JP2010181862A5 - - Google Patents

Description

特許文献４では、熱可塑性樹脂フィルムの製膜工程で鋳型を押し当てて凹凸形状をフィルム表面に転写し、ハードコート層をフィルム表面に塗布形成する防眩フィルムが提案されている。しかしながら、表面形状に関しては、熱可塑性樹脂の凹凸面の中心線平均粗さＲａが０．０５〜１０μｍの範囲に限定されているだけであり（例えば請求項１１参照）、防眩性を発現する表面形状については何ら記載されていない。したがって、拡散反射特性が全く制御されない、白茶けた防眩フィルムとなってしまい、画質が著しく悪化するという問題がある。

第４の発明は、
レーザー加工、またはエッチング処理により、複数の凹部を原盤の表面に形成する工程と、
複数の凹部が形成された原盤の表面全体に対して、エッチング処理を施し、複数の転写用構造体を形成する工程と
を備え、
転写用構造体の底面の大きさが、最小距離Ｒ_m以上、最大距離Ｒ_M以下（但し、最小距離Ｒ_m：転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_M：転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
複数の転写用構造体のうち、隣り合う転写用構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にあり、
最小距離Ｒ_mと最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m／Ｒ_M≦０．９の関係を満たす原盤の製造方法である。

図５は、構造体の最小距離Ｒ_mおよび最大距離Ｒ_Mの好ましい範囲を示す。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、構造体１１ａの最小距離Ｒ_mおよび最大距離Ｒ_Mは、好ましくはＲ_m＜Ｒ_M≦７５μｍ、より好ましくは１０μｍ≦Ｒ_m＜Ｒ_M≦７５μｍの範囲内である。最小距離Ｒ_mが１０μｍ未満になると、防眩性を得ようとすると白濁感が上昇し、白濁感を抑えようとすると防眩性が無くなる。すなわち、防眩性と白濁感の抑制とを両立することが困難になる。最大距離Ｒ_Mが７５μｍを超えると、表面がざらついたり、画面を見たときにぎらついて見えたりする。

ステップＳ２１〜Ｓ２８までは円の充填方法１と同様である。次に、ステップＳ２８にて重なる円が存在しない判別した場合には、ステップＳ２９において、座標Ｐ_k（ｘ_k，ｙ_k；Ｒ_k）を記憶する。次に、ステップＳ３０において、ｎの値をインクリメントし、ステップＳ２２に処理を移行する。ステップＳ２８にて重なる円が存在すると判別した場合には、ステップＳ３１において、座標Ｐ_k（ｘ_k，ｙ_k；Ｒ_k）の半径を設定範囲内で小さくすれば重なりを回避できるか否かを判別する。ステップＳ３１にて重なりを回避できないと判別した場合には、ステップＳ２７において、Ｐ_i、Ｐ_jの組み合わせは以後除外する。ステップＳ３１にて重なりを回避できると判別した場合には、ステップＳ３２において、Ｒ_kを重なりが回避できる最大の値にする。次に、テップＳ２９において、座標Ｐ_k（ｘ_k，ｙ_k；Ｒ_k）を記憶する。次に、ステップＳ３０において、ｎの値をインクリメントし、ステップＳ２２に処理を移行する。

（硬化・巻取工程）
次に、図２１Ｃに示すように、例えば電離放射線照射または加熱により、透明プラスチック基材上にて乾燥されたハードコート液１３を硬化させる。これにより、エンボス形状を１つの山として、滑らかな微細凹凸形状を形成することができる。電離放射線としては、例えば、紫外線、可視光線、ガンマ線、電子線などを用いることができ、生産設備の観点から、紫外線が好ましい。積算照射量は、樹脂の硬化特性、樹脂や基材１１の黄変抑制などを考慮して適宜選択することが好ましい。また、照射の雰囲気としては、樹脂硬化の具合に応じて適宜選択することができ、例えば、空気、窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲気が挙げられる。最後に、必要に応じて、光学フィルム１を反物状に巻き取る。
以上により、目的とする光学フィルム１が得られる。

