JP2008216430A - 防眩フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明にあっては、白化がなく、且つ、十分な外光写り込み防止性を有する防眩フィルムを得ることを課題とする。
【解決手段】 透明基材上に、バインダマトリックス、粒子を含む防眩層を備える防眩フィルムであって、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．０６μｍ〜０．１７μｍであり、且つ、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％〜４．４％であり、且つ、前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０７以下であることを特徴とする防眩フィルムとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、窓やディスプレイなどの表面に設けられる防眩フィルムに関する。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防眩フィルムに関する。さらには、ノート型パソコンもしくはディスクトップパソコンのディスプレイの表面に設けられる防眩フィルムに関する。

液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＥＬディスプレイ、および、プラズマディスプレイなどのディスプレイは、視認性の観点で下記の幾つかの問題がある。
・視聴時に外光が写りこむ。
・ディスプレイからの表示光によりディスプレイ表面で面ぎら（シンチレーション）が発生する。
・ディスプレイから拡散されずに直接くる表示光の眩しさなどにより視認性が悪化する。
・輝度むらなどの欠陥によって視認性が悪化する。
このような視認性の低下、悪化を解決するために、防眩フィルムをディスプレイの前面に設けることが知られている。

防眩フィルムとしては、例えば、下記の技術が知られている。
・ディスプレイの表面に、エンボス加工を施した防眩層を有する防眩フィルムを設ける。
・ディスプレイの表面に、バインダマトリックスに粒子を混入することによって表面に凹凸が形成された防眩層を有する防眩フィルムを設ける。
このような防眩フィルムにおいては、表面の凹凸による光の散乱現象（表面拡散）が利用される。さらに、バインダマトリックスにバインダマトリックスと屈折率の異なる粒子を混入することによって、バインダマトリックスと粒子の屈折率差による光の内部散乱を利用する防眩フィルムも知られている。

エンボス加工により表面に凹凸が形成されている防眩フィルムは、表面凹凸を完全に制御できる。そのため、再現性が良い。しかし、エンボスロールに欠陥または異物付着があるとロールのピッチで延々欠陥が出るといった問題がある。

一方、バインダマトリックスと粒子を用いた防眩フィルムは前記エンボス加工を用いた防眩フィルムよりも工程数が少ない。よって、安価に製造できる。そのため、様々な態様の防眩フィルムが知られている（特許文献１）。

バインダマトリックスと粒子を用いた防眩フィルムにあってはさまざまな技術が開示されており、例えば、以下のような技術が開示されている。
・バインダマトリックス樹脂と球形粒子と不定形粒子を併用する技術（特許文献２）
・バインダマトリックス樹脂と複数の粒径の異なる粒子を用いる技術（特許文献３）
・表面凹凸を有し、凹部の断面積を規定した技術（特許文献４）

また、以下のような技術も開示されている。
・内部の散乱と表面の散乱を併用し、防眩層の内部ヘイズ（曇度）を１〜１５％とし、表面ヘイズ（曇度）を７〜３０％とする技術（特許文献５）
・バインダ樹脂と粒径０．５〜５μｍの粒子を用い、樹脂と粒子の屈折率差を０．０２〜０．２とする技術（特許文献６）
・バインダー樹脂と粒径１〜５μｍの粒子を用い、樹脂と粒子の屈折率差を０．０５〜０．１５とする技術。さらに、用いる溶媒、表面粗さなどを所定の範囲とした技術（特許文献７）
・バインダー樹脂と複数の粒子を用い、樹脂と粒子の屈折率差を０．０３〜０．２とする技術（特許文献８）
・また視野角を変化させたときのコントラストの低下、色相変化等を低減することを目的とし、表面ヘイズ（曇度）を３以上、法線方向のヘイズ値と±６０°方向のヘイズ値の差が４以下とする技術（特許文献９）

このように様々な目的で様々な構成の防眩フィルムが開示されている。
防眩フィルムに求められる性能は、ディスプレイの前面に用いる場合、ディスプレイによって異なる。すなわち、ディスプレイの解像度や使用目的などにより最適な防眩フィルムは異なる。したがって、目的により多様な防眩フィルムが求められる。

