JP3515401B2 - 防眩フィルム、偏光板及び透過型表示装置 - Google Patents
防眩フィルム、偏光板及び透過型表示装置Info
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Description
ワードプロセッサ、テレビジョン等の画像表示に用いる
CRT、液晶パネル等の高精細画像用ディスプレイの表
面に設ける防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏
光フィルム及び透明型表示装置に関する。
として内部から出射する光がディスプレイ表面で拡散す
ることなく直進すると、ディスプレイ表面を目視した場
合、眩しいために、内部から出射する光をある程度拡散
するための防眩フィルムをディスプレイ表面に設けてい
る。
8706号公報、特開平10−20103号公報等に開
示されるように、透明基材フィルムの表面に、二酸化ケ
イ素(シリカ)等のフィラーを含む樹脂を塗工して形成
したものである。
の粒子の凝集によって防眩層の表面に凹凸形状を形成す
るタイプ、塗膜の膜厚以上の粒径を有する有機フィラー
を樹脂中に添加して層表面に凹凸形状を形成するタイ
プ、あるいは層表面に凹凸をもったフィルムをラミネー
トして凹凸形状を転写するタイプがある。
眩フィルムは、いずれのタイプでも、防眩層の表面形状
の作用により、光拡散・防眩作用を得るようにしてい
て、防眩性を高めるためには前記凹凸形状を大きくする
必要があるが、凹凸が大きくなると、塗膜の曇価(ヘイ
ズ値)が上昇し、これに伴い透過鮮明度が低下するとい
う問題点がある。
部に分散して光分散効果を得るようにした光拡散フィル
ムが、例えば反射型液晶表示装置用として、照明学会研
究会誌MD−96−48(1996年)第277頁〜2
82頁に開示されている。
十分な光拡散効果を得るためには、用いている微粒子の
粒径を大きくしなければならず、このため、曇価が高い
ものの画像の鮮明性が非常に小さいという問題点があ
る。
ルムのような内部散乱効果により光拡散効果を得るもの
を防眩用として用いた場合には、その表面がほぼ平坦で
あるためディスプレイ表面への外光の写り込みを防止で
きず、いわゆる写り込み防止性がないという問題点もあ
る。
は、フィルム表面に、いわゆる面ぎら(シンチレーショ
ン)と呼ばれるキラキラ光る輝きが発生し、表示画面の
視認性が低下するという問題がある。
としてヘイズ値があるが、表面のヘイズ値を低くする
と、いわゆる面ぎらと称されるギラつき感が強くなり、
これを解消しようとしてヘイズ値を高くすると、全体が
白っぽくなって黒濃度が低下し、これによりコントラス
トが低下してしまうという問題点がある。逆に、白っぽ
さを除くためにヘイズ値を低くすると、いわゆる写り込
みとギラつき感が増加してしまうという問題点がある。
拡散・防眩性を低下させることなく、透過鮮明性を向上
し、シンチレーションを低下させ、且つ写り込み防止性
を有することができるようにした防眩フィルムの開発を
行ない、特願平10−125494号として出願してい
る。
による曇価の調整が必要である。内部散乱効果は、透光
性微粒子と透光性樹脂との配合比、透光性微粒子と透光
性樹脂との屈折率差、透光性微粒子の粒径や、防眩層の
乾燥膜厚等の制御により可能である。
調整は表面形状にも影響を与えるため、写り込み防止性
と透過鮮明性を一定に保ったまま、曇価のみを調整する
ことができないという問題点がある。
部散乱効果の制御は可能であるが、逆に透光性微粒子の
屈折率により曇価の調整に制約が生じるという問題点も
ある。
れたものであって、所望範囲内の曇価において、写り込
み性を低下させることなく、透過鮮明性を向上し、且つ
