JP4130928B2 - Anti-glare optical film - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示装置の偏光フィルムなどに用いられる、防眩性が付与された光学フィルムに関するものである。 The present invention relates to an optical film with antiglare properties used for a polarizing film of an image display device.
液晶表示装置をはじめとする画像表示装置は、その画像表示面に外光が映り込むと、視認性が著しく損なわれる。画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータなどの用途、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラなどの用途、また反射光を利用して表示を行う携帯電話のような反射型液晶表示装置などの用途では、これらの映り込みを防止する処理が表示装置表面になされるのが通例である。映り込み防止処理は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理と、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させ、映り込み像をぼかすいわゆる防眩処理とに大別される。前者の無反射処理は、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要上、コスト高になるという問題がある。これに対して後者の防眩処理は、比較的安価に実現できるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に用いられている。 In an image display device such as a liquid crystal display device, when external light is reflected on the image display surface, the visibility is remarkably impaired. Reflective liquid crystal display devices such as TVs and personal computers that emphasize image quality, video cameras and digital cameras that are used outdoors with strong external light, and mobile phones that display using reflected light In such applications, the surface of the display device is generally treated to prevent such reflection. Reflection prevention processing is broadly divided into antireflection processing using interference by an optical multilayer film and so-called anti-glare processing that scatters incident light by forming fine irregularities on the surface and blurs the reflection image. . The former non-reflective treatment has a problem of high cost because it is necessary to form a multilayer film having a uniform optical film thickness. On the other hand, since the latter anti-glare process can be realized at a relatively low cost, it is used for applications such as large personal computers and monitors.
しかしながら、従来の防眩処理では、十分な映り込み防止性能を付与しようとすると、画面全体が散乱光により白ちゃける、すなわち、あらゆる方向から入射する外光を観測者側へ反射するため全体に白っぽくなり、画像情報のコントラストが低下するという問題点があった。一方、散乱光を減少させようとした場合、防眩性が犠牲になり、外光に基づく周辺の形状が鮮明に映り込むため、視認性を著しく低下させてしまうという問題点があった。 However, with the conventional anti-glare treatment, when trying to give sufficient anti-reflection performance, the entire screen will be whitened by scattered light, that is, to reflect outside light incident from all directions to the observer side. There is a problem that the image information becomes white and the contrast of the image information decreases. On the other hand, when the scattered light is reduced, the antiglare property is sacrificed, and the surrounding shape based on the external light is clearly reflected, so that there is a problem that the visibility is remarkably lowered.
防眩性のフィルムは、例えば、フィラーを分散させた紫外線硬化型樹脂を透明基材上に塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、フィルム表面にランダムな凹凸を形成する等の方法により製造されている。そしてこれまでにも、画像表示装置に用いるフィルムの表面に微細な凹凸を形成して防眩性を付与する提案が多数なされている。例えば、特開 2003-4903号公報（特許文献１）には、透明支持体上に防眩層を有し、表面に凹と凸とを有する防眩フィルムであって、各々の凹の切断面の面積が１,０００μm2 以下である防眩フィルムが開示されており、ここでは、平均粒径０.２〜１０μmの粒子を分散させた紫外線硬化型樹脂を透明支持体上に塗布し、紫外線硬化させて、上記の凹凸を有する防眩フィルムが作製されている。また、特開 2002-365410号公報（特許文献２）には、表面に微細な凹凸が形成された光学フィルムであって、そのフィルムの表面に、法線に対して−１０°方向から光線を入射し、表面からの反射光のみを観測したときの反射光のプロファイルが特定の関係を満たす防眩性光学フィルムが開示されている。 For example, an anti-glare film can be coated with a UV curable resin with a filler dispersed on a transparent substrate, dried, and then irradiated with UV to cure the resin, forming random irregularities on the film surface. It is manufactured by the method of doing. In the past, many proposals have been made to impart antiglare properties by forming fine irregularities on the surface of a film used in an image display device. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-4903 (Patent Document 1) discloses an antiglare film having an antiglare layer on a transparent support and having concave and convex surfaces, and each concave cut surface. An antiglare film having an area of 1,000 μm 2 or less is disclosed. Here, an ultraviolet curable resin in which particles having an average particle size of 0.2 to 10 μm are dispersed is applied onto a transparent support, and ultraviolet rays are applied. By curing, an antiglare film having the above irregularities is produced. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-365410 (Patent Document 2) discloses an optical film having fine irregularities formed on the surface, and a light beam is applied to the surface of the film from a direction of −10 ° with respect to the normal line. An anti-glare optical film is disclosed in which a profile of reflected light when incident and only reflected light from the surface is observed satisfies a specific relationship.
しかしながら、従来公知の防眩処理が施されたフィルムは、前記白ちゃけの防止効果が必ずしも十分でなく、十分な視認性が得られるとはいい難いものであった。本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであって、防眩性を犠牲にすることなく、画面の白ちゃけの低減を実現させた防眩性光学フィルムの提供を目的とする。本発明のもう一つの目的は、液晶表示装置をはじめとする各種ディスプレーの表面に好適に用いられ、画面の白ちゃけが少なく、高い防眩効果を示す防眩性光学フィルムを提供することにある。 However, a conventionally known antiglare film is not necessarily sufficient in preventing the above-mentioned whitish effect, and it is difficult to say that sufficient visibility can be obtained. The present invention has been made in view of the current situation, and an object thereof is to provide an antiglare optical film that realizes a reduction in whiteness of the screen without sacrificing the antiglare property. . Another object of the present invention is to provide an anti-glare optical film that is suitably used on the surface of various displays including liquid crystal display devices, has less whiteness on the screen, and exhibits a high anti-glare effect. .
