JP2005195819A

JP2005195819A - 防眩性膜

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Publication number: JP2005195819A
Application number: JP2004001500A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takemoto; 博之武本; Hiroaki Ushida; 浩明牛田; Keiji Takahashi; 啓司高橋
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2004-01-06
Filing date: 2004-01-06
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-06
Also published as: JP4384506B2

Abstract

【課題】強い外光下であっても、ディスプレイへの映り込みが防止でき、かつ白っぽさや白浮きが低減されたコントラストの高い画像を表示できる防眩性膜を提供する。
【解決手段】微細な凹凸構造の表面を有し、かつ表面に対する傾斜角度が２．５〜７．５°である領域Ｓ２の面積割合が、全表面に対して２０％以下である防眩性膜を調製する。前記防眩性膜において、表面に対する傾斜角度が２．５°未満である領域Ｓ１の面積割合は、全表面に対して５０％以上であってもよい。表面に対する傾斜角度が１０°以上である領域Ｓ４の面積割合は、全表面に対して１％以上であってもよい。また、平均頂部間隔Ｓmは２０〜１５０μｍ程度であってもよい。前記防眩性膜は、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース誘導体、エポキシ（メタ）アクリレートなどの透明樹脂で構成されていてもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、各種ディスプレイ（液晶ディスプレイなど）に用いられる防眩性膜、その製造方法、及びこの防眩性膜を備えた表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）などの各種ディスプレイの開発が進んでいる。特に、液晶ディスプレイは、テレビジョン（ＴＶ）用途もしくは動画表示用途で、表示装置としてめざましい進歩を遂げ、急速に普及が進んでいる。例えば、高速応答性を有する液晶材料の開発や、オーバードライブなどの駆動方式の改良により、従来、液晶が苦手としていた動画表示を克服するとともに、表示の大型化に対応した生産技術革新も進んでいる。

これらのディスプレイにおいて、画質を重視するテレビやモニタなどの用途、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラなどの用途では、外光の映り込みを防止する処理が表面に施されるのが通例である。その手法の一つに防眩処理があり、例えば、通常、液晶ディスプレイの表面には防眩処理がなされている。防眩処理は、表面に微細な凹凸構造を形成することにより、表面反射光を散乱し、映り込み像をぼかす効果を有する。従って、防眩性膜では、クリアな反射防止膜とは異なり、鑑賞者、背景の形が映り込むといったことがないため、反射光が映像の邪魔をしにくい。

例えば、特開平７−２７９２０号公報（特許文献１）には、ワープロ、コンピュータ、テレビなどの各種ディスプレイ、特に液晶ディスプレイの表面に用いられる偏光板に貼着されるポリエチレンテレフタレートフィルムであって、表面に微細な凹凸を有する賦型フィルムの賦型によって防眩処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムが開示されている。この文献には、ポリエチレンテレフタレート上に、電離放射線硬化型樹脂組成物を塗工し、次に塗工された電離放射線硬化型樹脂組成物の未硬化状態の塗膜上に、表面に微細な凹凸を有するマット状の賦型フィルムをラミネートし、次にこのラミネートされた塗工物に電離放射線を照射して塗膜を完全硬化させ、次に前記マット状賦型フィルムを完全硬化された塗膜から剥離することにより表面に微細な凹凸を形成された防眩層を得ること記載されている。

特開平１１−３３７７３４号公報（特許文献２）には、液晶セルの材料として好適な偏光膜表面に形成される表面処理層として、表面に凹凸が形成された防眩処理層が開示されている。この文献には、前記防眩処理層は、樹脂液中に屈折率の高い微粒子を分散させたものをスピンコートなどで塗布して形成するか、あるいはアクリル樹脂だけをスピンコートなどで塗布した後に直接表面に機械的あるいは化学的に凹凸を付けるなどして形成すると記載されている。

特開２００１−２１５３０７号公報（特許文献３）には、平均粒径１５μｍの透明微粒子を、前記平均粒径の２倍以上の厚さの被膜中に含有するアンチグレア層であって、前記被膜のうち空気と接触する片側に前記透明微粒子が偏在して表面微細な凹凸構造を形成したアンチグレア層が開示されている。

しかし、これらの防眩性膜は、防眩性付与のためのフィルム表面の凹凸によって表面での光の散乱が大きくなり、本来黒色に見える部分に散乱光が混入して白っぽくなる。すなわち、外光が強い場所などでは画面が全体的に白っぽくなり、コントラスト感に欠ける。特に、テレビジョン（ＴＶ）用途では、近年のホームシアターブームが追い風となって、より黒色が引き締まったコントラスト感の強い映像が要求される。

