JP7151710B2

JP7151710B2 - 表示装置用の前面板

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Publication number: JP7151710B2
Application number: JP2019530904A
Authority: JP
Inventors: 和彦御手洗; 保森本; 泰永西川
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2022-10-12
Anticipated expiration: 2038-05-24
Also published as: EP3657476A4; JPWO2019017072A1; EP3657476A1; CN110870000A; WO2019017072A1; US20200142105A1

Description

本発明は、液晶ディスプレイなどの表示装置用の前面板に関する。

液晶ディスプレイなどの表示装置の前面には、表示装置の保護を目的として、前面板が設置されている。

しかしながら、前面板を介して表示装置からの表示像を視認しようとした際に、しばしば、周囲の景色の映り込みが生じる場合がある。特に、車載用の表示装置では、そのような映り込みは、運転に支障をきたす可能性があり、できる限り抑制する必要がある。

そこで、このような映り込みを抑制するため、最近では、表面に凹凸を設けた前面板、いわゆるアンチグレア処理された前面板が提案されている。

前述の理由から、最近の表示装置用の前面板には、アンチグレア処理が施工される場合が多い。

しかしながら、一般にアンチグレア（すなわち映り込み防止）の効果と、表示像の鮮明性とは、トレードオフの関係にある。従って、前面板にアンチグレア処理を施工した場合、表示装置から前面板を介して表示される表示像が不鮮明になってしまう傾向にある。このため、これまでの前面板においては、アンチグレア（すなわち映り込み防止）の効果をあまり高めることができないという問題があった。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を有する表示装置用の前面板を提供することを目的とする。

本発明では、表示装置用の前面板であって、
第１および第２の表面を有する透明な支持体と、
前記支持体の前記第１の表面の側に設置された低反射層と、
前記支持体の前記第２の表面の側に設置されたアンチグレア層と、
を有し、
前記アンチグレア層は、樹脂マトリクス中に、平均直径が１μｍ～１０μｍの粒子が分散されて構成される、前面板が提供される。

当該前面板は、前記低反射層が表示装置の側となるように、表示装置の前方に設置される。

本発明では、本発明では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を有する表示装置用の前面板を提供することができる。

前面板のクラリティ（Ｃｌａｒｉｔｙ）Ｔを評価する際に使用される測定装置の一例を模式的に示した図である。前面板のディフュージョン（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）Ｒを評価する際に使用される測定装置の一例を模式的に示した図である。従来の前面板におけるクラリティ（Ｃｌａｒｉｔｙ）Ｔとディフュージョン（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）Ｒの間の関係を模式的に示したグラフである。本発明の一実施形態による前面板の断面を模式的に示した図である。本発明の別の実施形態による前面板の断面を模式的に示した図である。本発明のさらに別の実施形態による前面板の断面を模式的に示した図である。本発明の一実施形態による前面板の製造方法の一例のフローを模式的に示した図である。各サンプルにおいて得られたクラリティ（Ｃｌａｒｉｔｙ）Ｔとディフュージョン（Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）Ｒの関係を示したグラフである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

（クラリティＴおよびディフュージョンＲ）
まず、本発明の一実施形態による前面板の特徴をより明確に理解するため、クラリティＴおよびディフュージョンＲという指標について説明する。

クラリティＴは、表示装置から前面板を透過して表示される表示像の鮮明性に関する指標であり、クラリティＴが大きいほど、表示像の鮮明性が高いことを表す。なお、クラリティＴの最小値は０であり、最大値は１である。

これに対して、ディフュージョンＲは、周囲の景色の前面板への映り込みを抑制する度合い、すなわちアンチグレアの効果に関する指標であり、ディフュージョンＲが大きいほど、アンチグレアの効果が高く、映り込みが抑制されることを表す。なお、ディフュージョンＲの最小値は０であり、最大値は１である。

（クラリティＴの評価方法）
図１を参照して、クラリティＴの評価方法について説明する。

図１には、クラリティＴを測定する際に使用される、測定装置の一例を模式的に示す。

図１に示すように、測定装置１０は、光源２５および検出器２７を有し、測定装置１０内に、被測定試料（すなわち前面板）５０が配置される。被測定試料５０は、第１の表面５２および第２の表面５４を有する。光源２５は、被測定試料５０に向かって、第１の光３２を放射する。検出器２７は、被測定試料５０から出射される透過光３４を受光し、その輝度を検出する。