シンチレーションを低下させることができるようにした
防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光板及び透
過型表示装置を提供することを目的とする。
うに、少なくとも透明基材フィルムと、透光性樹脂中に
少なくとも2種類以上の透光性微粒子を含む防眩層と、
を積層してなる防眩フィルムであって、前記透光性微粒
子と前記透光性樹脂との屈折率の差が0.03以上、
0.20以下であり、且つ、前記2種類以上の透光性微
粒子が屈折率の差を有することを特徴とする防眩フィル
ムにより、上記目的を達成するものである。
性微粒子の屈折率の差が0.02以上、0.10以下で
あってもよい。
率が1.49−1.53であり、且つ、前記透光性微粒
子の屈折率が1.53−1.57及び1.58−1.6
2であってもよい。
イズ値が10%以上である防眩フィルムにより、上記目
的を達成するものである。
放射線硬化型樹脂であり、前記2種類以上の透光性微粒
子の粒径が1−5μmであり、且つ、前記2種類以上の
透光性微粒子の前記防眩層における含有率が5〜30重
量%としてもよい。
子であってもよい。
であってもよい。
ルセルロースフィルムとしてもよい。
光素子と、前記偏光素子の表面に、透明基材フィルムに
おける前記防眩層と反対側の面を向けて積層された上記
のような防眩フィルムと、を有して構成することによ
り、上記目的を達成するものである。
0に、平面状の透光性表示体と、前記透光性表示体を背
面から照射する光源装置と、前記透光性表示体の表面に
積層された上記のような防眩フィルムと、を有してなる
透過型表示装置を構成し、上記の目的を達成するもので
ある。
面を参照して詳細に説明する。
ム10は、図1に示されるように、透明基材フィルム1
2と、透光性樹脂14中に例えば第1の透光性微粒子1
6及び第2の透光性微粒子46とを含む防眩層18と、
を積層してなる。ここでは2種類の異なる屈折率を有す
る透光性微粒子にて説明を行なうが、2種類以上の透光
性微粒子を用いてもよい。
ルセルロースフィルム等の樹脂フィルムであり、透光性
樹脂14は、透明基材フィルム12へ塗布後に硬化する
ことができ、例えば紫外線硬化型樹脂(屈折率1.5
1)からなり、前記第1の透光性微粒子16は、透光性
樹脂、例えばアクリル−スチレンの共重合体ビーズ(屈
折率1.55)から構成され、前記第2の透光性微粒子
46は、透光性樹脂、例えばスチレンビーズ(屈折率
1.60)から構成されている。
性樹脂14との屈折率の差を0.02以上、0.20以
下としたのは、防眩性の関点からは、屈折率差が0.0
2未満の場合は、両者の屈折率の差が小さすぎて、光拡
散効果を得られず、又屈折率差が0.2よりも大きい場
合は、光拡散性が高すぎて、フィルム全体が白化してし
まうからである。なお、前記屈折率差は、0.02以
上、0.11以下がより好ましく、0.03以上、0.
09以下が最も良い。
異なる屈折率を有する透光性微粒子を用い、それら透光
性微粒子の混合を行なうことにより、透光性微粒子の屈
折率は透光性微粒子の屈折率と比率とに応じた平均値と
して見なすことができ、透光性微粒子の混合比により細
かい屈折率設定が可能となり、1種類の場合よりも制御
が可能となり、様々な設計が容易となる。
粒子16と第2の透光性微粒子46との屈折率の差を
0.02以上、0.10以下としたのは、屈折率差が
0.02未満の場合は、両者の屈折率の差が小さすぎ
て、両者を混合しても屈折率の制御をすることが十分に
はできないからであり、又屈折率差が0.10よりも大
きい場合は、屈折率の大きい透光性微粒子により光拡散
性が決定してしまうからである。なお、前記屈折率差
は、0.02以上、0.08以下がより好ましく、0.