そこで、液晶ＴＶの中には、防眩処理を施さずにクリアな表面にしているものが増加している。しかし、クリアな表面による鑑賞者、背景の映り込みが著しくなり、しばしば高品位な映像を阻害することになった。特に、前述のホームシアターブームによる大型ディスプレイでは、コントラストの低下や映り込みが激しく、両特性の両立は困難である。

一方、特開２００３−１７７２０７号公報（特許文献４）には、輪郭曲線要素の平均高さが０．１〜３０μｍである凹凸面が形成され、この凹凸面の０．０１ｍｍ²あたりの凸部の個数が１〜１０００である樹脂層を有する反射防止フィルムであって、前記凹凸面のうち反射防止フィルム面に対する傾斜角が０〜５°である平行面が１５〜１００％を占め、前記平行面の１５〜１００％が凸部に形成されている反射防止フィルムが開示されている。この文献では、偏光板の反射防止性能及びフィルムの透過鮮明性を向上させるために、表面の凸部をフィルムに対して平行な平面構造としている。しかし、このフィルムでは、凸部で反射する外光は、凸部が平面であるために散乱されず、正反射光として反射されるため、像が映り込み、防眩フィルムとしての特性は低い。
特開平７−２７９２０号公報（請求項１及び３、段落番号［0001］［0020］）特開平１１−３３７７３４号公報（請求項１、４及び８、段落番号［0001］）特開２００１−２１５３０７号公報（請求項１、段落番号［0012］）特開２００３−１７７２０７号公報（請求項１、段落番号［0001］［0024］）

従って、本発明の目的は、強い外光下であっても、ディスプレイへの映り込みが防止でき、かつ白っぽさや白浮き（白滲み）が低減されたコントラストの高い画像を表示できる防眩性膜及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、正反射周辺の白浮きを低減できる防眩性膜及びその製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、大型ディスプレイであっても、黒表示の映像における白浮きを抑制でき、黒色が引き締まったコントラスト感の強い画像を表示できる防眩性膜及びその製造方法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、ディスプレイ画像の白っぽさの原因が、凹凸表面を有する防眩性膜表面における傾斜角度２．５〜７．５°の領域からの反射光であり、このような領域を低減すると、映り込みと画像コントラストとを両立できること、さらに、より小さい傾斜角度２．５°未満の領域を５０％以上にすれば、より防眩効果が向上すること、一方、傾斜角度１０°を超える領域は前記白っぽさとの関係性は低いことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の防眩性膜は、微細な凹凸構造の表面を有し、かつ表面に対する傾斜角度が２．５〜７．５°である領域Ｓ２の面積割合が、全表面に対して２０％以下（例えば、１８％以下）である。前記防眩性膜において、表面に対する傾斜角度が２．５°未満である領域Ｓ１の面積割合は、全表面に対して５０％以上であってもよい。表面に対する傾斜角度が１０°以上である領域Ｓ４の面積割合は、全表面に対して１％以上であってもよい。また、平均頂部間隔Ｓmは２０〜１５０μｍ（例えば、２５〜１３０μｍ）程度であってもよい。十点平均粗さＲzと平均頂部間隔Ｓmとの比Ｒz／Ｓmは０．００５〜０．０２程度であってもよい。前記防眩性フィルムは、表面に対する法線からの角度範囲１０〜１７°において、標準白色板に対する反射散乱光のゲインが０．１以上であり、かつ反射散乱光のゲインの半値角が２〜５°程度であってもよい。さらに、表面に対する傾斜角度が７．５°を超えて１０°未満である領域をＳ３とすると、領域Ｓ２と、他の領域（Ｓ１、Ｓ３及びＳ４の合計）との面積比は、例えば、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ４）＝０．１／９９．９〜２０／８０程度であってもよく、領域Ｓ１の面積と、領域Ｓ３及びＳ４の合計面積との比は、例えば、Ｓ１／（Ｓ３＋Ｓ４）＝９９／１〜６０／４０程度であってもよい。

前記防眩性膜は、例えば、脂環式オレフィン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、エポキシ（メタ）アクリレートなどの透明樹脂（特に、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース誘導体、エポキシ（メタ）アクリレートなどの透明樹脂）で構成されていてもよい。

本発明には、複数の樹脂を相分離して前記防眩性膜を製造する方法も含まれる。さらに、本発明には、前記防眩性膜を備えている表示装置も含まれる。

本発明では、防眩性膜の凹凸構造の傾斜角度を制御しているため、強い外光下であっても、ディスプレイへの映り込みを防止でき、かつ白っぽさや白浮きが低減されたコントラストの高い画像を表示できる。特に、正反射周辺の白浮きを低減できる。さらに、大型ディスプレイであっても、黒表示の映像における白浮きを抑制でき、黒色が引き締まったコントラスト感の強い画像を表示できる。

