70nm以下である。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、粒子の凝集による低屈折率層における粒子の不均一性等の問題が生じる。
【0045】
低屈折率粒子の含有量は、バインダマトリックスに対し、10〜80wt%であることが好ましい。さらに好ましくは30〜70%である。
【0046】
バインダマトリックス形成材料としては、ケイ素アルコキシドの加水分解物を用いることができる。さらには、一般式(1)、RSi(OR)4−x(但し、式中Rはアルキル基を示し、xは0≦x≦3を満たす整数である。)で示されるケイ素アルコキシドの加水分解物を用いることができる。
【0047】
一般式(1)で表されるケイ素アルコキシドとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−プロキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等を用いることができる。ケイ素アルコキシドの加水分解物は、一般式(1)で示される金属アルコキシドを原料として得られるものであればよく、例えば塩酸にて加水分解することで得られるものである。
【0048】
さらには、低屈折率層のバインダマトリックス形成材料としては、一般式(1)で表されるケイ素アルコキシドに、一般式(2)、R´Si(OR)4−z(但し、式中R´はアルキル基、フルオロアルキル基又はフルオロアルキレンオキサイド基を有する非反応性官能基を示し、zは1≦z≦3を満たす整数である。)で示されるケイ素アルコキシドの加水分解物をさらに含有することにより帯電防止ハードコートフィルム10の低屈折率層(反射防止層13)の表面に防汚性を付与することができ、さらに、低屈折率層の屈折率をさらに低下することができる。
【0049】
一般式(2)で示されるケイ素アルコキシドとしては、例えば、オクタデシルトリメトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0050】
また、バインダマトリックス形成材料として、電離放射線硬化型材料を用いることもできる。電離放射線硬化型材料としては、ハードコート材料として例示した光重合性ポリマー、光重合性モノマーを使用でき、多官能ウレタンアクリレート等の多官能アクリレート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。
【0051】
なお、低屈折率層の形成溶塗液には、必要に応じて、溶媒や各種添加剤を加えることができる。溶媒としては、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、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、アニソール及びフェネトール等のエーテル類、また、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、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、メチルシクロヘキサノン、及びメチルシクロヘキサノン等のケトン類、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、プロピオン酸エチル、酢酸n−ペンチル、及び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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、水等の中から塗工適正等を考慮して適宜選択される。また、塗液には添加剤として、表面調整剤、レベリング剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、光増感剤等を加えることもできる。
【0052】
また、バインダマトリックス形成材料として電離放射線硬化型材料を用い、紫外線を照射することにより低屈折率層を形成する場合には、塗液に光重合開始剤が加えられる。光重合開始剤としては、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、チオキサントン類等が挙げられる。
【0053】
以上の材料を調整して得られる低屈折率層の形成用塗液を湿式成膜法によりハードコート層12上に塗布し、塗膜を形成し、低屈折率層(反射防止層13)を形成することができる。バインダマトリックス形成材料として電離放射線硬化型材料を用いた場合にあっては、必要に応じて塗膜の乾燥を行ったあとに、電離放射線である紫外線もしくは電子線を照射することにより、低屈折率層が形成される。また、バインダマトリックス形成材料として金属アルコキシドを用いた場合には、乾燥、加熱等により低屈折率層が形成される。
【0054】
このとき、湿式成膜法としては、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。
【0055】
本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10は、ディスプレイ表面に好適に用いることができる。ディスプレイとしてはLCD、PDP、CRT、プロジェクションディスプレイ、ELディスプレイ等を挙げることができる。また、ディスプレイ内部に用いることもできる。以下、本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10を液晶ディスプレイの部材として用いる場合について説明する。
【0056】