被測定試料５０は、第２の表面５４が光源２５の側となり、第１の表面５２が検出器２７の側となるように配置される。

なお、被測定試料５０の一方の表面がアンチグレア処理されている場合、このアンチグレア処理されている表面が、被測定試料５０の第１の表面５２となる。すなわち、この場合、被測定試料５０は、アンチグレア処理されている表面が検出器２７の側となるようにして、測定装置１０内に配置される。

測定の際には、光源２５から被測定試料５０に向かって、第１の光３２が照射される。第１の光３２は、被測定試料５０の第２の表面５４の法線（および第１の表面５２の法線）と略平行な方向に照射される。以降、この角度θを０゜の方向と規定する。なお、実際の測定には誤差が含まれるため、角度θは、より正確には、０゜±０．５゜の範囲を含む。

次に、検出器２７を用いて、被測定試料５０の第１の表面５２から、角度θ＝０゜で透過される透過光３４（以下、「０゜透過光」ともいう）の輝度を測定する。

次に、検出器２７が透過光３４を受光する角度θを、－９０゜～＋９０゜の範囲で変化させ、同様の操作を実施する。ここで、マイナス（－）の符号は、角度θが第１の表面５２の法線に対して反時計回りに傾斜していることを表し、プラス（＋）の符号は、角度θが第１の表面５２の法線に対して時計回りに傾斜していることを表す。

これにより、検出器２７を用いて、被測定試料５０を透過して、角度θ＝－９０゜～＋９０゜の範囲で、第１の表面５２から出射される透過光（以下、「全透過光」とも称する）の輝度が測定される。

次に、以下の式（１）から、クラリティＴを算定する：

クラリティＴ＝
（０゜透過光の輝度）／（全透過光の輝度）式（１）

このような測定で得られるクラリティＴは、観察者の目視による像の鮮明性の判断結果と相関し、人の視感に近い挙動を示すことが確認されている。例えば、クラリティＴが大きな（１に近い）値を示す前面板は、良好な鮮明性を有し、逆にクラリティＴが小さな（０に近い）値を示す前面板は、鮮明性が劣る。従って、このクラリティＴは、前面板から視認される表示像の鮮明さを判断する際の定量的指標として、使用することができる。

なお、このようなクラリティＴの評価は、市販のゴニオメータ（変角光度計）を使用することにより、容易に行うことができる。

（ディフュージョンＲの評価方法）
次に、図２を参照して、ディフュージョンＲの評価方法について説明する。

図２には、ディフュージョンＲを測定する際に使用される測定装置の一例を模式的に示す。

図２に示すように、測定装置６０は、光源６５および検出器６７を有し、測定装置６０内に、被測定試料（すなわち前面板）５０が配置される。被測定試料５０は、第１の表面５２および第２の表面５４を有する。光源６５は、被測定試料５０に向かって、第２の光７２を放射する。検出器６７は、被測定試料５０から、所定の角度（φ_２と称する）で反射される反射光７４を受光し、その輝度を検出する。

なお、被測定試料５０は、第１の表面５２が光源６５および検出器６７の側となるように配置される。従って、検出器６７が検出する光は、第１の表面５２で反射された反射光７４である。また、被測定試料５０の一方の表面がアンチグレア処理されている場合、このアンチグレア処理されている表面が、被測定試料５０の第１の表面５２となる。すなわち、この場合、被測定試料５０は、アンチグレア処理されている表面が光源６５および検出器６７の側となるようにして、測定装置６０内に配置される。

測定の際には、測定装置６０の光源６５から被測定試料５０に向かって、第２の光７２が照射される。第２の光７２は、被測定試料５０の法線Ｌに対して、４５゜傾斜した角度φ_１で照射される。なお、本願では、測定装置２０の誤差を考慮して、４５゜±０．５゜の範囲を、角度４５゜と定義する。すなわち、φ_１＝４５゜とは、４５゜±０．５゜を表す。

第２の光７２は、被測定試料５０の第１の表面５２で反射される。この反射光７４のうち、４５゜正反射光を検出器６７で受光し、その輝度を測定して、「４５゜正反射光の輝度」とする。

次に、第１の表面５２で反射され、検出器６７で受光される反射光７４の角度φ_２を、０°～＋９０°の範囲で変化させ、同様の操作を実施する。この際に、被測定試料５０の第１の表面５２で反射して、第１の表面５２から出射される反射光７４の輝度分布を検出器６７で測定して合計し、「全反射光の輝度」とする。

