JP5550806B2

JP5550806B2 - 硬化性樹脂組成物、コーティングフィルム、このコーティングフィルムを備えた偏光板及び表示装置

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Publication number: JP5550806B2
Application number: JP2007174661A
Authority: JP
Inventors: 敏洙梁; 同基琴; 巨山林
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2027-07-02
Also published as: KR101307400B1; JP2008015527A; KR20080002687A

Description

本発明は自己組織性を有する帯電防止性防眩コーティング液及びこれを用いた自己組織化（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）単層帯電防止性防眩フィルムに係り、さらに詳細には、各種ディスプレイの観察側に適用し、特に高精度で微細なディスプレイ画像において、眩しさを低減し、帯電防止性、高硬度、耐磨耗性及び耐候性に優れたコーティングフィルムと、これを備えた偏光板と表示装置とに関する。

従来のコーティングフィルムは、表面突出部による光散乱及び薄膜干渉性を用いて光反射を減少させるための機能を有し、各種ディスプレイパネル、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ブラウン管（ＣＲＴ）、電子発光ディスプレイ（ＥＬ）などの表面に用いて外部光の反射によるコントラストの減少を防止したり、イメージ反射によってディスプレイの視認性が低下することを防止するなどの目的で用いられている。

このようなコーティングフィルムは、透明基材フィルムの表面にシリカ及び樹脂ビードのような充填材を含有する樹脂を用いることにより形成される。このようなコーティングフィルムは凝集性シリカなどの凝集作用によって、防眩層の表面上に表面凹凸が形成されたものと、用いた樹脂フィルムの厚さよりも大きい粒径を有する有機充填材を、樹脂中に添加することによって、層表面上に、表面凹凸が形成されたものなどがある。このようなコーティングフィルムを形成する方法として、硬化型樹脂１００重量部に対して平均粒径が０.５〜１.５μｍの透明微粒子を２０〜３０重量部含有した防眩層を有するコーティングフィルムが提案されている。

一方、透明基材上に置かれた防眩層を有する光学フィルムにおいて、前記防眩層のヘイズが４.０％〜５０％であり、そのヘイズが１.０％以上の内部散乱と３．０％以上の表面散乱の合計に限定された光学フィルムが提案されている。これは、散乱を引き起こす層の内部に分散された微細粒子を有する内部散乱層を採用した防眩性フィルムである。

特開平１１−２７１３７２号公報

しかし、前記の技術における防眩効果は、防眩層上の表面凹凸にのみ依存しているため、防眩効果を増進させるには、表面凹凸をさらに大きくする必要がある。しかし、表面凹凸をさらに大きくすると、用いた樹脂フィルムのヘイズ及びぎらつき（ｇｌｉｔｔｅｒｉｎｇ）を増加させる。また、シリカ、樹脂ビードなどの微粒子を含有するコーティングフィルムは、次のような問題点がある。大粒径の樹脂ビード（５μｍ超）を使用したコーティングフィルムの場合、フィルム表面において白化現象及びフィルム表面にキラキラと光るシンチレーションが発生して、画像情報の視覚性が低下する。

また、小粒径の樹脂ビード（４μｍ未満）を使用したコーティングフィルムの場合、シンチレーションを防止することが可能であるが、フィルム表面に白化現象が発生し、解像度、コントラスト及び透明性などの光学的特性が低下する。更に、粒子の凝集や沈殿によるコーティングの不均一性などが発生し、製品の品質が低下する場合が生じた。

一方、透明基材上に、高屈折率層と低屈折率層とを順番に積層した後、エンボスロールのようなロールで、表面凹凸を形成し、防眩性と反射防止性を与える技術が知られている。しかし、従来の技術による構造物において、防眩及び反射防止フィルムを得るために、２回以上のコーティング工程を行う必要がある。これにより、防眩及び反射防止フィルムの製造工程が、さらに煩わしく複雑になり、かつこのような防眩及び反射防止フィルムの収率を低下しうる。加えて、前述したような数回のコーティング工程を行うことにより、防眩及び反射防止フィルムの厚さが増加する場合がある。

一方、透明基材上に樹脂及びＦ−シリカを含み、直径が２００ｎｍ〜３００ｎｍの複数個のフロライド粒子（１０〜３０重量％のフルオロを含む）を含んで防眩及び反射防止層を形成しうることが考えられる。かかる場合、反射防止効果を得るためにフッ素系粒子を使用するため、表面硬度が低く、帯電防止性がないという問題がある。

本発明は、前述した問題点を解決するためのもので、その目的は、透過画像鮮明度及び正面コントラスト比を低下させず、シンチレーションを緩和した高硬度で帯電防止性、防眩性に優れたコーティングフィルム及びこれを備えた偏光板、並びに表示装置を提供することである。