特開平６−１８７０６号公報 特開２００３−２６０７４８号公報 特開２００４−００４７７７号公報 特開２００３−００４９０３号公報 特開平１１−３０５０１０号公報 特開平１１−３２６６０８号公報 特開２０００−３３８３１０号公報 特開２０００−１８０６１１号公報 特開平１１−１６０５０５号公報

防眩フィルムにあっては、防眩層に入射した光を散乱させることにより外光の写り込みを防止する。したがって、外光の写り込み防止の度合いを大きくしようとした場合には、防眩フィルムが白っぽくなってしまう傾向にあった。近年、消費者の嗜好の変化に伴い、白っぽくない防眩フィルム、すなわち、白化の度合いが少ない防眩フィルムが好まれる傾向にある。しかしながら、先ほども示したように、防眩フィルムにあっては白化の度合いと外光の写り込み防止性（防眩性）はトレードオフの関係にあり、十分な防眩性を得ようとした場合には防眩フィルムが白っぽくなってしまう傾向にあり、逆に、防眩フィルムの白化を抑えようとした場合には得られる防眩フィルムが十分な外光写り込み防止性を有さないという問題があった。そこで、本発明にあっては、白化がなく、且つ、十分な外光写り込み防止性を有する防眩フィルムを得ることを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明としては、透明基材上に、バインダマトリックス、粒子を含む防眩層を備える防眩フィルムであって、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．０６μｍ〜０．１７μｍであり、且つ、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％〜４．４％であり、且つ、前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０７以下であることを特徴とする防眩フィルムとした。

また、請求項２に記載の発明としては、前記防眩層の平均膜厚が、前記防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に１．５を掛けた値以上であり、該前記防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に４．０を掛けた値以下であることを特徴とする請求項１記載の防眩フィルムとした。

また、請求項３に記載の発明としては、前記防眩層の平均膜厚が３μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防眩フィルムとした。

また、請求項４に記載の発明としては、前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０２以上であることを特徴とする防眩フィルムとした。

また、請求項５に記載の発明としては、前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防眩フィルムとした。

また、請求項６に記載の発明としては、前記防眩層が、電離放射線を照射することにより硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子と溶媒を含む塗液を透明基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該透明基材上の塗膜に電離放射線を照射する工程により形成され、該溶媒が透明基材を溶解または膨潤させる溶媒と透明基材を溶解または膨潤させない溶媒の混合溶媒であることを特徴とする請求項５に記載の防眩フィルムとした。

また、請求項７に記載の発明としては、前記バインダマトリックス構成材料が、バインダマトリックス構成材料１００重量部に対し３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを合計で８０重量部以上含むことを特徴とする請求項６記載の防眩フィルムとした。

また、請求項８に記載の発明としては、前記透明基材が偏光板の一部を構成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の防眩フィルムとした。

また、請求項９に記載の発明としては、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の防眩フィルム、偏光板、液晶セル、偏光板、バックライトユニットを備えることを特徴とする透過型液晶ディスプレイとした。

本発明の構成の防眩フィルムとすることにより、白っぽくなく、且つ、十分な外光写り込み防止性を有する防眩フィルムを得ることが可能となった。

本発明の防眩フィルムについて説明する。

図１に本発明の防眩フィルムの断面模式図を示した。本発明の防眩フィルム（１）は、透明基材（１１）上に防眩層（１２）を備える。本発明の防眩フィルム（１）の防眩層（１２）は、バインダマトリックス（１２０）と粒子（１２１）を含む。

本発明にあっては、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さが０．０６μｍ〜０．１７μｍであり、且つ、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％〜４．４％であり、且つ、前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０７以下であることを特徴とする。

本発明の防眩フィルムは、防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．０６μｍ〜０．１７μｍである。防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．０６μｍに満たない場合、防眩フィルムは十分な防眩性を得ることができない。一方、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．１７μｍを超える場合、得られる防眩フィルムは白っぽくなってしまう。

なお、本発明において、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１−１９９４に準じて求められる。このとき、中心線平均粗さＲａのカットオフ波長は０．８ｍｍである。

