JP2010079099A - 防眩フィルム、反射防止フィルム、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明支持体1上に、バインダー及び透光性微粒子を含む防眩層2を有する防眩フィルムであって、該透光性微粒子の平均粒子径が3μm以上15μm以下であり、且つ該防眩層の平均膜厚が該透光性微粒子の平均粒子径より0.1〜2.0μm薄く、該防眩層中に該透光性微粒子を該防眩層を形成する全固形分に対し1.0〜3.0質量%含有し、且つ、該防眩層表面の凹凸の傾斜角θを測定した際、0°≦θ≦1°の領域(θ(1))が60%以上98.5%以下である防眩フィルム。
【選択図】図2
Description
しかしながら、予め透光性微粒子を濾過処理するため、透光性微粒子が非常に高価、且つ、透光性微粒子の生産性が低くなり、安価であって、かつ大量生産が可能な防眩フィルムを製造することが困難であった。
しかしながら、該防眩層の凹凸表面に反射防止層をコーティングしようとすると、凹凸に起因して塗布ムラや粗大粒子に起因するハジキが生じ、膜厚が均一にならず設計通りに最適な光干渉が起きないことにより反射率が下がらないことがある。そのため、低反射と防眩性を両立することは困難であった。
さらに、本発明の目的は、外光の映り込みが少なく、黒締まりに優れると共に、膜厚均一性に優れ、反射率が非常に低い反射防止フィルムの提供にある。また、本発明の別の目的は、該防眩フィルムまたは反射防止フィルムを含む、偏光板、および画像表示装置を提供することにある。
2. 前記防眩層表面の凹凸の平均間隔(Sm)が0.03mm<Sm<0.5mmである上記1に記載の防眩フィルム。
3. 前記防眩層表面の10点平均粗さ(Rz)が0.2μm<Rz<2.0μmである上記1または2に記載の防眩フィルム。
4. 前記防眩層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する上記1〜3のいずれかに記載の防眩フィルム。
5. 上記1〜4のいずれかに記載の防眩フィルムの防眩層上に、該防眩層よりも屈折率が低い低屈折率層を有する反射防止フィルム。
6. 前記低屈折率層が中空シリカ粒子を含有する上記5に記載の反射防止フィルム。
7. 前記防眩層と前記低屈折率層との間に、前記防眩層、前記低屈折率層よりも屈折率が高い、高屈折率層をさらに有する上記5または6に記載の反射防止フィルム。
8. 前記高屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を含有する上記7に記載の反射防止フィルム。
9. 前記高屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を高屈折率層の全固形分中30質量%以上含有する上記8に記載の反射防止フィルム。
10. 前記高屈折率層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する上記7〜9のいずれかに記載の反射防止フィルム。
11. 前記防眩層と前記高屈折率層との間に、前記防眩層よりも屈折率が高く、前記高屈折率層よりも屈折率の低い、中屈折率層をさらに有する上記7〜10のいずれかに記載の反射防止フィルム。
12. 前記中屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を含有する上記11に記載の反射防止フィルム。
13. 前記中屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を中屈折率層の全固形分中30質量%以上含有する上記12に記載の反射防止フィルム。
14. 前記中屈折率層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する上記11〜13のいずれかに記載の反射防止フィルム。
15. 偏光膜と該偏光膜の両側に保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が、上記1〜4のいずれかに記載の防眩フィルムまたは上記5〜14のいずれかに記載の反射防止フィルムである偏光板。
16. 上記1〜4のいずれかに記載の防眩フィルム、上記5〜14のいずれかに記載の反射防止フィルム、または上記15に記載の偏光板を、画像表示面に有する画像表示装置。
本発明の防眩フィルムは、透明支持体上に、バインダー及び透光性微粒子を含む防眩層を有する防眩フィルムであって、該透光性微粒子の平均粒子径が3μm以上15μm以下であり、且つ該防眩層の平均膜厚が該透光性微粒子の平均粒子径より0.1〜2.0μm薄く、該防眩層中に該透光性微粒子を該防眩層を形成する全固形分に対し1.0〜3.0質量%含有し、且つ、該防眩層表面の凹凸の傾斜角θを測定した際、0°≦θ≦1°の領域(θ(1))が60%以上98.5%以下である防眩フィルムである。
・基材フィルム/防眩層
・基材フィルム/帯電防止層/防眩層
・基材フィルム/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/ハードコート層/帯電防止層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・帯電防止層/基材フィルム/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/帯電防止層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・帯電防止層/基材フィルム/防眩層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
