JP5826104B2 - 光拡散性反射防止フィルム、光拡散性反射防止フィルムの製造方法、偏光板、及び画像表示装置 - Google Patents
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Description
また、近年のLCDのように高精細、高品位化された画像表示装置の場合には、上記表示面への傷付き防止の他に、表示面での外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みによる視認性低下を防止するために光散乱層上に反射防止層を有する光拡散性反射防止を設けることも行われている。
更に、画像表示装置の使用用途の拡大に伴い、TVのような大画面の画像表示装置だけでなく、スマートフォンや、タブレットPCなどの持ち運び可能な小型の画像表示装置にも展開され始めている。
小型ディスプレイは、大型TVのような固定型とは異なり、手に取って自由な方向から視認される機会があるため、従来よりも色味の視野角依存性を改善させることが求められ、特に全方位からの視認性の向上が必要とされる。
また小型でかつ高品位な表示を行うためには、高精細化は一段と進んでおり、32インチでフルHD表示可能なTVが68ppiの精細度であるのに対して、3.5インチで960×640画素表示可能なスマートフォンは326ppiの精細度に達しており、より高精細な表示装置に対応することが求められる。
更に、使用場所も屋内から屋外に広がってきており、想定される外光の影響も、室内灯だけでなく、窓際の太陽光や、直射の太陽光などの非常に強い光の影響も抑えることが求められてきており、反射防止能の向上が必要となっている。
また、特許文献2には、熱可塑性樹脂と透光性粒子からなるドープを流延した光透過性支持体を作製し、該支持体上に高屈折率層を形成し、その高屈折率層表面の凹凸により光拡散性を付与し、外光の写り込みおよびギラツキを抑えている。
また、特許文献2には、凹凸のある光透過性支持体上に高屈折率層を形成して得られる防眩フィルムが記載されているが、本発明者らが検討した結果、最近の小型かつ高精細な表示装置(例えば200ppi以上)の表面側にこの防眩性フィルムを用いると、ギラツキの改良効果が足りず、視認性が落ちてしまう。
本発明の別の目的は、該光拡散性反射防止フィルムの製造方法、該光拡散性反射防止フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いた偏光板、及び該光拡散性反射防止フィルム又は該光拡散性反射防止フィルム付き偏光板を有する画像表示装置を提供することである。
(1)光透過基材そのものに表面凹凸を付け、その上に高屈折率層を形成することにより、光透過基材と高屈折率層の界面で散乱が生じる。この散乱は、パネル側からの入射光に対し単純散乱(屈折)を引き起こすだけであり、多重散乱は生じない。そのため透過率を高くすることができる。また表面側からの外光の入射光に対しても、後方散乱を起こすことが少ないため、フィルムの白化を生じない。
(2)前記高屈折率層上に屈折率と膜厚を制御した低屈折率層を形成することで、光学干渉により、外光の正反射を抑えることができる。またフィルムの表面凹凸を抑え、平滑にさせることにより、小型かつ高精細なパネル最表面に使用したとしても、ギラツキが悪化せず、視認性の良い表示装置が形成できる。
(3)上記(1)、(2)の効果を1枚の光拡散性反射防止フィルムとして提供することにより、パネル全体の厚みを薄く設計することができることを見出した。
即ち、上記本発明の目的は、下記手段により達成することができる。
少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層と、屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層とをこの順に有する光拡散性反射防止フィルムであって、
前記高屈折率層が、下記(A)〜(D)を含む組成物から形成されたマトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の層であり、
前記低屈折率層が、下記(a)〜(c)を含む組成物から形成された、膜厚が120nm以下の層であり、
該光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、
積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルム。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
[2]
前記セルロースアシレート基材が、少なくとも1層の表層と基層とを含み、該表層に透光性粒子を含有する、[1]に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[3]
前記セルロースアシレート基材の内部ヘイズが0.5%以下である[2]に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[4]
前記セルロースアシレート基材の表層に含有する透光性粒子の屈折率が1.47〜1.49である[2]又は[3]に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[5]
前記セルロースアシレート基材の凹凸が面内の水平方向と垂直方向とで異なる形状を有する[1]〜[4]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[6]
前記(C)無機酸化物粒子が、ZrO2粒子である[1]〜[5]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[7]
前記高屈折率層に、更に(E)導電性化合物を含有する、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[8]
前記(E)導電性化合物が4級アンモニウム塩基を有する化合物である[7]に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[9]
前記低屈折率層に更に(d)含フッ素ポリマーを含有する[1]〜[8]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
[10]
少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に高屈折率層と低屈折率層とをこの順に有し、該セルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルムの製造方法であって、
少なくともセルロースアシレートと透光性粒子とを含む第1のドープ、及び少なくともセルロースアシレートを含む第2のドープを、該第1のドープが前記高屈折率層を塗工する側となるように、支持体に同時または逐次流延し、剥離後乾燥させ、下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、下記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、マトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、下記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
[11]
少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に高屈折率層と低屈折率層とをこの順に有し、該セルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルムの製造方法であって、
少なくともセルロースアシレートを含むドープを支持体に流延し、剥離後乾燥させ、一方の表面にエンボス加工することにより、下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、下記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、マトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、下記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
[12]
高屈折率層を形成するための組成物を塗工する工程において、少なくとも2種の高屈折率層形成用組成物を同時に塗工し、凹凸を有するセルロースアシレート基材側の高屈折率層形成用組成物が、前記(C)無機酸化物粒子を含む、[10]又は[11]に記載の光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
[13]
[1]〜[9]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルムを有する偏光板。
[14]
[1]〜[9]のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム、又は[13]に記載の偏光板を有する画像表示装置。
なお、本発明においては、「モノマーに相当する繰り返し単位」、及び「モノマーに由来する繰り返し単位」とは、モノマーの重合後に得られる成分が繰り返し単位となることを意味している。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層と、屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層とをこの順に有する光拡散性反射防止フィルムであって、