本発明の防眩フィルムは、防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％〜４．４％である。防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％に満たない場合、得られる防眩フィルムは白っぽくなってしまう。一方、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が４．４％を超える場合、防眩フィルムは十分な防眩性を得ることができない。

なお、５°反射率は防眩層表面に対する法線方向から５°傾けた際の反射率であり、５°反射率は反射率測定装置によって測定することができる。図２に５°反射率の測定の説明図を示した。防眩層表面に対する法線方向から５°傾けた位置で入射光Ｌ１を防眩層に入射させ、防眩層において反射してくる反射光Ｌ２の強度を、入射光Ｌ１とは逆に防眩層表面に対する法線方向から５°傾けた位置で測定する。このとき、５°反射率は入射光の強度を１００％としたときの反射光の強度が、５°反射率となる。

本発明の防眩フィルムは、バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差が０．０７以下である。バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差が０．０７を超えるような場合、防眩層内部に入射する光の内部散乱が大きくなり、防眩フィルムが白っぽくなってしまう。

なお、本発明にあっては、複数の種類の粒子を用いる場合にあっては、少なくとも防眩層に含まれる全粒子のうち最も多い割合で含まれる粒子の屈折率とバインダマトリックスの屈折率との屈折率差を０．０７以下とする。

また、本発明において、バインダマトリックスの屈折率とは粒子を除いたバインダマトリックス構成材料からなるバインダマトリックスの屈折率を意味する。すなわち、バインダマトリックス構成材料の硬化後の屈折率である。なお、粒子の屈折率、バインダマトリックスの屈折率は、ベッケ線検出法（液浸法）により求めることができる。

本発明にあっては、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａ、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率、バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差の３つのパラメーターをすべて所定の範囲とすることにより、白っぽくなく、且つ、十分な外光写り込み防止性を有する防眩フィルムを得ることができる。３つのパラメーターのうち、ひとつでも所定の範囲から外れた場合、白化がなく、且つ十分な防眩性を有する防眩フィルムとすることができない。

３つのパラメーターのうち、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａ、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率は、主に、防眩フィルム表面において入射する光の散乱を制御するパラメーターであり、バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差は、防眩層内部に入射する光の散乱を制御するパラメーターである。防眩フィルム表面に入射する光の散乱は、中心線平均粗さＲａと５°反射率の両方を所定の範囲とすることにより制御できる。防眩層内部に入射する光の散乱はバインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差を所定の範囲とすることにより制御できる。そして、３つのパラメーターをすべて所定の範囲とすることにより、防眩層全体として白化がなく、且つ十分な防眩性を有する防眩フィルムとすることができるのである。

また、本発明にあっては、防眩層の平均膜厚Ｈが、防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に１．５を掛けた値以上であり、該前記防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に４．０を掛けた値以下であることが好ましい。防眩層の平均膜厚の用いる粒子の平均粒径を基準に設定することにより、本発明にあっては、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａ、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率を所定の範囲とすることすることが容易となる。

本発明において、防眩層の平均膜厚Ｈが防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に１．５を掛けた値よりも小さい場合、防眩層表面に所望の表面凹凸を形成するためには多量の粒子を防眩層中に含ませる必要があり、防眩層を形成するための少なくともバインダマトリックス構成材料と粒子と溶媒を含む塗液の安定性が低下してしまう場合がある。一方、防眩層の平均膜厚Ｈが防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に４．０を掛けた値よりも大きい場合、所望の表面凹凸を形成するために防眩層中に含まれる粒子の量が少なくなってしまうため、塗液を分散させることが困難となってしまう場合がある。

なお、複数の種類の粒子を用いる場合にあっては、最も多い割合で含まれる粒子を基準とすればよい。すなわち、防眩層の平均膜厚Ｈが防眩層に最も多い割合で含まれる粒子の平均粒子径に１．５を掛けた値以上であり、防眩層の平均膜厚Ｈが防眩層に最も多い割合で含まれる粒子の平均粒子径に４．０を掛けた値以下であるとすればよい。