本発明者らは鋭意研究を行った結果、微細な凹凸が形成されたフィルム表面における傾斜角度の分布が、防眩性能に大きな影響を与えることを解明し、それを適切に制御することにより、高性能の防眩性光学フィルムが得られることを見出し、さらに種々の検討を加えて、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have clarified that the distribution of the inclination angle on the film surface on which fine irregularities are formed has a great influence on the antiglare performance, and appropriately controlling it, The inventors have found that a high-performance anti-glare optical film can be obtained, and further have made various studies to complete the present invention.
すなわち、本発明によれば、以下のとおりに規定される防眩性光学フィルムが提供される。 That is, according to this invention, the anti-glare optical film prescribed | regulated as follows is provided.
表面に凹凸が形成されている防眩フィルムであって、
その表面の傾斜角度が１°以下である面の割合は２０％以下、傾斜角度が５°以上である面の割合は２０％以下であり、かつ、高さの標準偏差が０.２μm以下であり、
正反射角度から２０°ずれた方向への反射率が ０.００１％以下であり、
暗部と明部の幅が１.０mm の光学くしを用いて測定される４５°反射鮮明度が５０％以下であり、
暗部と明部の幅が０.１２５mm、０.５mm、１.０mm及び２.０mmである４種類の光学くしを用いて測定される透過鮮明度の合計値が２００％以上であり、
ヘイズが１０％以下である防眩性光学フィルム。
An anti-glare film with irregularities formed on the surface,
The ratio of the surface whose inclination angle is 1 ° or less is 20% or less, the ratio of the surface whose inclination angle is 5 ° or more is 20% or less, and the standard deviation of height is 0.2 μm or less. Yes ,
The reflectance in a direction deviated by 20 ° from the regular reflection angle is 0.001% or less ,
The 45 ° reflection sharpness measured using an optical comb having a dark part and a bright part width of 1.0 mm is 50% or less ,
The total value of transmitted sharpness measured using four types of optical combs having a dark portion and a bright portion width of 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm is 200% or more ,
An antiglare optical film having a haze of 10% or less.
本発明による防眩性光学フィルムは、凹凸が形成された表面の傾斜角度の分布を適切に制御したものであって、防眩効果に優れ、液晶表示装置をはじめとする画像表示装置に装着したときのいわゆる白ちゃけを防止でき、画像表示装置の視認性を一層改良することができる。殊に、フィルムの光学特性も併せて制御することにより、かかる効果が一層顕著なものとなる。 The anti-glare optical film according to the present invention is an appropriately controlled distribution of the inclination angle of the surface on which the unevenness is formed, and is excellent in the anti-glare effect and is mounted on an image display device such as a liquid crystal display device. Sometimes so-called whitishness can be prevented, and the visibility of the image display device can be further improved. In particular, by controlling the optical characteristics of the film together, such an effect becomes more remarkable.
以下、添付した図面も適宜参照しながら、本発明をさらに詳細に説明する。図面中、図１は、防眩性光学フィルムの表面の概略を示し、さらに表面の傾斜角度を説明するための斜視図である。図２は、表面の傾斜角度の測定方法を説明するための斜視図である。また図３は、正反射角度とそこから２０°ずれた方向への反射率を説明するための斜視図である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings as appropriate. In the drawings, FIG. 1 is a perspective view for schematically showing the surface of an antiglare optical film and for explaining the inclination angle of the surface. FIG. 2 is a perspective view for explaining a method of measuring the inclination angle of the surface. FIG. 3 is a perspective view for explaining the regular reflection angle and the reflectance in a direction shifted by 20 ° therefrom.
図１を参照して、本発明の防眩性光学フィルム１は、その表面に微細な凹凸２が形成されたものであって、このこと自体は従来公知の防眩性フィルムとなんら変わるものではない。ただ、本発明では、その表面の傾斜角度が１°以下である面の割合を２０％以下、そして傾斜角度が５°以上である面の割合を２０％以下とし、かつ高さの標準偏差が ０.２μm 以下となるようにする。
Referring to FIG. 1, an anti-glare
ここで、表面に凹凸が形成された防眩フィルムにおける表面の傾斜角度とは、フィルム１表面の任意の点Ｐにおいて、フィルムの主法線５、すなわち、フィルムの平均面での法線に対するそこでの凹凸を加味した局所的な法線６のなす角度θを意味する。図１には、フィルム面内の直交座標を（ｘ，ｙ）で表示し、またフィルム全体の面を投影面３で表示している。
Here, the inclination angle of the surface in the antiglare film having irregularities formed on the surface means that at an arbitrary point P on the surface of the
フィルム表面の傾斜角度は、非接触３次元表面形状・粗さ測定機を用いて測定される表面粗さの３次元形状から求めることができる。測定機に要求される水平分解能は、少なくとも５μm 以下、好ましくは２μm 以下であり、また垂直分解能は、少なくとも０.１μm以下、好ましくは０.０１μm以下である。この測定に好適な非接触３次元表面形状・粗さ測定機としては、米国 Zygo Corporation の製品で、日本ではザイゴ（株）から入手できる“New View 5000 ”シリーズ等を挙げることができる。測定面積は広いほうが好ましいが、少なくとも１００μm ×１００μm 以上、好ましくは５００μm ×５００μm 以上である。 The inclination angle of the film surface can be determined from the three-dimensional shape of the surface roughness measured using a non-contact three-dimensional surface shape / roughness measuring machine. The horizontal resolution required for the measuring instrument is at least 5 μm or less, preferably 2 μm or less, and the vertical resolution is at least 0.1 μm or less, preferably 0.01 μm or less. Examples of the non-contact three-dimensional surface shape / roughness measuring apparatus suitable for this measurement include the “New View 5000” series, which is a product of Zygo Corporation of the United States and is available from Zygo Corporation in Japan. The measurement area is preferably wide, but is at least 100 μm × 100 μm or more, preferably 500 μm × 500 μm or more.