本発明の防眩層は、透光性微粒子の平均粒子径が3μm以上15μm以下であり、且つ防眩層の平均膜厚が透光性微粒子の平均粒子径より0.1〜2.0μm薄く、且つ防眩層中に透光性微粒子を防眩層を形成する全固形分に対し1.0〜3.0質量%含有する層である。
防眩層の平均膜厚は防眩フィルムの断面を電子顕微鏡で観察し、膜厚をランダムに30ヶ所測定した平均値から算出される。
本発明において、防眩層の平均膜厚が防眩層内に分散される透光性微粒子の平均粒子径より0.1〜2.0μm薄いものが好ましく、0.5〜2.0μmがより好ましく、1.0μm〜1.8μmがさらに好ましい。膜厚と粒子径の差が0.1μm未満では点欠陥を視認しやすくなる問題を生じる。これは差が0.1μm未満の場合は、点欠陥を生じる粗大粒子(ここでは平均粒子径の1.5倍以上の粒子とする)が正常部の凸部の高さに対し、非常に大きいため粗大粒子を点欠陥と視認しているものと推定している。
また、透光性微粒子の添加量が1.0〜3.0質量部では、適度な凹凸表面になり、且つ、点欠陥を生じる粗大粒子の絶対数が少なく、2つの効果により点欠陥を視認しにくくなる。
本発明の防眩フィルムにおいて、防眩層表面の凹凸の傾斜角θが0°≦θ≦1°の領域(θ(1):測定面積に対する0°≦θ≦1°の領域が占める面積の割合)は60%以上98.5%以下であり、70%以上94%以下であることがさらに好ましく、85%以上93%以下であることがさらに好ましい。θ(1)が98.5%を超える場合は、防眩性がないフィルムのため、蛍光灯等がはっきり映り込み眩しくて気になる。更に、粗大粒子により点欠陥が目立ち、問題となる。60%未満の場合は、ディスプレイの最表面に配置し、ディスプレイを黒表示した場合に白茶けが発生する問題がある。
本発明に係る透光性微粒子の製造法は、懸濁重合法、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、分散重合法、シード重合法等を挙げることができ、いずれの方法で製造されてもよい。これらの製造法は、例えば「高分子合成の実験法」(大津隆行、木下雅悦共著、化学同人社)130頁及び146頁から147頁の記載、「合成高分子」1巻、p.246〜290、同3巻、p.1〜108等に記載の方法、及び特許第2543503号明細書、同第3508304号明細書、同第2746275号明細書、同第3521560号明細書、同第3580320号明細書、特開平10−1561号公報、特開平7−2908号公報、特開平5−297506号公報、特開2002−145919号公報等に記載の方法を参考にすることができる。
防眩層を形成するマトリックスを形成するバインダーとしては、特に限定されないが、電離放射線等による硬化後に飽和炭化水素鎖、又はポリエーテル鎖を主鎖として有する透光性ポリマーであることが好ましい。また、硬化後の主たるバインダーポリマーは架橋構造を有することが好ましい。
本発明の防眩層は、さらに、高分子化合物を含有してもよい。高分子化合物を添加することで、硬化収縮を小さくしたり、塗布液の粘度調整を行うことができる。
本発明の防眩層には、上記の透光性微粒子に加えて、屈折率の調整、膜強度の調整、硬化収縮減少、さらに低屈折率層を設けた場合の反射率低減の目的に応じて、無機フィラーを使用することもできる。例えば、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも1種の金属元素を含有する酸化物からなり、一次粒子の平均粒径が、一般に0.2μm以下、好ましくは0.1μm以下、より好ましくは0.06μm以下1nm以上である微細な高屈折率無機フィラーを含有することも好ましい。
特に塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状均一性を確保するために、フッ素系、シリコーン系の何れかの界面活性剤、あるいはその両者を塗布組成物中に含有することが好ましい。特に、フッ素系の界面活性剤は、より少ない添加量において、本発明のフィルムの塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状故障を改良する効果が現れるため、好ましく用いられる。面状均一性を高めつつ、高速塗布適性を持たせることにより生産性を高めることが目的である。フッ素系の界面活性剤の好ましい例としては、例えば、特開2007−188070号公報の段落番号0049〜0074に記載の化合物が挙げられる。
防眩層を形成する塗布組成物には、有機溶媒を添加することができる。
防眩層は、塗布液を支持体に塗布後、光照射、電子線ビーム照射、加熱処理などを実施して、架橋又は重合反応させて形成できる。紫外線照射の場合、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。紫外線による硬化は、窒素パージ等で酸素濃度が4体積%以下、更に好ましくは2体積%以下、最も好ましくは0.5体積%以下の雰囲気下で硬化することが好ましい。
以下に、防眩層以外の層について説明する。