防眩性膜は、表面に凹凸構造を形成することにより、映り込みを防止する反面、その凹凸構造によって、反射光の散乱が大きくなり、映像が白っぽくなるという性質を有している。従って、膜表面に対する凹凸構造の傾斜角度を単純に小さくすれば、反射光の散乱角度も小さくなるため、白浮きは、前記傾斜角度の低減により解消されると考えられがちである。しかし、本発明者らは、傾斜角度を小さくすると、正反射周辺の白浮き部分はより白っぽくなること、さらに、その白浮きの原因は、防眩性膜表面の凹凸の傾斜における傾斜角度２．５〜７．５°の領域からの反射光であることを見出した。そのため、本発明では、微細な凹凸構造の表面を有する防眩性膜について、表面における凹凸構造の傾斜角度を制御している。

本発明の防眩性膜は、表面に対する傾斜角度が２．５〜７．５°である領域Ｓ２の面積割合は少ないのが好ましく、全表面に対して２０％以下（例えば、０．１〜２０％）であり、好ましくは１８％以下（例えば、０．１〜１８％）、さらに好ましくは１５％以下（例えば、１〜１５％）、特に好ましくは１０％以下（例えば、１〜１０％）程度である。本発明では、領域Ｓ２の面積割合がこの範囲にあると、映り込みを防止しつつ、白っぽさも解消できる。特に、領域Ｓ２の面積割合が１０％以下であれば、従来の防眩性膜特有の白っぽさはほとんど見られなくなる。

なお、本発明では、前記領域Ｓ２の他、防眩性膜の表面を、傾斜角度によって、領域Ｓ１：２．５°未満、領域Ｓ３：７．５°を超えて１０°未満、領域Ｓ４：１０°以上の４種類の領域に分けているが、各領域の面積割合は以下のようにして測定できる。

すなわち、表面に対する各領域の傾斜角度は、凹凸構造の表面を０．１〜１０μｍ（好ましくは０．３〜５μｍ、さらに好ましくは０．５〜２μｍ、通常１μｍ程度）四方の微小領域に分割して測定する。この傾斜角度を測定する装置としては、三次元的に凹凸構造を測定できる装置システムであれば特に限定されず、例えば、原子間力顕微鏡システム、触針段差測定システム、共焦点レーザー顕微鏡解析システムなどが挙げられる。

前記測定システムによる傾斜角度の具体的な測定方法は、例えば、以下の通りである。まず、膜表面の凹凸構造を解析し、その表面の凹凸構造の解析結果を、略平面とみなされる微小領域まで分割する。次に、それぞれの微小領域の傾斜角度を測定し、凹凸平面の全面積中の面積比率として算出することにより、求めることができる。なお、ここでいう略平面とみなされる微小領域とは、例えば、なだらかな凹凸構造である場合、前記範囲の大きさに区切った微小領域であり、もしくはそれ以上の大きさで区切ったとしてもその領域内の傾斜角度の分布が±０．１°以内に入るような領域のことである。また、微粒子フィラーを分散した防眩性膜の場合、微粒子の周辺については、微粒子の粒径に対して０．２倍程度の辺で区切った領域とするのが好ましい。

なお、本発明において、傾斜角度は、測定する方向は問わず、表面に対して０〜９０°の角度として表す。また、前記領域Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれ、凸部又は凹部のいずれの領域であるかも問わない。なお、本発明では、便宜上、０°の場合も傾斜に含める。

前記防眩性膜は、表面に対する傾斜角度が２．５°未満（０°以上２．５°未満）である領域Ｓ１の面積割合が、全表面に対して５０％以上（例えば、５０〜１００％）であり、好ましくは７０％以上（例えば、７０〜９９％）、さらに好ましくは８０％以上（例えば、８０〜９９％）、特に好ましくは９０％以上（例えば、９０〜９９％）程度である。但し、前記防眩性膜は微細な凹凸構造を有しているため、傾斜角度が０°のとき、Ｓ１の面積割合は１００％ではない。Ｓ１領域の面積割合がこの範囲にあると、良好な防眩効果が得られるとともに、白浮き、特に黒表示での白浮きが抑制される。さらに、領域Ｓ１は、多ければ多いほど、クリア表面に近い質感が得られる一方で、映り込みを極力避けたい場合には、領域Ｓ１は少ない方が好ましい。従って、領域Ｓ１の割合は、前記範囲の中から、目的及び用途に応じて適宜選択するのが好ましい。