図2は、本発明の実施の形態に係る帯電防止反射防止フィルム10を有する偏光板20を示す概略断面図である。本発明の実施の形態に係る偏光板20は、基材11のハードコート層12の形成面と反対側の面に偏光層22と基材21を順に備えている。本発明の実施の形態に係る偏光板20は、偏光層22が2枚の基材11及び21で狭持された構造をとる。本発明の実施の形態に係る帯電防止反射防止フィルム10を用いて偏光板20を形成することにより高い透過率を維持して良好な帯電防止性能を有する偏光板を得ることができる。
【0057】
図3(a)及び(b)は、本発明の実施の形態に係る帯電防止ハードコートフィルム10を有する透過型液晶ディスプレイ60及び70を示す概略断面図である。図3(a)に示す透過型液晶ディスプレイ60においては、バックライトユニット50、偏光板40、液晶セル30、偏光板20、帯電防止ハードコートフィルム10を順に備えている。このとき、帯電防止ハードコートフィルム10の反射防止層13の形成面側が観察側すなわちディスプレイ表面となる。
【0058】
バックライトユニット50は、光源と光拡散板を備える。液晶セル30は、一方の基材に電極を備え、もう一方の基材に電極及びカラーフィルタを備えている。つまり、両電極間に液晶が封入された構造となっている。液晶セル30を挟むように設けられる偏光板20及び40にあっては、基材21、23、41、43間に偏光層22、42を挟持した構造となっている。
【0059】
図3(a)に示す透過型液晶ディスプレイ60は、帯電防止反射防止フィルム10の基材11と偏光板20の基材21及び23を別々に備える透過型液晶ディスプレイ60となっている。一方、図3(b)に示す透過型液晶ディスプレイ70は、図2に示す偏光板20を有する透過型液晶ディスプレイ70であり、帯電防止反射防止フィルム10の基材11の反射防止層13の反対側の面に偏光層22が設けられており、基材11が帯電防止ハードコートフィルム10の基材と偏光板20の基材21を兼ねる構造となっている。
【0060】
また、本発明の実施の形態に係る透過型液晶ディスプレイ60及び70においては、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、バックライトユニット50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、液晶セル30や偏光板20及び40の位相差を補償するための位相差フィルムが挙げられるが、本発明の実施の形態に係る透過型液晶ディスプレイ60及び70はこれらに限定されるものではない。なお、これらは公知のものを使用できる。
【実施例1】
【0061】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【0062】
以下の調整例1〜調整例4にしたがって、ハードコート層12の形成用塗液の調整を行った。また、調整例5にしたがって、低屈折率層(反射防止層)13の形成用塗液の調整を行った。
【0063】
[調整例1]
(ハードコート層12の形成用塗液1)
4級アンモニウムカチオンを含有するライトエステルDQ100(共栄社化学製)10重量部、ジペンタエリスリトールトリアクリレート25質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート25質量部、ウレタンアクリレート50質量部、イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ社製(光重合開始剤))5質量部を用いて、メチルエチルケトンに溶解してハードコート層12の形成塗液1を調整した。
【0064】
[調整例2]
(ハードコート層12の形成用塗液2)
4級アンモニウムカチオンを含有するライトエステルDQ100(共栄社化学製)50重量部、ジペンタエリスリトールトリアクリレート25質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート25質量部、ウレタンアクリレート50質量部、イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ社製(光重合開始剤))5質量部を用いて、メチルエチルケトンに溶解してハードコート層12の形成塗液2を調整した。
【0065】
[調整例3]
(ハードコート層12の形成用塗液3)
4級アンモニウムカチオンを含有するライトエステルDQ100(共栄社化学製)3重量部、ジペンタエリスリトールトリアクリレート25質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート25質量部、ウレタンアクリレート50質量部、イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ社製(光重合開始剤))5質量部を用いて、メチルエチルケトンに溶解してハードコート層12の形成塗液3を調整した。
【0066】
[調整例4]
(ハードコート層12の形成用塗液4)
ジペンタエリスリトールトリアクリレート25質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート25質量部、ウレタンアクリレート50質量部、イルガキュア184(チバスペシャリティケミカルズ社製(光重合開始剤))5質量部を用いて、メチルエチルケトンに溶解してハードコート層12の形成塗液4を調整した。
【0067】
[調整例5]
(低屈折率層13の形成用塗液)
多孔質シリカ微粒子分散液(平均粒子径50nm、固形分20%、溶剤:メチルイソブチルケトン)14.94重量部、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名:DPEA−12、日本化薬製)1.99重量部、重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、商品名;イルガキュア184)0.07重量部、TSF4460(商品名、GE東芝シリコーン(株)製:アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル)0.20重量部を用いて、溶媒であるメチルイソブチルケトン82重量部で希釈して低屈折率層13の形成用塗液を調整した。