前記高屈折率層が、下記(A)〜(D)を含む組成物から形成されたマトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の層であり、
前記低屈折率層が、下記(a)〜(c)を含む組成物から形成された、膜厚が120nm以下の層であり、
該光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、
積分反射率が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルムである。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、更に目的に応じて、必要な機能層を単独又は複数層設けてもよい。例えば、反射防止性をより向上するために、高屈折率層を中屈折率層と高屈折率層の2層構成にすることなどができる。
・表面に凹凸を有するセルロースアシレート基材/高屈折率層/低屈折率層
・表面に凹凸を有するセルロースアシレート基材/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
セルロースアシレート基材1の表層7側の表面は、凸部9と、基材の成膜面に平行である平坦部10とを有し、かつ該凸部9と該平坦部10との最大高さRtが式(1):0.1μm<Rt<9μmを満たすことが必要である。成膜面とは、成膜時の成膜方向を含む面であり、表面が平滑なフィルムの場合はその表面と同義であり、少なくとも片側表面に凹凸を有するフィルムにおいては、1cm2の範囲で凹凸を平均化した表面として定義することができる。また、該「平行」とは、Rtが0.1μm以下の範囲において略平行である場合を含む。
また、セルロースアシレート基材1の表層7側の表面は式(2)〜(4)も満たす。
本発明の光拡散性反射防止フィルムにおいては、透明基材(支持体)として少なくとも一方の表面に凹凸形状(傾斜面)を有するセルロースアシレート基材を用いる。
具体的には、本発明の光拡散性反射防止フィルムは、少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たすセルロースアシレート基材を含む。
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
ここで、Rtは、セルロースアシレート基材において、成膜面に平行である平坦部と、凸部との最大高さを表し、JIS B 0601(2001)に基づいて測定される。
Ra_bは、算術平均粗さを表し、JIS B 0601(2001)に基づいて測定される。
Sm_bは、平均山谷間隔を表し、JIS B 0601(2001)に基づいて測定される。
θa_bは、平均傾斜角を表し、JIS B 0601(2001)に基づいて測定される。
Ra_b、Sm_b、θa_bは、JIS−B0601(2001)に準じた測定器、たとえば小坂研究所(株)製、サーフコーダー MODEL SE−3500などを用いて測定することができる。なお、θaは下記式を用いて、ASME B46.1−1995の算術平均傾斜Δaから換算できる。
θa=tan−1Δa
0.2μm<Ra_b<1.0μm ・・・式(2’)
0.3μm<Ra_b<0.9μm ・・・式(2”)
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、前方散乱性を有するように、その表面の傾斜角を制御する必要がある。このため、高屈折率層の表面形状はJIS B 0601(2001)による粗さパラメータで表すと、以下(式5)から(式7)を満たすことが必要である。
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・(式5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・(式6)
0°<θa_c<0.3° ・・・(式7)
また、式(5)〜(7)は、より高精細なディスプレイへ適用した場合を考えると、それぞれ下記式(5’)〜(7’)であることが好ましく、下記式(5”)〜(7”)であることがより好ましい。
150μm≦Sm_c≦400μm ・・・(式6’)
0°<θa_c<0.15° ・・・(式7’)
200μm≦Sm_c≦300μm ・・・(式6”)
0°<θa_c<0.1° ・・・(式7”)
である。
高屈折率層の平均厚みは、前記Rtに関連して1μm〜10.0μmとすることで好ましい表面形態を得ることができる。好ましくは1.5μm〜5μmであり、より好ましくは2μm〜4μmである。1μmより薄いと凹凸セルロース支持体のRtが最も小さかったとしても、表面形状を平滑にすることができず、また表面フィルムに必要なハードコート性を付与することが出来ない。10μmを超えると脆性といったフィルム曲げに対する性能が著しく劣化してしまう。ここで、高屈折率層の平均厚みとは、できあがったフィルムをフィルム面に直交する任意の断面を、長さ0.5mmの範囲にわたってSEMなどで観察し、高屈折率層の厚みを測定した平均値として求めたものである。この場合、高屈折率層と基材との界面が見え難い場合には、例えばオスミウム酸などで染色してから観察することが好ましい。
本発明のセルロースアシレート基材に用いるセルロースアシレートとしては、具体的にはトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、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、ニトロセルロースが好ましく、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、プロピオニルセルロースが特に好ましい。
またセルロースの総炭素数2〜22のカルボン酸エステルが好ましい。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステル、シクロアルキルカルボニルエステル、あるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれ更に置換された基を有していてもよい。
セルロースアシレートの炭素数2〜22のアシル基としては、脂肪族アシル基でも芳香族アシル基でもよく、特に限定されない。これらの好ましいアシル基としては、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ヘプタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、シクロヘキサンカルボニル、アダマンタンカルボニル、フェニルアセチル、ベンゾイル、ナフチルカルボニル、(メタ)アクリロイル、シンナモイル基などを挙げることができる。これらの中でも、より好ましいアシル基は、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイル、シクロヘキサンカルボニル、フェニルアセチル、ベンゾイル、ナフチルカルボニルなどである。
全体の置換度に対して6位の水酸基が32%以上アシル基で置換されていることが好ましく、更には33%以上、特に34%以上であることが好ましい。更にセルロースアシレートの6位アシル基の置換度が0.88以上であることが好ましい。6位水酸基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基であるプロピオニル基、ブチロイル基、バレロイル基、ベンゾイル基、アクリロイル基などで置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求めることができる。
セルロースアシレートフィルムとしては、特に限定されないが、ディスプレイに設置する場合は、セルローストリアセテートフィルムを偏光板の偏光層を保護する保護フィルムとしてそのまま用いることができるため、生産性やコストの点でセルローストリアセテートフィルムが特に好ましい。
本発明においては一定方向の延伸倍率が1.0〜2.0倍、それと直交する方向の延伸倍率が1.5倍〜7.0倍に2軸延伸することが好ましく、更に好ましくは縦方向の延伸倍率が1.1〜1.8倍、横方向の延伸倍率が3.0〜5.0倍である。この範囲の延伸倍率にすることで、透光性粒子がセルロースアシレート基材の平面上に飛び出した形状を作りやすくすることができる。
共流延で複数のドープを用いてセルロースアシレート基材を形成する場合には、表層ドープ(両面にある場合は合計厚み)と基層ドープの厚み比{(表層ドープの厚み/基層ドープの厚み)×100}は、0.25%〜50%が好ましく、0.6%〜40%がより好ましい。表層ドープの厚み比が0.25%以上であると、均一な層を形成することができる。また、表層ドープの厚み比が50%以下であると、ドープの界面が安定し、面状が損なわれる場合が少ない。ここで、ドープの厚みとは溶剤が揮発した後の厚みをいう。また、表層ドープ、基層ドープという言葉は、セルロースアシレートが溶剤に溶解したドープ状態で、流延ダイを通して相互に隣接して表層と基層を成している状態を表しており、溶剤が蒸発した後にセルロースアシレート基材において必ずしも界面が存在することを表すものではない。このため、図1および図2中においては各ドープの境界部として破線で表記した。