具体的には、図２に示すように、点線で示されるフィルム平均面ＦＧＨＩ上の着目点Ａを決定し、そこを通るｘ軸上の着目点Ａの近傍に、点Ａに対してほぼ対称に点Ｂ及びＤをとり、そして点Ａを通るｙ軸上の着目点Ａの近傍に、点Ａに対してほぼ対称に点Ｃ及びＥをとり、これらの点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対応するフィルム面上の点Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔを決定する。なお図２では、フィルム面内の直交座標を（ｘ，ｙ）で表示し、フィルム厚み方向の座標をｚで表示している。フィルム平均面ＦＧＨＩは、ｙ軸上の点Ｃを通るｘ軸に平行な直線、及び同じくｙ軸上の点Ｅを通るｘ軸に平行な直線と、ｘ軸上の点Ｂを通るｙ軸に平行な直線、及び同じくｘ軸上の点Ｄを通るｙ軸に平行な直線とのそれぞれの交点Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉによって形成される面であり、必然的にフィルム平均面を構成することになる。また図２では、フィルム平均面ＦＧＨＩに対して、実際のフィルム面の位置が上方にくるように描かれているが、着目点Ａのとる位置によって当然ながら、実際のフィルム面の位置がフィルム平均面の上方にくることもあるし、下方にくることもある。 Specifically, as shown in FIG. 2, the point of interest A on the film average plane FGHI indicated by the dotted line is determined, and is substantially symmetrical with respect to the point A in the vicinity of the point of interest A on the x-axis passing therethrough. Points B and D, and in the vicinity of the point of interest A on the y-axis passing through the point A, points C and E are taken almost symmetrically with respect to the point A, and these points B, C, D, E The corresponding points Q, R, S, T on the film surface are determined. In FIG. 2, the orthogonal coordinates in the film plane are indicated by (x, y), and the coordinates in the film thickness direction are indicated by z. The film average plane FGHI has a straight line parallel to the x axis passing through the point C on the y axis, a straight line parallel to the x axis passing through the point E on the y axis, and a y axis passing through the point B on the x axis. A plane formed by the respective intersections F, G, H, I of a parallel straight line and a straight line parallel to the y-axis that also passes through the point D on the x-axis, and inevitably constitutes the film average plane become. In FIG. 2, the actual film surface position is drawn upward with respect to the film average surface FGHI, but depending on the position taken by the point of interest A, the actual film surface position is naturally the film average surface. It may come above the surface or it may come below.
そして、得られる表面形状データの傾斜角度は、着目点Ａに対応する実際のフィルム面上の点Ｐと、その近傍にとられた４点Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに対応する実際のフィルム面上の点Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔの合計５点により張られるポリゴン４平面、すなわち、四つの三角形ＰＱＲ，ＰＲＳ，ＰＳＴ，ＰＴＱの各法線ベクトル６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを平均して得られる平均法線ベクトル６の極角を求めることにより、得ることができる。各測定点について傾斜角度を求めた後、ヒストグラムが計算される。凹凸高さの標準偏差は、得られる表面形状データより直接計算される。
The inclination angle of the obtained surface shape data is the actual film surface corresponding to the point P on the actual film surface corresponding to the point of interest A and the four points B, C, D, E taken in the vicinity thereof. Obtained by averaging four
本発明では、こうして測定される表面の傾斜角度が５°以上である面の割合が２０％以下となるように制御する。この割合が２０％を超える場合、外光の散乱により画面が白っぽくなり、いわゆる白ちゃけを起こすため、画面情報のコントラストが低下し、視認性が著しく低下するため、好ましくない。 In the present invention, control is performed so that the proportion of the surface with the surface inclination angle measured in this way is 5 ° or more is 20% or less. When this ratio exceeds 20%, the screen becomes whitish due to the scattering of external light, and so-called whitishness occurs, so that the contrast of the screen information is lowered and the visibility is remarkably lowered, which is not preferable.
また、表面の傾斜角度が１゜以下である面の割合は２０％以下となるように制御する。この割合が２０％を超える場合、外光の映り込みの像鮮明性が高くなり、視認性を阻害するため、好ましくない。したがって、本発明の防眩性光学フィルムにおいては、凹凸表面全体の６０％以上は、傾斜角度が１°以上５°以下の範囲となる。 In addition, the ratio of the surface whose surface inclination angle is 1 ° or less is controlled to be 20% or less. When this ratio exceeds 20%, the image clarity of the reflection of external light becomes high and the visibility is hindered. Therefore, in the antiglare optical film of the present invention, 60% or more of the entire uneven surface has a tilt angle in the range of 1 ° to 5 °.
この防眩性光学フィルムにおいて、表面の凹凸高さの標準偏差は、０.２μm以下となるように制御する。この標準偏差が０.２μmを超える場合、画像情報の劣化が著しくなり、視認性を阻害するため、好ましくない。 In this antiglare optical film, the standard deviation of the unevenness on the surface is controlled to be 0.2 μm or less. When this standard deviation exceeds 0.2 μm, the image information is remarkably deteriorated and hinders visibility, which is not preferable.