そして、本発明では、前述した目的の達成のために、シリカ微粒子の表面ヒドロキシ基に、多官能（メタ）アクリレートを含む多官能シラン化合物を化学的に結合させた有機−無機シリカ微粒子を含む有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と、酸化金属微粒子の表面に多官能（メタ）アクリレートを化学的に結合させた反応性酸化金属微粒子を含む帯電防止性コーティング液とを混合し、自己制御作用による二つのコーティング液間の自己組織化によって帯電防止性及び防眩性を単層で発現しつつ、機械的強度においても優れた能力をもつコーティングフィルムを提供する。また、これに相安定剤を添加して、前記帯電防止性防眩層の自己組織性を調節し、表面凹凸形状を低屈折効果が得られるナノサイズに制御することによって、表面反射を低減させ、低反射機能を付与することが可能である。

また、表面抵抗が１０^１２Ω／□以下であり、反射率が２％以下であることを特徴とするコーティングフィルムを提供する。

前記有機−無機ハイブリッドハードコーティング液は、高分子性不飽和基を有する多官能性有機物及びシリカ微粒子表面のシロキシ基を化学的に結合させた反応性シリカ微粒子が含まれることを特徴とする。

反応性シリカ微粒子は、シリカ微粒子と高分子性不飽和基を有する加水分解性シランとを混合することにより、化学的結合によって製造可能である。反応性シリカ微粒子に結合された高分子性不飽和基を有する加水分解性シランの量は約０．０５〜９９重量％であり、望ましくは５〜８５重量％である。０．０５重量％より少ない場合は、硬化されたフィルムの透明度と耐摩耗性に影響を与え、９９重量％より多い場合は耐摩耗性がわずかにしか向上しない。加水分解性シリル基は、アセトキシシリル基のようなカルボキシレートシリル基、メトキシまたはエトキシシリル基のようなアルコキシシリル基、クロロシリル基のようなハロゲンシリル基、アミノ及びヒドライドシリル基などが可能で、特にアルコキシシリル基の使用が最も良い。前記高分子性不飽和基は、カルボキシ、ヒドロキシ、アクリロキシ、メタアクリロキシ、ビニル、プロフェニル、ブタジエニル、スチリル、シナモイル、マレート、アクリルアマイド基などが可能である。これらのうちヒドロキシ基を含有した不飽和脂肪酸カルボキシ酸とメタアクリレート化合物が望ましい。

前記反応性シリカ微粒子の平均粒径は、０.００１〜０.０５μｍの範囲内であり、硬化された透明フィルムにも使用することが可能である。

また、シリカ微粒子の比表面積は限定されるものではないが、０.００１〜２ｍ^２／ｇ範囲内が良く、０.００１〜０.５ｍ^２／ｇ範囲内が望ましく、０.００１〜０.０５ｍ^２／ｇが最適である。このシリカ微粒子は乾燥粉末、またはメタノールのシリカゾールのような有機溶媒に分散されたコロイドシリカを使用することが可能である。反応性シリカ微粒子の製造は、２０〜１５０℃で行い、５分から２４時間の範囲で行う。

前記有機−無機ハイブリッドハードコーティング液には、不飽和有機物を含み、例えば、ジペンタエリスリトルヘキサアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ウレタンアクリレートオリコマー、アクリロイルモルフォリン、２−アクリルオキシプロピルヘキサヒドロフタレートなどが使用可能である。

前記有機−無機ハイブリッドハードコーティング液には、光開始剤を含むことが可能である。例えば、ジフェニルケトンベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−オン、４−ヒドロキシシクロフェニルケトン、ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アントラキノン、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クノルロアセトフェノン、４,４−ジメトキシアセトフェノン、４,４−ジアミノベンゾフェノンなどを単独で、または混合し、０.１〜１０重量％を使用することが可能である。０．１重量％以下の場合、硬化速度が遅くなり、１０重量％以上の場合は非経済的である。光刺激剤は光開始剤と共に使用可能であり、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、４−ジフェニルアミノベンゾエート、イソアミル−４−ジメチルアミノベンゾエートなどが使用可能である。

前記物質のほか、抗酸化剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、熱的高分子化禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、潤滑剤などが、前記ハードコーティング液と共に使用可能である。

また、前記帯電防止性コーティング液は、酸化金属微粒子の表面に、多官能（メタ）アクリレートを化学的に結合させた導電性を有す反応性酸化金属微粒子を含むことを特徴とする。反応性酸化金属微粒子は酸化金属微粒子を高分子性不飽和基を有する加水分解性シランと混合して化学的結合により製造可能である。