セルロースアシレート基材は、透光性粒子を含む表層を有することで凹凸を形成することが好ましい。
透光性粒子は略球状が好ましく、セルロースアシレート基材の厚み方向全体に分布していても良いが、セルロースアシレート基材表層付近に偏在しているほうが好ましい。平均一次粒径は2.5μmを超え12μm以下が前記凸部の形成に加え、内部散乱を付与した場合に広角散乱を抑え、前方散乱しやすいので必要であり、3.5μmを超え11μm以下が好ましく、5μmを超え10μm以下が最も好ましい。平均一次粒径が2.5μm以下だと、凸部が形成し難く、また不必要な広角にまで光が散乱してしまう。平均一次粒径が12μmを超えると、硬化層による表面調整がし難くなる。
1次粒径の測定法には、光(レーザー)散乱、回折法や、電気抵抗法(コールター法)、フロー式画像解析法などが上げられるが、本発明では電気抵抗法であるコールターマルチサイザーを用いて得られる球相当平均粒子径を1次粒径とした。
また、硬化膜中では光学フィルムをスライドガラスにマッチングオイル(イマージョンオイルA、屈折率1.52(株)ニコン製)またはマッチングオイル(イマージョンオイルS9001、屈折率1.72(株)オリンパス製)を介して挟み込んだ試料を光学顕微鏡で透過光にて観察し、500個の粒子の円相当粒子径を測定し、その平均値を求め、上述の範囲となっていることを確認した。
無機粒子としては、シリカやアルミナなどが挙げられる。例えば(株)マイクロンの球状シリカ、球状アルミナが上げられる。
市販品としては、スチレン、アクリル系樹脂として、綜研化学(株)製のケミスノーMXシリーズ、SXシリーズや、積水化成品工業(株)製のテクポリマーなどが挙げられ、ベンゾグアナミン系樹脂としては、日本触媒(株)製のエポスター、メラミン系樹脂としては、日産化学(株)製のオプトビーズ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製のトスパールなどが挙げられる。
セルロースアシレート基材における熱可塑性樹脂との密着性の観点や、湿度や熱による界面剥離、脱落などの観点から、膨張率特性の近い有機粒子を用いるほうが好ましい。本発明では、透光性粒子は略球状の樹脂粒子であることが特に好ましい。
本発明においては、セルロースアシレート性基材に柔軟性を与え、寸法安定性を向上させ、耐湿性を向上させるために可塑剤を用いてもよい。
これらの好ましい可塑剤は、25℃においてTPP(融点約50℃)以外は液体であり、沸点も250℃以上である。
セルロースアシレート基材には、フィルム自身の耐光性向上、或いは偏光板、液晶表示装置の液晶化合物等の画像表示部材の劣化防止のために、更に紫外線吸収剤(紫外線防止剤)を添加することが好ましい。
セルロースアシレート基材を形成する組成物(ドープ)には、各調製工程において用途に応じた他の種々の添加剤(例えば、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン等)、光学異方性コントロール剤、剥離剤、帯電防止剤、赤外吸収剤等)を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。すなわち、その融点や沸点において特に限定されるものではない。更にまた、赤外吸収剤としては例えば特開平2001−194522号公報に記載のものが使用できる。
セルロースアシレート基材を形成する材料を溶解する有機溶媒について説明する。有機溶媒としては、従来公知の有機溶媒が挙げられ、例えば溶解度パラメーターで17〜22の範囲ものが好ましい。溶解度パラメーターは、例えばJ.BRa−cndrup、E.H等の「PolymerHandbook(4th.edition)」、VII/671〜VII/714に記載の内容のものを表す。低級脂肪族炭化水素の塩化物、低級脂肪族アルコール、炭素原子数3から12までのケトン、炭素原子数3〜12のエステル、炭素原子数3〜12のエーテル、炭素原子数5〜8の脂肪族炭化水素類、炭素数6〜12の芳香族炭化水素類、フルオロアルコール類(例えば、特開平8−143709号公報 段落番号[0020]、同11−60807号公報 段落番号[0037]等に記載の化合物)等が挙げられる。
溶媒は1種でも2種以上用いてもよい
セルロースアシレート基材を形成する材料の溶液(ドープ)の調製について、その溶解方法は、上記のように特に限定されるものではなく、室温溶解法、冷却溶解法又は高温溶解方法により実施され、更にはこれらの組合せで実施される。これらに関しては、例えば特開平5−163301号、特開昭61−106628号、特開昭58−127737号、特開平9−95544号、特開平10−95854号、特開平10−45950号、特開2000−53784号、特開平11−322946号、特開平11−322947号、特開平2−276830号、特開2000−273239号、特開平11−71463号、特開平04−259511号、特開2000−273184号、特開平11−323017号、特開平11−302388号などの各公報にセルロースアシレート溶液の調製法が記載されている。これらのセルロースアシレートの有機溶媒への溶解方法は、本発明においても、その範囲内であればこれらの技術を適宜適用できるものである。これらの詳細、特に非塩素系溶媒系については、前記の公技番号2001−1745号の22〜25頁に詳細に記載されている方法で実施される。更にセルロースアシレートのドープ溶液は、溶液濃縮,濾過が通常実施され、同様に前記の公技番号2001−1745号の25頁に詳細に記載されている。なお、高温度で溶解する場合は、使用する有機溶媒の沸点以上の場合がほとんどであり、その場合は加圧状態で用いられる。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、セルロースアシレート基材の凹凸面上に、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を有する。
高屈折率層は、下記(A)〜(D)を含む組成物(高屈折率層形成用組成物)から形成された、膜厚が10μm以下で、かつ屈折率の異なる透光性樹脂粒子を含有しない層である。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
本発明の高屈折率層形成用組成物には、塗工時の乾燥性、更なるレベリング性向上、素材の溶解性等を考慮し、炭酸ジメチル以外の有機溶剤を、密着性、塗工時のレベリング性が低下しない範囲で使用できる。
炭酸ジメチル以外の有機溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤などが挙げられる。例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,3,5−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール、フェネトール、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ペンチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−プチロラクトン、2−メトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸メチル、2−エトキシ酢酸エチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシエタノール、2−プロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、1,2−ジアセトキシアセトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、2−オクタノン、2−ペンタノン、2−ヘキサノン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのなかでも好ましくは、炭酸ジメチルと沸点が異なり、乾燥速度の制御ができるという観点から、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、透明基材の膨潤性を損なわないという観点から特にメチルエチルケトン、シクロヘキサノン又はNメチルー2−ピロリドンが挙げられる。
次に、本発明の高屈折率層形成用組成物に含有される(b)1分子中に3つ以上の不飽和二重結合を有した化合物について説明する。
1分子中に3つ以上の不飽和二重結合を有した化合物はバインダー及び硬化剤として機能することができ、塗膜の強度を向上させることが可能となる。
1分子中の不飽和二重結合の数は、3〜20であることが好ましく、3〜10であることがより好ましく、3〜6であることが更に好ましい。
水素結合性の置換基としては、少なくとも1つの−OH基又は−NH基を含有する基であるのが好ましく、例えば、ヒドロキシル基(−OH)、カルボキシル基(−COOH)、カルバモイル基(−CONHR)、スルファモイル基(−SONHR)、ウレイド基(−NHCONHR)、アミノ基(−NHR)、ウレタン基(−NHCOOR)、アミド基(−NHCOR)がより好ましい。ただし、Rは水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基又はヘテロ環基を表すが、好ましくは、水素原子を表す。Rはより好ましくは、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、スルファモイル基又はウレイド基であり、更に好ましくはアミノ基、ヒドロキシル基である。そしてヒドロキシル基のうち、少なくとも1つはフェノール性水酸基であることが更にまた好ましい。
