JP2010244016A - 防眩フィルム、偏光板、透過型液晶ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
透明基材上の少なくとも一方の表面に凹凸構造を有する防眩層を備える防眩フィルムであって、前記防眩層表面のカットオフ波長λcが0.8mmのときの算術平均粗さRaが0.02μm以上0.2μm以下の範囲内であり、且つ、前記防眩層表面の表面自由エネルギーが15mN/m以上25mN/m以下の範囲内である防眩フィルムとした。さらには、前記防眩層のヘイズが1%以上5%以下の範囲内である防眩フィルムとした。
【選択図】図1
Description
・エンボス加工法により防眩フィルム表面に凹凸構造を型押しして形成する技術
・バインダマトリックス形成材料中に粒子を混入し、分散させ、この塗液を基材に塗布することにより、防眩フィルム表面に凹凸構造を形成する技術
このようにして形成される凹凸構造を表面に備える防眩フィルムにおいては、表面凹凸構造により防眩フィルム入射する外光が散乱することにより、外光の像が不鮮明となるため、この防眩フィルムをディスプレイの表面に設けることで、ディスプレイ表面に外光が映りこむことによる視認性の低下を防ぐことが可能となる。
・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)
・表面凹凸を有する防眩フィルムにおいて、凹部の断面積を規定した技術(特許文献4)
・防眩フィルム内部の散乱と表面の散乱を併用するもの、すなわち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)
・バインダマトリックス樹脂と粒径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)
・バインダマトリックス樹脂と粒径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、防眩層の形成に用いる溶媒、防眩層の表面粗さなどを所定の範囲とした技術(特許文献7)
・バインダマトリックス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)
・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)
ディスプレイの前面に用いられる防眩フィルムに求められる性能は、ディスプレイの使用環境によって異なる。具体的には、ディスプレイの種類や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、目的に応じた形で多様な防眩フィルムが求められる。
防眩フィルムにあっては表面の凹凸構造の凹部に指紋等の汚れが入り込むことにより著しく汚れ拭きとり性が低下する。ここでコントラストの高い防眩フィルムにあっては凹部に入り込んだ汚れが目立ってしまい、汚れが視認されやすくなってしまうという問題があった。
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上に表面Aに凹凸構造を有する防眩層12を備える。
ここで、本明細書中での防眩層表面のカットオフ波長は、JIS−B0601−1994で規定される。
き防眩層形成用塗液は白化し、得られた防眩フィルムは白っぽくなってしまう場合があり、ディスプレイの表面に設けるのに適さないことがある。
なお、本発明に用いられる粒子の平均粒子径は、光散乱式粒子径分布測定装置により求められる。
図3(b)のように本発明の防眩フィルム1にあっては、透明基材11の防眩層12形成面と反対側の面に第1の偏光層23と、第2の透明基材22を設けることにより第1の偏光板2とすることができる。
本発明の防眩フィルムの製造方法にあっては、少なくとも電離放射線硬化型バインダマトリックス形成材料と有機粒子とを含む防眩層形成用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形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。
防眩層形成用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30重量%以上70重量%以下の範囲内が好ましい。
以上により、本発明の防眩フィルムは製造される。
透明基材としてトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム株式会社製TD−80U)を用いた。バインダマトリックス形成材料として、電離放射線硬化型で3官能のアクリル系材料であるペンタエリスリトールトリアクリレート(94.5重量部)と、光重合開始剤であるイルガキュア184 5重量部(チバ・ジャパン株式会社製)と、重合性基を有する含フッ素化合物であるオプツールDAC 0.5重量部(ダイキン工業株式会社))を用意した。
粒子として平均粒子径5.0μm、屈折率1.52のスチレンとメタクリル酸メチルの共重合体からなる粒子を用意した。また、溶媒として、トルエン 70重量部とジオキソラン 30重量部を用意し、バインダマトリックス形成材料と粒子と溶媒を混合し防眩層形成用塗液を調整した。
このようにして得られた防眩層形成用塗液をダイコーター塗布装置を用いてトリアセチルセルロース上に塗布し塗膜を得た。得られた塗膜を乾燥し塗膜に含まれる溶媒を除去した。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/cm2の紫外線を照射することにより塗膜を硬化させ、透明基材上に防眩層を備える防眩フィルムを作製した。得られた防眩層の平均膜厚(H)は6.8μmであった。
(実施例2)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)にあっては、溶媒は(実施例1)と同一のものを用いて防眩層形成用塗液を調整して防眩フィルムを作製した。また、(実施例2)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)にあっては、(実施例1)と同一のダイコーター塗布装置を用い、防眩層の平均膜厚(H)を変化させるために防眩層形成用塗液の塗布量を変化させた以外は、乾燥条件、紫外線照射条件は(実施例1)と同じ条件で防眩フィルムを作製した。なお、(比較例3)にあっては、含フッ素化合物として重合性基をもたないフッ素系添加剤 F470 (DIC株式会社)を用いた。