前記防眩性膜は、表面に対する傾斜角度が１０°以上（１０〜９０°）である領域Ｓ４の面積割合が、全表面に対して１％以上（例えば、１〜５０％）であり、好ましくは１〜３０％、さらに好ましくは１〜１０％（特に１〜５％）程度である。領域Ｓ４の面積割合が前記範囲にあると、防眩効果が高い。なお、傾斜角度の大きい領域Ｓ４は、画面の白っぽさや白浮きとは比較的無関係であるため、映り込みを防止する点から、領域Ｓ４の面積割合は、多いのが好ましい。なお、領域Ｓ１〜Ｓ４の面積割合について、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＝１００％である。

前記領域Ｓ１〜Ｓ４の面積割合について、領域Ｓ２と、他の領域（Ｓ１、Ｓ３及びＳ４の合計）との面積比は、例えば、Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ４）＝０．１／９９．９〜２０／８０、好ましくは０．１／９９．９〜１８／８２、さらに好ましくは１／９９〜１５／８５（特に１／９９〜１０／９０）程度である。

領域Ｓ１の面積と、領域Ｓ３及びＳ４の合計面積との比は、例えば、Ｓ１／（Ｓ３＋Ｓ４）＝９９／１〜６０／４０、好ましくは９８．５／１．５〜５０／５０、さらに好ましくは９８／２〜３０／７０（特に９８／２〜１０／９０）程度である。

領域Ｓ３と領域Ｓ４との面積比は、例えば、Ｓ３／Ｓ４＝１／９９〜９０／１０、好ましくは１０／９０〜７０／３０、さらに好ましくは３０／７０〜６０／４０程度である。

前記処理膜の凹凸構造の高さとしては、ＪＩＳＢ０６０１に準拠した十点平均粗さが、例えば、０．１〜３、好ましくは０．１５〜２、さらに好ましくは０．２〜１（特に０．３〜０．９）程度である。

また、前記平均頂部間隔Ｓmと十点平均粗さＲzとの比（Ｒz／Ｓm）は、例えば、０．００５〜０．０２、好ましくは０．００６〜０．０１８、さらに好ましくは０．００６〜０．０１５程度である。

なお、Ｒz及びＳmの値は、三次元的に凹凸構造を測定可能な前記装置システムによる解析結果から算出できる。

前記防眩性膜において、反射散乱光のゲインが０．１以上の角度範囲は、例えば、１０〜１７°、好ましくは１１〜１７°、さらに好ましくは１２〜１６．５°程度である。このゲイン０．１以上の反射光は、画面のコントラストを低下させ、画面の白味を悪くする反射光である。前記角度範囲が１７°以下であると、白味がよく、コントラストの高い映像が表示できる。

さらに、前記防眩性膜において、反射散乱光のゲインの半値角（半値幅）は、例えば、２〜５°、好ましくは２．２〜４．８°、さらに好ましくは２．５〜４．５°程度である。ここで、半値角とは、反射散乱光のゲインの最大値に対して半値以上のゲインを示す角度の範囲（半値角幅）を意味する。半値角がこの範囲にあると、映り込みを防止でき、かつ反射光の散乱による白抜きを抑制できる。

なお、反射散乱光のゲインとは、標準白色板を基準とした反射散乱光の明るさを意味し、標準白色板の反射散乱光を１とした場合の相対値である。反射散乱光の測定には、例えば、受光機の受光角度が変化可能であり、かつ随時に光度測定可能な測定システム（例えば、村上色彩技術研究所製の変角光度計など）などが使用できる。反射散乱光の測定方法としては、例えば、このような装置を用いて、入射光角度を防眩性膜（又は防眩性膜を装備したフィルム）に対する法線（膜の表面に対して垂直な線）から−１０°として、分解能が１°以下になるように充分に絞られた光源（好ましくは、レーザー光源など）を膜へ入射し、受光機を変角して、表面反射光の光度を測定する方法などが使用できる。なお、受光角度は、反射光が０°（法線）を中心に略対称となるように、前記法線から１０°の位置を０°とする。また、フィルムの裏側には黒色インクを塗布することにより、防眩性膜表面からのみの反射光となるよう、あらかじめフィルムを処理しておく。

このような特性を有する防眩性膜は、透明な材質で形成されている限り、特に限定されず、無機物質（ガラス、シリカ、アルミナなど）などで構成されていてもよいが、通常、少なくとも透明樹脂で構成されている。また、複数の成分で構成されていてもよく、例えば、複数の透明樹脂の組み合わせや、無機物質（例えば、ガラス、アルミナ、水酸化アルミニウム、雲母、タルク、モンモリロナイト、クレイなどの無機粒子など）と透明樹脂との組み合わせであってもよい。また、透明樹脂には、透明性を損なわない範囲で、非透明樹脂や非透明無機物質などが含まれていてもよい。これらのうち、透明樹脂、又は複数の透明樹脂の組み合わで構成された防眩性膜が好ましい。