本発明の防眩フィルムでは、反射率を低減するため、防眩層上に防眩層よりも屈折率が低い低屈折率層を有することが好ましい。低屈折率層の屈折率は、1.20〜1.46であることが好ましく、1.25〜1.46であることがより好ましく、1.30〜1.40であることが特に好ましい。低屈折率層の厚さは、50〜200nmであることが好ましく、70〜100nmであることがさらに好ましい。低屈折率層のヘイズは、3%以下であることが好ましく、2%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが最も好ましい。
低屈折率層が中空シリカ粒子を含有することが好ましい。
(1)架橋性若しくは重合性の官能基を有する含フッ素化合物を含有する組成物、
(2)含フッ素のオルガノシラン材料の加水分解縮合物を主成分とする組成物、
(3)2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーと中空構造を有する無機微粒子を含有する組成物、
が挙げられる。
架橋性または重合性の官能基を有する含フッ素化合物としては、含フッ素モノマーと架橋性または重合性の官能基を有するモノマーの共重合体を挙げることができる。これら含フッ素ポリマーの具体例は、特開2003−222702号公報、特開2003−183322号公報等に記載されている。
含フッ素のオルガノシラン化合物の加水分解縮合物を主成分とする組成物も屈折率が低く、塗膜表面の硬度が高く好ましい。フッ素化アルキル基に対して片末端又は両末端に加水分解性のシラノールを含有する化合物とテトラアルコキシシランの縮合物が好ましい。具体的組成物は、特開2002−265866号公報、317152号公報に記載されている。
更に別の好ましい態様として、低屈折率の粒子とバインダーからなる低屈折率層が挙げられる。低屈折率粒子としては、有機でも無機でも良いが、内部に空孔を有する粒子が好ましい。中空粒子としては中空シリカ粒子が好ましく、その具体例は、特開2002−79616号公報に記載のシリカ系粒子に記載されている。粒子屈折率は1.15〜1.40が好ましく、1.20〜1.30が更に好ましい。バインダーとしては、上記防眩層の頁で述べた二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーや、特開2002−243907号、特開2002−372601号、特開2003−26732号、特開2003−222702号、特開2003−294911号、特開2003−329804号、特開2004−4444、特開2004−45462号に記載のパーフルオロオレフィンとビニルエーテル類またはビニルエステル類との共重合体を挙げることができる。
また、耐擦傷性、あるいは薬品処理後の耐擦傷性の特性を付与する目的で、特開平10−25388号公報、特開2000−17028号公報および特開2002−145952号に記載に記載の重合性の不飽和結合を有する化合物とを併用することが好ましい。
本発明のフィルムは、反射防止性を高めるために、前記防眩層と前記低屈折率層との間に、前記防眩層、前記低屈折率層よりも屈折率が高い、高屈折率層をさらに有することが好ましい。
また、前記防眩層と前記高屈折率層との間に、前記防眩層よりも屈折率が高く、前記高屈折率層よりも屈折率の低い、中屈折率層をさらに有することも好ましい。
以下、本明細書では、この高屈折率層と中屈折率層を高屈折率層と総称して呼ぶことがある。なお、本発明において、高屈折率層、中屈折率層、低屈折率層の「高」、「中」、「低」とは層相互の相対的な屈折率の大小関係を表す。また、支持体との関係で言えば屈性率は、支持体>低屈折率層、高屈折率層>支持体の関係を満たすことが好ましい。
また、本明細書では高屈折率層、中屈折率層、低屈折率層を反射防止層と総称して呼ぶことがある。
高屈折率層および中屈折率層には、芳香環を含む電離放射線硬化性化合物、フッ素以外のハロゲン化元素(例えば、Br、I、Cl等)を含む電離放射線硬化性化合物、S、N、P等の原子を含む電離放射線硬化性化合物などの架橋又は重合反応で得られるバインダー前駆体も好ましく用いることができる。
高屈折率層および中屈折率層は、前記支持体上に直接、又は、他の層を介して構築することが好ましい。
本発明においては屈折率調整、防眩層上へ塗布した際の膜厚均一性改良、ハジキの改良、硬度などの物理特性、反射率、散乱性などの光学特性向上のため、各種無機微粒子を用いることができる。高屈折率層、中屈折率層への無機微粒子の添加量は、各層の固形分中30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましく、50質量%以上であることが最も好ましい。粒子添加量が30質量%以下であると防眩層上においてハジキの発生や膜厚均一性が悪化するため好ましくない。
無機微粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つの金属の酸化物、具体例としては、SiO2、ZrO2、TiO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITO、ATO等が挙げられる。すなわち、本発明においては、前記高屈折率層及び前記中屈折率層が、Si、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を含有するのが好ましい。また、前記無機微粒子としては、その他BaSO4、CaCO3、タルクおよびカオリンなどを用いることもできる。
高屈折率層や中屈折率層を形成するに際しては、屈折率の高い無機微粒子を前記バインダー前駆体と共に、開始剤、有機置換されたケイ素化合物を溶媒中に分散した塗布組成物の硬化物が好ましい。