帯電防止層１４は、樹脂、および帯電防止剤を含んでいる。必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、および粘度調整剤などの添加剤を帯電防止層に含ませるようにしてもよい。樹脂および帯電防止剤としては第１の実施形態におけるハードコート層１２と同様のものを用いることができる。

第２の構造体１１ａ₂が第１の構造体１１ａ₁の間の隙間に配置されるとともに、第１の構造体１１ａ₁の高さの最小値ｈ₁、および第２の構造体１１ａ₂の高さの最大値ｈ₂が、ｈ₁≧ｈ₂の関係を満たす場合には、第１の構造体１１ａ₁、および第２の構造体１１ａ₂の底面の大きさが以下のように変化することが好ましい。すなわち、第１の構造体１１ａ ₁ の底面の大きさが、Ｒ_1m＜Ｒ_1M≦７５μｍの範囲内でランダムに変化し、第２の構造体１１ｂの底面の大きさが、Ｒ_2m＜Ｒ_2M≦Ｒ_1mの範囲内でランダムに変化することが好ましい。Ｒ_1M＞７５μｍであると、表面がざらついたり、画面を見たときにぎらついて見えたりする。

また、原盤側において第１の凹部に対して第２の凹部をさらに追加することにより、原盤上に存在する凹部の密度を高めることができる。これにより、光学フィルム上に形成される構造体１１ａの密度を高めることができる。このように構造体１１ａの密度が向上することで、光学フィルム１の凹凸面において平坦部分が減少し、その結果として防眩性を高めることができる。

＜９．第９の実施形態＞
図３４Ａは、この発明の第９の実施形態による光学フィルムに備えられる基材の構成の第１の例を示す断面図である。図３４Ａに示すように、基体１１は、ハードコート層１２が形成される凹凸面に複数の微細構造体１１ｃを備える点において、第１の実施形態とは異なっている。微細構造体１１ｃは、例えば、構造体１１ａの表面のうちの少なくとも一部に形成される。ギラツキ低減の観点からすると、構造体１１の表面全体に微細構造体１１ｃを形成することが好ましい。微細構造体１１ｃは、構造体１１ａよりも小さい凸部または凹部である。なお、微細構造体１１ｃが基材１１の凹凸面に形成されているか否かは、例えば以下のようにして確認することができる。すなわち、ＴＡＣフィルムなどの基材１１を溶剤により溶解し、ハードコート層１２と基材１１との界面を露出させ、この界面を顕微鏡を用いて観察することにより、微細構造体１１ｃの形成の有無を確認できる。

次に、以下の材料をディスパーで２時間攪拌し、ハードコート液を調製した。
ＵＶ硬化ウレタンアクリルオリゴマー：１００質量部
反応開始剤 ＩＲＧ−１８４：５質量部
シリカゾル（粒径３０ｎｍのシリカを分散したＭＩＢＫ分散液 固形分３０％）：５００質量部
ＭＩＢＫ：８５質量部

次に、転写ロール温度１７０℃、線圧２００ｋｇ／ｃｍで、転写ロールの凹凸をＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム表面に形状転写した。次に、以下の材料をディスパーで２時間攪拌し、ハードコート塗料を調製した。次に、調製したハードコート塗料を、白濁０．３〜０．４となる塗布厚でＴＡＣフィルムの形状転写面上に塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して硬化させることにより、ＴＡＣフィルムの形状転写面上にハードコート層を形成した。以上により、目的とする防眩性フィルムを得た。
（ハードコート塗料）
ＵＶ硬化ウレタンアクリルオリゴマー：１００質量部
反応開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）：５質量部
シリカゾル（粒径３０ｎｍのシリカを分散したメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）分散液、固形分３０％）：５００質量部
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）：８５質量部

表２から、２回目のエッチングの深さＤ２がＤ１×０．６以上である実施例９、１０では、２回目のエッチングの深さＤ２がＤ１×０．６未満である実施例１２に比べて、転写速度を上げ、生産性を向上できることがわかる。