透明樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂［セルロース誘導体、オレフィン系樹脂（脂環式オレフィン系樹脂を含む）、ハロゲン含有樹脂、ビニルアルコール系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂など］、ゴム又は熱可塑性エラストマー［ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど］、熱又は光硬化性樹脂又は前駆体［エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなど］などが挙げられる。これらの透明樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。

これらの透明樹脂のうち、脂環式オレフィン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ（メタ）アクリレートやアリルグリシジルエーテルなどの熱又は光硬化性樹脂、特に、スチレン系樹脂［ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレン−ブタジエン共重合体など］、（メタ）アクリル系樹脂［ポリ（メタ）アクリル酸メチルなど］、セルロース誘導体［セルロースアセテート（セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなど）、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースＣ_1-6有機酸エステルなど］、エポキシ（メタ）アクリレート［エポキシシクロヘキセニル（メタ）アクリレートなどのエポキシシクロＣ_5-8アルケニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなど］などが好ましい。

防眩性膜の厚みは、１〜５００μｍ程度の範囲から選択でき、好ましくは３〜３００μｍ、さらに好ましくは５〜２００μｍ（特に１０〜１００μｍ）程度である。

前記防眩性膜には、必要に応じて、その表面に、帯電防止層（例えば、導電剤や親水性成分を含む光硬化性樹脂で構成された導電性薄膜など）や、反射防止層（フッ素樹脂などで構成された低屈折率性薄膜など）などの薄膜を形成してもよい。これらの薄膜の厚みは、例えば、それぞれ、０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０３〜１μｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．１μｍ程度である。

本発明の防眩性膜の製造方法は、特に限定されず、前記透明樹脂中に微粒子フィラー（前記無機粒子や、架橋アクリル系樹脂、架橋ポリスチレン系樹脂粒子などの有機粒子など）を分散させて凹凸構造を形成する方法などであってもよいが、簡便性などの点から、複数の樹脂の相分離によって凹凸構造を形成する方法、樹脂の表面をレーザー光（例えば、ＹＡＧレーザー、ＣＯ₂レーザー、Ａｒレーザー、エキシマレーザーなどのレーザー光、特にエキシマレーザー光）で加工して凹凸構造を形成する方法、予め一定の傾斜角度を有する凹凸構造を有する版を作製して基材フィルムなどに転写して凹凸構造を形成する方法（スタンピング法）などが好ましい。また、前記製造方法は、前記透明樹脂などを含む樹脂組成物を成形する方法であってもよいが、簡便性などの点から、前記透明な基材（例えば、前記透明な材質、特に透明樹脂で構成された基材）の上に、前記透明樹脂などを含む樹脂組成物を塗布して凹凸構造を形成する方法が好ましい。これらの方法のうち、複数の樹脂を相分離することにより、凹凸構造を形成（誘起）する方法が特に好ましい。

複数の樹脂を相分離する製造方法としては、例えば、複数の非相溶性ポリマーを、それぞれ溶剤に溶解し、海島構造に液−液相分離した溶液を塗布して乾燥する方法や、共通の溶媒によって複数の非相溶性ポリマーを相溶した溶液を塗布し、乾燥に伴う相分離（スピノーダル分解）により凹凸構造を形成する方法などが挙げられる。これらの方法において、ポリマーとともに、又はポリマーに代えて、熱又は光重合性成分（重合性オリゴマー及び／又はモノマーなどの反応性又は光重合性成分）を使用し、造膜後に、活性エネルギー線（紫外線、電子線など）の照射や加熱により重合させて硬化させてもよい。

重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどが例示できる。重合性モノマーとしては、例えば、アルキル（メタ）アクリレート、ビニルピロリドンなどの単官能性単量体、アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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ヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能性（メタ）アクリレートなどが例示できる。

ポリマーと前記重合性成分との割合（重量比）は、前者／後者＝１００／０〜０．１／９９．９程度の範囲から選択でき、例えば、８０／２０〜０．５／９９．５、好ましくは７０／３０〜１／９９、さらに好ましくは５０／５０〜３／９７（特に７０／３０〜５／９５）程度である。前記重合性成分において、オリゴマーとモノマーとの割合（重量比）は、前者／後者＝９９／１〜０／１００程度の範囲から選択でき、例えば、９０／１０〜５／９５、好ましくは８０／２０〜１０／９０、さらに好ましくは７０／３０〜２０／８０程度である。