得られた４５゜正反射光の輝度および全反射光の輝度から、以下の式（２）を用いて、ディフュージョンＲを算定する：

ディフュージョンＲ＝
（全反射光の輝度－４５゜正反射光の輝度）／（全反射光の輝度）式（２）

このディフュージョンＲは、後述するように、観察者の目視によるアンチグレアの効果の判断結果と相関し、人の視感に近い挙動を示すことが確認されている。例えば、ディフュージョンＲが大きな値（１に近い値）を示す前面板は、アンチグレアの効果が高く、逆にディフュージョンＲが小さな値（０に近い値）を示す前面板は、アンチグレアの効果が劣る傾向にある。従って、このディフュージョンは、前面板の映り込み抑制の度合いを判断する際の定量的指標として、使用することができる。

なお、このような測定は、市販のゴニオメータ（変角光度計）を使用することにより、容易に実施することができる。

ここで、前述のように、前面板にアンチグレア処理を施工した場合、前面板を介して表示される表示像が不鮮明になってしまう傾向にある。このため、これまでの前面板においては、アンチグレア（すなわち映り込み防止）の効果をあまり高めることができないという問題がある。

図３には、従来の各種前面板におけるクラリティＴとディフュージョンＲの間の関係を模式的に表したグラフを示す。

図３から、従来の前面板におけるクラリティＴとディフュージョンＲの関係は、右肩下がりの円弧状の曲線Ｍ１で表されることがわかる。例えば、従来の前面板において、クラリティＴ＝０．８程度の鮮明性を確保するためには、ディフュージョンＲを最大でも０．６程度に抑制する必要がある。本来であれば、ディフュージョンＲは、できるだけ１に近いことが望ましいが、その場合、クラリティＴが１から大きく低下してしまい、表示像の鮮明性が損なわれてしまうからである。

このように、従来の前面板においては、クラリティＴとディフュージョンＲの関係は、曲線Ｍ１上の領域またはそれよりも下側の領域（以下、これらの領域を合わせて「従来領域」と称する）から選定される必要があった。

これに対して、本発明の一実施形態による前面板では、後述するように、クラリティＴとディフュージョンＲの間の関係を、曲線Ｍ１よりも右上の領域（以下、係る領域を「改善領域」と称する）に移動させることができる。

従って、本発明の一実施形態による前面板では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を有する前面板を提供することができる。

（本発明の一実施形態による前面板）
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態による前面板の一構成例について説明する。

図４には、本発明の一実施形態による前面板（以下、「第１の前面板」と称する）１００の断面を模式的に示す。

図４に示すように、第１の前面板１００は、第１の側１０２および第２の側１０４を有する。また第１の前面板１００は、支持体１１０と、低反射層１２０と、アンチグレア層１３０とを有する。

支持体１１０は、第１の表面１１２および第２の表面１１４を有する。低反射層１２０は、支持体１１０の第１の表面１１２の側に設置され、アンチグレア層１３０は、支持体１１０の第２の表面１１４の側に設置される。従って、低反射層１２０は、第１の前面板１００の第１の側１０２に対応し、アンチグレア層１３０は、第１の前面板１００の第２の側１０４に対応する。

低反射層１２０は、第１の前面板１００の第１の側１０２から入射される光の反射を抑制する役割を有する。なお、本願において、「低反射」とは、可視光反射率が１％以下であることを意味する。従って、低反射層１２０は、可視光の反射率を１％以下に抑制できる層を表す。

アンチグレア層１３０は、第１の前面板１００を第２の側１０４から視認した際に、周囲の景色の映り込みを抑制する役割を有する。

アンチグレア層１３０は、樹脂で構成されたマトリクス１３２と、該マトリクス中に分散された粒子１３４とを有する。粒子１３４は、略球形であり、例えば、１μｍ～１０μｍの範囲の平均直径を有する。

なお、本願において、アンチグレア層に含まれる粒子の平均直径は、以下の方法で測定される：
（ｉ）まず、光学顕微鏡（Ｌ３００Ｎ；ニコン社製）を用いて、透過＋微分干渉条件で、被観察物（アンチグレア層）の表面画像を、１００倍の倍率で撮影する
（ｉｉ）撮影された画像をカラー反転させ、画像処理ソフトウェア（ＷｉｎＲＯＯＦ；三谷商事株式会社製）の「円形図形分離」機能を用いて、画像に含まれる円形の粒子を抽出する
（ｉｉｉ）抽出された全ての粒子の直径を「円形図形計測」で測定する
（ｉｖ）測定された全ての直径を平均することにより、粒子の「平均直径」が求められる。