また、計算条件設定値（Ｒ_m：２３．５μｍ、Ｒ_M：３８．５μｍ、Ｘ_m：０．０ｍｍ、Ｘ_M：４０．０ｍｍ、Ｙ_m：０．０ｍｍ、Ｙ_M：４０．０ｍｍ）で、円形パターンを生成した後に、円と円の隙間に半径１５μｍ〜２３．５μｍの円を配置した。次に、この生成パターンに基づき、ロール表面に形成したフォトレジスト層をレーザー露光し、ランダムパターンの露光部を形成した後、現像した。これにより、ランダムパターンの開口部がフォトレジスト層に形成され、エッチングマスクが得られた。

次に、得られた転写ロールを用いて、転写ロール温度１７０℃、線圧２００ｋｇ／ｃｍの条件で、転写ロールの凹凸をＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム表面に形状転写した。次に、以下の材料をディスパーで２時間攪拌し、ハードコート塗料を調製した。次に、調製したハードコート塗料をＴＡＣフィルムの形状転写面上に塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して硬化させることにより、ＴＡＣフィルムの形状転写面上にハードコート層を形成した。なお、乾燥後のハードコート層表面の平均凹凸高さＰＶが０．２５μｍとなるようにハードコート塗料の塗布厚を調整した。
以上により、目的とする防眩性フィルムを得た。
（ハードコート塗料）
ＵＶ硬化ウレタンアクリルオリゴマー：１００質量部
反応開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）：５質量部
シリカゾル（粒径３０ｎｍのシリカを分散したメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）分散液、固形分３０％）：５００質量部
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）：８５質量部

（実施例１６）
下記のように、生成パターンの条件、およびハードコート塗料の塗布厚を調整する以外は実施例１５と同様にして防眩性フィルムを得た。
（生成パターンの条件）
計算条件設定値（Ｒ_m：２３．５μｍ、Ｒ_M：３８．５μｍ、Ｘ_m：０．０ｍｍ、Ｘ_M：４０．０ｍｍ、Ｙ_m：０．０ｍｍ、Ｙ_M：４０．０ｍｍ）で、円形パターンを生成した。なお、実施例１５のように、円と円の隙間に円を配置する処理は省略した。
（ハードコート塗料の塗布厚）
乾燥後のハードコート層表面の平均凹凸高さＰＶが０．５０μｍとなるようにハードコート塗料の塗布厚を調整した。

（実施例１８）
まず、形状転写の工程までの一連の工程を実施例１６と同様に行い、凹凸表面に形成されたＴＡＣフィルムを得た。次に、下記の固形分２５％の塗布液を調製し、この塗料をＴＡＣフィルム凹凸表面にＰＶが０．２５μｍとなるように塗布した。
紫外線硬化型アクリルオリゴマー（粘度５，０００ｃｐｓ／２５℃）：１００質量部
反応開始剤イルガキュアー１８４：５質量部
ＭＩＢＫ：３１５質量部

・６官能ウレタンアクリレート １４．３９質量部（サートマー製、商品名：ＣＮ９００６）
・４官能アクリルモノマー：ペンタエリスリトールテトラアクリレート ７．１９質量部（新中村化学工業株式会社製、商品名：Ａ−ＴＭＭＴ）
・無機系の粘度調整剤：シリカフィラー
１６質量部
（日揮触媒化成株式会社製、ＯＳＣＡＬシリーズの粒径２５ｎｍ品。粒子表面を末端アクリル基を含有するシランカップリング剤（例えば、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ−５１０３）で処理した。）
・重合開始剤 ２質量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）
・レベリング剤：有効成分（フッ化アクリルポリマー）３０質量％の３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール溶液） ０．０７質量部（共栄社化学株式会社製、商品名：ＫＬ−６００）
・防汚剤：フッ化アクリレート １質量部
（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＲＳ−７５１−Ｋ）
・有機系の粘度調整剤：カルボキシル基含有ポリマー変性物 ０．０３質量部
（共栄社化学株式会社製、商品名：Ｇ−７００）
・溶剤：イソプロピルアルコール（ＩＰＡ） ３７．３３質量部
・溶剤：１，３−ジオキソラン ２１．９９質量部