また、前記酸化金属微粒子は、アンチモンドーピング酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム酸化錫、酸化セリウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び酸化ジルコニウム粒子よりなる群の中から少なくとも１種以上選択されることを特徴とする。

また、前記酸化金属微粒子は、アンチモンドーピング酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム酸化錫、酸化セリウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び酸化ジルコニウム粒子よりなる群の内、少なくとも一つ以上選択されることを特徴とする。

また、前記コーティング層の自己組織性を調節し、表面ナノ凹凸を形成するために添加される相安定剤として、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジグリコール、ポリエチレングリコール,グリセリン、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ペンタグリセロール、ヘキサグリセロール、ヘプタグリセロール、オクタグリセロール、ノナグリセロール、デカグリセロールからなる群の少なくとも一種を使用する。

また、本発明は、帯電防止と防眩性、または帯電防止と低反射−防眩性を同時に提供するために、透明基材フィルムの少なくとも一面側の表面に、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と帯電防止性コーティング液とを混合することによって生成される自己組織性帯電防止性防眩コーティング液を塗布し硬化して形成される単層で帯電防止性、防眩性に優れたコーティングフィルム、あるいは有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と帯電防止性コーティング液と相安定剤とを混合してなる自己組織性帯電防止性低反射−防眩コーティング液を塗布し、硬化して形成される単層で帯電防止性、低反射−防眩性に優れたコーティングフィルムを提供する。

また、本発明は前記コーティングフィルムを備えた偏光板を提供する。

そして、前記偏光板を備えた表示装置を提供する。

本発明により製造されたコーティングフィルムは、表面抵抗特性が１０^１２Ω／□以下である。そして、帯電防止性防眩層の厚さが１０μｍ以上の場合、表面硬度が４Ｈ以上であり、帯電防止性防眩層が単一層として帯電防止性及び防眩性を発揮するのみならず、低反射機能を有し、優れた高硬度、耐摩耗性、耐候性を有している。また、本発明のコーティングフィルムを使用した偏光板及び表示装置は、優れた物性及び光学特性を示す。

以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳述する。

図１は、本発明の一実施例によるコーティングフィルムの断面図である。同図によれば、反応性シリカ微粒子を含む有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と、反応性酸化金属微粒子とを含む帯電防止性コーティング液と混合した帯電防止性防眩コーティング液を、透明基材フィルム１の少なくとも一面側の表面に塗布し、自己組織化現象によって形成された帯電防止性防眩層２を備えるコーティングフィルムであることを特徴とする。

図２は、本発明の他の実施例によるコーティングフィルムの断面図である。同図によれば、前記図１の帯電防止性防眩コーティング液組成に相安定剤を添加し、前記帯電防止性防眩層の自己組織性を調節することにより表面凹凸形状の低屈折効果を付与可能なナノサイズ３に制御することによって表面反射を低減させ、透明基材フィルム１の少なくとも一面側の表面に単層帯電防止性低反射−防眩層４を有するコーティングフィルムであることを特徴とする。

透明基材フィルムの少なくとも一面側の表面に、帯電防止性防眩コーティング層２が形成されるということにおいては、透明基材フィルムに必要に応じて特定層を形成した後、前記特定層に帯電防止性防眩層を形成するという意味も含まれる。また、図１及び図２には、一面にだけコーティング層が形成されるように示したが、これに限らず、両面に形成することも可能であり、各構成の上下部に特定層をさらに追加することも可能であり、これは全て本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施例によるコーティングフィルムは、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と、帯電防止性コーティング液の自己組織化現象とにより、防眩性を有するようになる。

本発明の他の一実施例によるコーティングフィルムは、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と、帯電防止性コーティング液に、相安定剤を添加することにより、コーティング液間の自己組織性を調節し、帯電防止性防眩層の表面４を、ナノサイズに調節することにより、低屈折層を形成し、防眩性と低反射機能を有するようになる。下記の方法は、本発明の一実施例及び他の実施例によるコーティングフィルムの製造方法の一例を説明するものなので、下記の方法に限定するものではなく、本発明に係るコーティングフィルムの構造を形成すれば本発明に含まれる。

前記帯電防止性防眩層２は、次の原理を用いて形成することができる。すなわち、後述するハードコーティング液と帯電防止性コーティング液とを混合し、混合コーティング液を作った後、透明基材フィルムにコーティング、乾燥及びＵＶを照射すると、ハードコーティング液及び帯電防止性コーティング液が、乾燥による溶媒組成の変化により、帯電防止性コーティング液の酸化金属微粒子周辺に、ハードコーティング液の反応性シリカ微粒子が混合しながら硬化することにより、急激な収縮と共にマイクロサイズの凹凸を形成する自己組織化（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）によって、相分離しながら乱反射を引き起こすためのミクロの凹凸がコーティング層の表面に形成されることになる。