この場合の無機微粒子としては、屈折率の観点から、特にZrO2、TiO2が好ましく用いられる。
本発明におけるTiO2を主成分とする粒子は、屈折率が1.90〜2.80であることが好ましく、2.10〜2.80であることがさらに好ましく、2.20〜2.80であることが最も好ましい。
特に、好ましい元素はCo(コバルト)である。また、2種類以上を併用することも好ましい。
本発明のTiO2を主成分とする無機粒子は、表面処理により特開2001−166104号公報記載のごとく、コア/シェル構造を有していても良い。
無機微粒子の分散媒体は、沸点が60〜170℃の液体を用いることが好ましい。分散媒体の例には、水、アルコール(例、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル)、脂肪族炭化水素(例、ヘキサン、シクロヘキサン)、ハロゲン化炭化水素(例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素)、芳香族炭化水素(例、ベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド(例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n-メチルピロリドン)、エーテル(例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラハイドロフラン)、エーテルアルコール(例、1-メトキシ-2-プロパノール)が含まれる。トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびブタノールが特に好ましい。
特に好ましい分散媒体は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンである。
本発明の防眩フィルムには導電性を付与するために、各種の導電性粒子を用いることができる。
導電性粒子は、金属の酸化物または窒化物から形成することが好ましい。金属の酸化物または窒化物の例には、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛および窒化チタンが含まれる。酸化錫および酸化インジウムが特に好ましい。導電性無機粒子は、これらの金属の酸化物または窒化物を主成分とし、さらに他の元素を含むことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量(質量%)が多い成分を意味する。他の元素の例には、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S、B、Nb、In、Vおよびハロゲン原子が含まれる。酸化錫および酸化インジウムの導電性を高めるために、Sb、P、B、Nb、In、Vおよびハロゲン原子を添加することが好ましい。Sbを含有する酸化錫(ATO)およびSnを含有する酸化インジウム(ITO)が特に好ましい。ATO中のSbの割合は、3〜20質量%であることが好ましい。ITO中のSnの割合は、5〜20質量%であることが好ましい。
導電性無機粒子の形状は、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状あるいは不定形状であることが好ましい。また、二種類以上の導電性粒子を特定の層内あるいはフィルムとして併用してもよい。
導電性無機粒子は、分散物の状態で帯電防止層の形成に使用することができる。
本発明に使用する無機微粒子、導電性粒子の分散液安定性や、硬化後の膜強度等を確保するために、特開平11−153703号公報や米国特許第6210858号明細書等に記載されているような、多官能(メタ)アクリレートモノマーとアニオン性基含有(メタ)アクリレート分散剤とが塗布組成物中に含まれることが好ましい。
本発明の高屈折率層および中屈折率層の少なくとも1層に前述のフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を使用することが好ましい。本発明の高屈折率層、あるいは中屈折率層に使用することで防眩層の表面凹凸に起因した膜厚の不均一性や塗布物のハジキを改良することができる。すなわち本発明においては、前記高屈折率層がレベリング剤を含有するのが好ましく、また前記中屈折率層がレベリング剤を含有するのが好ましい。
本発明の防眩フィルムの透明支持体としては、プラスチックフィルムを用いることが好ましい。プラスチックフィルムを形成するポリマーとしては、セルロースアシレート(例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、代表的には富士フイルム社製TAC−TD80U,TD80UFなど)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル(例、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)、ポリスチレン、ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂(アートン:商品名、JSR社製)、非晶質ポリオレフィン(ゼオネックス:商品名、日本ゼオン社製)、(メタ)アクリル系樹脂(アクリペットVRL20A:商品名、三菱レイヨン社製、特開2004−70296号公報や特開2006−171464号公報記載の環構造含有アクリル系樹脂)などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、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、が好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