03以上、0.07以下が最も良い。
1.0μm以上5.0μm以下が好ましく、1.0μm
未満の場合、透光性樹脂14に添加すべき前記透光性微
粒子の添加量を非常に大きくしないと光拡散効果が得ら
れなくなり、粒径が5.0μmを超えるときは、防眩層
18の表面形状が粗くなり、ヘイズ値が高くなってしま
うからである。さらに好ましくは、前記透光性微粒子の
直径は2μm以上、4μm以下である。
単分散の有機微粒子、無機微粒子であってもよい。粒径
にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくな
り、曇価の設計が容易となる。
透光性微粒子16及び46と透光性樹脂14との僅かな
屈折率差により、フィルム全体が白化したりすることな
く、高い透過鮮明度を維持した状態で、拡散効果により
防眩フィルム10内を透過する光を平均化することがで
きる。
は、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや
透明ガラスがある。
セルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)フィルム、ジアセチレンセルロースフ
ィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポ
リエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィ
ルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィ
ルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィル
ム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィル
ム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニ
トリルフィルム等が使用できる。又、厚さは通常25μ
m〜1000μm程度とする。
折がないTACフィルムが、防眩フィルムを偏光素子と
積層して偏光板を作製することが可能(後述)であり、
更にその偏光板を用いて表示品位の優れた液晶表示装置
を得ることができるので、特に好ましい。
によって塗工する場合の耐熱、耐溶剤性や機械強度等の
加工適性の面から、透明基材フィルム12としては、P
ETが特に望ましい。
としては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹
脂、即ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹
脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂
の3種類が使用される。又、厚さは通常0.5μm〜5
0μm程度とし、好ましくは1μm〜20μm、さらに
好ましくは2μm〜10μmとすると良い。
分は、好ましくは、アクリレート系の官能基を有するも
の、例えば比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエ
ーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタ
ジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコー
ル等の多官能化合物の(メタ)アクリレート(以下本明
細書では、アクリレートとメタアクリレートとを(メ
タ)アクリレートと記載する。)などのオリゴマー又は
プレポリマー及び反応性希釈剤としてを比較的多量に含
む電離放射線硬化型樹脂から構成する。上記希釈剤とし
ては、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、N
−ビニルピロリドンなどの単官能モノマー、並びに多官
能モノマー、例えばトリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレ
ート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6
ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ(メタ)アクリレートなどがある。
線硬化型樹脂として使用するときは、これらの中に光重
合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン
類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシ
ムエステル、チオキサントン類や、光増感剤としてn−
ブチルアミン、トリエチルアミン、トリn−ブチルホス
フィンなどを混合して使用することができる。特に本発
明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノ
マーとしてジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アク
リレート等を混合するのが好ましい。
光性樹脂14として、上記のような電離放射線硬化型樹
脂に対して溶剤乾燥型樹脂を含ませてもよい。前記溶剤
乾燥型樹脂には、主として、熱可塑性樹脂例えば、セノ
ール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミ
ン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹
脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロ
キサン樹脂等が用いられる。
型熱可塑性樹脂の種類は通常用いられるものが使用され
るが、透明基材フィルム12として特に前述のようなT
AC等のセルロース系樹脂を用いるときには、電離放射
線硬化型樹脂に含ませる溶剤乾燥型樹脂には、ニトロセ
ルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテート
プロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等
のセルロース系樹脂が塗膜の密着性及び透明性の点で有
利である。
の硬化方法としては、前記電離放射線硬化型樹脂組成物
の通常の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によ
って硬化することができる。
フワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア
変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各
種電子線加速器から放出される50〜1000KeV、
好ましくは100〜300KeVのエネルギーを有する
電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀
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。
微粒子16としては、プラスチックビーズが好適であ
り、特に透明度が高く、透光性樹脂14との屈折率差が
前述のような数値になるものが好ましい。
スチックビーズとしては、アクリル−スチレン共重合体
ビーズ(屈折率1.55)、メラミンビーズ(屈折率
1.57)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.5
7)、等が用いられる。
微粒子46としては、プラスチックビーズが好適であ
り、特に透明度が高く、透光性樹脂14との屈折率差が
前述のような数値になるものが好ましい。
スチックビーズとしては、スチレンビーズ(屈折率1.
