JP4901914B2 - 防眩性フィルム、それを用いた光学部材及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
防眩性フィルムは、少なくとも防眩層で構成されており、この防眩層の相分離構造は、液相からのスピノーダル分解(湿式スピノーダル分解)により形成されている。すなわち、ポリマーと硬化性樹脂前駆体と溶媒とで構成された本発明の樹脂組成物を用い、この樹脂組成物の液相(又は均一溶液やその塗布層)から、溶媒を乾燥などにより蒸発又は除去する過程で、濃度の濃縮に伴って、スピノーダル分解による相分離が生じ、相間距離が比較的規則的な相分離構造を形成できる。より具体的には、前記湿式スピノーダル分解は、通常、少なくとも1つのポリマーと少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体と溶媒とを含む混合液又は樹脂組成物(均一溶液)を支持体にコーティングし、塗布層から溶媒を蒸発させることにより行うことができる。前記支持体として剥離性支持体を用いる場合には、防眩層を支持体から剥離することにより防眩層単独で構成された防眩性フィルムを得ることができ、支持体として非剥離性支持体(好ましくは透明支持体)を用いることにより、支持体と防眩層とで構成された積層構造の防眩性フィルムを得ることができる。
ポリマー成分としては、通常、熱可塑性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、有機酸ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂(脂環式オレフィン系樹脂を含む)、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂(ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(2,6−キシレノールの重合体など)、セルロース誘導体(セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など)、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)、ゴム又はエラストマー(ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などが例示できる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
硬化性樹脂前駆体としては、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線など)などにより反応する官能基を有する化合物であり、熱や活性エネルギー線などにより硬化又は架橋して樹脂(特に硬化又は架橋樹脂)を形成可能な種々の硬化性化合物が使用できる。前記樹脂前駆体としては、例えば、熱硬化性化合物又は樹脂[エポキシ基、重合性基、イソシアネート基、アルコキシシリル基、シラノール基などを有する低分子量化合物(例えば、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂など)]、活性光線(紫外線など)により硬化可能な光硬化性化合物(光硬化性モノマー、オリゴマーなどの紫外線硬化性化合物など)などが例示でき、光硬化性化合物は、EB(電子線)硬化性化合物などであってもよい。なお、光硬化性モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい光硬化性樹脂などの光硬化性化合物を、単に「光硬化性樹脂」という場合がある。
透明支持体(又は基材シート)としては、ガラス、セラミックスの他、樹脂シートが例示できる。透明支持体を構成する樹脂としては、前記防眩層と同様の樹脂が使用できる。好ましい透明支持体としては、透明性ポリマーフィルム、例えば、セルロース誘導体[セルローストリアセテート(TAC)、セルロースジアセテートなどのセルロースアセテートなど]、ポリエステル系樹脂[ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアリレート系樹脂など]、ポリスルホン系樹脂[ポリスルホン、ポリエーテルスルホン(PES)など]、ポリエーテルケトン系樹脂[ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)など]、ポリカーボネート系樹脂(PC)、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、環状ポリオレフィン系樹脂[アートン(ARTON)、ゼオネックス(ZEONEX)など]、ハロゲン含有樹脂(ポリ塩化ビニリデンなど)、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂(ポリスチレンなど)、酢酸ビニル又はビニルアルコール系樹脂(ポリビニルアルコールなど)などで形成されたフィルムが挙げられる。透明支持体は1軸又は2軸延伸されていてもよいが、光学的に等方性であるのが好ましい。好ましい透明支持体は、低複屈折率の支持シート又はフィルムである。光学的に等方性の透明支持体には、未延伸シート又はフィルムが例示でき、例えば、ポリエステル(PET,PBTなど)、セルロースエステル類、特にセルロースアセテート類(セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースアセテートC3−4有機酸エステル)などで形成されたシート又はフィルムが例示できる。二次元的構造の支持体の厚みは、例えば、5〜2000μm、好ましくは15〜1000μm、さらに好ましくは20〜500μm程度の範囲から選択できる。
前記防眩層は、防眩性が高いだけでなく光散乱性も高い。特に、透過光を等方的に透過して散乱させながら、特定の角度範囲での散乱強度を大きくできる。さらに、透過像の鮮明性も高い。そのため、前記支持体は、種々の光学部材を形成するための透明ポリマーフィルムで構成してもよい。透明ポリマーフィルムと組み合わせて得られた防眩性フィルムは、そのまま光学部材として用いてもよく、光学要素(例えば、偏光板、位相差板、導光板などの光路内に配設される種々の光学要素)と組み合わせて光学部材を形成してもよい。すなわち、光学要素の少なくとも一方の光路面に前記防眩性フィルムを配設又は積層してもよい。例えば、前記位相差板の少なくとも一方の面に防眩性フィルムを積層してもよく、導光板の出射面に防眩性フィルムを配設又は積層してもよい。