従来の技術では、防眩性を付与するためのミクロの凹凸を表面に形成するために、ミクロの凹凸サイズに適するミクロ粒子を用い、コーティング層の表面に粒子が露出できる程度でコーティング層の厚さを調節しミクロの凹凸を付与していたが、本発明では、従来使用していたミクロの粒子を用いることなく、コーティング層の表面に、従来と同様のミクロの凹凸を、コーティング厚さを問わず、ナノ粒子の自己組織化現象によって形成することが可能である。

一方、前記帯電防止性低反射−防眩層４は、次の原理を用いて形成することが可能である。すなわち、後述するハードコーティング液と帯電防止性コーティング液とを混合した帯電防止性防眩コーティング液に相安定剤を添加して混合コーティング液を作る。その後、透明基材フィルムにコーティング、乾燥及びＵＶを照射すると、ハードコーティング液と帯電防止性コーティング液とが乾燥による溶媒組成の変化によって、帯電防止性コーティング液の酸化金属微粒子の周辺に、ハードコーティング液の反応性シリカ微粒子が混合しながら硬化する。これによって、急激な収縮を引き起こす自己組織性を発現する際に、相安定剤によって、反応性シリカ微粒子と反応性酸化金属微粒子とが互いに自己組織する比率が相違となり、帯電防止性防眩層の表面凹凸をさらに微細なナノ凹凸層に調節することが可能である。このように形成されたナノ凹凸部は可視光線波長より短いピッチを有し、ミクロの凹凸上に防眩性を有する表面部を形成するようになる。このとき、入射する光はナノ凹凸部が入射する光の波長より短い凹凸であるため、このナノ凹凸を凹凸として認識しないので、防眩層及びその表面にナノ凹凸部と空気の平均屈折率を有する低屈折層が存在すると認識するようになる。

光の干渉原理によって、コーティング層の厚さがλ／（４ｎ_{コーティング層}）であり、その屈折率が下記の数１で表される時、表面反射の光の位相と内部から反射される光の位相とが互いに逆相になって光の相殺が起こるため、反射される光を最小化することが可能である。

前述の原理に基づき、一般的に、可視光線の反射を低減するために、前記式を満たす屈折率及び厚さを有する低屈折層がコーティングされている。すなわち、一般的な低反射フィルムの場合、透明基材やハードコーティング層の屈折率を１．５とした時、前記原理に合わせて１．３ほどの屈折率を有する低屈折液を１００ｎｍ程度の厚さで防眩層上に再度コーティングして低反射効果を与えている。

前記実施例では、既存の方法のように再びコーティングする必要がなく、一回のコーティングで形成された防眩層及び低屈折層が実施例の反射率結果から、前記光の干渉原理によって光の反射を低減する効果を示すことがわかる。

前記ナノ凹凸部を形成するために必要な相安定剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ペンタグリセロール、ヘキサグリセロール、へプタグリセロール、オクタグリセロール、ノナグリセロール、デカグリセロールのような多価アルコール類よりなる群の中から少なくとも一つを使用する。

前記反応性シリカ微粒子、反応性酸化金属微粒子は、紫外線などで硬化される反応基を有しているため、これらが全部または一部硬化され表面硬度をさらに向上させることが可能であり、前記単一層の厚さが１０μｍ以上の場合は、表面硬度４Ｈ以上の優れた物性を有するようになる。

前記反応性酸化金属粒子は、帯電防止剤の役割を果たすためにドーピングされる。これによって、本発明の一実施例によるコーティングフィルムは表面抵抗が１０^１２Ω／□以下の物性を有するようになった。さらに、周知の導電性高分子などの帯電防止剤等を含ませることができる。

また、本発明は、帯電防止及び防眩性をあわせて提供するため、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と帯電防止性コーティング液とを混合してなる混合コーティング液を、透明基材フィルムの少なくとも一面側の表面に塗布し硬化して形成される単層帯電防止性防眩層を備えたコーティングフィルムを提供する。

前記ハードコーティング液に対する前記帯電防止性コーティング液の含有量は限られないが、０．５〜６０重量％範囲内が良く、望ましくは１〜５５重量％である。０.５重量％より少ない場合は防眩性及び帯電防止性が低く、６０重量％より多い場合は透明度に影響を与える。具体的に説明すれば次の通りである。

前記有機−無機ハイブリッドハードコーティング液は平均粒径が０．００１〜０．０５μｍの反応性シリカ微粒子を含むことを特徴とし、前記帯電防止性コーティング液は反応性酸化金属微粒子を含むことを特徴とする。これ以外にも本技術分野に含まれる周知の各種成分を含むことができ、本発明に含むものとする。