また、溶剤は、ポリマーや前記重合性成分の種類に応じて適宜選択でき、反応開始剤や硬化剤などを適宜添加してもよい。凹凸構造の傾斜角度の分布は、乾燥時間や硬化時間、ポリマーや前記重合性成分、添加剤の種類や量を適宜選択することにより調整できる。特に、スピノーダル分解（湿式スピノーダル分解）により凹凸構造を形成する方法においては、溶媒を乾燥などにより蒸発又は除去する過程で、濃度の濃縮に伴って、スピノーダル分解による相分離が生じ、相間距離が比較的規則的となると共に、特定の傾斜角度を有する構造を形成し易い。

本発明の防眩性膜は、防眩性及び光散乱性が必要とされる種々の用途、例えば、液晶表示（ＬＣＤ）装置、プラズマディスプレイ装置、タッチパネル付き表示装置、有機ＥＬディスプレイ装置、無機ＥＬディスプレイ装置、ＦＥＤ装置などの表示装置に使用できる。本発明の防眩性膜は、防眩性が高く、外光の映り込みが防止され、表示面のコントラストも高いため、これらの表示装置の中でも、近年急速に普及し、大型ディスプレイ化が進んでいる液晶表示装置に使用するのが特に好ましい。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、防眩性膜を液晶表示装置に実装した場合の評価方法を以下に示す。

［防眩性膜の実装評価］
実施例及び比較例で得られた防眩性膜を、それぞれ、正面輝度４５０ｃｄ／ｍ²、コントラスト４００対１、２０型、解像度６０ｐｐｉのＶＡ（垂直配向）型ＬＣＤパネルの表面に実装し、反射光の映り込み、白味（黒表示の沈み）、文字及び画像の鮮明性を以下の基準で目視評価した。

（映り込み）
○：映り込みがない
△：わずかな映り込みがある
×：映り込みが激しい。

（白味）
◎：黒表示が鮮明に見える
○：黒表示がやや白味がかって見える
△：黒表示が白味がかって見える
×：黒表示が白く見える。

（文字及び画像の鮮明性）
◎：鮮明に見える
○：ほぼ鮮明に見える
△：見える
×：見えにくい。

実施例１
酢酸プロピオン酸セルロースエステル（イーストマンケミカル社製、ＣＡＰ４８２−２０）２重量部、反応性オリゴマー［（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートを付加させた化合物；ダイセル・ユーシービー（ＵＣＢ）（株）製、サイクロマーＰ］１５．２重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１５．８重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア１８４）１．２５重量部を混合溶媒（メチルエチルケトン／ブタノール（重量比）＝７．５／２．５）６８重量部に溶解し、透明で均一な溶液を作製した。この溶液をワイヤーコーター＃２４で８０μｍ厚のセルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルム上に塗布し、防爆オーブン内で、８０℃、２分間かけて温風乾燥した。得られたフィルムは乾燥に伴う相分離により、表面に微細な凹凸構造が形成されていた。このフィルムをメタルハライドランプからの紫外線を約３０秒間照射することにより、表面に凹凸構造を有する膜を作製した。

この膜の凹凸構造を有する表面に帯電防止コート材（光硬化性帯電防止剤、ＪＳＲ（株）製、デソライトＫＺ６８０５）をワイヤーコーター＃８にて、乾燥後の厚みが平均０．１５μｍとなるように塗布し、乾燥後メタルハライドランプからの紫外線を約３０秒間照射することにより硬化させた。さらに、この表面にフッ素樹脂溶液（ＪＳＲ（株）製、オプスターＴＴ１００６）をワイヤーコーター＃８にて、乾燥後の厚みが平均０．０９μｍとなるように塗布し、防眩性膜を形成した。

この防眩性膜の全光線透過率は９３．４％、ヘイズは２．２％、グロス（角度６０°）は１１８であった。この防眩性膜の表面凹凸構造を原子間力顕微鏡にて測定したところ、比較的なだらかな凹凸形状を有していた。この測定による３次元形状プロファイルを図１に示す。さらに、この防眩性膜のレーザー顕微鏡写真（対物１０倍）を図２に示す。なお、平均頂部間隔Ｓmは６７μｍ、十点平均粗さＲzは０．４５μｍであった。次に、この凹凸表面を２μｍ四方の微小領域に分割し、それぞれ傾斜角度を算出し、全体の分布を算出した結果を表１に示す。なお、０．５μｍ四方の微小領域に分割した場合も、同様の分布であった。また、表面粗さ形状測定器（東京精密（株）、サーフコム１４００Ａ−３ＤＦ）にて測定した結果も同様であった。