ここで質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定されるポリスチレン換算質量平均分子量である。
非含フッ素多官能モノマーについては、特開2009−98658号公報の段落[0114]〜[0122]に記載されており、本発明においても同様である。
高屈折率層形成用組成物に含有される(B)光重合開始剤について説明する。
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤の具体例、及び好ましい態様、市販品などは、特開2009−098658号公報の段落[0133]〜[0151]に記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
高屈折率層形成用組成物に含まれる(C)無機酸化物粒子について説明する。
高屈折率を有する金属酸化物微粒子の例には、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも1つの酸化物からなる粒径30nm以下の、好ましくは15nm以下の微粒子を含有することが好ましい。高屈折率を有する金属酸化物微粒子としてはAl、Zr、Zn、Ti、InおよびSnから選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物微粒子が好ましく、具体例としては、ZrO2、TiO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITO等が挙げられる。これらの中でも、特にZrO2が好ましく用いられる。
高屈折率の金属酸化微粒子の添加量は、高屈折率層形成用組成物中の全質量の10〜90質量%であることが好ましく、20〜80質量%であると更に好ましい。
高屈折率層形成用組成物に含まれる(D)レベリング剤について説明する。
レベリング剤としては、フッ素含有のポリマーが好ましく用いられる。例えば、特許4474114号に記載されているフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、レベリング剤として、本発明の高屈折率層形成用組成物に好ましく用いることができる。また特許4474114号の組成比違いとして、フルオロ脂肪族基含有の重合単位の比率が50〜70%の範囲のフルオロ脂肪族基含有ポリマーをレベリング剤として用いることもできる。
本発明では、凹凸を持つセルロースアシレート支持体上に高屈折率層を形成するが、高屈折率層の厚みとしては、前記支持体の凹凸を平滑にするのに必要な最低限の厚みで形成することが必要である。
高屈折率層形成用組成物には、高屈折率層に帯電防止性を付与する目的で導電性化合物を含有してもよい。特に、高屈折率層形成用組成物にレベリング剤を用いる場合、親水性を有する導電性化合物を用いることにより、該レベリング剤の表面偏在性を向上させることができ、面状ムラ防止、耐擦傷性を更に向上させることができる。導電性化合物に親水性を持たせるためには、親水性基を導電性化合物に導入してもよく、親水性基としては、高い導電性を発現させ、かつ比較的安価である観点から、カチオン性基を有することが好ましく、中でも4級アンモニウム塩基を有することがより好ましい。
ハロゲン原子は、塩素原子、臭素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。アルキル基は、炭素数1〜4の分岐又は直鎖のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基がより好ましい。アルキレン基は、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基がより好ましく、エチレン基が特に好ましい。アリーレン基は、炭素数6〜15のアリーレン基が好ましく、フェニレン、ジフェニレン、フェニルメチレン基、フェニルジメチレン基、ナフチレン基がより好ましく、フェニルメチレン基が特に好ましい、これらの基は置換基を有していてもよい。アルケニレン基は、炭素数2〜10のアルキレン基が好ましく、アリーレンアルキレン基は、炭素数6〜12のアリーレンアルキレン基が好ましい、これらの基は置換基を有していてもよい。各基に置換してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。
Yは、好ましくは水素原子である。
Jは、好ましくはフェニルメチレン基である。
Qは、好ましくは群Aから選ばれる下記一般式(VI)であり、R2、R2’及びR2’’は各々メチル基である。
X−は、ハロゲンイオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオンなどが挙げられ、好ましくはハロゲンイオンであり、より好ましくは塩素イオンである。p及びqは、好ましくは0又は1であり、より好ましくはp=0、q=1である。
X−は、ハロゲンイオン、スルホン酸アニオン、カルボン酸アニオンなどが挙げられ、好ましくはハロゲンイオンであり、より好ましくは塩素イオンである。
Eは、好ましくはEは単結合、アルキレン基、アリーレン基、アルケニレン基、アリーレンアルキレン基を表す。Z1、Z2が、−N=C−基とともに形成する5員又は6員環としては、ジアゾニアビシクロオクタン環等を例示することができる。
好ましくはポリ(パラフェニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(パラフェニレンビニレン)、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)が挙げられ、より好ましくはポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール又はこれらの誘導体、更に好ましくはポリチオフェン及びその誘導体の少なくともいずれかが挙げられる。
一般に、電子伝導性化合物は水を主成分とする溶媒に溶解することから、化合物としては親水性を有するが、このような電子伝導性化合物を有機溶剤に可溶化するには、電子伝導性化合物を含む組成物中に、有機溶剤との親和性を上げる化合物(例えば可溶化補助剤等)や有機溶剤中での分散剤等を添加する、あるいは疎水化処理したポリアニオンドーパントを用いることにより、有機溶剤に可溶化することができる。これらの方法により本発明で示される有機溶剤へも溶解可能となるが、化合物としての親水性は残っており、本発明の方法を適用すれば導電性化合物の偏在が可能である。
本発明における高屈折率層の屈折率は、反射防止性能を得ることと、透過率を高くするための光学設計から、1.55〜1.75であり、1.60〜1.70が好ましく、1.63〜1.67がより好ましい。
高屈折率層の膜厚は、フィルムに充分な耐久性、耐衝撃性を付与する観点から、10μm以下であり、8μm〜1μmが好ましく、5μm〜1.5μmがより好ましく、4μm〜2μmが更に好ましい。
また、高屈折率層の強度は、鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。更に、JIS K5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。
また、セルロースアシレート基材の厚みをTbμm、高屈折率層の厚みをthcμmとすると、thc/Tb=0.0125〜0.5の範囲であることが好ましく、0.05〜0.25の範囲であることが更に好ましい。thc/Tb=0.0125以上であれば、鉛筆硬度試験でH以上を確保し易く、thc/Tb=0.25以下であれば、カールおよび脆性が良化し易く、モノマー選択の幅が広がるため好ましい。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、前記高屈折率層上に直接又は他の層を介して屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層を有する。
低屈折率層は、下記(a)〜(c)を含む組成物(低屈折率層形成用組成物)から形成された、膜厚が120nm以下の層である。
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
低屈折率層形成用組成物は、(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマーを含む。
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマーは、硬化剤として機能することができる。
非含フッ素多官能モノマーについては、特開2009−98658号公報の段落[0114]〜[0122]に記載されており、本発明においても同様である。
低屈折率層形成用組成物は、(b)分子量が200以上の光重合開始剤を含む。
(b)分子量が200以上の光重合開始剤を含むことで、薄層塗布組成物の乾燥工程における揮散性が抑えられるという点で好ましい。
光重合開始剤の分子量は、250以上が好ましく、300以上がより好ましい。
(b)分子量が200以上の光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。光重合開始剤については、特開2008−134585号公報の段落[0141]〜[0159]にも記載されており、本発明においても同様に好適に用いることができる。