60)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.60)、等
が用いられる。
粒子46のプラスチックビーズの粒径は、前述のように
1〜5μmのものを適宜選択して用るとよく、透光性樹
脂100重量部に対して5〜30重量部含有させるとよ
い。この場合、第1の透光性微粒子16と第2の透光性
微粒子46の粒径を揃えることにより、第1の透光性微
粒子16と第2の透光性微粒子46の比率を自由に選択
して用いることができる。第1の透光性微粒子16と第
2の透光性微粒子46との粒径を揃えるためには粒径が
整っている単分散有機微粒子が好ましく用いられる。
第2の透光性微粒子46を添加した場合には、樹脂組成
物(透光性樹脂14)中で透光性微粒子が沈降し易いの
で、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加し
てもよい。なお、無機フィラーは添加量が増す程、透光
性微粒子の沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪
影響を与える。従って、好ましくは、粒径0.5μm以
下の無機フィラーを、透光性樹脂14に対して塗膜の透
明性を損なわない程度に、0.1重量%未満程度含有さ
せるとよい。
防眩層18を形成する過程について説明する。
第1の透光性微粒子16及び前記第2の透光性微粒子4
6を混ぜた透光性樹脂14を塗布し、前記第1の透光性
微粒子16及び前記第2の透光性微粒子46による透光
性樹脂表面の凹凸形状が充分に形成されるまで放置、次
に前記透光性14が電子線あるいは紫外線硬化型樹脂の
場合は、これら電子線あるいは紫外線を照射して硬化す
る。
て平滑な状態となり、第1の透光性微粒子16及び前記
第2の透光性微粒子46による凹凸が形成された防眩層
18とすることができる。ここでは前記凹凸が形成され
たものを示したが、前記凹凸が形成されない防眩層であ
っても良い。
鏡面加工を施しても良い。
IS−K−7105に準じ村上色彩技術研究所製HR−
100を用いてを測定するが、ヘイズ値が10%以上で
あると良く、好ましくは10%〜40%、さらに好まし
くは10%〜35%であると良い。
の実施の形態の例について説明する。
例の偏光板20は、偏光層(偏光素子)22の一方の面
(図2において上面側)に前記と同様の防眩フィルム1
1が設けられた構成である。
ムであるTACフィルム12A、24の間に積層されて
いて、且つ3層構造であり、第1層及び第3層がポリビ
ニルアルコール(PVA)にヨウ素を加えたフィルム、
中間の第2層がPVAフィルムからなっている。
2Aに防眩層18を積層した構成である。
基材となるTACは複屈折がなく偏光が乱されないの
で、偏光素子となるPVA及びPVA+ヨウ素フィルム
と積層しても、偏光が乱されない。従って、このような
偏光板20を用いて表示品位の優れた液晶表示装置を得
ることができる。
2を構成する偏光素子としては、ヨウ素又は染料により
染色し、延伸してなるPVAフィルムに、ポリビニルホ
ルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等があ
る。
積層するにあたっては、接着性の増加及び静電防止のた
めに、前記TACフィルムにケン化処理を行うとよい。
過型表示装置を液晶表示装置とした場合の実施の形態の
例について説明する。
偏光板20と同様な偏光板32と、液晶パネル34と、
偏光板36とを、この順で積層すると共に、偏光板36
側の背面にバックライト38を配置した透明型の液晶表
示装置である。
34で使用される液晶モードとしては、ツイストネマチ
ックタイプ(TN)、スーパーツイストネマチックタイ
プ(STN)、相転移タイプ(PC)、高分子分散タイ
プ(PDLC)等のいずれであってもよい。
リックスタイプ、アクティブマトリックスタイプのどち
らでもよく、アクティブマトリックスタイプの場合で
は、TFT、MIM等の駆動方式が取られる。
るいはモノクロタイプのいずれであってもよい。
して説明する。
は、紫外線硬化型樹脂(日本化薬製PETA、屈折率
1.51)を50部とし、硬化開始剤(チバガイギー社
製、イルガキュアー184)を2重量部、第1の透光性
微粒子としては、アクリル−スチレンビーズ(総研化学
製、粒径3.5μm、屈折率1.55)を2重量部、第
2の透光性微粒子としては、スチレンビーズ(総研化学
製、粒径3.5μm、屈折率1.60)を2重量部、こ
れらをトルエン50重量部と混合して塗工液として調整
したものを、トリアセチルセルロースフィルム(富士フ
ィルム社製、TD−80U)上に、乾燥膜厚3μmにな
るように塗工、70℃にて1分間溶剤乾燥後、紫外線を
100mJ照射して防眩フィルムを作製した。
研究所製HR−100を用いて、防眩フィルムのヘイズ
(曇価)を測定したところ、20%であった。
価したところ、良好な透過鮮明性を示した。
を12.1インチサイズのXGA液晶パネル上に貼り合
せて観察した際、シンチレーション(面ぎら)は発生し
せず、また、反射像の写り込みもなかった。
ル−スチレンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈
折率1.55)を4重量部、第2の透光性微粒子のスチ
レンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率1.