このように構成される第１の前面板１００は、従来に比べて有意に高いクラリティＴおよびディフュージョンＲを有する。すなわち、第１の前面板１００では、クラリティＴとディフュージョンＲの関係を、前述の図３に示したグラフの曲線Ｍ１よりも右上の領域、すなわち改善領域にシフトさせることができる。

従って、第１の前面板１００では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を得ることができる。第１の前面板１００は、第１の前面板１００の低反射層が表示装置の側となるように、表示装置の前方に設置される。

なお、現時点では、第１の前面板１００において、クラリティＴとディフュージョンＲの関係が改善領域にシフトとする理由については十分に把握されていない。

例えば、第１の前面板１００には、第１の側１０２に低反射層１２０が設けられており、この低反射層１２０が、前面板の特性向上に寄与している可能性が考えられる。しかしながら、従来の、表面に凹凸を設けたアンチグレア処理された前面板において、アンチグレア処理されていない側に、単に低反射層を設けても、第１の前面板１００において認められるような、ディフュージョンＲの向上効果はほとんど生じない。

現時点では、第１の前面板１００において、マトリクス１３２中に粒子１３４が分散されたアンチグレア層１３０と、低反射層１２０との相乗効果により、光学特性に何らかの変化が生じ、前述のような改善領域へのシフト挙動が生じるものと推察される。

（本発明の別の実施形態による前面板）
次に、図５を参照して、本発明の別の実施形態による前面板の一構成例について説明する。

図５には、本発明の別の実施形態による前面板（以下、「第２の前面板」と称する）２００の断面を模式的に示す。

図５に示すように、第２の前面板２００は、第１の側２０２および第２の側２０４を有する。また、第２の前面板２００は、支持体２１０と、低反射層２２０と、アンチグレア層２３０と、第２の低反射層２４０とを有する。

支持体２１０は、第１の表面２１２および第２の表面２１４を有する。低反射層２２０は、支持体２１０の第１の表面２１２の側に設置され、アンチグレア層２３０は、支持体２１０の第２の表面２１４の側に設置される。また、アンチグレア層２３０の支持体２１０とは反対の側には、第２の低反射層２４０が設置される。

従って、低反射層２２０は、第２の前面板２００の第１の側２０２に対応し、第２の低反射層２４０は、第２の前面板２００の第２の側２０４に対応する。

アンチグレア層２３０は、樹脂のマトリクス２３２に、粒子２３４が分散されて構成される。

なお、支持体２１０、低反射層２２０、およびアンチグレア層２３０の構成および役割は、前述の第１の前面板１００の場合と同様である。従って、ここではこれ以上説明しない。

一方、第２の低反射層２４０は、第２の前面板２００において、第２の側２０４における反射を抑制するために適用される。

また、第２の前面板２００を表示装置の前方に設置した場合、表示装置全体としての美感が向上するという効果もある。

すなわち、一般に、黒色の周囲枠を有する表示装置の前面に、前面板を設置すると、しばしば、中央部分と枠部分との間で、色の差が目立つようになり、黒色の枠の見栄えが悪くなる場合がある。しかしながら、第２の低反射層２４０を有する第２の前面板２００を表示装置の前方に設置した場合、中央部分と枠部分との間における色の差が目立たなくなり、美感の低下を抑制することが可能になる。

さらに、前面板に第２の低反射層２４０を設けた場合、表示像のコントラストが向上し、表示像の視認性が高くなるという効果が得られる。

第２の前面板２００においても、第１の前面板１００と同様、クラリティＴとディフュージョンＲの関係を、前述の図３に示したグラフの曲線Ｍ１よりも右上の領域、すなわち改善領域にシフトさせることができる。

従って、第２の前面板２００では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を得ることができる。

なお、第２の前面板２００は、第２の前面板２００の低反射層が表示装置の側となるように、表示装置の前方に設置される。

（本発明のさらに別の実施形態による前面板）
次に、図６を参照して、本発明のさらに別の実施形態による前面板の一構成例について説明する。

図６には、本発明のさらに別の実施形態による前面板（以下、「第３の前面板」と称する）３００の断面を模式的に示す。

図６に示すように、第３の前面板３００は、第１の側３０２および第２の側３０４を有する。また、第３の前面板３００は、支持体３１０と、低反射層３２０と、アンチグレア層３３０と、第２の低反射層３４０とを有する。ただし、第２の低反射層３４０は、省略されても良い。