低屈折率層形成用組成物は、(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子を含む。
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子を含むことで、低屈折率化を図ることができ、反射防止性能の向上ができるため好ましい。
中空シリカ粒子の好ましい製造方法を以下に記載する。第1段階として、後処理で除去可能なコア粒子形成、第2段階としてシェル層形成、第3段階としてコア粒子の溶解、必要に応じて第4段階として追加シェル相の形成である。具体的には中空粒子の製造は、例えば特開2001−233611号公報に記載されている中空シリカ微粒子の製造方法に準じて行うことができる。
シェル厚を厚くすることで粒子表面の吸着サイトを減少させ、吸着水量を低減することが可能であり、好ましい。更に導電性の成分でシェルを形成すると導電性も付与することができて好ましい。特に好ましくは、コア粒子としてシリカ系の中空の粒子を用い、シェルとして、ZnO2、Y2O3、Sb2O5、ATO、ITO、SnO2を用いる組み合わせである。被覆粒子については特開2008−242314の段落番号[0033]〜[0040]に記載されており、本発明においても好適に用いることができる。
中空シリカ粒子は常法によりシランカップリング剤等により表面処理して用いることができる。
特に、低屈折率層形成用バインダーへの分散性を改良するために、中空シリカ粒子の表面はオルガノシラン化合物の加水分解物及び/又はその部分縮合物により処理がされているのが好ましく、処理の際に、酸触媒及び金属キレート化合物のいずれか、あるいは両者が使用されることが更に好ましい。
中空シリカ粒子の表面の処理方法については、特開2008−242314号公報の段落番号[0046]〜[0076]に記載されており、該文献に記載されたオルガノシラン化合物、シロキサン化合物、表面処理の溶媒、表面処理の触媒、金属キレート化合物などは本発明においても好適に用いることができる。
低屈折率層には、更に(d)含フッ素ポリマーを含むことが好ましい。
(d)含フッ素ポリマーとしては、重合性不飽和基を有する含フッ素重合体であることが好ましい。
含フッ素ビニルモノマーとしてはフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等)、(メタ)アクリル酸の部分又は完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(商品名、大阪有機化学製)やR−2020(商品名、ダイキン製)等)、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。これらの含フッ素ビニルモノマーの組成比を上げれば屈折率を下げることができるが、皮膜強度は低下する。本発明では共重合体のフッ素含率が20〜60質量%となるように含フッ素ビニルモノマーを導入することが好ましく、より好ましくは25〜55質量%の場合であり、特に好ましくは30〜50質量%の場合である。
(B1):カルボキシル基やヒドロキシ基、アミノ基、スルホ基等を有するモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、マレイン酸、クロトン酸等)の重合によって得られる構成単位、 (C1):分子内に上記(A1)、(B1)の官能基と反応する基とそれとは別に架橋性官能基を有する化合物を、上記(A1)、(B1)の構成単位と反応させて得られる構成単位、(例えばヒドロキシル基に対してアクリル酸クロリドを作用させる等の手法で合成できる構成単位)が挙げられる。
・水酸基を含有してなる架橋性官能基含有共重合体に、(メタ)アクリル酸クロリドを反応させてエステル化する方法
・水酸基を含有してなる架橋性官能基含有共重合体に、イソシアネート基を含有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させてウレタン化する方法・エポキシ基を含有してなる架橋性官能基含有共重合体に、(メタ)アクリル酸を反応させてエステル化する方法
・カルボキシル基を含有してなる架橋性官能基含有共重合体に、エポキシ基を含有する含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させてエステル化する方法
また、重合性不飽和基を有する含フッ素共重合体として、平均分子量の異なるポリマーを併用することで塗膜面状の改良や耐傷性の改良を行うこともできる。
この場合、低屈折率層は、屈折率が1.20〜1.40であることが好ましい。1.23〜1.37であることが好ましく、1.26〜1.34が更に好ましい。上記範囲内とすることで反射率を抑え、膜強度を維持することができ、好ましい。低屈折率層の形成方法も化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、低屈折率層用組成物を用いてオールウェット塗布による方法を用いることが生産性とコストの両面から好ましい。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは、更に中屈折率層を有していてもよい。
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整される。中屈折率層の屈折率は、1.55〜1.65であることが好ましく、1.58〜1.63であることが更に好ましい。
中屈折率層の形成方法は化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、オールウェット塗布による方法が好ましい。
ここで、高屈折率層とは、高屈折率層成分が含まれている部分全体を指し、基材とは、高屈折率層成分を含まない部分を示すこととする。
本発明の光拡散性反射防止フィルムでは、基材成分と高屈折率層成分が混在した領域が存在している。このように各成分が混じり合うことにより、セルロースアシレート基材と高屈折率層密着性が向上する。セルロースアシレート基材成分と高屈折率層成分が混在した領域の厚さは、高屈折率層全体の厚さに対して5%以上99%以下であることが好ましく、15%以上98%以下であることが更に好ましく、30%以上95%以下であることがもっとも好ましい。混在した領域が5%未満であるとセルロースアシレート基材と高屈折率層との密着性が不十分になり、また100%であると高屈折率層の最表面にセルロースアシレート基材成分が露出するため、反射防止層との密着性を阻害する。
また、混在した領域は、フィルムをミクロトームで切削し、断面を飛行時間型二次イオン質量分析装置(TOF−SIMS)で分析した時に、セルロースアシレート基材成分と高屈折率層成分が共に検出される部分として測定することができ、この領域の膜厚も同様にTOF−SIMSの断面情報から測定することができる。
レベリング剤が高屈折率層と反射防止層との界面に存在しないとは、上記の方法で検出したフッ素原子の量を炭素原子の量で除した値(F/C)が、0.02以下であることを指し、これにより高屈折率層と反射防止層との結合が強化され、耐擦傷性を向上させることができる。
本発明の光拡散性反射防止フィルムは以下の方法で形成することができるが、この方法に制限されない。
少なくともセルロースアシレートと透光性粒子とを含む第1のドープ、及び少なくともセルロースアシレートを含む第2のドープを、該第1のドープが前記高屈折率層を塗工する側となるように、支持体に同時または逐次流延し、剥離後乾燥させ、前記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、前記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が10μm以下で、かつ屈折率の異なる透光性樹脂粒子を含有しない、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、前記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
少なくともセルロースアシレートを含むドープを支持体に流延し、剥離後乾燥させ、一方の表面にエンボス加工することにより、前記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、前記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が10μm以下で、かつ屈折率の異なる透光性樹脂粒子を含有しない、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、前記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
光拡散性反射防止フィルムを偏光膜の表面保護フィルム(偏光板用保護フィルム)として用いる場合、低屈折率層を有する側とは反対側のセルロースアシレート基材の表面、すなわち偏光膜と貼り合わせる側の表面を親水化する、所謂ケン化処理を行うことで、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光膜との接着性を改良することができる。
偏光子の2枚の保護フィルムのうち、光拡散性反射防止以外のフィルムが、光学異方層を含んでなる光学補償層を有する光学補償フィルムであることも好ましい。光学補償フィルム(位相差フィルム)は、液晶表示画面の視野角特性を改良することができる。