60)0.5重量部用いた以外は、実施例1と同様にし
て防眩フィルムを作製した。
価を行なったところ、ヘイズ(曇価)は30%であっ
た。
価したところ、実施例1と同等の良好な透過鮮明性を示
した。
を12.1インチサイズのXGA液晶パネル上に貼り合
せて観察した際、シンチレーション(面ぎら)は発生せ
ず、また、反射像の写り込みもなかった。ここで、相対
的に実施例1の防眩フィルムよりもシンチレーション発
生を押さえる効果はより顕著であった。
ル−スチレンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈
折率1.55)を0.5重量部、第2の透光性微粒子の
スチレンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率
1.60)4重量部用いた以外は、実施例1と同様にし
て防眩フィルムを作製した。
価を行なったところ、ヘイズ(曇価)は15%であっ
た。
評価したところ、実施例1と同等の良好な透過鮮明性を
示した。
を12.1インチサイズのXGA液晶パネル上に貼り合
せて観察した際、シンチレーション(面ぎら)は発生せ
ず、また、反射像の写り込みもなかった。ここで、相対
的に実施例1の防眩フィルムよりもコントラストが良好
であった。
ンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率1.6
0)を2重量部用い、第2の透光性微粒子のアクリル−
スチレンビーズ(総研化学製、粒径3.5μm、屈折率
1.55)用いなかった以外は、実施例1と同様にして
防眩フィルムを作製した。
価を行なったところ、ヘイズ(曇価)は15%であり、
又、良好な透過鮮明性を示したが、シンチレーション
(面ぎら)が発生し、また、反射像の写り込みも生じて
しまい、全ての評価を満足する防眩フィルムは得られな
かった。
で、所望範囲内の曇価において、写り込み性を低下させ
ることなく、透過鮮明性を向上し、且つシンチレーショ
ンを低下させることができるようにした防眩フィルムを
容易に得ることができる。
面図
形態の例を示す断面図
の実施の形態の例を示す断面図
Claims (10)
- 【請求項1】透光性樹脂中に2種類以上の透光性微粒子
を含んでなる防眩層とにより構成されてなり、 前記透光性微粒子と前記透光性樹脂との屈折率の差が
0.03以上0.20以下であり、 前記2種類以上の透光性微粒子が各々異なる屈折率を有
するものであり、 前記2種類以上の透光性微粒子により、防眩層の表面に
凹凸形状が形成されてなる、防眩性フィルム。 - 【請求項2】前記2種類以上の透光性微粒子の屈折率の
差が0.02以上0.10以下である、請求項1に記載
の防眩フィルム。 - 【請求項3】前記透光性樹脂の屈折率が1.49〜1.
53であり、 前記透光性微粒子の屈折率が1.53〜1.57および
1.58〜1.62である、請求項1または2に記載の
防眩フィルム。 - 【請求項4】前記防眩フィルムのヘイズ値が10%以上
である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の防眩フィ
ルム。 - 【請求項5】前記透光性樹脂が電離放射線硬化型樹脂で
あり、 前記2種類以上の透光性微粒子の粒径が1〜5μmであ
り、 前記2種類以上の透光性微粒子の前記防眩層における含
有率が5〜30重量%である、請求項1〜4のいずれか
一項に記載の防眩フィルム。 - 【請求項6】前記透光性微粒子が単分散有機微粒子であ
る、請求項5に記載の防眩フィルム。 - 【請求項7】前記透光性微粒子が無機微粒子である、請
求項5に記載の防眩フィルム。 - 【請求項8】前記透明基材フィルムがトリアセチルセル
ロースフィルムである、請求項1〜7のいずれか一項に
記載の防眩フィルム。 - 【請求項9】偏光素子と、防眩フィルムとにより構成さ
れてなる偏光板であって、 前記防眩フィルムが請求項1〜8のいずれか一項に記載
されたものであり、 前記偏光素子が前記防眩フィルムにおける透明基材フィ
ルムと接するように形成されてなる、偏光板。 - 【請求項10】平面状の透光性表示体と、前記透光性表
示体を背面から照射する光源装置と、前記透光性表示体
の表面に形成されてなる請求項1〜8のいずれか一項に
記載の防眩フィルムとにより構成されてなる、透過型表
示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36061498A JP3515401B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 防眩フィルム、偏光板及び透過型表示装置 |
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