本発明で特定する表面形状を有するフィルムは、任意の方法で作製可能であるが、例えば、適切な表面形状を有するエンボス鋳型に、紫外線硬化型樹脂を塗工した透明基材を密着させた状態で、紫外線硬化する方法などにより、作製することができる。エンボス鋳型の作製方法を以下に例示するが、もちろん本発明は、これらのエンボス鋳型を用いた防眩性フィルムに限定されるものではない。 The film having the surface shape specified in the present invention can be produced by any method. For example, a state in which a transparent base material coated with an ultraviolet curable resin is adhered to an embossing mold having an appropriate surface shape. Thus, it can be produced by a method such as ultraviolet curing. The method for producing the embossed mold is exemplified below, but of course the present invention is not limited to the antiglare film using these embossed molds.
例えば、ソーダライムガラスやホウ珪酸ガラスなどのガラスの表面を、フッ化水素を含む水溶液でエッチングし、粗面化することにより、本発明の防眩性光学フィルムを製造するのに使用する鋳型とすることができる。また例えば、球状粒子を用いたショットブラストにより金属板表面を粗面化したものも、鋳型として使用することができる。 For example, the surface of a glass such as soda lime glass or borosilicate glass is etched with an aqueous solution containing hydrogen fluoride to roughen the mold used to produce the antiglare optical film of the present invention. can do. Further, for example, a metal plate whose surface is roughened by shot blasting using spherical particles can also be used as a mold.
エッチングに用いるフッ化水素を含む水溶液は、１〜１０重量％程度の濃度のフッ化水素酸（フッ化水素の水溶液）が適当であり、より好ましくは５〜１０重量％濃度のフッ化水素酸である。フッ化水素の濃度が１０重量％を超える場合、エッチングにより生成する粗面の面内均一性が低下するため、好ましくない。フッ化水素の濃度が１重量％を下回る場合、エッチング速度が極端に遅くなるので、実用的でない。使用するガラスがホウ珪酸ガラスである場合には、フッ化水素濃度は５重量％以上であるのがより好ましい。 The aqueous solution containing hydrogen fluoride used for etching is suitably hydrofluoric acid having a concentration of about 1 to 10% by weight (aqueous solution of hydrogen fluoride), more preferably 5 to 10% by weight of hydrofluoric acid. It is. When the concentration of hydrogen fluoride exceeds 10% by weight, the in-plane uniformity of the rough surface generated by etching is not preferable. When the concentration of hydrogen fluoride is less than 1% by weight, the etching rate becomes extremely slow, which is not practical. When the glass to be used is borosilicate glass, the hydrogen fluoride concentration is more preferably 5% by weight or more.
エッチングの温度は２０〜５０℃程度が好ましく、３０〜４０℃がより好ましい。エッチング温度が２０℃を下回ると、特に使用するガラスがホウ珪酸ガラスである場合には、実用的なエッチング速度が得られないため、好ましくない。また、エッチング温度が４０℃を超える場合、エッチングにより生成する粗面の面内均一性が低下するため、好ましくない。 The etching temperature is preferably about 20 to 50 ° C, more preferably 30 to 40 ° C. When the etching temperature is lower than 20 ° C., particularly when the glass used is borosilicate glass, a practical etching rate cannot be obtained, which is not preferable. In addition, when the etching temperature exceeds 40 ° C., the in-plane uniformity of the rough surface generated by etching is not preferable.
凹凸形状をコントロールするために、サンドブラストやショットブラストなどを併用することもできる。すなわち、サンドブラストにて微小な傷をガラス表面に生成させ、その後にフッ化水素を含む水溶液によるエッチングを行って、微細な凹凸を形成する。この場合のブラスト処理には、平均粒径１０μm 以下のブラスト粒子を２００kPa 以下（２kg／cm2 以下）のブラスト圧力（ゲージ圧、以下同じ）で使用することが好ましい。ブラスト粒子の平均粒径が１０μm を超える場合、又はブラスト圧力が２００kPa を超える場合には、初期の微細傷の深さが深くなりすぎ、フッ化水素を含む水溶液によるエッチング後のガラス形状を転写して得られる防眩性フィルムの傾斜角度が５゜以上である面積の割合が２０％を超えてしまうことがあるため、あまり適当とはいえない。また、ブラスト粒子の粒径分布は、できるだけシャープであることが好ましい。粒径分布がブロードな場合、得られる防眩性光学フィルムの均質性が低下するため、好ましくない。 In order to control the uneven shape, sand blasting or shot blasting can be used in combination. That is, fine scratches are generated on the glass surface by sand blasting, and thereafter etching with an aqueous solution containing hydrogen fluoride is performed to form fine irregularities. In this case, it is preferable to use blast particles having an average particle size of 10 μm or less at a blast pressure (gauge pressure, the same applies hereinafter) of 200 kPa or less (2 kg / cm 2 or less). When the average particle size of the blast particles exceeds 10 μm, or when the blast pressure exceeds 200 kPa, the initial fine scratch depth becomes too deep, and the glass shape after etching with an aqueous solution containing hydrogen fluoride is transferred. The ratio of the area where the inclination angle of the antiglare film obtained in this way is 5 ° or more may exceed 20%, so it is not very suitable. The particle size distribution of the blast particles is preferably as sharp as possible. When the particle size distribution is broad, the homogeneity of the obtained antiglare optical film is lowered, which is not preferable.