なお、本発明において防眩層の平均膜厚とは表面凹凸のある防眩層の膜厚の平均値のことである。平均膜厚Ｈは、電子マイクロメーター、全自動微細形状測定機により求めることができる。粒子の平均粒子径は光散乱式粒径分布測定法により測定することができる。

また、本発明にあっては、防眩層の平均膜厚が３μｍ〜３０μｍであることが好ましい。防眩層の平均膜厚が３μｍを下回る場合、得られる防眩フィルムはディスプレイ表面に設けられるだけの十分な硬度を得ることができなくなってしまうことがある。一方、防眩層の平均膜厚が３０μｍを超えるような場合、コスト高になり、また、得られる防眩フィルムのカールの度合いが大きくなってしまいディスプレイ表面に設けるための加工工程に適さないことがある。なお、より好ましい防眩層の平均膜厚は４μｍ〜２０μｍである。

また、本発明にあっては、防眩層においてバインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差は０．０２以上あることが好ましい。バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差は０．０２以上とすることにより、高精細ディスプレイに防眩フィルムを設けた場合に発生しやすい、防眩フィルムのぎらつきを防止することが可能となる。すなわち、本発明にあっては、、防眩層においてバインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差は０．０２以上０．０７以下であることが好ましい。なお、前述したように、なお、複数の種類の粒子を用いる場合にあっては、少なくとも全粒子のうち最も多い割合で含まれる粒子の屈折率とバインダマトリックスの屈折率との屈折率差が０．０２以上であることが好ましい。

また、本発明にあっては、透明基材としてトリアセチルセルロースフィルムを用いることが好ましい。トリアセチルセルロースフィルムは複屈折が少なく、透明性が良好であることから好適に用いることができる。特に、本発明の防眩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を用いることが好ましい。

また、本発明において防眩層は、電離放射線を照射することにより硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子と溶媒を含む塗液をトリアセチルセルロースフィルムからなる透明基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該透明基材上の塗膜に電離放射線を照射する工程により形成され、前記溶媒が透明基材を溶解または膨潤させる溶媒と前記溶剤が透明基材を溶解または膨潤させない溶媒の混合溶媒とすることが好ましい。

本発明の防眩フィルムにあっては、電離放射線を照射することにより硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子と溶媒を含む塗液を透明基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該透明基材上の塗膜に電離放射線を照射する工程により形成されることが好ましい。このとき、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場合、透明基材と、透明基材上に設けられる防眩層との間の密着強度が低くなってしまうことがある。本発明にあっては、塗液の溶媒として、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る溶媒と前記溶剤が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の混合溶媒を用いることにより、トリアセチルセルロースフィルムと防眩層界面において十分な密着性を有する防眩フィルムとすることができる。

塗布液の溶媒として、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のみとした場合には、十分な密着性を有する防眩フィルムを製造することができなくなってしまうことがある。一方、塗布液の溶媒として、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る溶媒のみとした場合には、溶媒がトリアセチルセルロースを溶解または膨潤させすぎてしまい、スジムラなどの原因となってしまう。

なお、本発明の混合溶媒において、リアセチルセルロースフィルムを溶解または膨潤させる溶媒と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の混合比は、１：９〜９：１の範囲内であることが好ましく、さらには、２：８〜８：２の範囲内であることが好ましい。

また、本発明においては、電離放射線を照射することにより硬化するバインダマトリックス構成材料がバインダマトリックス構成材料１００重量部に対し３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを合計で８０重量部以上含むことが好ましい。防眩層のバインダマトリックスがバインダマトリックス構成材料１００重量部に対し３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを合計で８０重量部以上含むバインダマトリックス硬化材料を電離放射線で硬化させたものとすることにより、形成される防眩層は高い硬度を有し、十分な耐擦傷性を有する防眩フィルムとすることができる。

３官能アクリレートモノマー、４官能アクリレートモノマーのどちらか一方の代わりに単官能アクリレートモノマー、２官能アクリレートモノマーを用いた場合には、形成される防眩層が十分な硬度を得ることができなってしまうことがある。また、バインダマトリックス構成材料１００重量部に対し３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを８０重量部未満とした場合、形成される防眩層は十分な硬度を備えることが困難となる場合がある。