支持体３１０は、第１の表面３１２および第２の表面３１４を有する。低反射層３２０は、支持体３１０の第１の表面３１２の側に設置され、アンチグレア層３３０は、支持体３１０の第２の表面３１４の側に設置される。存在する場合、第２の低反射層３４０は、アンチグレア層３３０の支持体３１０とは反対の側に設置される。

従って、低反射層３２０は、第３の前面板３００の第１の側３０２に対応する。また、低反射層３２０が存在する場合、該第２の低反射層３４０は、第３の前面板３００の第２の側３０４に対応する。

アンチグレア層３３０は、樹脂のマトリクス３３２に、粒子３３４が分散されて構成される。

なお、支持体３１０、低反射層３２０、アンチグレア層３３０、および存在する場合、第２の低反射層３４０の構成および役割は、前述の第２の前面板２００の場合と同様である。従って、ここではこれ以上説明しない。

さらに、第３の前面板３００は、支持体３１０の第２の表面３１４上に、ルーバー機能を有する層（以下、「ルーバー層」と称する）３５０を有する。従って、アンチグレア層３３０は、ルーバー層３５０の上に設置される。

ここで、ルーバー層３５０とは、一方の面から入射された光が反対側の面から出射される際に、出射方向に角度依存性を付与することができる層を意味する。より具体的には、ルーバー層３５０は、法線方向に近い角度で入射された光の透過性を高め、それ以外の角度で入射された光を遮蔽させる機能を有する。

従って、第３の前面板３００内にルーバー層３５０が存在する場合、表示装置側から第３の前面板３００に入射される光が、ランダムな方向に漏洩することを有意に抑制することが可能となる。

なお、典型的な液晶表示装置は、バックライトと、液晶パネルと、両者の間のルーバー層とを備える。このうちルーバー層は、耐熱性があまりなく、バックライトの光量を上げ過ぎると、ルーバー層が熱で劣化してしまうという問題がある。このため、通常の場合、バックライトは、光量をある程度抑制した状態で使用される。

しかしながら、前述のような構成を有する第３の前面板３００を、そのような液晶表示装置用の前面板として使用した場合、液晶表示装置内部のルーバー層を省略することが可能となる。従って、そのような液晶表示装置では、バックライトの光量を有意に高めることが可能となり、より視認性の高い画像を出力することが可能となる。

第３の前面板３００においても、第１の前面板１００および第２の前面板２００と同様、クラリティＴとディフュージョンＲの関係を、前述の図３に示したグラフの曲線Ｍ１よりも右上の領域、すなわち改善領域にシフトさせることができる。

従って、第３の前面板３００では、これまでに得られなかったような、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果を得ることができる。

なお、第３の前面板３００は、第２の前面板３００の低反射層が表示装置の側となるように、表示装置の前方に設置される。

（本発明の一実施形態による前面板を構成する各部材の特徴）
次に、本発明の一実施形態による前面板を構成するそれぞれの部材の特徴について、より詳しく説明する。なお、ここでは、一例として、図６に示した第３の前面板３００を例に、各部材について説明する。従って、各部材を表す際には、図６に示した参照符号を使用する。ただし、以下の記載が、本発明の一実施形態によるその他の前面板、例えば第１の前面板１００および第２の前面板２００の構成部材にも適用できることは、当業者には明らかである。

（支持体３１０／ルーバー層３５０）
支持体３１０は、「透明」な部材である限り、特に限られない。支持体３１０は、例えば、ガラス、樹脂、またはプラスチックなどで構成されても良い。また、支持体３１０は、着色されていても良い。

なお、本願において、「透明」とは、可視光透過率が５０％以上であることを意味する。

支持体３１０の厚さは、例えば、０．２ｍｍ～１ｍｍの範囲である。

また、第３の前面板３００が車載表示装置用の前面板として使用される場合、第３の前面板３００の第１の表面３１２および／または第２の表面３１４、あるいは低反射層３２０の表面（３０２側）には、例えば、スピードメータなどの運転情報を表示する画像が印刷されていても良い。

