JP2009048153A

JP2009048153A - 光学フィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2009048153A
Application number: JP2007288706A
Authority: JP
Inventors: Chin-Wei Lu; 勤偉陸; Chiao-Ning Huang; 巧寧黄
Original assignee: Far Eastern Textile Ltd
Current assignee: Far Eastern New Century Corp
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-03-05
Also published as: TWI353459B; TW200909868A; US20090053468A1

Abstract

【課題】簡単な工程により製造されるが、界面反射と干渉縞の発生が防止されて視認性が向上している上、透光性基材と帯電防止層などの機能層間の密着性に優れた光学フィルム、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光学フィルムは、透光性基材と、前記透光性基材の少なくとも片面に敷設された機能層とからなっている光学フィルムにおいて、前記透光性基材と前記機能層との間は、粗い界面となっている。光学フィルムの製造方法は、透光性基材の片面を粗面化させる粗面化工程と、前記透光性基材の粗面化させられた面に機能層を積層する積層工程とからなる。
【選択図】図３

Description

本発明は光学フィルムとその製作方法に関し、特にその異なる界面による反射の相互干渉がない光学フィルムとその製作方法に関する。

ディスプレイ技術において液晶ディスプレイと液晶ディスプレイテレビは今や流行している。ディスプレイには、スクリンにおける画面への外光の映り込みを防止するために反射防止機能を有する反射防止層を表面に敷設する必要がある。また、ディスプレイにおいては、スクリン前面の静電気による埃、ゴミ等の付着を防止するために帯電防止機能も必要である。このため、図４に示すように、従来のディスプレイでは、通常、反射防止層４２Ａと帯電防止層４２Ｂとを有する光学フィルム４が、スクリンの前面に敷設してある。

しかし、前記の帯電防止・反射防止層付き光学フィルムにおける機能層４２としての帯電防止・反射防止層の厚さが１μｍ以上となる場合、光学フィルムの異なる界面４１１、４２１による反射光２１、２２は相互干渉しやすい。その結果、干渉縞が生じ、鮮明度が低くなるので、まだまだ理想とは言えない。

これらの問題に対して、例えば特許文献１によれば、干渉縞の発生を抑制するために、透光性基材と、該透光性基材の上に、帯電防止層と、ハードコート層とを順に備えてなるものであって、前記ハードコート層が、樹脂と、浸透性溶剤とを含んでなるハードコート層用組成物を用いて前記帯電防止層の上に形成されてなり、前記浸透性溶剤が前記帯電防止層と前記透光性基材にそれぞれ浸透し、前記帯電防止層に含まれる帯電防止剤が前記帯電防止層または前記透光性基材中に分散されてなるものが提案され特許されている。しかしながら、この方式は干渉縞の発生を抑制するのに効果的ではあるが、帯電防止層及びハードコート層を他に調製し別々に透光性基材に積層する必要があり、工程が煩雑である。それに、ハードコート層に含まれる浸透性溶剤による浸透の程度を確認することが極めて困難であるので、前記調製及び積層を繰り返し行う必要がある場合もあり、工程の煩雑さを一層高める可能性がある。
日本公開特許第２００６−１２６８０８号公報

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、即ち、簡単な工程により製造されるが、界面反射と干渉縞の発生が防止されて視認性が向上している光学フィルム、及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明は、前記目的と共に、透光性基材と帯電防止層などの機能層間の密着性に優れた光学フィルム、及びその製造方法の提供を他の目的とする。

前記目的を達成するために、発明者は、研究に研究を重ねた結果、本発明は、まず、透光性基材と、前記透光性基材の少なくとも片面に敷設された機能層とからなっている光学フィルムにおいて、前記透光性基材と前記機能層との間は、粗い界面となっている光学フィルムを提供する。

そして、前記光学フィルムを提供するために、本発明は、透光性基材の片面を粗面化させる粗面化工程と、前記透光性基材の粗面化させられた面に機能層を積層する積層工程とからなることを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供する。

前記方法及び構成による光学フィルムは、製造が簡単である上、発明者の試験製作によると、従来の、界面反射と干渉縞が防止されて、視認性が向上し、更に、透光性基材と帯電防止層などの機能層間の密着性が良い。

以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。説明中に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明することがあるが、本発明はこれらの実施例によりその範囲を限定されるものではない。