鹸化処理することにより、最外層を有する側とは反対側の透明支持体の表面が親水化される。
本発明の防眩フィルムは以下の方法で形成することができるが、この方法に制限されない。まず、各層を形成するための成分を含有した塗布液が調製される。次に、諸機能層を形成するための塗布液をディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やダイコート法により透明支持体上に塗布し、加熱・乾燥するが、マイクログラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ダイコート法(米国特許2681294号明細書、特開2006−122889号明細書参照)がより好ましく、ダイコート法が特に好ましい。
偏光板は、偏光膜の表側および裏側の両面を保護する2枚の保護フィルムで主に構成される。本発明の防眩フィルムは、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムのうち少なくとも1枚に用いることが好ましい。本発明の防眩フィルムが保護フィルムを兼ねることで、偏光板の製造コストを低減できる。また、本発明の防眩フィルムを最表層に使用することにより、外光の映り込み等が防止され、耐傷性、防汚性等も優れた偏光板とすることができる。
本発明の防眩フィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)、表面電界ディスプレイ(SED)のような画像表示装置に適用することができる。特に好ましくは液晶表示装置(LCD)に用いられる。本発明の防眩フィルムは透明支持体を有しているので、透明支持体側を画像表示装置の画像表示面に接着して用いられる。
(防眩層用塗布液の調製)
本実施例に使用した防眩層用塗布液を以下に記載する。
PET−30 30.0質量部
DPHA 12.9質量部
MX−150H 0.9質量部
イルガキュア127 1.0質量部
SP−13 0.08質量部
メチルイソブチルケトン 40.0質量部
シクロヘキサノン 15.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−600 1.03質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−300 1.03質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−1500H 1.03質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
SSX108HLE 1.03質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−2000 1.03質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
SSX106FB 0.025質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−600 0.51質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−600 1.28質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−600 2.08質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
PET−30 48.4質量部
MX−600 0.64質量部
SSX106FB 0.64質量部
イルガキュア127 1.5質量部
SP−13 0.1質量部
メチルイソブチルケトン 30.0質量部
メチルエチルケトン 20.0質量部
・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
・PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
・MX−150H:平均粒径1.5μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、綜研化学(株)製
・MX−300:平均粒径3.0μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、綜研化学(株)製
・MX−600:平均粒径6.0μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、綜研化学(株)製
・MX−1500H:平均粒径15μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、綜研化学(株)製
・MX−2000:平均粒径20μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、綜研化学(株)製
・SSX108HLE:平均粒径8.0μm架橋ポリメチルメタクリレート微粒子、積水化成品工業(株)製