本発明の説明において、反応性シリカ粒子とは紫外線などにより硬化されうる作用基を有するシリカ粒子を意味し、これに該当すれば全て本発明に含まれる。一例に、不飽和基を有するアルキル基と結合されたシリカ粒子が挙げられ、シリカ粒子と、高分子性不飽和基を有する加水分解性シランとを混合し、化学的結合により製造可能である。

また、反応性酸化金属微粒子とは紫外線などにより硬化されうる作用基を有する物質が、酸化金属表面に物理的または化学的に結合した粒子を意味し、これに該当すれば全て本発明に含まれる。一例に、不飽和基を有するアルキル基と物理的または化学的に結合された酸化金属粒子が挙げられる。

シリカに結合された高分子性不飽和基を有する加水分解性シランの添加量または酸化金属表面に物理的または化学的に結合し、紫外線などにより硬化されうる作用基を有する物質の添加量はそれぞれ、前記ハードコーティング液または帯電防止性コーティング液に対し、約０.０５〜９９重量％であり、望ましくは５〜８５重量％である。０．０５重量％より少ない場合は硬化されたフィルムの透明度と耐磨耗性に影響を与え、９９重量％より多い場合は耐磨耗性の向上はごく僅かである。

加水分解性シリル基は特に限定されるものではないが、例えば、アセトキシシリル基のようなカルボキシレートシリル基、メトキシまたはエトキシシリル基のようなアルコシキシリル基、クロロシリル基のようなハロゲンシリル基、アミノ及びヒドライドシリル基などでも良く、望ましくはアルコキシシリル基が最適である。

前記高分子性不飽和基は特に限られてはいないが、例えば、カルボキシ、ヒドロキシ、アクリロキシ、メタアクリロキシ、ビニル、プロぺニル、ブタジエニル、スチリル、シナモイル、マレート、アクリルアマイド基などが可能である。この中でもヒドロキシ基を含有した不飽和脂肪性カルボキシ酸とメタアクリレート化合物が望ましい。

前記酸化金属粒子の平均粒径は限られないが、０.０００１〜２０μｍの範囲内のものを使用することができ、望ましくは０.００１〜０.０５μｍである。

また、シリカまたは酸化金属粒子の比表面積は特に限定されるものではないが、０.００１〜２ｍ²／ｇ範囲内が良く、さらに望ましくは０.００１〜０.５ｍ²／ｇ、もっと望ましくは０.００１〜０.０５ｍ²／ｇである。このシリカまたは酸化金属粒子は、乾燥粉末、またはメタノール及び水のような有機溶媒に分散されたコロイドシリカまたは酸化金属粒子を使用することが可能である。反応性シリカまたは酸化金属粒子の製造は、２０〜１５０℃で行われ、５分から２４時間の範囲で行われる。

前記酸化金属粒子は特に限定されるものではないが、アンチモンドーピング酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム酸化錫、酸化セリウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び酸化ジルコニウム粒子などよりなる群の中から選ばれる１種以上であれば良く、このうちアンチモンドーピング酸化錫粒子が望ましい。

前記ハードコーティング液及び／または帯電防止性コーティング液には光開始剤が含まれ、例えば、ジフェニルケトンベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、ｐ−ジメチルアミンベンゾ酸エステル、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−オール、４−ヒドロキシシクロフェニルケトン、ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、アントラキノン、２−アミノアントラキノン、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾール、ベンゾフェノン、ｐ−フェニルベンゾフェノン、３−メチルアセトフェノン、４−クノルロアセトフェノン、４,４−ジメトキシアセトフェノン、４,４−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾイン、２−エチルチオキサントンなどを単独または混合し、それぞれの樹脂組成物に対して０.１〜１０重量％を使用することが可能である。０．１重量％より少ない場合は硬化速度が遅く、１０重量％より多い場合は非経済的である。光刺激剤は光開始剤と共に使用可能であり、例えば、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルジエタノールアミン、エタノールアミン、４−ジメチルアミノベンゾエート、イソアミル−４−ジメチルアミノベンゾエートなどが使用可能である。

また、前記ハードコーティング液及び／または帯電防止性コーティング液には架橋剤及び不飽和有機物を含むことが可能であり、例えば、ジペンタエリスリトルヘキサアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、アクリロイルモルフォリン、ウレタンアクリレートオリゴマ、２−アクリルオキシプロピルヘキサヒドロフタレートなどが使用可能である。