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムの防眩層表面について高精度微細形状測定器(小坂研究所製サーフコーダーET4000A)を用い、JIS−B0601−1994に基づき表面の算術平均粗さRaを測定した。(カットオフ=0.8mm、評価長さ=2.4mm、走査速度=0.2mm/sec)。
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムの防眩層表面について、接触角計(CA−X型:協和界面科学(株)製)を用いて、乾燥状態(20℃−65%RH)で直径1.8mmの液滴を針先に作り、これを防眩層の表面に接触させて液滴を作った。接触角とは、固体と液体とが接触する点における液体表面に対する接線と固体表面とがなす角であり、液体を含む側の角度で定義した。液体としては、蒸留水及びn−ヘキサデカンをそれぞれ使用した。この2種類の溶液の接触角を元に拡張Fowkes計算式にて求めた。
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムの防眩層表面について、ヘイズメータ(日本電色工業製NDH2000)を用いJIS−K7105−1981に準じて防眩フィルムの防眩層のヘイズを測定した。このとき、防眩フィルムのヘイズから透明基材であるトリアセチルセルロースフィルムのヘイズを差し引くことにより防眩層のヘイズを求めた
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムの防眩層表面について高精度微細形状測定器(小坂研究所製サーフコーダーET4000A)を用い、JIS−B0601−1994に基づき表面の凹凸の平均間隔Smを測定した(カットオフ=0.8mm、評価長さ=2.4mm、走査速度=0.2mm/sec)。
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムを黒色のプラスティック板に粘着剤を介して貼り付けた状態で、1m離れた地点から観察し目視評価した。目視評価の結果、自らの顔が全く気にならない場合を「二重丸印」、自らの顔が確認されるものの許容される場合を「丸印」、自らの顔が鮮明に写りこむ場合を「バツ印」とし、評価をおこなった。
液晶モニター(BUFFALO社製FTD−W2023ADSR)に(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムを粘着剤を介して貼り付け、輝度計(コニカミノルタ製LS−100)を用いて液晶モニターの白表示時の輝度(白輝度)、黒表示時の輝度(黒輝度)を測定し、白輝度を黒輝度で除した値をコントラストとした。測定環境下は暗室条件および測定部が200luxとなるように調光した明室条件それぞれで測定した。このとき、防眩フィルムが無い状態で測定した値からの各防眩フィルムの低下率が、暗室条件下で1%以下かつ明室条件下で40%以下の場合を「二重丸印」、暗室条件下で1%以下かつ明室条件下で50%以下の場合を「丸印」、暗室条件下で1%以下かつ明室条件下で50%以下を満たさない場合を「バツ印」とした。
(実施例1)〜(実施例9)及び(比較例1)〜(比較例4)で得られた防眩フィルムの防眩層表面に指紋をつけ、ティッシュペーパーを用いて250g/cm2の荷重をかけながら指紋を拭取り、その取れ易さを目視評価した。目視評価の結果、完全に指紋が拭き取れる場合を「二重丸印」、指紋の拭き取り跡が残る場合を「丸印」、指紋が拭き取れない場合を「バツ印」とし、評価をおこなった。
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
2 第1の偏光板
21 透明基材
22 第2の透明基材
23 第1の偏光層
3 液晶セル
4 第2の偏光板
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
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 (11)
- 透明基材上の少なくとも一方の表面に凹凸構造を有する防眩層を備える防眩フィルムであって、
前記防眩層表面のカットオフ波長λcが0.8mmのときの算術平均粗さRaが0.02μm以上0.2μm以下の範囲内であり、且つ、
前記防眩層表面の表面自由エネルギーが15mN/m以上25mN/m以下の範囲内であることを特徴とする防眩フィルム。 - 前記防眩層のヘイズが1%以上5%以下の範囲内であることを特徴とする請求項1記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層表面の凹凸の平均間隔Smが10μm以上150μm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層が重合性基を有する含フッ素化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層の平均膜厚が3μm以上12μm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層はバインダマトリックスと粒子とを含み、且つ、前記粒子の屈折率nAと前記バインダマトリックスの屈折率nMの屈折率差 |nA−nM| が0.04以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 前記防眩層において、バインダマトリックス100重量部に対する前記粒子の含有量が0.5重量部以上18.0重量部以下の範囲内であることを特徴とする請求項6記載の防眩フィルム。
- 前記バインダマトリックスがアクリル系材料を電離放射線を照射することにより硬化したものを含み、且つ、前記粒子がメタクリル酸メチルを含むことを特徴とする請求項6または請求項7のいずれかに記載の防眩フィルム。
- 観察者側から順に、請求項1乃至8のいずれかに記載の防眩フィルム、第1の偏光板、液晶セル、第2の偏光板、バックライトユニットをこの順に備え、前記防眩層が観察者側の表面にあることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の防眩フィルムと、前記防眩フィルムの防眩層非形成面に偏光層と、第2の透明基材を備えることを特徴とする偏光板。
- 観察者側から順に、請求項10に記載の偏光板と、液晶セル、第2の偏光板、バックライトユニットをこの順に備え、前記防眩層が観察者側の表面にあることを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。
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