光学補償フィルムとしては、公知のものを用いることができるが、視野角を広げるという点では、特開2001−100042号公報に記載されている光学補償フィルムが好ましい。
本発明の光拡散性反射防止フィルムの帯電防止層は、このようなケン化処理によってアルカリ水溶液に晒されても、帯電防止性能が良好に保たれる。
次に、本発明の偏光板について説明する。
本発明の偏光板は、偏光膜と該偏光膜の両面を保護する2枚の保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が本発明の光拡散性反射防止又は反射防止フィルムであることを特徴とする。
本発明の画像表示装置は、本発明の光拡散性反射防止フィルム又は偏光板を有するものであり、ディスプレイの最表面に有することが好ましい。
本発明の光拡散性反射防止フィルム及び偏光板は液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置に好適に用いることができる。
特に、液晶表示装置等の画像表示装置に有利に用いることができ、透過型/半透過型液晶表示装置において、液晶セルの視認側の最表層に用いることが特に好ましい。
一般的に、液晶表示装置は、液晶セル及びその両側に配置された2枚の偏光板を有し、液晶セルは、2枚の電極基板の間に液晶を担持している。更に、光学異方性層が、液晶セルと一方の偏光板との間に一枚配置されるか、又は液晶セルと双方の偏光板との間に2枚配置されることもある。
液晶セルは、TNモード、VAモード、OCBモード、IPSモード又はECBモードであることが好ましく、モバイル用途を考慮すると、セル透過率が高く、バックライト消費電力を抑えることができるため、TNモードであることが、もしくは視野角が広く、様々な方向から視認し易いことから、IPSモードであることが特に好ましい。
表1に示したドープ処方にて、各ドープを作製し、基層ドープと表層ドープを、表2に示した構成になるように同時に流延し、セルロースアシレート基材1〜5を作製した。
セルロースアシレート基材1〜5は、特開2010−256888号公報の図3に記載された流延装置を使い、表層1用のドープが鏡面仕上げし−10℃に冷却したドラム側になるように流延し、溶剤を揮発させながら冷却でゲル化させ、ウェブを剥ぎ取った。100℃の熱風にて残留溶剤量が10質量%になるまで乾燥し、その後140℃の熱風にて10分間乾燥させた。セルロースアシレート基材の屈折率はいずれも1.48だった。
各セルロースアシレート基材の表層2側の最大高さRt、算術平均粗さRa_b、平均山谷間隔Sm_b、平均傾斜角θa_c、及び内部ヘイズについて表2に示した。
セルローストリアセテート:アセチル置換度2.86、粘度平均重合度310
セルロースアセテートブチレート:CAB531−1、ブチリル置換度50質量%、数平均分子量40,000、イーストマンケミカル社製
紫外線吸収剤:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(TINUVIN326/TINUVIN32の20/80質量%の混合物、それぞれチバ・ジャパン(株)製)
R972:一次粒径約16nm、AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製
S431:平均粒径約2.5μm、サイリシア431、富士シリシア化学(株)製
SKK−80M:架橋ポリメチルメタクリレート真球状粒子、平均粒径8μm、積水化
成品工業(株)製
XX−192:架橋ポリブチルメタクリレート真球状粒子、平均粒径2μm、積水化成品工業(株)製
また、粒子の屈折率は、屈折率の異なる2種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中に粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで測定した。
エンボシングカレンダー機(由利ロール(株)製)に、下記内容のエンボス版(H−1)を装着し、線圧500kgf/cm、プレ加熱温度90℃、およびエンボスロール温度160℃の条件にて、表2のセルロースアシレート基材1の表層1側の片面にプレス操作を行い、エンボス基材1−Eを作製した。なお、バックアップロール常温、搬送速度1m/分の条件で行った。
熱硬化処理した直径20cm、幅12cmのS45C材芯金ロールをケロシン加工液中に平均粒径1.5μmのグラファイト粒子を3g/L添加し、三菱電機社製型彫放電加工機EA8型を用いて、厚み0.5mmの銅電極にてマイナスのコンデンサー放電加工し、算術平均粗さ(Ra)0.3μm、平均凹凸周期(Sm)25μmの表面凹凸とした。次に、研磨材をもちいて研磨して表3−1の形状となるように研磨調整してエンボス版(H−1)を得た。
熱硬化処理した直径20cm、幅12cmのS45C材芯金ロールをケロシン加工液中に平均粒径1.5μmのグラファイト粒子を3g/L添加し、三菱電機社製型彫放電加工機EA8型を用いて、厚み0.5mmの銅電極にてマイナスのコンデンサー放電加工し、算術平均粗さ(Ra)0.3μm、平均凹凸周期(Sm)25μmの表面凹凸とした。次に、研磨材をもちいて研磨する際の回転方向と幅方向の速度が変わるように調整し、表3−1の形状となるように研磨調整してエンボス版(H−2)を得た。
下記に示す通りに、各層形成用の塗布液を調製し、各層を形成して、光拡散性反射防止フィルムフィルム試料1〜23を作製した。
下記組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層用塗布液A−1(固形分濃度50質量%)とした。
酢酸メチル 50質量部
MEK(メチルエチルケトン) 50質量部
モノマー(1):PET−30 42.5質量部
モノマー(2):DPHA 42.5質量部
二酸化チタン粒子含有ハードコート剤:TYT80−01 10.0質量部
光重合開始剤イルガキュア184 4.95質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマーSP−13 0.05質量部
DPHA:「KAYARA−CD DPHA」、日本化薬(株)製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物。質量平均分子量は570で、1分子中の平均不飽和二重結合の数は5.5
A−TMMT:「NKエステル A−TMMT」、新中村化学工業(株)製、テトラアクリレート。質量平均分子量は352で、1分子中の不飽和二重結合の数は4
A−DPH:「NKエステル A−DPH」、新中村化学工業(株)製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。質量平均分子量は578で、1分子中の不飽和二重結合の数は6
KZ6666:「オプスター KZ6666」、JSR(株)製、酸化ジルコニウム超微粒子含有ハードコート剤(酸化ジルコニウム平均粒子径15nm、3官能以上のアクリレートモノマー含有)
Z7404:「デソライト Z7404」、JSR(株)製、酸化ジルコニウム超微粒子含有ハードコート剤(酸化ジルコニウム平均粒子径15nm、3官能以上のアクリレートモノマー含有)
IRG184:光重合開始剤、イルガキュア184(BASFジャパン(株)製)
IRG907:光重合開始剤、イルガキュア907(BASFジャパン(株)製)
MX150:総研化学製、粒径1.5μm、屈折率1.49、ポリメチルメタクリレート系ビーズ
MX300:綜研化学製、粒径3.0μm、屈折率1.49、ポリメチルメタクリレート系ビーズ
IPA:イソプロピルアルコール
ポリスチレンスルホン酸(分子量約10万)の2質量%の水溶液1000mlに、8.0gの3,4−エチレンジオキシチオフェンを加え20℃で混合した。この混合液に、酸化触媒液100ml(15質量%の過硫酸アンモニウムと4.0質量%の硫酸第二鉄を含む)を添加した後に、20℃で3時間攪拌して反応させた。
得られた反応液に1000mlのイオン交換水を添加した後に、限外ろ過法を用いて約1000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、得られた溶液に100mlの硫酸水溶液(10質量%)と1000mlのイオン交換水とを加え、限外ろ過法を用いて約1000mlの溶液を除去した。得られた液に1000mlのイオン交換水を加えた後、限外ろ過法を用いて約1000mlの液を除去した。この操作を5回繰り返した。これにより約1.1質量%のPEDOT・PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)・ポリスチレンスルホン酸)の水溶液を得た。固形分濃度をイオン交換水で調整して、1.0質量%の水溶液とし、導電性ポリマーの溶液(A)を調製した。この溶液(A)は水溶液であり、水の比誘電率は80である。
調製例1−1で調製したPEDOT・PSSの水溶液(A)の200mlにアセトンを200ml加えた後、限外ろ過により水及びアセトンを210ml除去した。この操作を1度繰り返し、固形分濃度をアセトンで調整し、1.0質量%の水/アセトン溶液を調製した。この溶液200mlにトリオクチルアミン2.0gを溶解したアセトンを500ml加えた後、スターラーにより3時間攪拌した。限外ろ過により水及びアセトンを510ml除去した。固形分濃度をアセトンで調製し、1.0質量%のアセトン溶液とし、導電性ポリマー溶液(B)を調製した。この溶液の含水率は2質量%であり、この溶剤の比誘電率は22.7であった。