この防眩性膜を、裏面を黒色コートしたセルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルム上に装備し、光散乱測定装置（村上色彩技術研究所製、変角光度計ＧＰ−２００）にて反射散乱光を測定した。入射光角度をフィルムの法線から−１０°として、５ｍｍ径に絞られた白色光源をフィルムへ入射し、受光機を変角して、表面反射散乱光を測定した。なお、受光角度は、反射光が０°を中心に略対称となるよう、フィルム法線から１０°の位置を０°とする。測定結果を図３に示す。図中、縦軸は光度であり、反射散乱光のゲイン（標準白色板の反射光を１とした相対値）として示している。なお、この測定結果より、半値角は３°、ゲイン０．１以上の角度範囲は１３°であった。結果を表１に示す。さらに、防眩性膜を液晶表示装置に実装して、特性を評価した結果を表１に示す。

実施例２
酢酸プロピオン酸セルロースエステル（イーストマンケミカル社製、ＣＡＰ４８２−２０）２．５重量部、反応性オリゴマー（ダイセル・ユーシービー（ＵＣＢ）（株）製、サイクロマーＰ）１４．２重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１５．８重量部、反応開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュア１８４）１．２５重量部を混合溶媒（メチルエチルケトン／ブタノール／プロピレングリコールモノメチルエーテル（重量比）＝７．５／２／０．５）６８重量部に溶解し、透明で均一な溶液を作製した。この溶液をワイヤーコーター＃２４で８０μｍ厚のセルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルム上に塗布し、防爆オーブン内で、７０℃、３分間かけて温風乾燥した。得られたフィルムは乾燥に伴う相分離により、表面に微細な凹凸構造が形成されていた。このフィルムをメタルハライドランプからの紫外線を約３０秒間照射することにより、表面に凹凸構造を有する膜を作製した。

この膜の凹凸構造を有する表面に帯電防止コート材（ＪＳＲ（株）製、デソライトＫＺ６８０５）をワイヤーコーター＃８にて、乾燥後の厚みが平均０．１５μｍとなるように塗布し、乾燥後メタルハライドランプからの紫外線を約３０秒間照射することにより硬化させた。さらに、この表面に、フッ素樹脂溶液（ＪＳＲ（株）製、オプスターＴＴ１００６）をワイヤーコーター＃８にて、乾燥後の厚みが平均０．０９μｍとなるように塗布し、防眩性膜を形成した。

この防眩性膜の全光線透過率は９１．６％、ヘイズは４．８％、グロス（角度６０°）は８５であった。実施例１と同様に、この防眩性膜の表面凹凸形状を測定し解析したところ、凹凸は比較的なだらかであり、平均頂部間隔Ｓmが６８μｍ、十点平均粗さＲzが０．８８μｍであった。この防眩性膜の３次元形状プロファイルを図４に示す。さらに、２μｍ四方の微小領域に分割したときの凹凸表面の傾斜角度分布を算出した結果を表１に示す。また、実施例１と同様に、変角光度計を用いて反射散乱光を測定した結果を図６及び表１に示す。さらに、防眩性膜を実装して評価結果を表１に示す。

実施例３
セルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルム上に塗布する溶液を、酢酸プロピオン酸セルロースエステル（イーストマンケミカル社製、ＣＡＰ４８２−２０）２．４重量部、反応性オリゴマー（ダイセル・ユーシービー（ＵＣＢ）（株）製、サイクロマーＰ）１３．４重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１６．３重量部を溶解した溶液とする以外は実施例２と同様にして、防眩性膜を形成した。この防眩性膜の全光線透過率は９３．１％、ヘイズは７．２％、グロス（角度６０°）は８２であった。実施例１と同様に、この防眩性膜の表面凹凸形状を測定し解析したところ、凹凸は比較的なだらかであり、平均頂部間隔Ｓmは７５μｍ、十点平均粗さＲzは０．８４μｍであった。さらに、２μｍ四方の微小領域に分割したときの凹凸表面の傾斜角度分布を算出した結果を表１に示す。また、実施例１と同様に、変角光度計を用いて反射散乱光を測定した結果を図６及び表１に示す。さらに、防眩性膜を実装して評価結果を表１に示す。

比較例１
架橋アクリル微粒子（平均粒子径３μｍ、分散粒子径／平均粒子径＝１．１、屈折率１．４９）と、架橋アクリル微粒子（平均粒子径３．５μｍ、分散粒子径／平均粒子径＝１．１、屈折率１．４９）とを９７対３（重量比）の割合で混合し、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）中に分散させ酢酸エチルにて希釈した。この塗布液をコート、乾燥し、平均２．８μｍの厚みにした後、ＵＶ照射することにより、凹凸構造を形成させた。この凹凸膜の表面にフッ素樹脂溶液（ＪＳＲ（株）製、オプスターＴＴ１００６）をワイヤーコーター＃８にて、乾燥後の厚みが平均０．１μｍとなるように塗布し、防眩性膜を形成した。この防眩性膜の全光線透過率は９３％、ヘイズは４０％、グロス（角度６０°）は９０であった。実施例１と同様に、この防眩性膜の表面凹凸形状を測定し解析したところ、平均頂部間隔Ｓmは１３７μｍ、十点平均粗さＲzは１．０３μｍであった。さらに、０．３μｍ四方の微小領域に分割したときの凹凸表面の傾斜角度分布を算出した結果を表１に示す。また、実施例１と同様に、変角光度計を用いて反射散乱光を測定した結果を図６及び表１に示す。さらに、防眩性膜を実装して評価結果を表１に示す。