表５に、実施例１９、実施例２０の防眩性フィルムの評価結果を示す。

上述の評価結果により以下のことがわかった。
・エッチング液に界面活性剤を添加しなかった実施例１９の防眩性フィルムでは、基材表面に微細構造体が形成されておらず、滑らかの表面を有している。これに対して、エッチング液に界面活性剤を添加した実施例２０の防眩性フィルムでは、基材表面に微細構造体が形成されており、荒れた表面を有している。
・実施例２０の防眩性フィルムでは、実施例１９の防眩性フィルムに比してトータルヘイズ、および内部ヘイズが１％程度上昇している。これは、基材表面に微細構造体が形成されているためである。
・実施例２０の防眩性フィルムでは、実施例１９の防眩性フィルムに比してギラツキが低減されている。これは、微細構造体により内部ヘイズが付与されたためである。すなわち、微細構造体により基材表面に光散乱効果が付与されたためである。
・実施例１９と実施例２０とでは、上述のようにＴＡＣフィルムの表面形状に違いがあるが、ハードコート層の表面形状はほぼ同一である。このため、白濁、光沢、防眩性、および黒さの評価結果は、実施例１９と実施例２０とでほぼ同等である。

Claims (20)

1. 凸部である複数の構造体が表面に形成された基材と、
   上記基材上に形成されたハードコート層と
   を備え、
   上記基材の表面には、上記構造体により凹凸形状が形成され、
   上記ハードコート層の表面には、上記基材の凹凸形状に倣った凹凸形状が形成され、
   上記ハードコート層の表面の凹凸形状は、上記基材の凹凸形状よりもなだらかであり、
   上記構造体の底面の大きさが、最小距離Ｒ_m以上、最大距離Ｒ_M以下（但し、最小距離Ｒ_m：上記構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_M：上記構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
   上記複数の構造体のうち、隣り合う上記構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にあり、
   上記最小距離Ｒ_mと上記最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m／Ｒ_M≦０．９の関係を満たす光学素子。
2. 上記最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m＜Ｒ_M≦７５μｍの範囲内である請求項１記載の光学素子。
3. 上記最大距離Ｒ_Mおよび最小距離Ｒ_mが、１０μｍ≦Ｒ_m＜Ｒ_M≦７５μｍの関係を満たす請求項１記載の光学素子。
4. 上記構造体は、第１の構造体と第２の構造体とを含み、
   上記第１の構造体の底面の大きさが、１０μｍ≦Ｒ_1m＜Ｒ_1M≦７５μｍ（但し、最小距離Ｒ_1m：上記第１の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_1M：上記第１の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
   上記第２の構造体の底面の大きさが、Ｒ_2m＜Ｒ_2M≦Ｒ_1m（但し、最小距離Ｒ_2m：上記第２の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_2M：上記第２の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化する請求項１記載の光学素子。
5. 上記構造体は、
   第１の構造体と、
   上記第１の構造体間の隙間に配置された第２の構造体と
   を含み、
   上記第１の構造体の高さの最小値ｈ₁、および上記第２の構造体の高さの最大値ｈ₂が、ｈ₁≧ｈ₂の関係を満たし、
   上記第１の構造体の底面の大きさが、Ｒ_1m＜Ｒ_1M≦７５μｍ（但し、最小距離Ｒ_1m：上記第１の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_1M：上記第１の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
   上記第２の構造体の底面の大きさが、Ｒ_2m＜Ｒ_2M≦Ｒ_1m（但し、最小距離Ｒ_2m：上記第２の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_2M：上記第２の構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化する請求項１記載の光学素子。
6. 上記第１の構造体の高さの最小値ｈ₁、および上記第２の構造体の高さの最大値ｈ₂が、ｈ₁≧ｈ₂の関係を満たすとともに、上記第１の構造体および上記第２の構造体の高さがばらついている請求項５記載の光学素子。