・SSX106FB:平均粒径6.0μm架橋架橋アクリレート−スチレン共重合微粒子、積水化成品工業(株)製
トリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製)をロール形態から巻き出して、スロットルダイを有するコーターを用いて、防眩層用塗布液1を直接押し出して塗布した。搬送速度30m/分の条件で塗布し、30℃で15秒間、90℃で20秒間乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量90mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、平均膜厚1.2μmの防眩性を有する防眩層を形成し、巻き取り防眩層101を作製した。
防眩層101の作製において、防眩層塗布液1を防眩層塗布液2〜10に変更し、平均膜厚を表1のようにした以外は防眩層101と同様にして、防眩層102〜110を作製した。
防眩層101の作製において、防眩層塗布液1を防眩層塗布液2に変更し、平均膜厚が3.0μm、6.0μm、11.0μmになるように塗布量を変更した以外は防眩層101と同様にして、防眩層111〜113を作製した。
防眩層101の作製において、防眩層塗布液1を防眩層塗布液11に変更し、平均膜厚が4.7μmになるように塗布量を変更した以外は防眩層101と同様にして、防眩層114を作製した。
以下の方法により防眩フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表1に示す。
防眩層101〜114の表面粗さの算術平均粗さ(Ra)、凹凸の平均間隔(Sm)及び10点平均粗さ(Rz)は、触針式表面粗さ計「サーフコーダ SE3500」{(株)小坂研究所製}を用いて、JIS B−0601(1994)に従い設定し、該表面粗さ計より導出される値を採用した。
防眩層101〜114の傾斜角度θはマイクロマップ社(米国)製SXM520N−AS150型、対物レンズ10倍、CCDカメラ Hitachi DenshiLtd.KP−MIU 測定範囲は816μm×618μm、測定波長 560nm、測定モード WAVE で行った。測定データはMAT−LABを用いて、傾斜角度を算出し、θ(1)を求めた。
上記作製した防眩フィルムにおいて、1.34m×5.00mの範囲を透過光で目視により粗大粒子による点欠陥を数えた。
○:2個以下
×:3個以上
防眩層101〜114の裏面を黒マジックで塗りつぶした後に、フィルムの表面に蛍光灯の光を反射させた際の光の映り込みの様子を評価した。
○:蛍光灯の形状がわからない。
△:やや蛍光灯の形状が映りこんでいるが、気にならない。
×:蛍光灯の形がはっきりと映り込み、眩しくて気になる。
△以上のレベルを合格と判定した。
作製した防眩フィルムのカールの測定を、JIS―K7619−1988の「写真フィルムのカールの測定法」中の方法Aのカール測定用型板法により実施した。
測定条件は25℃、相対湿度60%、調湿時間10時間であり、カールを下記の数式で表したときの値が、マイナス15以下、及びプラス15以上の時に×、マイナス15〜マイナス10、及びプラス10〜プラス15の時に△、マイナス10〜プラス10の時に○と判断した。△以上を合格とした。このときのカールの試料内測定方向は、ウェッブ形態での塗布の場合、基材の搬送方向について測ったものである。
(数式) カール=1/R Rは曲率半径(m)
(中・高・低屈折率層の塗設)
ZrO2微粒子含有ハードコート剤(デソライトZ7404[屈折率1.72、固形分濃度:60質量%、酸化ジルコニウム微粒子含量:70質量%(対固形分)、酸化ジルコニウム微粒子の平均粒子径:約20nm、溶剤組成:MIBK/MEK=9/1、JSR(株)製])10.0質量部に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA)3.0質量部、光重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.1質量部、メチルイソブチルケトン86.9.質量部、SP−13を0.1質量部添加を添加して攪拌した。十分に攪拌ののち、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層用塗布液Aを調製した。上記塗布液を塗布硬化してなる中屈折率層の硬化後の屈折率は1.62であった。
ビスフェノールAジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物(VR−77;昭和高分子株式会社)を5.0重量部、ZrO2微粒子含有ハードコート剤(デソライトZ7404[屈折率1.72、固形分濃度:60質量%、酸化ジルコニウム微粒子含量:70質量%(対固形分)、酸化ジルコニウム微粒子の平均粒子径:約20nm、溶剤組成:MIBK/MEK=9/1、JSR(株)製])5.23質量部、光重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.24質量部、メチルイソブチルケトン117質量部を添加して攪拌して中屈折率層用塗布液Bを調製した。上記塗布液を塗布硬化してなる中屈折率層の硬化後の屈折率は1.62であった。