本発明の防眩性光学フィルムは、紫外線硬化型樹脂を塗工した透明基材フィルムに、上記手法等により得られるエンボス鋳型を押し当てた状態で紫外線を照射する方法や、熱可塑性の透明フィルムを加熱状態でエンボス鋳型に押し当てる方法など、任意の方法で作製することができる。透明基材フィルムは、実質的に光学的に透明であればよく、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。 The antiglare optical film of the present invention is a method of irradiating ultraviolet rays in a state where an embossing mold obtained by the above method is pressed against a transparent substrate film coated with an ultraviolet curable resin, or a thermoplastic transparent film Can be produced by an arbitrary method such as a method of pressing the material against an embossing mold in a heated state. The transparent substrate film only needs to be substantially optically transparent, and examples thereof include a triacetyl cellulose film and a polyethylene terephthalate film.
紫外線硬化型樹脂としては、市販されているものを用いることができる。例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多官能アクリレートをそれぞれ単独で、又はそれらの２種以上を混合して用い、それと、イルガキュアー 907、イルガキュアー 184（以上、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）、ルシリン TPO（ＢＡＳＦ社製）等の光重合開始剤とを混合したものを、紫外線硬化型樹脂とすることができる。 A commercially available product can be used as the ultraviolet curable resin. For example, polyfunctional acrylates such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, etc. are used alone or in combination of two or more thereof. A product obtained by mixing a photopolymerization initiator such as Chemicals) or Lucillin TPO (BASF) can be used as an ultraviolet curable resin.
熱可塑性の透明フィルムとしては、実質的に透明なものであれば、いかなるものであっても用いることができ、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂の溶剤キャストフィルムや押出フィルムなどを用いることができる。 As the thermoplastic transparent film, any material that is substantially transparent can be used. For example, a solvent cast film of thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or extrusion A film or the like can be used.
本発明の防眩性光学フィルムにおいては、正反射角度から２０°ずれた方向への反射率が ０.００１％以下とされる。ここで正反射角度とは、図３に示すように、フィルム１の主法線５に対して角度ψで光線８が入射するとき、その法線５と入射光線方向８を含む平面９内にて入射光線方向８と反対方向に角度ψで反射する光Ｒ(０)の方向が、主法線５に対してなす角度をいう。ψは入射角度であり、反射角度ともなるが、厳密にはその符号が正負逆になる。そして、正反射角度から２０°ずれた方向とは、図３に示すように、上記の主法線５と入射光線方向８を含む平面９内にて、Ｒ(０)の方向からフィルム側へ２０°ずれた方向Ｒ(20)をいう。
In antiglare optical film of the present invention, the reflectance of the specular reflection angle to 20 ° offset direction is 0.001% or less. Here, as shown in FIG. 3, when the
また、この防眩性光学フィルムは、暗部と明部の幅が１.０mm の光学くしを用いて測定される４５°反射鮮明度が５０％以下である。４５°反射鮮明度は、 JIS K 7105 に規定される反射法による像鮮明度の測定方法に従って求めることができる。測定時の試験片への光の入射方向及び反射方向は、この JISの規定に従って４５°とする。この JISには、光学くしとして、暗部と明部の幅の比が１：１で、その幅が ０.１２５mm、０.５mm、
１.０mm、及び２.０mmである４種類が定められているが、本明細書で規定する４５°反射鮮明度は、暗部と明部の幅が１.０mm の光学くしを用いたときの値である。
Further, the antiglare optical film, 45 ° reflection sharpness width of dark and bright portions are measured using an optical comb of 1.0mm is Ru der 50% or less. The 45 ° reflection sharpness can be determined according to the image sharpness measurement method by the reflection method specified in JIS K 7105. The incident direction and reflection direction of light on the test piece at the time of measurement shall be 45 ° in accordance with the provisions of this JIS. In this JIS, as an optical comb, the ratio of the width of the dark part to the bright part is 1: 1, and the width is 0.125 mm, 0.5 mm,
Four types of 1.0 mm and 2.0 mm are defined, but the 45 ° reflection definition specified in this specification is obtained when an optical comb having a dark portion and a bright portion width of 1.0 mm is used. Value.
さらにこの防眩性光学フィルムは、暗部と明部の幅が ０.１２５mm、０.５mm、１.０mm及び２.０mm である４種類の光学くしを用いて測定される透過鮮明度の合計値が２００％以上である。透過鮮明度も、同じく JIS K 7105 に規定される透過法による像鮮明度の測定方法に従って求めることができる。試験片への光の入射方向は、この JISの規定に従って垂直方向とする。そしてこの場合は、上記４種類の光学くしを用いたそれぞれについて透過法による像鮮明度を測定し、それらの合計値をもって、上記の透過鮮明度の合計値とする。 Furthermore, this anti-glare optical film has a total transmission sharpness value measured using four types of optical combs in which the width of the dark part and the bright part is 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm and 2.0 mm. There Ru der more than 200%. The transmission definition can also be determined according to the image definition measurement method by the transmission method similarly defined in JIS K 7105. The incident direction of light on the specimen shall be the vertical direction in accordance with this JIS standard. In this case, the image definition by the transmission method is measured for each of the four types of optical combs, and the total value thereof is set as the total value of the transmission definition.