調製例1−2で調製したPEDOT・PSSの溶液(B)の200mlにメチルエチルケトンを300ml加え混合し、室温で減圧下で濃縮し、総量が200mlになるまで濃縮した。固形分をメチルエチルケトンで調整し、1.0質量%のメチルエチルケトン溶液とし、導電性ポリマー溶液(C)(分散液(C))を調製した。この溶液の含水率は0.05質量%であり、アセトン残率は1質量%以下であった。この溶剤の比誘電率は15.5であった。この溶液に含まれる固形分中導電性ポリマーの含有率は50質量%である。
SP−13:下記構造のフルオロ脂肪族基含有ポリマー(MEK溶媒に固形分濃度40質量%で溶解しているものを用いた。)下記構造式中、「60」と「40」は質量比を表す。
(パーフルオロオレフィン共重合体(1)の合成)
中空シリカ粒子微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、日揮触媒化成(株)製CS60−IPA、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20質量%、シリカ粒子の屈折率1.31)500質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン30質量部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.51質量部加え混合した後に、イオン交換水9質量部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8質量部を添加し、分散液を得た。その後、シリカの含率がほぼ一定になるようにシクロヘキサノンを添加しながら、圧力30Torrで減圧蒸留による溶媒置換を行い、最後に濃度調整により固形分濃度18.2質量%の分散液Aを得た。得られた分散液AのIPA残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ0.5質量%以下であった。
パーフルオロオレフィン共重合体(1)の3.0質量部、DPHA 18.0質量部、反応性シリコーン(X22−164C、信越化学(株)製)2.5質量部、イルガキュア127(BASF・ジャパン(株)製、分子量334)1.5質量部、中空シリカ粒子分散液A137.4質量部をメチルエチルケトンに添加して1000質量部とし、攪拌の後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液B−1を調製した。
パーフルオロオレフィン共重合体(1)の18.0質量部、トリアクリロイルヘプタデカフルオロノネニルペンタエリスリトール(下記構造式)3.0質量部(LINC3A、共栄社化学製(ペンタエリスリトールテトラアクリレートを35質量%含む))、反応性シリコーン(X22−164C、信越化学(株)製)2.5質量部、イルガキュア127(BASF・ジャパン(株)製)1.5質量部、中空シリカ粒子分散液A137.4質量部をメチルエチルケトンに添加して1000質量部とし、攪拌の後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液B−2を調製した。
表2のセルロースアシレート基材1−Eの表層1上に、前記高屈折率層用塗布液A−1を特開2003−211052号公報の図1に記載されたスロットダイコーターを用いて塗布した。100℃で乾燥した後、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度200mW/cm2、照射量100mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ5μmの高屈折率層A−1を形成した。
高屈折率層A−1の上に、低屈折率層用塗布液B−1を特開2003−211052号公報の図1に記載されたスロットダイコーターを用いて塗布し、厚さ94nmの低屈折率層を形成し、光拡散性反射防止フィルム試料No.1を作製した。低屈折率層の乾燥条件は90℃、30秒とし、紫外線硬化条件は酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度300mW/cm2、照射量300mJ/cm2の照射量とした。
各高屈折率層の測定結果は表4に記載した。低屈折率層B−1の屈折率は1.40、低屈折率層B−2の屈折率は1.36であった。
以下の方法により光拡散性反射防止フィルムの諸特性の評価を行った。結果を表5に示す。
JIS−B0601(2001)に準じて、小坂研究所(株)製、サーフコーダー MODEL SE−3500を用いて凹凸の算術平均粗さRa_c、平均間隔Sm_c、平均傾斜角θa_cを測定した。結果は表5に記載した。
更に、該セルロースアシレート基材の表層2側のRt、Ra_b、Sm_b、θa_bを測定した。結果は表2に記載した。
[1]JIS−K7136に準じて、得られた光拡散フィルムの全ヘイズ値(H)を測定する:日本電色工業(株)製ヘーズメーターNDH5000を用いた。
[2]光拡散フィルムの表面及び裏面に顕微鏡用イマージョンオイル(ニコン(株)製イマージョンオイルTYPE A、屈折率n=1.515)を数滴添加し、厚さ1mmのガラス板(ミクロスライドガラス品番S9111、MATSUNAMI製)を2枚用いて裏表より挟んで、完全に2枚のガラス板と得られた光拡散性反射防止フィルムを密着し、表面ヘイズを除去した状態でヘイズを測定し、別途測定したガラス板2枚の間にシリコーンオイルのみを挟みこんで測定したヘイズを引いた値をフィルムの内部ヘイズ(Hin)として算出した。
[3]上記[1]で測定した全ヘイズ(H)から上記[2]で算出した内部ヘイズ(Hin)を引いた値をフィルムの表面ヘイズ(Hout)として算出した。
ミクロトームにて光拡散フィルムの断面を粒子の中心を通るように切削し試料を作製し、オスミウム酸蒸気にて1日染色したのち、走査型電子顕微鏡にて硬化性樹脂層の膜厚を観察した。
分光光度計V−550(日本分光(株)製)にアダプターARV−474を装着して、380〜780nmの波長領域において、入射角5°における積分球反射率を測定し、450〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価した。
各試料について、25℃、60%RH条件下に試料を2時間置いた後に同条件下で表面抵抗値(SR)を円電極法で測定した。表面抵抗値の常用対数(logSR)で示す。
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。光拡散性反射防止フィルム(フィルム1)〜(フィルム23)それぞれにアルカリ鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、各光拡散性反射防止フィルムの凹凸形状を制御した高屈折率層側とは反対側の表面(B面)側が偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。また、市販のセルローストリアセテートフィルム「フジタックTD60UL」{富士フイルム(株)製}をポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の、光拡散性反射防止フィルムを貼った側とは反対側に貼り付けた。このようにして光拡散フィルム付き偏光板(偏光板1)〜(偏光板23)を作製した。
9.7型タブレットPC iPad“MC705J/A”{Apple(株)製}(264ppi)を分解し、視認側の偏光板を剥がし、代わりに偏光板(偏光板1)〜(偏光板23)を、光拡散性反射防止フィルムが最表面となるように粘着剤を介して、視認側に貼り付け、液晶表示装置を作製した。
暗室条件下にて、パネルの画像を黒表示、白表示及び中間調表示にそれぞれ切り替え、各状態での正面での色味に対し、左右45°からの色味の評価を行った。B以上のレベルを合格と判定した。
A:色味変化が気にならない。
B:わずかに色味が変化するが、実用上問題ない。
C:色味が変化し、気になる。
液晶表示装置のバックライトを点灯して白表示した際の画面のギラツキの様子を評価した。B以上のレベルを合格と判定した。
A:ギラツキが気にならない。
B:わずかにギラツキが発生するが、実用上問題ない。
C:ギラツキが強く発生し、気になる。
一般的に窓際の一般家庭環境下(約2000Lx)にてパネルを黒表示にて駆動させて漆黒感を目視にて確認した。
目視の際の判定基準は、黒の程度が非常に良好な場合をA、黒の程度が良好な場合をB、若干白っぽくなっているものの実用上問題はない場合をC、白化が発生している場合をDとし、C以上を合格とした。
輝度計(MINOLTA製、SPECTRORA−CDIOMETER CS1000A)を液晶表示装置から150cm離し、液晶表示装置の中心部を真正面から観察する状態に設置した。暗室条件下にて、パネルの画像を黒表示及び白表示にそれぞれ切り替え、黒表示状態での輝度、白表示状態での輝度をそれぞれ黒輝度・白輝度とし測定を行った。その値を基にコントラスト(白輝度/黒輝度)を算出した。
偏光板21を用いたときのコントラストを100%としてコントラストが、98%〜100%をA、95%以上98%未満をB、90%以上95%未満をC、90%未満をDとした。
またセルロースアシレート基材3−2として、基材3の表層2の粒子添加量を半分にした以外は、基材3と同様に作製したものを用いてフィルム試料No.3を作製したが、表5に示すように良好な視認性能を示した。