ZrO2微粒子含有ハードコート剤(デソライトZ7404[屈折率1.72、固形分濃度:60質量%、酸化ジルコニウム微粒子含量:70質量%(対固形分)、酸化ジルコニウム微粒子の平均粒子径:約20nm、溶剤組成:MIBK/MEK=9/1、JSR(株)製])15.0質量部に、メチルイソブチルケトン85.0質量部、SP−13を0.1質量部添加を添加して攪拌した。孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用塗布液Aを調製した。上記塗布液を塗布硬化してなる中屈折率層の硬化後の屈折率は1.72であった。
中空シリカ粒子微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製CS60−IPA、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20%、シリカ粒子の屈折率1.31)500部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン20部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加し、分散液を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力30Torrで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度18.2%の分散液を得た。得られた中空シリカ粒子分散液のIPA残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ0.5%以下であった。
DPHA 1.0質量部
P−1 1.6質量部
中空シリカ粒子分散液(18.2%) 26.4質量部
RMS−033 0.4質量部
イルガキュア907 0.3質量部
M−1 1.9質量部
MEK 168.4質量部
DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製
イルガキュア907:重合開始剤(日本チバガイギー(株)製)
M−1:特開2006−28280号公報に例示の含フッ素アクリレートM−1
RMS−033:メタクリロキシ変性シリコーン(Gelest(株)製)
以下の方法により反射防止フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表3に示す。
試料1〜19の反射防止フィルムの裏面(低屈折率層とは反対側の面)をサンドペーパーで粗面化した後に黒色インクで処理し、裏面反射をなくした状態にした。該反射防止フィルムの表面を、分光光度計V−550(日本分光(株)製)の積分球に装着して、380〜780nmの波長領域において、反射率(積分反射率)を測定し、450〜650nmにおける積分反射率の平均(平均反射率)を算出し、反射防止性を評価した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。試料1〜19の反射防止フィルムのそれぞれに鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、各反射防止フィルムのセルローストリアセテート側が偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、市販のセルローストリアセテートフィルム「フジタックTD80UF」{富士フイルム(株)製}をポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の、反射防止フィルムを貼った側とは反対側に貼り付けた。このようにして反射防止フィルム付き偏光板(HKH−01)〜(HKH−19)を作製した。
32型フルハイビジョン液晶TV“LC−32GS10”{シャープ(株)製、画素サイズ370μm}の視認側の偏光板を剥がし、代わりに偏光板(HKH−01)〜(HKH−19)を、反射防止フィルムが最表面となるように粘着剤を介して、視認側に貼り付けた。一般的にTVを用いる一般家庭環境下(約200Lx)にてパネルを黒表示にて駆動させて白茶け感を目視にて確認した。目視の際の判定基準は、黒の程度が良好な場合を○、黒の程度が良好な場合を△、白茶けが発生している場合を×とし、△以上を合格とした。
試料1〜19フィルムの裏面を黒マジックで塗りつぶした後に、フィルムの表面に蛍光灯の光を反射させた際の光の映り込みの様子を評価した。
○:十分に反射が抑えられている、または十分に光が拡散されており、気にならない。
△:やや蛍光灯の形状が映りこんでいるが、気にならない。
×:蛍光灯の形がはっきりと映り込み、眩しくて気になる。
△以上のレベルを合格と判定した。
作製した反射防止フィルムの鉛筆硬度を、JIS―K5400に従う鉛筆硬度試験で評価した。
鉛筆硬度が3H以上であるものを○、2Hであるものを△、H以下であるものを×とし、△以上を合格とした。
作製した反射防止フィルムのカールの測定を、JIS―K7619−1988の「写真フィルムのカールの測定法」中の方法Aのカール測定用型板法により実施した。
測定条件は25℃、相対湿度60%、調湿時間10時間であり、カールを下記の数式で表したときの値が、マイナス15以下、及びプラス15以上の時に×、マイナス15〜マイナス10、及びプラス10〜プラス15の時に△、マイナス10〜プラス10の時に○と判断した。△以上を合格とした。このときのカールの試料内測定方向は、ウェッブ形態での塗布の場合、基材の搬送方向について測ったものである。
(数式) カール=1/R Rは曲率半径(m)