さらにまた、本発明の防眩性光学フィルムは、そのヘイズが１０％以下である。ヘイズ値は、やはり JIS K 7105 に規定されている方法によって求めることができる。ヘイズ値は、（拡散透過率／全光線透過率）×１００（％）で表される値である。本発明の防眩性光学フィルムでは、この方法により測定されるヘイズ値が１０％以下となるようにされるが、さらには５％以下となるようにするのが好ましい。ヘイズ値があまり高くなると、この防眩性光学フィルムを表示装置、特に液晶表示装置に適用した場合に、液晶表示装置の視野角特性上、その法線から傾斜した方向、特に６０゜以上傾斜した方向に出射するコントラストの低い光が正面方向に散乱されて観測されるため、正面から観測した場合のコントラストの低下を招く。 Furthermore, antiglare optical film of the present invention has a haze Ru der 10% or less. The haze value can also be obtained by the method specified in JIS K 7105. The haze value is a value represented by (diffuse transmittance / total light transmittance) × 100 (%). The antiglare optical film of the present invention, although the haze value measured by this method is to be 10% or less, more virtuous preferable to so as to be 5% or less. When the haze value is too high, when this anti-glare optical film is applied to a display device, particularly a liquid crystal display device, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device are inclined in a direction inclined from the normal, particularly 60 ° or more. Since low-contrast light emitted in the direction is scattered and observed in the front direction, the contrast when observed from the front is reduced.
先に説明した鋳型の製造方法や凹凸の形成方法における条件を適切に選択することにより、上記の光学特性を満足する防眩性光学フィルムを作製することができる。 An antiglare optical film satisfying the above optical characteristics can be produced by appropriately selecting the conditions in the mold manufacturing method and the unevenness forming method described above.
以上のように構成される本発明の防眩性光学フィルムは、防眩効果に優れ、かつ表面の白ちゃけが良好に改善されているため、画像表示装置に装着したときに視認性に優れたものとなる。画像表示装置が液晶ディスプレイである場合には、この防眩性光学フィルムを偏光フィルムとすることができる。すなわち、偏光フィルムは一般に、ヨウ素又は二色性染料が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子の少なくとも片面に、保護フィルムが積層された形のものが多いが、このような偏光フィルムの一方の面に、上記のような防眩性の凹凸が付与された光学フィルムを貼合すれば、防眩性の偏光フィルムとなる。また、上記のような防眩性の凹凸が付与された光学フィルムを、保護フィルム兼防眩層として用い、その凹凸面が外側となるように偏光子の片面に貼合することによっても、防眩性の偏光フィルムとすることができる。さらには、保護フィルムが積層された偏光フィルムにおいて、その片面保護フィルムの表面に上記のような防眩性の凹凸を付与することにより、防眩性の偏光フィルムとすることもできる。 The anti-glare optical film of the present invention configured as described above has an excellent anti-glare effect and a good improvement in surface whiteness, so that it has excellent visibility when mounted on an image display device. It will be a thing. When the image display device is a liquid crystal display, the antiglare optical film can be a polarizing film. That is, in general, there are many polarizing films in which a protective film is laminated on at least one surface of a polarizer composed of a polyvinyl alcohol resin film on which iodine or a dichroic dye is adsorbed and oriented. If an optical film provided with the above-described antiglare unevenness is bonded to one surface, an antiglare polarizing film is obtained. In addition, the above-mentioned optical film provided with antiglare unevenness is used as a protective film and antiglare layer, and is bonded to one side of a polarizer so that the uneven surface is on the outside. A dazzling polarizing film can be obtained. Furthermore, in the polarizing film in which the protective film is laminated, the antiglare polarizing film can be obtained by providing the antiglare unevenness as described above on the surface of the single-sided protective film.
以下、実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited by these examples.
実施例１
日本板硝子（株）から入手した厚さ１.１mm のソーダライムガラスを、住友化学工業
（株）から入手した単分散アルミナ結晶“スミコランダム AA-5 ”（平均粒径５μm ）でブラスト処理した。ブラスト圧力は０.５kg／cm2（５０kPa ）、ブラスト時間は１２０秒とした。こうしてブラスト処理したガラスを超音波洗浄し、乾燥した後、１０重量％フッ化水素酸に４０℃で １,２００秒間浸漬し、次に純水で十分に洗浄し、乾燥して、鋳型ガラスを作製した。
Example 1
A 1.1 mm thick soda lime glass obtained from Nippon Sheet Glass Co., Ltd. was blasted with a monodispersed alumina crystal “Sumicorundum AA-5” (
酢酸エチル１０ｇに、新中村化学工業（株）から入手したウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂“UA-1”を１０ｇ、及びＢＡＳＦ社から入手した光重合開始剤“ルシリン
TPO ”（化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド）を０.５ｇ 溶解して、塗工液を調製した。この塗工液を、富士写真フィルム（株）から入手した厚さ８０μm のトリアセチルセルロースフィルムの片面に、＃１６バーコーターを用いて暗所にてコーティングした。これを８０℃のオーブン中で５分間乾燥させた後、未硬化状態のコート面を、上で作製した鋳型ガラスの粗面化面に、ハンドローラーを用いて気泡が入らないように密着させ、トリアセチルセルロース面側から高圧水銀ランプを用いて４５０mJ／cm2 の光量で紫外線を照射し、上記の紫外線硬化型樹脂を硬化させた。
10 g of urethane acrylate UV curable resin “UA-1” obtained from Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. in 10 g of ethyl acetate, and “Lucillin” photopolymerization initiator obtained from BASF
0.5 g of TPO "(chemical name: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide) was dissolved to prepare a coating solution. This coating solution was obtained from Fuji Photo Film Co., Ltd. One side of an 80 μm triacetylcellulose film was coated in the dark using a # 16 bar coater, which was dried in an oven at 80 ° C. for 5 minutes, and then an uncured coated surface was prepared above. Using a hand roller, the roughened surface of the mold glass was brought into close contact with air bubbles, and irradiated with ultraviolet light at a light intensity of 450 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp from the triacetyl cellulose surface side. The ultraviolet curable resin was cured.