【実施例2】
【0068】
(ハードコート層12の形成)
まず、図1に示すように、基材11には、膜厚80μmのトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム製)を用いた。次に、基材11上にハードコート層12の形成用塗液1を塗布し、80℃・60秒オーブンで乾燥し、乾燥後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン、光源Hバルブ)を用いて照射線量300mJ/mで紫外線照射を行うことにより乾燥膜厚5μmの透明なハードコート層12を形成した。
【0069】
(低屈折率層13の形成)
次に、ハードコート層12上に低屈折率層(反射防止層)13の形成用塗液を乾燥後の膜厚が100nmとなるように塗布した。紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン、光源Hバルブ)を用いて照射線量192mJ/mで紫外線照射を行って硬化させて低屈折率層13を形成し、帯電防止ハードコートフィルム10を得た。
【0070】
[比較例1]
ハードコート層12の形成用塗液2を使用した以外は、実施例2と同様に形成し、帯電防止ハードコートフィルム10を得た。
【0071】
[比較例2]
ハードコート層12の形成用塗液3を使用した以外は、実施例2と同様に形成し、帯電防止ハードコートフィルム10を得た。
【0072】
[比較例3]
ハードコート層12の形成用塗液4を使用した以外は、実施例2と同様に形成し、帯電防止ハードコートフィルム10を得た。
【0073】
実施例2、比較例1〜比較例3で得られたハードコート層12について、JEOL製尾X線電子分光分析装置JSP−90SXVを用いてハードコート層表面のハロゲン元素含有率を測定した。実施例2、比較例1、比較例2、比較例3で得られたハードコート層表面のハロゲン元素含有率は、それぞれ3%、10%、0.5%、0%であった。
【0074】
実施例2、比較例1〜比較例3で得られた帯電反射防止ハードコートフィルム10について、以下の方法で評価を行った。
【0075】
(表面抵抗値)
得られた帯電防止ハードコートフィルム10の低屈折率層13の表面の表面抵抗値を、JIS K 6911に準拠して測定した。
【0076】
(全光線透過率及びヘイズ値)
得られた帯電防止ハードコートフィルム10について、写像性測定器(日本電色工業(株)製、NDH−2000)を使用してJIS K 7105(1981)に基づき全光線透過率及びヘイズ値を測定した。
【0077】
(耐擦傷性)
スチールウール「ボンスター#0000」(日本スチールウール製)により荷重200g/cm、500g/cmで各10回擦り、傷の有無を目視判定した。判定基準を下記に示す。
○:傷を確認することが出来ない。
△:数本傷を確認できる。lang=EN-US>
font-family:"MS 明朝"'>×:傷が多数確認できる。
【0078】
【表1】

【0079】
評価結果を表1に示す。表1に示すように、実施例2の帯電防止反射防止フィルム10においては良好な導電性が発現している。また、低ヘイズであり、耐擦傷性も良好な帯電防止反射防止フィルムが得られている。このことから、本発明の帯電防止反射防止フィルム10は、ハードコート層表面に配向したイオン性基の影響により、無機多孔質微粒子などの中空微粒子が塗布段階で凝集し、反射防止層が白濁してしまう問題、また、反射防止層表面での耐擦傷性が著しく低下してしまう問題を改善した帯電防止反射防止フィルム10を得ることができた。
【符号の説明】
【0080】
10・・・帯電防止ハードコートフィルム
11・・・基材
12・・・ハードコート層
13・・・反射防止層
20・・・偏光板
21・・・基材
22・・・偏光層
23・・・基材
30・・・液晶セル
40・・・偏光板
41・・・基材
42・・・偏光層
43・・・基材
50・・・バックライトユニット
60及び70・・・透過型液晶ディスプレイ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、
前記基材上に4級アンモニウム塩導電性モノマーもしくはその重合体を含有したハードコート層と、
前記ハードコート層上に低屈折率剤として無機多孔質微粒子を含有した反射防止層と
を備えた帯電防止反射防止フィルムであって、
ハードコート層表面のハロゲン元素含有率が1〜5atom%であること
を特徴とする帯電防止反射防止フィルム。
【請求項2】
全光線透過率が94%以上、ヘイズが0.3%以下であり、かつ表面抵抗値が1×1010(Ω/cm)以下であることを特徴とする請求項1に記載の帯電防止反射防止フィルム。
【請求項3】
請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の帯電防止反射防止フィルムを有することを特徴とする偏光板。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の帯電防止反射防止フィルムを有することを特徴とするディスプレイ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−8155(P2011−8155A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−153490(P2009−153490)
【出願日】平成21年6月29日(2009.6.29)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】