7. 上記ハードコート層は、無機系および／または有機系の粘度調整剤を含有する請求項１記載の光学素子。
8. 上記ハードコート層の表面の平均凹凸高さＰＶが、０．２μｍ≦ＰＶ≦１．６μｍの範囲内である請求項１記載の光学素子。
9. 上記ハードコート層の表面の十点平均粗さＲｚが、０．１μｍ≦Ｒｚ≦１．６μｍの範囲内である請求項１記載の光学素子。
10. 白濁度が、０．７％以下の範囲内である請求項１記載の光学素子。
11. 上記構造体の底面の形状が、円形状、楕円形状、および多角形状の少なくとも１種である請求項１記載の光学素子。
12. 上記構造体は、該構造体の上部から底部に向かって広がる側面を有し、
    上記複数の構造体のうち、隣り合う上記構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にある請求項１記載の光学素子。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学素子を備える表示装置。
14. 凹部である複数の転写用構造体を表面に形成することにより、凹凸形状を表面に有する原盤を形成する工程と、
    上記原盤の凹凸形状を基材表面に転写することにより、凹凸形状を表面に有する基材を形成する工程と、
    上記基材の凹凸形状上にハードコート層を形成する工程と
    を備え、
    上記転写用構造体の底面の大きさが、最小距離Ｒ_m以上、最大距離Ｒ_M以下（但し、最小距離Ｒ_m：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_M：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
    上記複数の転写用構造体のうち、隣り合う上記転写用構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にあり、
    上記最小距離Ｒ_mと上記最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m／Ｒ_M≦０．９の関係を満たし、
    上記ハードコート層の表面には、上記基材の凹凸形状に倣った凹凸形状が形成され、
    上記ハードコート層の表面の凹凸形状は、上記基材の凹凸形状よりもなだらかである光学素子の製造方法。
15. 上記原盤の作製工程では、レーザー加工またはエッチング処理により、上記転写用構造体が形成される請求項１４記載の光学素子の製造方法。
16. 上記転写用構造体が、ロール状原盤表面に形成されている請求項１４記載の光学素子の製造方法。
17. 凹部である複数の転写用構造体を表面に備え、
    上記表面には、上記転写用構造体により凹凸形状が形成され、
    上記転写用構造体の底面の大きさが、最小距離Ｒ_m以上、最大距離Ｒ_M以下（但し、最小距離Ｒ_m：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_M：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
    上記複数の転写用構造体のうち、隣り合う上記転写用構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にあり、
    上記最小距離Ｒ_mと上記最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m／Ｒ_M≦０．９の関係を満たす原盤。
18. レーザー加工、またはエッチング処理により、複数の凹部を原盤の表面に形成する工程と、
    上記複数の凹部が形成された上記原盤の表面全体に対して、エッチング処理を施し、複数の転写用構造体を形成する工程と
    を備え、
    上記転写用構造体の底面の大きさが、最小距離Ｒ_m以上、最大距離Ｒ_M以下（但し、最小距離Ｒ_m：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最短距離の最小値、最大距離Ｒ_M：上記転写用構造体の底面の重心から、底面の周縁までの最大距離の最大値）の範囲内でランダムに変化し、
    上記複数の転写用構造体のうち、隣り合う上記転写用構造体の底面同士が、接するまたはほぼ接する関係にあり、
    上記最小距離Ｒ_mと上記最大距離Ｒ_Mが、Ｒ_m／Ｒ_M≦０．９の関係を満たす原盤の製造方法。
19. 上記複数の凹部が形成された上記原盤の表面全体に対してエッチング処理を施すことにより、上記原盤の表面に連続的な波面を形成する請求項１８記載の原盤の製造方法。
20. 上記複数の凹部が形成された上記原盤の表面全体に対してエッチング処理を施すことにより、上記原盤の表面にドーム形状の転写用構造体を形成する請求項１８記載の原盤の製造方法。