すなわち、Cの値が100%に近づく程、防眩性フィルムによる像のボケが小さい。[参考文献;須賀、三田村,塗装技術,1985年7月号]
前記透過像鮮明度測定の測定装置としては、スガ試験機(株)製写像性測定器ICM−1DPが使用できる。光学櫛としては、0.125〜2mm幅の光学櫛を用いることができる。
本発明の防眩性フィルムは、ハードコート性を有し、防眩性が高い。また、透過光を等方的に透過して散乱させながら、特定の角度範囲での光散乱強度を向上できる。さらに、透過像の鮮明性に優れており、表示面での文字ボケが少ない。そのため、本発明の防眩性フィルムや光学部材は、種々の表示装置、例えば、液晶表示(LCD)装置、プラズマディスプレイ、タッチパネル付き表示装置などの表示装置に使用できる。これらの表示装置は、前記防眩性フィルムや光学部材(特に偏光板と防眩性フィルムとの積層体など)を光学要素として備えている。
スチレン−アクリロニトリル共重合体(アクリロニトリル含量24重量%,数平均分子量33000;ダイセルポリマー(株)製、290FF)4重量部、セルロースアセテートプロピオネート(アセチル化度=2.5%、プロピオニル度=46%、ポリスチレン換算数平均分子量75000;イーストマン社製,CAP-482-20)2重量部、多官能アクリル系紫外線(UV)硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、KRM7039)14重量部、光開始剤(イルガキュア184;チバガイギー社製)0.7重量部をメチルエチルケトン/イソプロパノール=7/3(重量比)の混合溶媒80重量部に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー#20を用いてトリアセチルセルロースフィルム上に流延した後、60℃のオーブン内で2分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約5μmのコート層を形成させた。そして、コート層に、メタルハライドランプからの紫外線を約5秒間照射し、UV硬化処理した。
スチレン−アクリロニトリル共重合体(アクリロニトリル含量33重量%,数平均分子量30000;ダイセルポリマー(株)製、290ZF)4重量部、セルロースアセテートプロピオネート(アセチル化度=2.5%、プロピオニル化度=46%、ポリスチレン換算数平均分子量75000;イーストマン社製,CAP-482-20)2重量部、多官能アクリル系UV硬化性化合物(ペンタエリスリトールトリアクリレート)14重量部、光開始剤(イルガキュア184;チバガイギー社製)0.7重量部をメチルエチルケトン/イソプロパノール=7/3(重量比)の混合溶媒80重量部に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー#14を用いてトリアセチルセルロースフィルム上に流延した後、60℃のオーブン内で2分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約5μmのコート層を形成させた。そして、コート層に、メタルハライドランプからの紫外線を約5秒間照射し、UV硬化処理した。
側鎖に重合性不飽和基を有するアクリル樹脂[(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートを付加させた化合物;ダイセル化学工業(株)製、サイクロマーP(ACA)320M、固形分49.6重量%]5.65重量部、セルロースアセテートプロピオネート(アセチル化度=2.5%、プロピオニル化度=46%、ポリスチレン換算数平均分子量75000;イーストマン社製、CAP−482−20)1.2重量部、多官能アクリル系UV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、DPHA)6重量部、シリコーン含有アクリル系UV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、EB1360)0.77重量部、光開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア184)0.53重量部をテトラヒドロフラン37.15重量部に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー#24を用いてトリアセチルセルロースフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内で3分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成させた。そして、コート層に、メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)からの紫外線を約30秒間照射し、UV硬化処理した。
側鎖に重合性不飽和基を有するアクリル樹脂[ダイセル化学工業(株)製、サイクロマーP(ACA)320M]5.24重量部、セルロースアセテートプロピオネート(イーストマン社製、CAP−482−20)1.1重量部、多官能アクリル系UV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、DPHA)6.3重量部、シリコーン含有アクリル系UV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、EB1360)0.76重量部、光開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア184)0.62重量部を、テトラヒドロフラン37.36重量部に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー#24を用いてトリアセチルセルロースフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内で3分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成させた。そして、コート層に、メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)からの紫外線を約30秒間照射し、UV硬化処理した。