紫外線硬化樹脂がコートされたトリアセチルセルロールフィルムをガラス鋳型から剥離して、表面に微細な凹凸が形成されたフィルムを得た。得られた防眩性光学フィルムについて、Zygo Corporation 製の非接触３次元表面形状・粗さ測定機“New View 5010”により表面形状を測定したところ、表面の傾斜角度が１°以下である面の割合は１９％、表面の傾斜角度が５°以上である面の割合は８％、高さの標準偏差は０.１７μmであった。 The triacetyl cellulose film coated with the ultraviolet curable resin was peeled off from the glass mold to obtain a film having fine irregularities formed on the surface. When the surface shape of the obtained antiglare optical film was measured with a non-contact three-dimensional surface shape / roughness measuring device “New View 5010” manufactured by Zygo Corporation, the surface tilt angle was 1 ° or less. The ratio was 19%, the ratio of the surface having a surface inclination angle of 5 ° or more was 8%, and the standard deviation of the height was 0.17 μm.
この防眩性光学フィルムのトリアセチルセルロース面を、黒色アクリル樹脂板に透明粘着剤を用いて貼合し、その凹凸面に対して、フィルム主法線から３０゜傾斜した方向から白色光源を用いて光照射し、フィルム主法線及び照射方向を含む平面内における反射率の角度変化の測定を行った。反射率の測定には、いずれも横河電機（株）製の“3292 03 オプティカルパワーセンサー” 及び“3292 オプティカルパワーメーター”を用いた。その結果、正反射角度から２０゜ずれた方向への反射率は ０.０００１７％であった。また、黒色アクリル樹脂板に貼合された防眩性光学フィルムを明るい室内にて観察したところ、白ちゃけがほとんど生じず、非常に良好な黒さを呈していることが確認された。 The triacetyl cellulose surface of this antiglare optical film is bonded to a black acrylic resin plate using a transparent adhesive, and a white light source is used from the direction inclined by 30 ° from the film normal to the uneven surface. The film was irradiated with light, and the change in reflectance angle in a plane including the film normal and the irradiation direction was measured. In the measurement of reflectance, both “3292 03 Optical Power Sensor” and “3292 Optical Power Meter” manufactured by Yokogawa Electric Corporation were used. As a result, the reflectance in the direction deviated by 20 ° from the regular reflection angle was 0.0017%. Moreover, when the anti-glare optical film bonded to the black acrylic resin plate was observed in a bright room, it was confirmed that almost no whitening occurred and the film exhibited very good blackness.
一方、この実施例で得られたフィルムをトリアセチルセルロース面でガラスに貼合し、ヘイズ及び４５゜入射時の１.０mm 光学くしを用いた反射鮮明度を測定したところ、それぞれ２.０％及び５.８％であり、低ヘイズ、高映り込み防止能を有していることが判明した。また、同じフィルムをトリアセチルセルロース面でガラスに貼合し、 ０.１２５mm、０.５mm、１.０mm、及び２.０mm の光学くしを用いた透過鮮明度を測定したところ、それぞれ以下の値であって、これら４種の透過鮮明度の合計値は２１０％であった。 On the other hand, the film obtained in this example was bonded to glass with a triacetyl cellulose surface, and the reflection clarity using a 1.0 mm optical comb at 45 ° incidence was measured to be 2.0%. It was found to have a low haze and a high reflection preventing ability. Moreover, when the same film was bonded to glass with a triacetyl cellulose surface, and the transmission sharpness was measured using 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm optical combs, the following values were obtained. In addition, the total value of these four types of transmission sharpness was 210%.
０.１２５mm光学くし ： 透過鮮明度 ４６％
０.５mm光学くし ： 透過鮮明度 ５２％
１.０mm光学くし ： 透過鮮明度 ５１％
２.０mm光学くし ： 透過鮮明度 ６１％
合計 ２１０％
0.125mm optical comb: Transmission sharpness 46%
0.5mm optical comb: Transmission sharpness 52%
1.0mm optical comb: Transmission sharpness 51%
2.0mm optical comb: Transmission clarity 61%
Total 210%
実施例２
ブラスト粒子を、住友化学工業（株）から入手した“スミコランダム AA-18”（平均粒径１８μm）に変更し、ブラスト圧力を０.４kg／cm2（４０kPa）、ブラスト時間を１２０秒とした以外は、実施例１と同様にして、防眩性光学フィルムを作製した。得られたフィルムの光学特性及び目視評価結果を表１に示した。このフィルムも、十分な防眩性と白ちゃけ防止能を有することが判明した。
Example 2
The blast particles were changed to “Sumicorundum AA-18” (average particle size 18 μm) obtained from Sumitomo Chemical Co., Ltd., the blast pressure was set to 0.4 kg / cm 2 (40 kPa), and the blast time was set to 120 seconds. Except for the above, an antiglare optical film was produced in the same manner as in Example 1. The optical properties and visual evaluation results of the obtained film are shown in Table 1. This film was also found to have sufficient antiglare properties and whitening prevention ability.