なお、本願において、「画像」とは、図形、写真およびパターンなどの図柄の他、文字およびマークなどを含む広い概念であることに留意する必要がある。

ルーバー層３５０は、支持体３１０の第２の表面３１４に、光学フィルムを貼付することにより構成されても良い。そのような光学フィルムは、例えば、マイクロピラーを有する樹脂で構成されても良い。

（低反射層３２０）
低反射層３２０は、可視光反射率が１％以下となるように構成される。

また、低反射層３２０は、１％以下の視感反射率を有する。視感反射率は、０．５％以下であることが好ましい。

低反射層３２０は、例えば、屈折率の異なる２種類の膜を交互に積層させた多層膜で構成される。

この場合、低屈折率の膜として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化ケイ素系合金、およびフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）などが使用され、高屈折率の膜として、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、および酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）などが使用されても良い。

低反射層３２０の厚さは、例えば、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲であり、２００ｎｍ～３００ｎｍの範囲であることが好ましい。

（アンチグレア層３３０）
アンチグレア層３３０は、前述のように、マトリクス３３２と、該マトリクス３３２中に分散された粒子３３４とで構成される。

マトリクス３３２は、樹脂で構成される。樹脂の種類としては、これに限られるものではないが、例えば、ウレタン含有アクリル系樹脂などが挙げられる。

一方、粒子３３４は、略球形であることが好ましく、この場合、平均直径は、例えば、１μｍ～１０μｍの範囲である。平均直径は、２μｍ～５μｍの範囲であることが好ましい。

粒子３３４の材質は、これに限られるものではないが、例えば、シリカまたはマイカのような鉱物であっても良い。あるいは、粒子３３４は、マトリクス３３２とは異なるアクリル系樹脂、または例えばウレタン系樹脂で構成されても良い。

マトリクス３３２に含まれる粒子３３４の割合は、第３の前面板３００に要求される光学特性に基づいて選定される。例えば、第３の前面板３００のヘイズ（ＨＡＺＥ）を低く抑えたい場合は、低い粒子含有量が選定され、第３の前面板３００のヘイズを高めたい場合は、高い粒子含有量が選定される。

従って、マトリクス３３２に対する粒子３３４の重量割合（粒子：マトリクス）は、任意に変更できる。

アンチグレア層３３０の厚さは、粒子の寸法によっても変化するが、例えば、１μｍ～１０μｍの範囲であり、２μｍ～５μｍの範囲であることが好ましい。

（第２の低反射層３４０）
第２の低反射層３４０は、低反射層３２０と同様の構成および／または材料を有しても良い。

第２の低反射層３４０の厚さは、例えば、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲である。

（第３の前面板３００）
第３の前面板３００は、例えば、表示装置用の前面板として適用することができる。そのような表示装置は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等であっても良い。また、表示装置は、例えば、スマートフォンのような携帯機器、パーソナルコンピュータおよびテレビジョンシステムなどの画像表示装置、ならびに車載用のカーナビションシステム等であっても良い。

（本発明の一実施形態による前面板の製造方法）
次に、図７を参照して、本発明の一実施形態による前面板の製造方法の一例について、説明する。なお、ここでは、一例として、図４に示した第１の前面板１００を例に、その製造方法を説明する。

図７には、本発明の一実施形態による前面板の製造方法（以下、「第１の製造方法」と称する）のフローを模式的に示す。

図７に示すように、第１の製造方法は、
（１）支持体を準備する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）支持体の一方の表面（第１の表面）に、低反射層を設置する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）支持板の反対側の表面（第２の表面）に、アンチグレア層を設置する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。

なお、工程Ｓ１２０と工程Ｓ１３０は、逆の順番で実施されても良い。

以下、各工程について説明する。

（工程Ｓ１１０）
まず、第１および第２の表面を有する支持体が準備される。

支持体は、前述のように、ガラス、樹脂、またはプラスチック等で構成される。これらの材料は、着色されていても良い。

支持体の厚さは、例えば、０．２ｍｍ～１ｍｍの範囲である。

必要な場合、支持体の第１および／または第２の表面には、各種画像が印刷されても良い。

（工程Ｓ１２０）
次に、支持板の第１の表面に、低反射層が設置される。前述のように、低反射層は、多層膜で構成されても良い。

低反射層は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、物理気相成膜（ＰＶＤ）法、または化学気相成膜（ＣＶＤ）法などの乾式成膜技術を用いて、支持板の第１の表面に成膜されても良い。