側鎖に重合性不飽和基を有するアクリル樹脂[ダイセル化学工業(株)製、サイクロマーP(ACA)320M]5.24重量部、セルロースアセテートプロピオネート(イーストマン社製、CAP−482−20)1.1重量部、多官能ウレタンアクリレートUV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、EB8301)6.3重量部、シリコーン含有アクリル系UV硬化性化合物(ダイセル・ユーシービー(株)製、EBl360)0.76重量部、光開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア184)0.62重量部を、テトラヒドロフラン37.36重量部に溶解した。この溶液を、ワイヤーバー#24を用いてトリアセチルセルロースフィルム上に流延した後、80℃のオーブン内で3分間放置し、溶媒を蒸発させて厚さ約7μmのコート層を形成させた。そして、コート層に、メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)からの紫外線を約30秒間照射し、UV硬化処理した。
多官能アクリル系UV硬化モノマー(ダイセル・ユーシービー(株)製、DPHA)20重量部、透明微粒子として平均粒径3.5μmのアクリル−スチレン共重合体ビーズ1.6重量部、光開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア184)1重量部をテトラヒドロフラン/トルエン=7/3(重量比)の混合溶媒30重量部に混合した分散液を調製した。この分散液を乾燥厚みが3μmとなるように塗工し、メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)からの紫外線を約30秒間照射し、UV硬化処理した。
表示面におけるギラツキの判定は、150ppiの解像度を有する液晶用カラーフィルター上に、得られた防眩性フィルムを配設し、後方よりバックライトを照射し目視にて以下の基準に従って評価した。
○:ギラツキが僅かに感じられる
×:ギラツキが感じられる。
表示面における文字ボケの判定は、150ppiの解像度を有する液晶用カラーフィルター上に、得られた防眩性フィルムを配設し、後方よりバックライトを照射し目視にて以下の基準に従って評価した。
○:文字ボケが僅かに感じられる
×:文字ボケが感じられる。
防眩性の判定は、ルーバーの無いむきだしの蛍光灯を防眩性フィルムに写し、その正反射光の眩しさを目視にて以下の基準に従って評価した。
○:眩しさを僅かに感じる
×:眩しさが感じられる
3…試料
4…検出器
Claims (18)
- 少なくとも防眩層で構成され、かつ前記防眩層が、表面に凹凸構造を有しており、入射光を等方的に透過して散乱し、かつ散乱光強度の極大値を示す散乱角が0.1〜10°であるとともに、全光線透過率が70〜100%である防眩性フィルムであって、前記防眩層が、(メタ)アクリル系樹脂と、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート、及び少なくとも2つの重合性不飽和結合を有する多官能性単量体から選択された少なくとも一つの硬化性樹脂前駆体とで構成され、かつ前記(メタ)アクリル系樹脂と前記硬化性樹脂前駆体とが、液相からのスピノーダル分解により相分離しているとともに、前記前駆体が硬化している防眩性フィルム。
- 入射光を等方的に透過して散乱し、かつ散乱光強度の極大値を示す散乱角が1〜10°であるとともに、全光線透過率が80〜100%である防眩層で構成されている請求項1記載の防眩性フィルム。
- (メタ)アクリル系樹脂が、硬化性樹脂前駆体の硬化反応に関与する官能基を有している請求項1記載の防眩性フィルム。
- (メタ)アクリル系樹脂が、(メタ)アクリロイル基を有する請求項1記載の防眩性フィルム。
- 硬化性樹脂前駆体の硬化により防眩層に耐擦傷性が付与されている請求項1記載の防眩性フィルム。
- 硬化性樹脂前駆体の硬化により、防眩層に規則的又は周期的な相分離構造が固定化されている請求項1記載の防眩性フィルム。
- 防眩層が、活性エネルギー線及び熱から選択された少なくとも一種により硬化している請求項1記載の防眩性フィルム。
- 防眩層が、(メタ)アクリル系樹脂と硬化樹脂とを5/95〜60/40(重量比)の割合で含む請求項1記載の防眩性フィルム。
- 防眩層が透明支持体上に形成されている請求項1記載の防眩性フィルム。
- 透明支持体が、光学部材を形成するための透明ポリマーフィルムで構成されている請求項9記載の防眩性フィルム。
- 請求項1記載の防眩性フィルムを形成するための組成物であり、かつ(メタ)アクリル系樹脂と、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート、及び少なくとも2つの重合性不飽和結合を有する多官能性単量体から選択された少なくとも一つの硬化性樹脂前駆体とで構成された組成物であって、前記(メタ)アクリル系樹脂と前記硬化性樹脂前駆体とが、液相からのスピノーダル分解により相分離可能である防眩性フィルム用組成物。
- (メタ)アクリル系樹脂が、硬化性樹脂前駆体の硬化反応に関与する官能基を有している請求項11記載の組成物。
- (メタ)アクリル系樹脂が、(メタ)アクリロイル基を有している請求項11記載の組成物。
- (メタ)アクリル系樹脂と少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体と溶媒とを含む液相から、前記溶媒の蒸発に伴うスピノーダル分解により、前記(メタ)アクリル系樹脂と硬化性樹脂前駆体との相分離構造を形成し、前記樹脂前駆体を硬化させ、少なくとも防眩層を形成する請求項1記載の防眩性フィルムの製造方法。
- (メタ)アクリル系樹脂と、光硬化性化合物と、光重合開始剤と、前記(メタ)アクリル系樹脂および光硬化性化合物を可溶な溶媒とを含む組成物からのスピノーダル分解により相分離構造を形成し、光照射することにより防眩層を形成する請求項14記載の製造方法。
- (メタ)アクリル系樹脂と、この(メタ)アクリル系樹脂に対して非相溶で且つ光硬化性基を有する樹脂と、光硬化性化合物と、光重合開始剤と、前記樹脂および光硬化性化合物を可溶な溶媒とを含む組成物からのスピノーダル分解により相分離構造を形成し、光照射することにより防眩層を形成する請求項14記載の製造方法。
- 透明支持体上に少なくとも一層の防眩層を形成する請求項14記載の製造方法。
- 液晶表示装置、プラズマディスプレイ及びタッチパネル式入力装置から選択された少なくとも一種の表示装置に用いられる請求項1記載の防眩性フィルム。
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