比較例２
架橋アクリル微粒子（平均粒子径３μｍ、分散／平均径＝１．２、屈折率１．４９の）をペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）中に分散させ酢酸エチルにて希釈した。これをコート、乾燥し、２．８μｍの厚みにした後ＵＶ照射することにより、凹凸を形成させた。この防眩性膜の全光線透過率は９２％、ヘイズは４５％、グロス（角度６０°）は７０であった。実施例１と同様に、この防眩性膜の表面凹凸形状を測定し解析したところ、平均頂部間隔Ｓmは５７μｍ、十点平均粗さＲzは１．２９μｍであった。さらに、０．３μｍ四方の微小領域に分割したときの凹凸表面の傾斜角度分布を算出した結果を表１に示す。この防眩性膜の３次元形状プロファイルを図５に示す。また、実施例１と同様に、変角光度計を用いて反射散乱光を測定した結果を図６及び表１に示す。さらに、防眩性膜を実装して評価結果を表１に示す。

実施例４
アクリル薄膜（ポリメタクリル酸メチルで形成された薄膜、厚み１０μｍ）の表面に、平均径が２０μｍ、側壁の平均傾斜角が１５°の台形状凹凸構造で、かつ全体的に適度な傾斜うねりをつけるように、エキシマーレーザー加工を施し凹凸構造を形成させた。実施例１と同様に、この防眩性膜の表面凹凸形状を測定し解析したところ、平均頂部間隔Ｓmは２６μｍ、十点平均粗さＲzは０．３１μｍであった。さらに、０．５μｍ四方の微小領域に分割したときの凹凸表面の傾斜角度分布を算出した結果を表１に示す。また、実施例１と同様に、変角光度計を用いて反射散乱光を測定した結果を図６及び表１に示す。さらに、防眩性膜を実装して評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例で得られた防眩性膜は、映り込み、白味及び鮮明性のいずれにも高い結果を示している。これに対して、比較例で得られた防眩性膜は、白味もしくは鮮明性が低い。

図１は実施例１で得られた防眩性膜表面の３次元形状プロファイルである。図２は実施例１で得られた防眩性膜表面のレーザー顕微鏡写真（対物１０倍）である。図３は実施例１で得られた防眩性膜における反射角とゲインとの関係を示すグラフである。図４は実施例２で得られた防眩性膜表面の３次元形状プロファイルである。図５は比較例２で得られた防眩性膜表面の３次元形状プロファイルである。図６は実施例２〜４及び比較例１〜２で得られた防眩性膜における反射角とゲインとの関係を示すグラフである。

Claims

微細な凹凸構造の表面を有し、かつ表面に対する傾斜角度が２．５〜７．５°である領域Ｓ２の面積割合が、全表面に対して２０％以下である防眩性膜。
表面に対する傾斜角度が２．５°未満である領域Ｓ１の面積割合が、全表面に対して５０％以上である請求項１記載の防眩性膜。
表面に対する傾斜角度が１０°以上である領域Ｓ４の面積割合が、全表面に対して１％以上である請求項１記載の防眩性膜。
平均頂部間隔Ｓmが２０〜１５０μｍである請求項１記載の防眩性膜。
十点平均粗さＲzと平均頂部間隔Ｓmとの比Ｒz／Ｓmが０．００５〜０．０２である請求項１記載の防眩性膜。
表面に対する法線からの角度範囲１０〜１７°において、標準白色板に対する反射散乱光のゲインが０．１以上であり、かつ反射散乱光のゲインの半値角が２〜５°である請求項１記載の防眩性膜。
脂環式オレフィン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、及びエポキシ（メタ）アクリレートから選択された少なくとも一種の透明樹脂で構成された請求項１記載の防眩性膜。
（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース誘導体、及びエポキシ（メタ）アクリレートから選択された少なくとも一種の透明樹脂で構成され、微細な凹凸構造の表面を有する膜であって、表面に対する傾斜角度が、２．５〜７．５°である領域Ｓ２の面積割合が、全表面に対して１８％以下であり、かつ平均頂部間隔Ｓmが２５〜１３０μｍである防眩性膜。
複数の樹脂を相分離して請求項１記載の防眩性膜を製造する方法。
請求項１記載の防眩性膜を備えている表示装置。