また、３官能アクリレートモノマーのみを用い、４官能アクリレートモノマーを用いない場合には、形成される防眩層表面にスジやムラといった不良が発生しやすくなり面内不均一となってしまう場合がある。また、４官能アクリレートモノマーのみを用い、３官能アクリレートモノマーを用いない場合には、形成される防眩層表面にスジやムラといった不良が発生しやすくなり面内不均一となるだけでなく、製造される防眩フィルムがカールする場合がある。

なお、本発明において、３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーの混合比は、１：１０〜１０：１の範囲で適宜選択することができる。さらには、高い耐擦傷性とカールの抑制の両立という観点から、３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーの混合比を１：３〜３：１の範囲とすることがより好ましい。

本発明の防眩フィルムは、必要に応じて、反射防止性能、帯電防止性能、防汚性能、電磁波シールド性能、赤外線吸収性能、紫外線吸収性能、色補正性能等を有する機能層が設けられる。これらの機能層としては、反射防止層、帯電防止層、防汚層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等が挙げられる。なお、これらの機能層は単層であってもかまわないし、複数の層であってもかまわない。機能層は、防汚性能を有する反射防止層というように、１層で複数の機能を有していても構わない。また、透明基材と防眩層の接着性向上のため、あるいは、各種層間の接着性向上のために、各層間にプライマー層や接着層等を設けても良い。

本発明の防眩フィルムは、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）などの各種ディスプレイの観察側である表面に適用することができる。本発明の防眩フィルムは、ディスプレイに用いる際、外光の写り込み防止性と良好なコントラストを両立できる防眩フィルムを提供する。

次に、図３の本発明の防眩フィルムを用いた透過型液晶ディスプレイの断面模式図について示した。図３（ａ）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）、偏光板（４）、液晶セル（３）、偏光板（２）、防眩フィルム（１）をこの順に備えている。このとき、防眩フィルム（１）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（５）は、光源と光拡散板を備える。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。液晶セル（３）を挟むように設けられる偏光板にあっては、透明基材（２１、２２、４１、４２）間に偏光層（２３、４３）を挟持した構造となっている。

次に、本発明の防眩フィルムの製造方法について示す。

本発明の防眩フィルムの製造方法にあっては、電離放射線によって硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子を含む塗液を透明基材上に塗布し、透明基材上に塗膜を形成する工程と、バインダマトリックス構成材料を電離放射線により硬化させる硬化工程を備えることにより透明基材上に防眩層を形成することができる。

本発明に用いられる透明基材としては、ガラスやプラスチックフィルムなどを用いることができる。プラスチックフィルムとしては適度の透明性、機械強度を有していれば良い。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のフィルムを用いることができる。中でも、トリアセチルセルロースフィルムは複屈折が少なく、透明性が良好であることから好適に用いることができ、特に、本発明の防眩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を用いることが好ましい。

また、偏光板を透明基材としても良い。用いる偏光板としては特に限定するものではない。例えば、偏光層の支持体である一対のトリアセチルセルロースフィルム間に、偏光層としてヨウ素を加えた延伸ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を有するものを用いることができる。トリアセチルセルロースフィルムとヨウ素を加えた延伸ＰＶＡからなる偏光板は、偏光度が高く、液晶ディスプレイなどに好適に用いることができる。この場合、一方のトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムの偏光層が形成されている面とは反対の面に防眩層を設けることができる。

塗液は、少なくとも電離放射線によって硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子を含む。バインダマトリックス構成材料としては、電離放射線型材料である、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性のアクリレート、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。

中でも、バインダマトリックス構成材料として、電離放射線硬化型材料である、３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを用いることが好ましい。３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを用いることにより十分な耐擦傷性を備える防眩フィルムとすることができる。３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーの具体例としては、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性のアクリレートモノマー、または、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アクリレートモノマーのうち、３官能及び４官能のものを指す。このとき、３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーをバインダマトリックス構成材料に対し合計８０ｗｔ％以上用いることが好ましい。