比較例１
ブラスト粒子として実施例１と同じ“スミコランダム AA-5 ”を使用し、ブラスト圧力を０.５kg／cm2（５０kPa ）、ブラスト時間を１０秒とした以外は、実施例１と同様にして、防眩性光学フィルムを作製した。得られたフィルムの光学特性及び目視評価結果を表１に示した。このフィルムは、白ちゃけが少ないものの、映り込みが激しく、防眩性フィルムとしては不十分であることが判明した。
Comparative Example 1
The same “Sumicorundum AA-5” as in Example 1 was used as blast particles, except that the blast pressure was 0.5 kg / cm 2 (50 kPa) and the blast time was 10 seconds. An antiglare optical film was prepared. The optical properties and visual evaluation results of the obtained film are shown in Table 1. Although this film has little whitishness, it was found that the reflection was intense and it was insufficient as an antiglare film.
比較例２
ブラスト粒子として実施例２と同じ“スミコランダム AA-18”を使用し、ブラスト圧力を１.０kg／cm2（１００kPa ）、ブラスト時間を６０秒とした以外は、実施例２と同様にして、防眩性光学フィルムを作製した。得られたフィルムの光学特性及び目視評価結果を表１に示した。このフィルムは、十分な防眩性を有するものの、白ちゃけが非常に強いことが判明した。
Comparative Example 2
The same “Sumicorundum AA-18” as in Example 2 was used as the blast particle, the blast pressure was 1.0 kg / cm 2 (100 kPa), and the blast time was 60 seconds. An antiglare optical film was prepared. The optical properties and visual evaluation results of the obtained film are shown in Table 1. Although this film has a sufficient antiglare property, it has been found that the film is very whitish.
比較例３
酢酸エチル１０ｇに、富士シリシア化学（株）から入手したシリカ“サイシリア 350”（平均粒径１.８μm ）を０.５ｇ、新中村化学工業（株）から入手したウレタンアクリレート系紫外線硬化型樹脂“UA-1”を１０ｇ、及びＢＡＳＦ社から入手した光重合開始剤
“ルシリン TPO”（実施例１で用いたものと同じ）を０.２ｇ 混合して、塗工液を調製した。この塗工液を、富士写真フィルム（株）から入手した厚さ８０μm のトリアセチルセルロースフィルムの片面に、＃１０バーコーターを用いて暗所にてコーティングした後、高圧水銀ランプを用いて４５０mJ／cm2 の光量で紫外線を照射し、上記の紫外線硬化型樹脂を硬化させた。得られたフィルムの光学特性及び目視評価結果を表１に示した。このフィルムは、十分な防眩性を有するものの、白ちゃけが強いことが判明した。
Comparative Example 3
0.5 g of silica “Cycilia 350” (average particle size 1.8 μm) obtained from Fuji Silysia Chemical Co., Ltd., and urethane acrylate UV curable resin “Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.” obtained from 10 g of ethyl acetate 10 g of UA-1 ”and 0.2 g of a photopolymerization initiator“ Lucirin TPO ”(same as that used in Example 1) obtained from BASF were mixed to prepare a coating solution. This coating solution was coated on one side of a 80 μm thick triacetylcellulose film obtained from Fuji Photo Film Co., Ltd. in the dark using a # 10 bar coater, and then 450 mJ / kg using a high pressure mercury lamp. The ultraviolet curable resin was cured by irradiating ultraviolet rays with a light quantity of cm 2 . The optical properties and visual evaluation results of the obtained film are shown in Table 1. Although this film has sufficient anti-glare properties, it has been found that the film is strongly whitish.
１……防眩性光学フィルム（又はその平均面）、
２……フィルム表面に形成された凹凸、
３……フィルムの投影面、
５……フィルムの主法線、
６……凹凸を加味した局所的な法線、
６ａ〜６ｄ……ポリゴン面の法線ベクトル、
８……入射光線方向、
９……フィルムの主法線と入射光線方向を含む面、
Ａ……着目点、
Ｐ……着目点上のフィルム面の位置、
θ……フィルム面上の傾斜角度、
ψ……入射角度（＝正反射角度）。
1 ... Anti-glare optical film (or its average surface),
2 ... Concavities and convexities formed on the film surface,
3 …… Projection surface of film,
5 …… The main normal of the film,
6 …… Local normal with unevenness,
6a to 6d: normal vector of polygon surface,
8: Incident light direction,
9 …… Surface including the main normal of the film and the direction of incident light,
A: Points of interest
P: Position of the film surface on the point of interest,
θ …… An inclination angle on the film surface,
ψ …… incident angle (= regular reflection angle).
Claims (1)
該表面の傾斜角度が１°以下である面の割合は２０％以下、該表面の傾斜角度が５°以上である面の割合は２０％以下であり、かつ高さの標準偏差が０.２μm以下であり、
正反射角度から２０°ずれた方向への反射率が ０.００１％以下であり、
暗部と明部の幅が１.０mm の光学くしを用いて測定される４５°反射鮮明度が５０％以下であり、
暗部と明部の幅が０.１２５mm、０.５mm、１.０mm及び２.０mmである４種類の光学くしを用いて測定される透過鮮明度の合計値が２００％以上であり、
ヘイズが１０％以下であることを特徴とする、防眩性光学フィルム。 An anti-glare film with irregularities formed on the surface,
The ratio of the surface having an inclination angle of 1 ° or less of the surface is 20% or less, the ratio of the surface having an inclination angle of 5 ° or more is 20% or less, and the standard deviation of the height is 0.2 μm. or less,
The reflectance in a direction deviated by 20 ° from the regular reflection angle is 0.001% or less,
The 45 ° reflection sharpness measured using an optical comb having a dark part and a bright part width of 1.0 mm is 50% or less,
The total value of transmitted sharpness measured using four types of optical combs having a dark portion and a bright portion width of 0.125 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm is 200% or more,
An antiglare optical film having a haze of 10% or less .
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