図１〜図３を参照しながら本発明の実施形態例を説明する。
使用成分：
１．透光性基材：三酢酸セルロース／ＴＡＣ（ＫｏｎｉｃａＭｉｎｏｌｔａ製；品番：８ＵＹＳＭＷ）
２．シクロペンタノン（ＡＣＲＯＳ製）
３．帯電防止層：帯電防止・引掻き抵抗性塗料（ＰｅｌｎｏｘＬｔｄ．製；品番：Ｃ−４１０１；屈折率：１．６１）
４．反射防止層：低屈折率塗料（ＪＳＲＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製；品番：ＴＵ２１６４；屈折率：１．３８）
使用装置：
１．微細形状測定機：小坂研究所製（ＫｏｓａｋａＬａｂｏｒａｔｏｒｙＬｔｄ．）；型番：ＥＴ４０００Ａ
２．可視・紫外分光光度計：株式会社日立ハイテクフィールディング製（ＨｉｔａｃｈｉＨｉｇｈ−ＴｅｃｈＦｉｅｌｄｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）；型番：Ｕ−４１００

以下の配合及び光学フィルムの製造方法の手順にて、透光性基材の表面算術平均粗さ（Ｒａ）を測定しながら制御し、光学フィルム１（図３参照）を製造した。
［配合］
（ａ１）ＴＡＣ：Ａ４サイズ；厚さ：８０μｍ
（ｂ１）シクロペンタノン：２０μｍ
（ｃ１）帯電防止・引掻き抵抗性塗料：１０μｍ
（ｄ１）低屈折率塗料：５μｍ
［手順］（図１参照）
ステップ１（粗面化工程）：
透光性基材１１として、（ａ１）のＴＡＣを用い、バーコーティングで、当該ＴＡＣ基材上に、（ｂ１）のシクロペンタノン溶剤を厚さ２０μｍになるように塗布する。そして、４０℃にて３分間ほど乾燥してから引き続いて１００℃にて５分間ほど乾燥することにより、当該ＴＡＣ基材の表面１１１を粗面化させる。前記粗面化の間に当該ＴＡＣ基材の表面算術平均粗さ（Ｒａ）を微細形状測定機で測定しながらそのＲａ値を制御する。

この実施例で、Ｒａ値１０５ｎｍの透光性基材１１を得た。
更に、前記溶剤は特に限定することはないが、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類、クロロフォルム、メチレンクロリドなどのハロゲン化炭化水素類、メチレンクロリド、ジオキシエチレンエーテル、及びジアセトンアルコールなどを例示することができる。また、ここでは、バーコーティングによって塗布したが、他の方式で、例えば、スピンコーティング、ディップ法等により塗布することも好ましい。

ステップ２（帯電防止層の積層工程）：
ステップ１に得られた透光性基材１１の表面１１１にバーコーティングにて帯電防止・引掻き抵抗性塗料を厚さ１０μｍになるように塗布してから、塗膜に紫外線を照射して塗膜を硬化させる。
この実施例で、透光性基材１１の表面１１１に厚さ５μｍの帯電防止層１２を形成した。

ステップ３（反射防止層の積層工程）：
ステップ２に引き続いて帯電防止層１２上にバーコーティングにて反射防止層としての低屈折率塗料を厚さ５μｍになるように塗布してから、塗膜に紫外線を照射して塗膜を硬化させる。
この実施例で、帯電防止層１２上に更に厚さ９５ｎｍの反射防止層１３を形成した。

前記実施例のような配合及び手順で、透光性基材１１と帯電防止層１２と反射防止層１３とからなり、且つ透光性基材１１と帯電防止層１２との間が粗い界面１１１となっている光学フィルム１を得ることができる。

前記粗い界面１１１の算術平均粗さＲａ値は、４０〜１２０ｎｍが好ましい。Ｒａ値が４０ｎｍ未満の場合、目的の界面反射と干渉縞との発生防止効果が得られない。一方、Ｒａ値が１２０ｎｍを超えると、ヘイズ値が１．５％を越えて大きい値になるので、光学フィルムの透光性が減少し、実用性が阻害される。

本実施例２の光学フィルム２は、ステップ１の粗面化工程における乾燥条件の代わりに１００℃にて３分間ほど乾燥することにより、当該ＴＡＣ基材の表面を粗面化させる外、他のステップが前記実施例１と同じ手順で行われる。
この実施例で、Ｒａ値４７ｎｍの透光性基材を得た。
（比較例１）