また、バインダマトリックス構成材料としては、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。

本発明に用いられる粒子としては、アクリル粒子（屈折率１．４９）、アクリルスチレン粒子（屈折率１．４９〜１．５９）、ポリスチレン粒子（屈折率１．５９）、ポリカーボネート粒子（屈折率１．５８）、メラミン粒子（屈折率１．６６）といった有機粒子や、シリカ粒子（屈折率１．４８）タルク（屈折率１．５４）、各種アルミノケイ酸塩（屈折率１．５０〜１．６０）、カオリンクレー（屈折率１．５３）、ＭｇＡｌハイドロタルサイト（屈折率１．５０）、などの無機粒子から適宜選択される。なお、本発明において、粒子とバインダマトリックス構成材料を硬化したバインダマトリックスの屈折率との屈折率差は０．０７以下である。

また、電離放射線として紫外線を用いる場合、塗液に光重合開始剤を加える。光重合開始剤は、公知のを用いることができるが、用いるバインダマトリックス構成材料にあったものを用いることが好ましい。光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類等が用いられる。光重合開始剤の使用量は、バインダマトリックス構成材料に対して０．５〜２０ｗｔ％である。好ましくは１〜５ｗｔ％である。

塗液には、必要に応じて溶媒を加える。溶媒を加えることにより、粒子やバインダマトリックスを均一に分散させ、また、塗液を透明基材上に塗布するに際し、塗液の粘度を適切な範囲に調整することが可能となる。

本発明においては、透明基材としてトリアセチルセルロースを用いる場合には、塗液の溶媒として、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る溶媒と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の混合溶媒を用いることが好ましく、混合溶媒を用いることにより十分な密着性を有する防眩フィルムとすることができる。

このとき、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、メチルシクロヘキサノン、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。

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、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。

また、本発明の塗液においては、塗液中に他の機能性添加剤を加えても良い。ただし、他の機能性添加剤は形成される防眩層の透明性、光の拡散性などに影響を与えないほうが好ましい。機能性添加剤としては、帯電防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、防汚剤、撥水剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤などを使用でき、それにより、形成される防眩層に帯電防止機能、紫外線吸収機能、赤外線吸収機能、防汚機能、撥水機能といった、防眩機能以外の機能を持たせることができる。

塗液は透明基材上に塗布され、塗膜を形成する。
塗液を透明基材上に塗布するための塗工方法としては、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、ナイフコーター、バーコーター、ダイコーターを用いた塗工方法を使用できる。中でも、ロール・ツー・ロール方式で高速で塗工することが可能なダイコーターを用いることが好ましい。また塗液の固形分濃度は、塗工方法により異なる。固形分濃度は、重量比でおおよそ３０〜７０重量％であればよい。

次に、本発明のダイコーター塗布装置について説明する。図２に本発明のダイコーター塗布装置の模式図を示した。本発明のダイコーター塗布装置は、ダイヘッド３０が塗液タンク３２とが配管３１によって接続され、送液ポンプ３３によって、塗液タンク３２の塗液がダイヘッド３０内に送液される構造となっている。ダイヘッド３０に送液された塗液はスリット間隙から塗液を吐出し、透明基材１１上に塗膜が形成される。巻き取り式の透明基材１１を用い回転ロール３５を使用することにより、ロール・ツー・ロール方式により連続して透明基材上に塗膜を形成することができる。

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、防眩層が形成される。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。

なお、硬化により防眩層を形成する工程の前後に乾燥工程を設けてもよい。また、硬化と乾燥を同時におこなってもよい。特に、塗液がバインダマトリックス材料と粒子と溶媒を含む場合、形成された塗膜の溶媒を除去するために電離放射線を照射する前に乾燥工程を設ける必要がある。乾燥手段としては加熱、送風、熱風などが例示される。

以上により、本発明の防眩フィルムは製造される。
なお、バインダマトリックス構成材料として、電離放射線硬化型以外の材料を用いることも可能である。たとえば、熱硬化型材料を用い、透明基材上にこれらの材料を粒子とともに塗布し、加熱により透明基材上に防眩層を形成することが可能となる。また、バインダマトリックス構成材料として熱可塑性樹脂を用いることも可能である。さらには、バインダマトリックスとして金属アルコキシドを用い、加水分解、脱水縮合により、バインダマトリックスを形成してもよい。