上記試料1〜19の各フィルムと80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製)を1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬したあと中和、水洗した。鹸化済の試料1〜19の各フィルムと鹸化済80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製)の各々のフィルムに、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光膜の両面を接着、保護して偏光板を作製した。このようにして作製した偏光板を、低屈折率層が最表面となるように透過型TN液晶表示装置搭載のノートパソコンの液晶表示装置(偏光選択層を有する偏光分離フィルムである住友3M(株)製のD−BEFをバックライトと液晶セルとの間に有する)の視認側の偏光板と貼り代えたところ、本発明のフィルム試料を有するものは背景の映りこみが極めて少なく、表示品位の非常に高い表示装置が得られた。また、本発明のフィルム試料を有するものは点欠陥を視認することができなかった。
本発明試料の各々のフィルムを、有機EL表示装置の表面のガラス板に粘着剤を介して貼り合わせたところ、ガラス表面での反射が抑えられ、視認性の高い表示装置が得られた。また、本発明の試料は点欠陥を視認することができなかった。
実施例1における本発明試料の各々のフィルムを用いて、片面に本発明のフィルムを有する偏光板を作製し、偏光板の本発明のフィルムを有している側の反対面にλ/4板を張り合わせ、本発明のフィルム側が最表面になるように、有機EL表示装置の表面のガラス板に貼り付けたところ、表面反射および、表面ガラスの内部からの反射がカットされ極めて視認性の高い表示が得られた。また、本発明のフィルム試料を有するものは点欠陥を視認することができなかった。
(2)防眩層
(3)中屈折率層
(4)高屈折率層
(5)低屈折率層
Claims (16)
- 透明支持体上に、バインダー及び透光性微粒子を含む防眩層を有する防眩フィルムであって、該透光性微粒子の平均粒子径が3μm以上15μm以下であり、且つ該防眩層の平均膜厚が該透光性微粒子の平均粒子径より0.1〜2.0μm薄く、該防眩層中に該透光性微粒子を該防眩層を形成する全固形分に対し1.0〜3.0質量%含有し、且つ、該防眩層表面の凹凸の傾斜角θを測定した際、0°≦θ≦1°の領域(θ(1))が60%以上98.5%以下である防眩フィルム。
- 前記防眩層表面の凹凸の平均間隔(Sm)が0.03mm<Sm<0.5mmである請求項1に記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層表面の10点平均粗さ(Rz)が0.2μm<Rz<2.0μmである請求項1または2に記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の防眩フィルムの防眩層上に、該防眩層よりも屈折率が低い低屈折率層を有する反射防止フィルム。
- 前記低屈折率層が中空シリカ粒子を含有する請求項5に記載の反射防止フィルム。
- 前記防眩層と前記低屈折率層との間に、前記防眩層、前記低屈折率層よりも屈折率が高い、高屈折率層をさらに有する請求項5または6に記載の反射防止フィルム。
- 前記高屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を含有する請求項7に記載の反射防止フィルム。
- 前記高屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を高屈折率層の全固形分中30質量%以上含有する請求項8に記載の反射防止フィルム。
- 前記高屈折率層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する請求項7〜9のいずれかに記載の反射防止フィルム。
- 前記防眩層と前記高屈折率層との間に、前記防眩層よりも屈折率が高く、前記高屈折率層よりも屈折率の低い、中屈折率層をさらに有する請求項7〜10のいずれかに記載の反射防止フィルム。
- 前記中屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を含有する請求項11に記載の反射防止フィルム。
- 前記中屈折率層がSi、Al、Ti、Zr、Sb、Zn、Sn、Inから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子を中屈折率層の全固形分中30質量%以上含有する請求項12に記載の反射防止フィルム。
- 前記中屈折率層がフッ素系またはシリコーン系のレベリング剤を含有する請求項11〜13のいずれかに記載の反射防止フィルム。
- 偏光膜と該偏光膜の両側に保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が、請求項1〜4のいずれかに記載の防眩フィルムまたは請求項5〜14のいずれかに記載の反射防止フィルムである偏光板。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の防眩フィルム、請求項5〜14のいずれかに記載の反射防止フィルム、または請求項15に記載の偏光板を、画像表示面に有する画像表示装置。
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