低反射層の厚さは、例えば、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲である。

（工程Ｓ１３０）
次に、支持板の第２の表面に、アンチグレア層が設置される。前述のように、アンチグレア層は、樹脂マトリクスと、該樹脂マトリクス内に分散された粒子とで構成される。

アンチグレア層の設置方法は、特に限られない。アンチグレア層は、例えば、湿式法で設置されても良い。そのような湿式法としては、例えば、マトリクス用樹脂と粒子とを含むスラリーを調製し、このスラリーを支持板の第２の表面にスプレー塗布する方法、および手動でまたはコータを用いて、支持板の第２の表面にスラリーをコーティングする方法などが挙げられる。

また、マトリクス用樹脂が紫外線硬化性樹脂または熱硬化性樹脂の場合、紫外線照射または加熱により、設置されたスラリーを硬化させることにより、アンチグレア層を形成することができる。

アンチグレア層の厚さは、１μｍ～１０μｍの範囲である。

以上のような工程により、第１の前面板１００を製造することができる。

なお、上記記載では、第１の前面板１００を例に、その製造方法について説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態による前面板、例えば第２の前面板２００および第３の前面板３００においても、同様の製造方法が適用できることは、当業者には明らかである。

次に、本発明の実施例について説明する。なお、以下の説明において、例１～例８および例３１～例３３は、実施例である。また、例１１～例１８および例２１～例２４は、比較例である。

（例１）
以下の方法で、前述の図４に示したような構成を有する前面板を作製した。

支持体には、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネート製の基板（カーボグラスポリッシュグレー；ＡＧＣポリカーボネート社製）を使用した。この基板の可視光透過率は、６５％である。

この基板の一方の表面（第２の表面とする）に、以下の方法により、アンチグレア層を形成した。

まず、シリカ微粒子（平均粒径２μｍ）を含むアクリル系樹脂（以下「マット剤」と称する）と、微粒子を含まないアクリル系溶媒樹脂（以下「クリア剤」と称する）とを、６５：３５の重量比で混合し、混合液を調製した。さらに、この混合液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、固形分濃度を１５％に希釈した。

次に、バーコータを用いて、得られた塗工液を基板の第２の表面のみに塗工した。次に、この基板を、８０℃の温風乾燥炉に入れ、２０分間保持し、塗工液を乾燥させた。その後、紫外線露光機を用いて、塗工液の硬化処理を行った。

これにより、基板の第２の表面に、アンチグレア層が形成された。

なお、同様の方法により、ガラス板の表面にアンチグレア層を形成し、その厚さを測定した。その結果、アンチグレア層の厚さは、２～３μｍ程度であった。従って、例１において、基板に形成されたアンチグレア層の厚さは、２～３μｍ程度であると予想される。

次に、以下の方法により、基板の第２の表面とは反対の表面（第１の表面）に、低反射層を形成した。

低反射層は、メタルモード式スパッタリング法を用いて成膜した。

スパッタリング装置は、回転式の円筒ドラム状ホルダと、該ホルダの周囲に配置された酸化源とを備える。酸化源は、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）により、マイクロ波プラズマを形成することができる。

成膜の際には、ホルダに基板が設置され、ホルダの周囲に、金属ターゲットが配置される。

成膜の際には、減圧下、ホルダを高速回転させた状態で、電圧が印加された金属ターゲットにアルゴンガスが供給され、電圧が印加された酸化源に酸素ガスが供給される。アルゴンガスにより、金属ターゲットから金属原子が放出され、これが基板に堆積される。基板は、ホルダにより回転されているため、成膜された金属原子は、酸化源と対向した際に、該酸化源から供給される酸素プラズマにより、瞬時に酸化される。

使用したスパッタリング装置では、このような挙動が繰り返され、基板上にターゲット金属の酸化物の薄膜を成膜することができる。

例１では、低反射層は、第１の層～第４の層の４層構造とし、基板に近い側から、酸化チタン（ＴｉＯ_２：第１の層）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２：第２の層）、酸化チタン（ＴｉＯ_２：第３の層）、および酸化ケイ素（ＳｉＯ_２：第４の層）の順とした。

まず、以下の条件で、第１の層を成膜した：
ターゲット；金属チタン
ターゲットへのアルゴンガス供給量；３０００ｓｃｃｍ
ターゲットへの供給電力；１０ｋＷ
酸化源への酸素ガス供給量；４００ｓｃｃｍ
酸化源への供給電力；１０５０ｋＷ。