（比較例Ａ１）
基材としてトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム製 ＴＤ−８０Ｕ）を用いた。塗液として、（表１）のＡに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、さらに、溶媒としてジオキソランを３０重量部、トルエンを７０重量部を混合させた混合溶媒を用い、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカルズ製）を５重量部、レベリング剤としてＢＹＫ３５０（ビックケミー製）０．２重量部を用いた。そして、ダイコーター塗布装置を用い乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚が６μｍとなるようにトリアセチルセルロースフィルム上に塗布し、塗膜を得た。得られた塗膜に対し、乾燥をおこない塗膜に含まれる溶媒を除去し、その後、高圧水銀灯を用いて酸素濃度が０．０３％以下の雰囲気下で４００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線照射により、防眩層を硬化させ、防眩フィルムを作製した。

（実施例Ａ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を７．５μｍとしたこと以外は、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（実施例Ａ３）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２０μｍとしたこと以外は、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ａ４）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２３μｍとしたこと以外は、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｂ１）
（表１）のＢに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を５μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（実施例Ｂ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を８μｍとしたこと以外は、（比較例Ｂ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｃ１）
（表１）のＣに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を４μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｃ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を６μｍとしたこと以外は、（比較例Ｃ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（実施例Ｄ１）
（表１）のＤに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２０μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｄ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２５μｍとしたこと以外は、（実施例Ｄ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｅ１）
（表１）のＥに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２５μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｅ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を３５μｍとしたこと以外は、（比較例Ｅ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（実施例Ｆ１）
（表１）のＦに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を７．５μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（実施例Ｆ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２０μｍとしたこと以外は、（実施例Ｆ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｇ１）
（表１）のＣに示したバインダマトリックス構成材料と粒子を用い、溶媒、光重合開始剤、レベリング剤は（実施例Ａ１）と同じ材料である塗液を用い、乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を７．５μｍとし、（実施例Ａ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

（比較例Ｇ２）
乾燥硬化後の防眩層の平均膜厚を２０μｍとしたこと以外は、（比較例Ｇ１）と同様に防眩フィルムを作製した。

＜評価＞
実施例及び比較例において得られた防眩フィルムの中心線平均粗さ、５°反射率の測定をおこない、白ボケ、外光反射光の眩しさ、耐擦傷性について評価をおこなった。

＜評価方法＞
・中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定方法
高精細微細形状測定器（サーフコーダーＥＴ４０００Ａ、小坂研究所）を用い、ＪＩＳ−Ｂ０６０１−１９９４に基づきＲａを測定した。

・５°反射率の測定方法
実施例及び比較例で得られた防眩フィルムの防眩層と逆側のトリアセチルセルロース面を艶消し黒スプレーでコートし、防眩層表面の５°反射率を反射率測定装置（日立ハイテクノロジー製 Ｕ−４０００／積分球方式／測定波長５５０ｎｍ）を用いて測定した。

・白っぽさ(白化)の評価方法
実施例及び比較例で得られた防眩フィルムを黒色のプラスティック板に貼り付けた状態で蛍光灯などの外光をサンプルの一部に映りこませて目視評価した。反射光以外の部分について全体的に白っぽさを感じず気にならなかった場合を丸印、全体的に白っぽさを感じ気になった場合をバツ印とした。

外光写り込み防止性（防眩性）の評価方法
実施例及び比較例で得られた防眩フィルムを黒色のプラスティック板に貼り付けた状態で蛍光灯などの外光をサンプルの一部に映りこませて目視評価した。反射光を眩しく感じず気にならなかった場合を丸印、眩しく感じ気になった場合をバツ印とした。

実施例及び比較例において、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａを０．０６μｍ〜０．１７μｍ、防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率を２．４％〜４．４％、バインダマトリックスの屈折率と粒子の屈折率との屈折率差を０．０７以下とすることにより、白っぽくなく、十分な外光写り込み性を有する防眩フィルムとすることができた。

