JP2013037362A - 防眩性反射防止コーティング組成物、及びこれを用いた防眩性反射防止フィルム、偏光板並びに表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(メタ)アクリレートモノマー(A)と、ナノシリカ粒子(B)と、第四級アンモニウム塩(C)と、アルコール系溶剤(D)と、光開始剤(F)とを含んでなることを特徴とする防眩性反射防止コーティング組成物、これを用いた防眩性反射防止フィルム、偏光板及び表示装置。
【選択図】図1
Description
本発明による防眩性反射防止コーティング組成物は、(メタ)アクリレートモノマー(A)と、ナノシリカ粒子(B)と、第四級アンモニウム塩(C)と、アルコール系溶剤(D)と、光開始剤(F)とを含んでなる。各構成成分についての詳細は以下のとおりである。
上記(メタ)アクリレートモノマーはコーティング層の硬度を向上するために含まれる。
上記(メタ)アクリレートモノマーは当該分野で一般的に使用されているものであれば、制限なく使用することができる。
上記ナノシリカ粒子は防眩性及び反射防止特性を与えるために添加される。
本発明では防眩性形成のために粒子径の大きいものを使用せず、ナノサイズの直径を持つものを使用した。すなわち、本発明ではナノサイズの直径を持つナノシリカ粒子を使用することで、溶剤が揮発する過程でナノシリカ粒子が互いに凝集して表面に凹凸を形成することを可能にした。
上記第四級アンモニウム塩は、ナノシリカ粒子の表面への浮上及び凝集を促進させる役目をする。
上記アルコール系溶剤に特に制限はなく、第四級アンモニウム塩を溶解できるアルコール系溶剤であれば、いずれも使用することができる。
例えば上記アルコール系溶剤としては、具体的にメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどを使用することができる。
ケトン系溶剤は本発明において任意成分であるが、表面の凹凸をより一層有効に形成させる観点から、含有させることが好ましい。上記ケトン系溶剤は、乾燥中にアルコール系溶剤と共に蒸発されながら第四級アンモニウム塩の相溶性を低下させて、表面に配置されているナノシリカ粒子と第四級アンモニウム塩の凝集あるいはナノシリカ粒子間の凝集を促進させて表面の凹凸を形成させる役目を遂行する。
上記光開始剤は当該分野で使用されているものであれば、制限なく使用することができる。上記光開始剤は、好ましくはヒドロキシケトン類、アミノケトン類及び水素奪還形光開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1つを使用することができる。
すなわち、一般的な防眩性フィルムの場合は、粒子径の大きいミクロン単位の透光性微粒子を使用することにより、光の内部散乱と外部散乱を用いて防眩感が得られるが、この場合、内部散乱と外部散乱による光の損失が大きい。しかし、本発明のように粒子径の小さい透光性微粒子を使用しながらもその透光性微粒子が上部に浮び上がって表面凹凸を形成する場合は、内部ヘーズ値が小さいので外部ヘーズだけで防眩性が達成されて、その分光損失を最小化することができるようになる。
すなわち、本発明の偏光板は通常の偏光子の一面または両面に上述の本発明による防眩性反射防止フィルムを積層して形成されたものであることができる。上記偏光子は少なくとも一面に保護フィルムが備えられたものであることもできる。
一例として、上述の本発明による防眩性反射防止フィルムが取り付けられた偏光板を表示装置に内蔵することで、本発明による表示装置を製造することができる。また、本発明の防眩性反射防止フィルムは表示装置のウィンドウに取り付けることもできる。本発明の防眩性反射防止フィルムは反射型、透過型、半透過型LCDまたはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型、IPS型などの各種駆動方式のLCDに好ましく用いられる。また、本発明の防眩性反射防止フィルムはプラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイ、電子ペーパーなどの各種表示装置にも好ましく用いられる。
下記の表1及び表2に示すような割合で各成分を混合して防眩性反射防止コーティング組成物を製造した。
(メタ)アクリレートモノマー:ペンタエリスリトールトリ/テトラアクリレート(ミウォン商事社製、M340)
PQ−10(Soken Chemical社製;第四級アンモニウム塩含有高分子、固形分含量:50重量%)(表に記載の第四級アンモニウム塩の配合量は当該水溶液の重量である)
Purisol HM21−MK82(ゲマテック社製;粒子大きさ10〜50nm、固形分含量:40重量%)(表に記載のナノシリカの配合量は当該分散液の重量である)
MEK:メチルエチルケトン(大井化金社製)
IPA:イソプロピルアルコール(大井化金社製)
I−184:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製(旧CIBA社製)
上記実施例と比較例で製造した組成物を1時間撹拌した後、透明基材フィルム(80μm、TAC)の上に厚さが5μmになるようにマイアバ(グラビアコータの一種)で塗布した後、70℃で1分間乾燥して、500mJ/cm2で硬化させて防眩性反射防止フィルムを製造した。
分光光度計(HZ−1、日本スガ社製)を用いてTAC面を光源(D65)に向けて全光線透過率(Total Transmittance)及び全体ヘーズ(Ha)値と、上記防眩フィルムの内部ヘーズ(Hi)値を測定した。
製造された防眩性反射防止フィルムの表面を鉛筆硬度試験機(PHT、韓国ソックボ科学社製)で500g荷重をかけて鉛筆硬度を測定した。鉛筆は三菱製品を使用し、1つの鉛筆硬度当たり5回実施した。傷が2個以上であると不良と判定し、不良が発生する以前の鉛筆で鉛筆硬度を表示した。
傷:0 OK
傷:1 OK
傷:2以上 NG
スチールウール試験機(WT−LCM100、韓国プロテック社製)を用いて1kg/(2cmx2cm)下で、10回往復運動させて耐スクラッチ性を試した。
スチルウールは#0000を使用した。
A:スクラッチが0個
A':スクラッチが1〜10個
B:スクラッチが11〜20個
C:スクラッチが21〜30個