更にセルロースアシレート基材4−2として基材4と同様に表層1にA、基層にB、表層2にCを用いて、特開2010−256888号公報の図4に記載された流延装置を使い、表層1用のドープが鏡面仕上げした18℃のバンド側になるように流延し、基材4と同様の乾燥を行ったものを用いてフィルム試料No.10を作製したが、表5に示すように良好な視認性能を示した。
前記試料No.2に以下の処理を行った。1.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液を調製し、55℃に保温した。0.01mol/lの希硫酸水溶液を調製し、35℃に保温した。作製した光拡散性反射防止フィルムを前記の水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬した後、水に浸漬し水酸化ナトリウム水溶液を十分に洗い流した。次いで、前記の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
このようにして、鹸化処理済みの光拡散性反射防止フィルムを作製した。
1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬したあと中和、水洗した、60μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD60U、富士フイルム(株)製)と、鹸化処理済みの光拡散性反射防止フィルムを、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光子の両面に接着、保護して偏光板を作製した。
(円偏光板の作製)
偏光板試料の低屈折率層と反対側の面にλ/4板を粘着剤で貼り合せ円偏光板を作製し、有機ELディスプレイの表面に低屈折率層が外側になるように該円偏光板を粘着剤で貼り付けた。傷つきや面状ムラがなく、良好な表示性能が得られた。
1 セルロースアシレート基材A
2 高屈折率層
3 低屈折率層
4 透光性粒子
5 無機酸化物粒子
6 中空シリカ粒子
7 表層
8 基層
9 凸部
10 平坦部
101 光拡散性反射防止フィルム
11 セルロースアシレート基材B
Claims (14)
- 少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層と、屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層とをこの順に有する光拡散性反射防止フィルムであって、
前記高屈折率層が、下記(A)〜(D)を含む組成物から形成されたマトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の層であり、
前記低屈折率層が、下記(a)〜(c)を含む組成物から形成された、膜厚が120nm以下の層であり、
該光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、
積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルム。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。 - 前記セルロースアシレート基材が、少なくとも1層の表層と基層とを含み、該表層に透光性粒子を含有する、請求項1に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記セルロースアシレート基材の内部ヘイズが0.5%以下である請求項2に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記セルロースアシレート基材の表層に含有する透光性粒子の屈折率が1.47〜1.49である請求項2又は3に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記セルロースアシレート基材の凹凸が面内の水平方向と垂直方向とで異なる形状を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記(C)無機酸化物粒子が、ZrO2粒子である請求項1〜5のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記高屈折率層に、更に(E)導電性化合物を含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記(E)導電性化合物が4級アンモニウム塩基を有する化合物である請求項7に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 前記低屈折率層に更に(d)含フッ素ポリマーを含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム。
- 少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に高屈折率層と低屈折率層とをこの順に有し、該セルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルムの製造方法であって、
少なくともセルロースアシレートと透光性粒子とを含む第1のドープ、及び少なくともセルロースアシレートを含む第2のドープを、該第1のドープが前記高屈折率層を塗工する側となるように、支持体に同時または逐次流延し、剥離後乾燥させ、下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、下記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、マトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、下記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。 - 少なくとも一方の表面の形状が下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材と、該セルロースアシレート基材の下記式(1)〜(4)を満たす表面側に高屈折率層と低屈折率層とをこの順に有し、該セルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の形状が下記式(5)〜(7)を満たし、積分反射率(入射角5°における波長450〜650nmの光の平均反射率)が2.2%以下で、かつ表面ヘイズが0.5%以下である、光拡散性反射防止フィルムの製造方法であって、
少なくともセルロースアシレートを含むドープを支持体に流延し、剥離後乾燥させ、一方の表面にエンボス加工することにより、下記式(1)〜(4)を満たす凹凸を有するセルロースアシレート基材を作製する工程、
該セルロースアシレート基材の凹凸面に、下記(A)〜(D)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、マトリックスを含むとともに、前記マトリックスの屈折率と屈折率差が0.01以上の屈折率を有する透光性樹脂粒子を含有しない、膜厚が10μm以下の、屈折率が1.55〜1.75の高屈折率層を形成する工程、
該高屈折率層上に、下記(a)〜(c)を含む組成物を塗工し、乾燥し、硬化して、膜厚が120nm以下で、かつ屈折率が1.20〜1.40の低屈折率層組成物を形成する工程、を有する光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
(A)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(B)光重合開始剤
(C)平均粒子径が5〜30nmの範囲である無機酸化物粒子
(D)レベリング剤
(a)1分子中に3官能以上の(メタ)アクリロイル基を含有する多官能モノマー
(b)分子量が200以上の光重合開始剤
(c)平均粒子径が40〜100nmの範囲である中空シリカ粒子
0.1μm≦Rt≦9μm ・・・式(1)
0.11μm<Ra_b<1.1μm ・・・式(2)
5μm≦Sm_b≦65μm ・・・式(3)
17.5°<θa_b<29.5° ・・・式(4)
0.001μm<Ra_c<0.01μm ・・・式(5)
100μm≦Sm_c≦500μm ・・・式(6)
0°<θa_c<0.3° ・・・式(7)
ここで、Rt、Ra_b、Sm_b、及びθa_bは、JIS−B0601(2001)に基づく、セルロースアシレート基材の最大高さ、算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。
Ra_c、Sm_c、及びθa_cは、JIS−B0601(2001)に基づく、光拡散性反射防止フィルムのセルロースアシレート基材に対して低屈折率層を有する側の表面の算術平均粗さ、平均山谷間隔、及び平均傾斜角を表す。 - 高屈折率層を形成するための組成物を塗工する工程において、少なくとも2種の高屈折率層形成用組成物を同時に塗工し、凹凸を有するセルロースアシレート基材側の高屈折率層形成用組成物が、前記(C)無機酸化物粒子を含む、請求項10又は11に記載の光拡散性反射防止フィルムの製造方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルムを有する偏光板。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の光拡散性反射防止フィルム、又は請求項13に記載の偏光板を有する画像表示装置。
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