また、前記ハードコーティング液及び／または帯電防止性コーティング液には、相安定剤を添加することが可能である。添加された相安定剤は、反応性シリカ粒子と反応性酸化金属粒子が互いに自己組織する比率が異なり、前期帯電防止性防眩層の表面凹凸を微細に調節してナノ凹凸部を付与することが可能である。このように形成されたナノ凹凸部は、可視光線波長より短いピッチを有し、λ／（４ｎ_{コーティング層}）の厚さのナノ凹凸部と空気の平均屈折率を有する低屈折層とを形成するようになる。これにより表面反射される光に対して干渉現象を引き起こし、防眩性と同時に低反射効果を奏する。

前記相安定剤は特に限定されないが、前記ハードコーティング液または帯電防止性コーティング液に対し約０.０５〜２０重量％であり、望ましくは０．１〜１０重量％である。０．０５重量％より少ない場合、もしくは２０重量％より多い場合、コーティングフィルムの防眩性機能が低下する。

前記相安定剤は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジグリコール、ポリエチレングリコール,グリセリン、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ペンタグリセロール、ヘキサグリセロール、ヘプタグリセロール、オクタグリセロール、ノナグリセロール、デカグリセロールのような多価アルコール類からなる群から１種以上が使用可能である。

コーティング液組成物の粘度調節及び平坦性調節のために、コーティング液にさらに溶媒を添加することが可能である。前記溶媒としてはアルコール系（メタノール、エタノール、イソプロパノ−ル、ブタノールなど）、ケトン系（メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトンなど）などが望ましく、全体組成物に対して０．０１〜１５重量％を添加することができ、０.１〜１０重量％が望ましい。

前記物質のほかにも抗酸化剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、熱的高分子化禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、潤滑剤などがコーティング液と共に使用可能である。

前記透明基材フィルムとしては、透明性のあるプラスチックフィルムならいずれのフィルムであっても使用可能であり、例えば、ノルボルネンや多環ノルボルネン系単量体のような、シクロオレフィンを含む単量体の単位を有するシクロオレフィン系誘導体、セルロース、すなわちジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート、イソブチルエステルセルロース、エチレン−アセト酸ビニル共重合体、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロースまたはポリシクロオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエテルイミド、ポリアクリル、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリウレタン、エポキシなどの熱可塑性ポリマーの内から少なくとも一つ以上が選択されたフィルムを使用することができ、未延伸、１軸または２軸延伸フィルムを使用することが可能である。このうち望ましくは、透明性及び耐熱性に優れた１軸または２軸延伸ポリエステルフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、またはポリシクロオレフィン系フィルムや、透明性及び光学的に異方性のないという点から、トリアセチルセルロース、イソブチルエステルセルロースよりなるフィルムなどが適宜に使用される。

透明基材フィルムの厚さは薄いものが望ましいが、薄すぎると強度が低下し加工性が劣化するようになる一方、厚すぎると透明性が低下したり、偏光板の重量が大きくなるなど問題が発生する。従って、８〜１０００μｍ程度であり、好ましくは４０〜１００μｍが使われる。

本発明においてコーティングフィルムの塗工は、ダイコータ、エアーナイフ、リバースロール、ブレード、キャスティング及びグラビアなどの適当な方式で塗工が可能である。

塗布厚さは普通約０.１〜２００μｍであり、望ましくは約１〜５０μｍであり、最も望ましくは３〜３０μｍである。塗布した組成物は、３０〜１５０℃温度にて１秒〜２時間、好ましくは５秒から１時間の間揮発物の蒸発により乾燥させる。ＵＶ光の照射量は約０.０１〜１０Ｊ／ｃｍ^２であり、好ましくは０.１〜２Ｊ／ｃｍ^２である。

本発明は、透明基材フィルムに１回の塗工によって形成された単一層であり、防眩機能と帯電防止機能を同時に付与または低反射−防眩機能と帯電防止機能を同時に付与するフィルムを形成するが、２回以上の塗工によって形成された多数層の構成も本発明の範囲に含まれることは当然である。

前述したように、製造されたコーティングフィルムは表面抵抗特性が１０^１２Ω／□以下であり、帯電防止性及び防眩性を発揮するのみならず、優れた高硬度、耐磨耗性、耐候性を有している。また、カーリング特性が１５ｍｍ以下であり優秀である。

また、ミクロの表面凹凸が自己制御（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔｒｏｌ）作用によって自動形成され、表面平均粗さ値（Ｒａ）が０．０６〜１μｍ範囲内であり、極めて優秀である。