以下の配合及び光学フィルムの製造方法の手順にて、光学フィルム３を製造した。
［配合］
（ａ３）ＴＡＣ：Ａ４サイズ；厚さ：８０μｍ
（ｂ３）帯電防止・引掻き抵抗性塗料：１０μｍ
（ｃ３）低屈折率塗料：５μｍ
［手順］
まず、透光性基材３１として、（ａ３）のＴＡＣを用いる。当該ＴＡＣ基材は粗面化処理を受けていないので、その表面算術平均粗さ（Ｒａ）がもともとの数値である。この例では、そのＲａ値が８ｎｍであった。

次に、前記実施例１と同じように透光性基材３１の表面３１１にバーコーティングで帯電防止・引掻き抵抗性塗料を厚さ１０μｍになるように塗布してから、塗膜に紫外線を照射して塗膜を硬化させる。
この比較例で、透光性基材３１の表面１１１に厚さ５μｍの帯電防止層３２を形成した。

そして、帯電防止層３２上にバーコーティングで反射防止層としての低屈折率塗料を厚さ５μｍになるように塗布してから、塗膜に紫外線を照射して塗膜を硬化させる。
この比較例で、帯電防止層３２の上に更に厚さ９５ｎｍの反射防止層３３を形成した。
前記配合及び手順で、比較例としての光学フィルム３を得た。

そして、前記のように得たあらゆる光学フィルムの光反射性について、可視・紫外分光光度計によりそれぞれの反射率を測定して互いに比較し、評価した。図２に示すのは、前記実施例１、実施例２及び比較例１の結果である。

図２に示すように、実施例１は図示における短い破線となり、実施例２は図示における長い破線となり、比較例１は図示における実線となる。

図示における各カーヴの振幅が大きくなればなるほど、干渉縞が発生しやすくなるため、図面の可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）内を観察すると、実施例２の振幅は比較例より遥かに小さく、そして実施例１の振幅は実施例２より更に小さいので、本発明による干渉縞の発生防止効果が著しいと分かった。

以下、表（１）に、前記測定したＲａ値及び反射率の測定により評価した効果を併せて示す。

前記数値によると、本発明は、図３に示すように、その粗い界面１１１により直進透過光２３を散乱させるので、反射光２１と干渉せず、干渉縞の生じることを回避することができる。

如上のように、本発明による光学フィルムは、製造が簡単である上、発明者の試験製作によると、従来の、界面反射と干渉縞が防止されて、視認性が向上し、更に、透光性基材と帯電防止層などの機能層間の密着性が良い。

本発明の光学フィルム製造法を簡略に示すブロック図である。分光光度計で本発明の実施例１、実施例及び比較例１に係わる光学フィルムの反射率を測定したスぺクトルである。本発明の実施例１に係わる光学フィルムを示す断面図である。従来の通常例に係わる光学フィルムを示す断面図である。

符号の説明

１、２、３光学フィルム
１１透光性基材
１１１透光性基材１１の表面（粗い界面ともなる）
１２帯電防止層
１３反射防止層
２１反射光
２２反射光
２３直進透過光
４１１、４２１界面

Claims

透光性基材と、前記透光性基材の少なくとも片面に敷設された機能層とからなっている光学フィルムにおいて、
前記透光性基材と前記機能層との間は、粗い界面となっていることを特徴とする光学フィルム。
前記界面の算術平均粗さは、４０〜１２０ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
前記透光性基材は、可撓性プラスチック基材からなったことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
前記透光性基材は、三酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートの群から選ばれたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
前記機能層は、少なくとも１層からなったものであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
前記機能層は、帯電防止層と反射防止層とからなったものであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
透光性基材の片面を粗面化させる粗面化工程と、
前記透光性基材の粗面化させられた面に機能層を積層する積層工程とからなることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
透光性基材の片面を粗面化させる粗面化工程と、
前記透光性基材の粗面化させられた面に帯電防止層及び反射防止層を順に積層する積層工程とからなることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
前記粗面化工程として、前記透光性基材の前記片面を溶剤で溶解することで行うことを特徴とする請求項７または８に記載の光学フィルムの製造方法。
前記溶剤としてメチルエチルケトン、アセトン、シクロペンタノン、酢酸メチル、酢酸エチル、クロロフォルム、メチレンクロリド、ジオキシエチレンエーテル、及びジアセトンアルコールから選んで使用することを特徴とする請求項９に記載の光学フィルムの製造方法。