D:スクラッチが31個以上
フィルムの塗布された面に1mm間隔で横縦それぞれ11個の直線を引いて100個の正四角形を作った後、テープ(CT−24、日本ニチバン社製)を用いて3回剥離テストを行った。上記正四角形が100個である四角形3個をもってテストして平均値を記録した。密着性は以下のように記録した。
密着性=n/100
n:全体四角形のうち、剥離されない四角形の数
100: 全体四角形の個数
よって、1つも剥離されなかったときを100/100で記録した。
製造されたフィルムを光学的に透明な粘着剤を使用して凹凸面が表面になるようにガラス基板に接合した後、表面粗さ測定器(SE4000、小阪研究所製作、測定範囲1.5mm、測定速度0.1mm/sでJIS B0601−1994の規定に準じて算術平均粗さRa(μm)、十点平均粗さRz(μm)及び凹凸の平均間隔Sm(μm)及び平均傾斜角度θa(゜)を測定した。
透過鮮明度はJIS K 7105に規定された方法で測定した。具体的には、この規格に準じた写像性測定器ICM−IDP(スガ試験機(株)製造)を使用して防眩フィルムの透過鮮明度を測定した。この規格では、像鮮明度測定に使用する光学くしとして、暗部と明部の幅の比が1:1であり、その幅が0.125mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmである4種類が規定されている。これら4種類の光学くしを用いて測定された像鮮明度の合計を透過鮮明度にした。
測定の時、防眩フィルムの撓みを防止するために、光学的に透明な粘着剤を使用して凹凸面が表面になるようにガラス基板に接合した後、測定に使用した。この状態でガラス基板側から光を入射させて測定を行った。
製造されたフィルムを偏光板に取り付けた後、これを32インチの液晶パネル上に接合して液晶駆動下で分光放射計(SR−3、Topcon社製)を用いてGlare偏光板(表面コーティング処理されなかった偏光板)対比コントラストの低下率(%)を表記した。
製造されたフィルムを偏光板に取り付けた後、これを32インチの液晶パネル上に接合して液晶駆動下で観察してシンチレーション(面きらめき)の視認性を確認した。
製造されたフィルムを黒色アクリル板に接合した後、蛍光灯の反射視認性を通じて防眩有無を確認した。
特に上記の表3及び表4から分かるように、表面粗さ及びヘーズが本発明の好ましい範囲内に含まれる場合は、優れたコントラストの性能を発揮するフィルムの製造が可能であることが分かる。比較例の場合、透過鮮明度に優れていることが確認できるが、これは図2に示すように、表面凹凸が形成されないため防眩性がないことによって高く表れたのである。一方、本発明の実施例の場合は、防眩性がありながらも透過鮮明度が高いことが確認できた。同様に、本発明による実施例の場合は、防眩性に優れていながらもコントラストの低下率が低いことが確認できた。
Claims (14)
- (メタ)アクリレートモノマー(A)と、ナノシリカ粒子(B)と、第四級アンモニウム塩(C)と、アルコール系溶剤(D)とを含んでなることを特徴とする防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記ナノシリカ粒子は、平均粒径が1〜100nmであることを特徴とする請求項1に記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記ナノシリカ粒子の含量は、防眩性反射防止コーティング組成物全体100重量部に対して0.5〜20重量部含まれることを特徴とする請求項1または2に記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記第四級アンモニウム塩は、数平均分子量が4000以上の高分子型第四級アンモニウム塩であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記第四級アンモニウム塩は、防眩性反射防止コーティング組成物全体100重量部に対して0.01〜10重量部含まれることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記組成物が、ケトン系溶剤(E)をさらに含んでなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 前記組成物が、光開始剤(F)をさらに含んでなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防眩性反射防止コーティング組成物。
- 基材の一面または両面に請求項1〜7のいずれか1項の防眩性反射防止コーティング組成物を塗布させてから乾燥して、ナノシリカまたはナノシリカと第四級アンモニウム塩との凝集によって表面凹凸を形成させた後、硬化して形成された防眩性反射防止層を含むことを特徴とする防眩性反射防止フィルム。
- 前記表面凹凸は、下式1〜4の条件を満たすことを特徴とする請求項8に記載の防眩性反射防止フィルム。
- 前記防眩性反射防止層は、内部ヘーズ(Hi)が0超過〜0.5以下であり、外部ヘーズ(Ha)は0.5〜20であり、前記内部ヘーズ及び外部ヘーズは下式5の条件を満たすことを特徴とする請求項8または9に記載の防眩性反射防止フィルム。
- 前記防眩性反射防止フィルムは、暗部と明部の幅の比が1:1であり、その幅が0.125mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmである像鮮明度測定に使用する光学くしを用いて測定された像鮮明度の合計が全体400%のうち250%以上であることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルム。
- 請求項8〜11のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムを備えたことを特徴とする偏光板。
- 前記偏光板は、表面コーティング処理されなかった偏光板(Glare偏光板)対比コントラスト低下率が10%以下であることを特徴とする請求項12に記載の偏光板。
- 請求項8〜11のいずれかに記載の防眩性反射防止フィルムを備えたことを特徴とする表示装置。
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