JP2010160464A - 帯電防止ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコートフィルムを有する偏光板並びにディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】電子伝導機構を有するπ共役系導電性高分子とイオン伝導機構とを有する４級アンモニウム塩系導電性モノマーを組み合わせて用いることにより、透過率、耐光性に優れ、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を与える帯電防止ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコート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。
【解決手段】基材と、基材上にπ共役系導電性高分子及び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されたハードコート層と、を備えることを特徴とする帯電防止ハードコートフィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯電防止ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコート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ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコートフィルムを有する偏光板並びにディスプレイに関する。

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、生産性の向上のために反射防止機能以外の機能の複合化が求められている。

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。

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。

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。しかし、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。

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。

また一般的に、イオン導電機構を有する４級アンモニウム塩系導電性モノマーは、無色であるため、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。また、光吸収を持たないことから高い耐光性を有する。しかし、その導電機構上、帯電防止層中の水分（含水）が導電性出現に必須であり、このことから導電性が周囲の環境（主に湿度）に大きく影響を受けてしまう課題がある。

一方、電子伝導機構を有する導電性微粒子は、一般に金属酸化物微粒子であるので着色があり、周囲の環境に依存しない良好な導電性を発現できるものの、金属酸化物微粒子により反射防止フィルム自身の着色、透過率の減少という課題を抱えている。

また、同じ電子伝導機構を有するπ共役系導電性高分子では、ハードコート層もしくは導電層の樹脂成分に対して極めて少ない添加量にて導電性を発現することができるが、一般に金属酸化物微粒子と同様に着色があり、さらに有機高分子であるため耐光性が他の導電材に比べ著しく悪く、耐光性試験後に導電性が消失してしまうという課題を抱えている。

特開平１１−９２７５０号公報 特開２００７−２９２８８３号公報 特開２００８−００３１２２号公報

本発明は、電子伝導機構を有するπ共役系導電性高分子とイオン伝導機構とを有する４級アンモニウム塩系導電性モノマーを組み合わせて用いることにより、透過率、耐光性に優れ、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を与える帯電防止ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコート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である。

本発明の請求項１に係る発明は、基材と、基材上にπ共役系導電性高分子及び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されたハードコート層と、を備えることを特徴とする帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項２に係る発明は、全光線透過率が９１％以上であり、かつ表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項３に係る発明は、ＪＩＳ Ｂ ７７５１に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に１００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項４にかかる発明は、ＪＩＳ Ｂ ７７５１に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に５００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であ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帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項５に係る発明は、気温２０℃〜４０℃、湿度２０％〜８０％の範囲の環境において測定された表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であ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帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項６に係る発明は、ハードコート層上に、１層もしくは複数層からなる反射防止層が形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムとしたものである。

本発明の請求項７に係る発明は、全光線透過率が９４％以上であることを特徴とする請求項６に記載の帯電防止ハードフィルムとしたものである。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムを有することを特徴とする偏光板としたものである。

本発明の請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムを有することを特徴とするディスプレイとしたものである。

本発明によれば、電子伝導機構を有するπ共役系導電性高分子とイオン伝導機構とを有する４級アンモニウム塩系導電性モノマーを組み合わせて用いることにより、π共役系導電性高分子の課題点である透過率の低下、耐光性による導電性劣化を抑制し、イオン伝導機構とを有する４級アンモニウム塩系導電性モノマーの課題点である導電性の周囲の環境（湿度）による依存を改善し、良好な導電性を与える帯電防止ハードコートフィルム及び帯電防止ハードコート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。

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。 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。 （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。

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。

図１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ハードコートフィルム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、π共役系導電性高分子及び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。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。また、反射防止層１３は、１層もしくは複数層から形成されている。

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は、π共役系導電性高分子及び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含有することにより、優れた透過率及び耐光性試験後に導電性が劣化することなく、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を得ることができる。導電性に優れているが、着色があり透過率が低く、耐光性試験により導電性が劣化するπ共役系導電性高分子と、導電成分が無色であるために高い透過率を持ち、導電性成分に光吸収がないことから耐光性に優れているが、導電性が周囲の環境（湿度）に大きく依存してしまう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とを組み合わせて用いることで、透過率、耐光性に優れ、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を与える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。

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、基材１１上にハードコート層１２を積層した際の全光線透過率が９１％以上であり、かつ表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下である。ハードコート層１２には、電子伝導機構を有するπ共役系導電性高分子を含有しているにも関らず、高い透過率（９１％以上）を持ち、表面抵抗値の１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下を両立させることができる。

なお、本発明において透過率とは全光線透過率であり、ＪＩＳ Ｋ ７１０５（１９８１）に基づき測定される。また、本発明において、表面抵抗値はＪＩＳ Ｋ ６９１１（１９９５）に基づき測定される。

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、基材１１上にハードコート層１２を積層した際、ＪＩＳ Ｂ ７７５１（１９９０）に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に１００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下である。ハードコート層１２の帯電防止材にπ共役系導電性高分子を用いた場合には、耐光性が悪く、上記耐光性試験により表面抵抗が上昇してしまうが、π共役系導電性高分子と４級アンモニウム塩導電材料とを併せ持つことで耐光性試験による表面抵抗の上昇を抑えた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。

さらに好ましくは、基材１１上にハードコート層１２を積層した際、ＪＩＳ Ｂ ７７５１（１９９０）に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に５００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下である。５００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下とすることにより、極めて高い耐光性を備える帯電防止ハードコートフィルム１０とすることができる。