また、本発明は前記コーティングフィルムを偏光フィルムの少なくとも一面に積層して形成された優れた物性の偏光板を提供する。

前記偏光フィルムは、本技術分野において周知の偏光フィルムならば全て制限なく使用でき本発明に含まれる。特に、ポリビニルアルコール系樹脂を含む偏光フィルムが良い。

前記偏光フィルムの例としては、望ましくは、ポリビニルアルコール系樹脂よりなるフィルムに、ヨードまたは異色性染料などの偏光成分を含有させ延伸することにより得られたフィルムなどがあり、これら偏光フィルムの厚さも特別には限られず、通常の厚さを形成することが可能である。この際、前記ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコール、ポリビニルフォルマル、ポリビニルアセタール及びエチレン、酢酸ビニル共重合体のけん化物などが使用可能である。

また、本発明の偏光板には保護層、反射層、防眩層、位相差板、光視野角補償フィルム及び輝度向上フィルムなどの追加機能を提供する層が１種以上積層されうる。

また、本発明は前記偏光板を適用した表示装置を提供する。本発明のコーティングフィルムが積層された偏光板を表示装置に内蔵することにより、可視性に優れた本発明による多様な表示装置を製造することが可能である。本発明のコーティングフィルムが反射型、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等に用いることが望ましい。また、本発明のコーティングフィルムは耐磨耗性及び防汚性に優れ、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、電子ペーパ等の各種表示装置に用いることも望ましい。

本発明は、下記実施例によってさらに具体化される。下記実施例は本発明の具体的な例示に過ぎず、本発明の保護範囲を限定したり制限するものではない。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液２２重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＳＲ）を、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液７８重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）と混合する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ、ＴＡＣ）上に、厚さが１０μｍになるように、メイヤーバー（Ｍｅｙｅｒｂａｒ）で塗布し７０℃で１分間乾燥した後、７５０ｍＪ／ｃｍ²に硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液２１.７重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＳＲ）を、エチレングリコール１.１重量部と混合した後、この溶液に、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液７７.２重量部（製品名：ＤＮ−００８１、メーカ：ＪＳＲ）を添加する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ、ＴＡＣ）上に、厚さが１０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥し、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液２２重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＳＲ）と、有機−無機ハイブリッドハードコーティング液７８重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）とを混合する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に、厚さが２０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥した後、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させてコーティングフィルムを製造した。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液２１.７重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＳＲ）をエチレングリコール１.１重量部と混合した後、この溶液に有機−無機ハイブリッドハードコーティング液７７.２重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）を添加する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に、厚さが２０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥した後、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液３１.５重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＳＲ）をグリセリン０.３重量部と混合した後、この溶液に有機−無機ハイブリッドハードコーティング液６３.１重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）と、メチルイソブチルケトン５．１重量部とを添加する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に、厚さが１０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥してから、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

アンチモン酸化錫ナノ粒子を含有した帯電防止性コーティング液３１.５重量部（製品名：ＤＮ−００４７、製造メーカ：ＪＲＳ）をジグリセロール０.３重量部と混合した後、この溶液に有機−無機ハイブリッドハードコーティング液６３．１重量部（製品名：ＤＮ−００８１、メーカ：ＪＳＲ）と、メチルイソブチルケトン５.１重量部とを添加する。この溶液を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に、厚さが２０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥し、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

比較例

［比較例１］
有機−無機ハイブリッドハードコーティング液（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）を透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に、厚さが１０μｍとなるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥し、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

［比較例２］
有機−無機ハイブリッドハードコーティング液９５.０重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）にアンチモン酸化錫ナノ粒子５.０重量部（製品名：ＳＧ−ＡＴ５０ＳＥ、製造メーカ：石鏡）を添加した後、透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に厚さが１０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥してから、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

［比較例３］
有機−無機ハイブリッドハードコーティング液９５.０重量部（製品名：ＤＮ−００８１、製造メーカ：ＪＳＲ）に導電性高分子コーティング液５.０重量部（製品名：ＰＥＤＯＴ、製造メーカ：Ｂａｙｅｒ）を添加した後、透明基材フィルム（２９．７ｃｍ＊２１．０ｃｍ＊８０μｍ，ＴＡＣ）上に厚さが１０μｍになるようにメイヤーバーで塗布し７０℃で１分間乾燥してから、７５０ｍＪ／ｃｍ²で硬化させ、コーティングフィルムを製造した。

前記各実施例及び比較例のコーティングフィルムをヨード系吸収異色性偏光フィルムの保護フィルムとして使って偏光板を製造した。

［実験例］
前記実施例及び比較例で製造されたコーティングフィルムは下記のように物性を測定し、その結果を下記表１に示した。

（１）透過率及びヘイズ
分光光度計（ＨＺ１、日本須賀社製）を用いて全光線透過率（ＴｏｔａｌＴｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）とヘイズ（Ｈａｚｅ）を測定した。

（２）反射率
ナノ凹凸の形成を立証するために反射率を測定した。この際、反射率の測定器としてはＵＶ−２４５０（日本シマツ社製）とＭＰＣ−２２００（日本シマツ社製）を使用した。