また、蛍光灯を内蔵したライトテーブル上に１５０ｐｐｉのパターンを有するブラックマトリックス（ＢＭ）基板を配置し、その上に実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムを設置し、真上により目視にて防眩フィルムのぎらつきの有無を確認したところ、ぎらつきは確認されなかった。実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムはぎらつきの発生しない防眩フィルムであった。

また、実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムの防眩層表面について１ｍｍ間隔で碁盤目の切り込みを入れ、縦１０マス横１０マスの計１００マスのマス目を作製し、そのマス目について粘着テープ（ニチバン株式会社製、工業用２４ｍｍ幅粘着テープ）を密着させ、その後粘着テープを剥がし、防眩層とトリアセチルセルロースフィルムとの密着性を評価した。その結果、実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムにおいては、粘着テープを剥がした際に、防眩層とトリアセチルセルロースフィルム界面で剥離したマス目は確認されなかった。実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２、Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムはトリアセチルセルロースフィルムと防眩層界面で十分な密着性を有する防眩フィルムであった。

また、実施例Ａ２、Ａ３、Ｂ２，Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムの防眩層表面を、２５０ｇ／ｃｍ^２の荷重をかけたスチールウール（＃００００）で１０往復擦り、防眩層表面の傷を目視により評価した結果、傷は確認されなかった。すなわち、実施例Ａ１、Ａ３、Ｂ２，Ｄ１、Ｆ１、Ｆ２で得られた防眩フィルムは十分な耐擦傷性を有するものであった。

図１は本発明の防眩フィルムの断面模式図である。 図２は本発明の反射率測定の説明図である。 図３は本発明の防眩フィルムを用いた透過型液晶ディスプレイの断面模式図である。 図４は本発明のダイコーター塗布装置の模式図である。

符号の説明

１ 防眩フィルム
１１ 透明基材
１２ 防眩層
１２０ バインダマトリックス
１２１ 粒子
Ｈ 防眩層の平均膜厚
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 反射光
２ 偏光板
２１ 透明基材
２２ 透明基材
２３ 偏光層
３ 液晶セル
４ 偏光板
４１ 透明基材
４２ 透明基材
４３ 偏光層
５ バックライトユニット
７ 偏光板ユニット
３０ ダイヘッド
３１ 配管
３２ 塗液タンク
３３ 送液ポンプ
３５ 回転ロール

Claims (9)

1. 透明基材上に、バインダマトリックス、粒子を含む防眩層を備える防眩フィルムであって、
   該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面の中心線平均粗さＲａが０．０６μｍ〜０．１７μｍであり、且つ、該防眩フィルムの防眩層を備えた側の表面での５°反射率が２．４％〜４．４％であり、且つ、前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０７以下であることを特徴とする防眩フィルム。
2. 前記防眩層の平均膜厚が、前記防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に１．５を掛けた値以上であり、該前記防眩層に含まれる粒子の平均粒子径に４．０を掛けた値以下であることを特徴とする請求項１記載の防眩フィルム。
3. 前記防眩層の平均膜厚が３μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防眩フィルム。
4. 前記バインダマトリックスの屈折率と前記粒子の屈折率との屈折率差が０．０２以上であることを特徴とする防眩フィルム。
5. 前記透明基材がトリアセチルセルロースフィルムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防眩フィルム。
6. 前記防眩層が、電離放射線を照射することにより硬化するバインダマトリックス構成材料と粒子と溶媒を含む塗液を透明基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、該透明基材上の塗膜に電離放射線を照射する工程により形成され、該溶媒が透明基材を溶解または膨潤させる溶媒と透明基材を溶解または膨潤させない溶媒の混合溶媒であることを特徴とする請求項５に記載の防眩フィルム。
7. 前記バインダマトリックス構成材料が、バインダマトリックス構成材料１００重量部に対し３官能アクリレートモノマーと４官能アクリレートモノマーを合計で８０重量部以上含むことを特徴とする請求項６記載の防眩フィルム。
8. 前記透明基材が偏光板の一部を構成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の防眩フィルム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の防眩フィルム、偏光板、液晶セル、偏光板、バックライトユニットを備えることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。

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