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、基材１１上にハードコート層１２を積層した際、気温２０℃〜４０℃、湿度２０％〜８０％の範囲の環境において測定された表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下である。ハードコート層１２の帯電防止材に４級アンモニウム塩導電材を用いた場合、その導電機構から、湿度低下に伴って表面抵抗が上昇してしまい、周囲の環境に大きな影響を受けてしまうが、π共役系導電性高分子と４級アンモニウム塩導電材料とを併せ持つことで、周囲の湿度環境に依存しない優れた導電性を持つ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

このときＸ⁻としては、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、Ｆ⁻、ＨＳＯ_４ ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＮＯ_３ ⁻、ＰＯ_４ ^３−、ＨＰＯ_４ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、ＳＯ_３ ⁻、ＯＨ⁻等を挙げることができる

また、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は水素基又は有機基から選択されるものであり、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４のうち少なくとも１つは（メタ）アクリル基を含む。また、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４は互いに環状に結合していてもよい。

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に含有されるπ共役系導電性高分子は、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。これらのπ共役系導電性高分子は、必要に応じて、熱乾燥型、もしくは紫外線といった電離照射線を照射することにより硬化する電離放射線硬化型の導電性有機材料を用いることができる。中でも、π共役系導電性高分子としてポリチオフェン及びその誘導体を好適に用いることができる。

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においては、導電性材料を含むハードコート層１２の形成用塗液を基材１１上に湿式成膜法により塗布することにより形成することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、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、ハードコート層１２上に反射防止層１３を形成することができる。以下、反射防止層１３に関する一例を記載するが、本発明の実施の形態はこれらに限定されるものではない。

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、基材１１、ハードコート層１２及び反射防止層１３を積層した際、全光線透過率が９４％以上である。高い透過率を持つ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上に反射防止層１３を積層させることにより、その反射防止性能により高い透過率（９４％以上）を持つ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。

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。

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、Ｎａ_３ＡｌＦ_６（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、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。

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。

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）、Ｒ_ｘＳｉ（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。

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。

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´_ｚＳｉ（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図２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ハードコートフィルム１０を用いて偏光板２０を形成することにより透過率及び耐光性に優れ、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を有する偏光板を得ることができる。

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。

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。

図３（ａ）に示す透過型液晶ディスプレイ６０は、帯電防止ハードコートフィルム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、帯電防止ハードコートフィルム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。

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。

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を用いてディスプレイを形成することにより透過率及び耐光性に優れ、周囲の環境（湿度）に依存せず良好な導電性を有するディスプレイを得ることができる。

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。

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。

［調整例１］
（ハードコート層１２の形成用塗液１）
π共役系導電性高分子を含有したＢａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００（エイ・シー・スタルク社製（固形分３％））１６重量部、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）５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。

［調整例２］
（ハードコート層１２の形成用塗液２）
π共役系導電性高分子を含有したＢａｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ ８０００（エイチ・シー・スタルク社製（固形分３％））３３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。

［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）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３を調整した。

［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。

［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１］
（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^２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。

（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^２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。

［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。

［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。

［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。

実施例１、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。

（分光反射率、平均視感反射率）
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の表面について、自動分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用い、入射角５°における分光反射率を測定した。また、得られた分光反射率曲線から平均視感反射率を求めた。なお、測定の際には基材１１であるトリアセチルセルロースフィルムのうち低屈折率層１３の形成されていない面につや消し黒色塗料を塗布し、反射防止の処置をおこなった。

（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。また、得られた帯電射防止ハードコートフィルム１０をＪＩＳ Ｂ ７７５１（１９９０）に規定する紫外線カーボンアーク灯式の耐光性試験機を用い試験時間１００時間及び５００時間保管し、保管後の帯電防止ハードコートフィルム１０の低屈折率層１３表面の表面抵抗値をＪＩＳ Ｋ ６９１１（１９９５）に準拠して測定した。

（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。

（鉛筆硬度）
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の表面について、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４（１９９９）に準拠した試験機法により５００ｇ荷重で評価した。

評価結果を表１に示す。なお、鉛筆硬度における「３Ｈ−５／５」は、帯電防止フィルムの低屈折率層表面について３Ｈの鉛筆を用いて鉛筆硬度試験を５回おこなった結果、５回ともキズが確認されなかったことを表している。

表１に示すように、実施例２の帯電防止ハードコートフィルム１０においては、２３℃−２５％環境及び耐光性試験後においても良好な導電性が発現している。また、全光線透過率も高い帯電防止ハードコートフィルム１０が得られている。このことから、本発明の帯電防止ハードコートフィルム１０は、環境及び耐光性試験においても導電性が変化せず、透過率の高い帯電防止ハードコートフィルム１０を得ることができた。

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、４
０…偏光板、４１…基材、４２…偏光層、４３…基材、５０…バックライトユニット、６
０及び７０…透過型液晶ディスプレイ

Claims (9)

1. 基材と、
   前記基材上にπ共役系導電性高分子及び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されたハードコート層と、
   を備えることを特徴とする帯電防止ハードコートフィルム。
2. 全光線透過率が９１％以上であり、かつ表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯電防止ハードコートフィルム。
3. ＪＩＳ Ｂ ７７５１に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に１００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電防止ハードコートフィルム。
4. ＪＩＳ Ｂ ７７５１に規定される紫外線カーボンアーク灯式の耐光試験機に５００時間保管した後における表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であ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帯電防止ハードコートフィルム。
5. 気温２０℃〜４０℃、湿度２０％〜８０％の範囲の環境において測定された表面抵抗値が１×１０^１０（Ω／ｃｍ^２）以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルム。
6. 前記ハードコート層上に、１層もしくは複数層からなる反射防止層が形成され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帯電防止ハードコートフィルム。
7. 全光線透過率が９４％以上であることを特徴とする請求項６に記載の帯電防止ハードコートフィルム。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムを有することを特徴とする偏光板。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の帯電防止ハードコートフィルムを有することを特徴とするディスプレイ。

Images