（３）防眩性
透過鮮明度測定器（ＩＣＭ１，日本須賀社製）を使用して、反射モードで光学棒幅２ｍｍにおける反射鮮明度を測定した。測定データの数値は小さいほど防眩性が高いことを示す。ここでは、５０％未満を○、５０％以上７０％未満を△、７０％以上を×にして評価した。

（４）鉛筆硬度
鉛筆硬度試験機（ＰＨＴ、韓国ＳＵＫＢＯ科学社製）を用いて５００ｇ荷重をかけて鉛筆硬度を測定した。鉛筆は三菱製を使用し、１本の鉛筆硬度当たり５回施す。傷が２つ以上なら不良と判定した。
傷：０ＯＫ
傷：１ＯＫ
傷：２以上ＮＧ

（５）耐擦傷性
スチールウールテスター（ＷＴ−ＬＣＭ１００、韓国プロテック社製）を用いて１ｋｇ／（２ｃｍ×２ｃｍ）下で１０回往復運動させ、耐擦傷性を試験した。
スチールウールは＃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

（６）密着性
フィルムの塗布された面に１ｍｍ間隔で横縦それぞれ１１本の直線を引いて１００個の正四角形を造った後、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。１００個の四角形三つをテストして平均値を記録した。密着性は、次のようにして評価した。従って、一つも剥離しなかった時には、１００／１００と観察記録することになる。

密着性＝ｎ／１００
ｎ：全体四角形のうち剥離されない四角形数
１００：全体四角形の個数

（７）表面抵抗
フィルムの塗布された面に表面抵抗測定器（ｍＣＰ−ＨＴ４５０、日本三菱ケミカル社製）を用いて表面抵抗を測定する。電圧は１０Ｖから始まり表面抵抗がオーバーすると１００Ｖ、２５０Ｖ、５００Ｖ、１０００Ｖの順に電圧を上げて行きながら測定した。

（８）カーリング特性
Ａ４サイズ（２９.７×２１.０ｃｍ）の正方形形状に切断した試料を平坦なガラス板上に、フィルムの塗布された面を上にして置き、４角のガラス板からの離れた距離を２５℃、５０％ＲＨで測定して平均値を測定値にした。
極めて良好：０〜１５ｍｍ、良好：１５〜３０ｍｍ、不良：３０〜５０ｍｍ、極めて不良：５０ｍｍ以上.

（９）表面凹凸粗さ値
共焦点顕微鏡（ＶＫ−９５００、キエンス社製）を利用して１０００倍の倍率でフィルム表面を測定して表面平均粗さ値（Ｒａ）を測定した。

本発明のコーティングフィルムが積層された偏光板を表示装置に内蔵することにより、可視性に優れた多様な表示装置を製造することが可能である。本発明のコーティングフィルムが、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等に用いることが望ましい。また、本発明のコーティングフィルムは耐磨耗性及び防汚性に優れ、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、電子ペーパ等の各種表示装置に用いることも望ましい。

本発明の一実施例によるコーティングフィルムの概略断面図である。本発明の他の一実施例によるコーティングフィルムの概略断面図である。

符号の説明

１：透明基材フィルム
２：帯電防止性防眩層

Claims

帯電防止性、低反射性及び防眩性を同時に備えたコーティングフィルムであって、
酸化金属微粒子の表面に多官能（メタ）アクリレートを化学的に結合させた微粒子であり、アンチモンドーピング酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム酸化錫、酸化セリウム、酸化アルミニウム、二酸化チタン、及び酸化ジルコニウム粒子のうち、少なくとも一つ以上を含む反応性酸化金属微粒子を含んでなる帯電防止性コーティング液と、
平均粒径が０．００１〜０．０５μｍのシリカ微粒子表面に多官能（メタ）アクリレートを含む多官能シラン化合物を化学的に結合させた微粒子である反応性シリカ微粒子を含んでなる有機−無機ハイブリッドハードコーティング液と、
相安定剤とを混合した硬化性樹脂組成物をフィルムにコーティングして硬化する際に、自己制御作用によってコーティング表面に可視光線の波長より短いピッチを有するナノ凹凸を形成したことを特徴とするコーティングフィルム。
前記相安定剤が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジグリコ−ル、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジグリセロール、トリグリセロール、テトラグリセロール、ペンタグリセロール、ヘキサグリセロール、へプタグリセロール、オクタグリセロール、ノナグリセロール、デカグリセロールのうち、少なくとも一つを含む請求項１に記載のコーティングフィルム。
請求項１又は請求項２に記載のコーティングフィルムを備えた偏光板。
請求項３に記載の偏光板を備えた表示装置。