次に、以下の条件で、第２の層を成膜した：
ターゲット；金属ケイ素
ターゲットへのアルゴンガス供給量；３０００ｓｃｃｍ
ターゲットへの供給電力；１０ｋＷ
酸化源への酸素ガス供給量；７５０ｓｃｃｍ
酸化源への供給電力；１０５０ｋＷ。

次に、第３の層を成膜した。成膜条件は、第１の層の場合と同様とした。

次に、第４の層を成膜した。成膜条件は、第２の層の場合と同様とした。

これにより、厚さ１２ｎｍの第１の層と、厚さ３３ｎｍの第２の層と、厚さ１１１ｎｍの第３の層と、厚さ９１ｎｍの第４の層とからなる低反射層が成膜された。

以上の方法により、前面板（以下、「サンプル１」と称する）が製造された。

（例２）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例２では、アンチグレア層の形成のため、マット剤とクリア剤との混合比を、重量比で７０：３０として、混合液を調製した。その他の条件は、例１の場合と同様である。

これにより、前面板（以下、「サンプル２」と称する）が製造された。

（例３）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例３では、アンチグレア層の形成のため、マット剤とクリア剤との混合比を、重量比で７５：２５として、混合液を調製した。その他の条件は、例１の場合と同様である。

これにより、前面板（以下、「サンプル３」と称する）が製造された。

（例４）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例４では、アンチグレア層の形成のため、マット剤とクリア剤との混合比を、重量比で５：９５として、混合液を調製した。その他の条件は、例１の場合と同様である。

これにより、前面板（以下、「サンプル４」と称する）が製造された。

（例５）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例５では、アンチグレア層の形成のため、マット剤とクリア剤との混合比を、重量比で１５：８５として、混合液を調製した。その他の条件は、例１の場合と同様である。

これにより、前面板（以下、「サンプル５」と称する）が製造された。

（例６）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例６では、アンチグレア層の形成のため、マット剤とクリア剤との混合比を、重量比で３０：７０として、混合液を調製した。その他の条件は、例１の場合と同様である。

これにより、前面板（以下、「サンプル６」と称する）が製造された。

（例７）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例７では、アンチグレア層は、以下の方法で形成した。

まず、樹脂微粒子（平均粒径２．４μｍ）を含むアクリル系樹脂（以下「第２マット剤」と称する）と、樹脂微粒子を含まないアクリル系溶媒樹脂（以下「第２クリア剤」と称する）とを、６０：４０の重量比で混合し、混合液を調製した。さらに、この混合液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えた。

次に、バーコータを用いて、得られた塗工液を基板の第２の表面にのみ塗工した。膜厚は、２～３μｍとした。

次に、この基板を、８０℃の温風乾燥炉に入れ、２０分間保持し、塗工液を乾燥させた。その後、紫外線露光機を用いて、塗工液の硬化処理を行った。これにより、基板の第２の表面に、アンチグレア層が形成された。

以上の方法により、前面板（以下、「サンプル７」と称する）が製造された。

（例８）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例8では、アンチグレア層は、以下の方法で形成した。

まず、樹脂微粒子（平均粒径８．３６μｍ）を含むアクリル系樹脂（以下「第２マット剤」と称する）と、樹脂微粒子を含まないアクリル系溶媒樹脂（以下「第２クリア剤」と称する）とを、７．５：９２．５の重量比で混合し、混合液を調製した。さらに、この混合液に、プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えた。

以上の方法により、前面板（以下、「サンプル８」と称する）が製造された。

（例１１）
例１と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１１では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１１」と称する）が製造された。

（例１２）
例２と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１２では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１２」と称する）が製造された。

（例１３）
例３と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１３では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１３」と称する）が製造された。

（例１４）
例４と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１４では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１４」と称する）が製造された。

（例１５）
例５と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１５では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１５」と称する）が製造された。

（例１６）
例６と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１６では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１６」と称する）が製造された。

（例１７）
例７と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１７では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１７」と称する）が製造された。

（例１８）
例８と同様の方法により、前面板を製造した。ただし、この例１８では、基板の第２の表面に、低反射層を形成しなかった。

これにより、前面板（以下、「サンプル１８」と称する）が製造された。

（例２１）
市販のアクリル製の支持体を準備した。この支持体の一方の表面は、型押成形法により、アンチグレア処理されている。この支持体を、サンプル２１と称する。

（例２２）
例２１と同じ、市販のアクリル製の支持体を、もう一つ準備した。この支持体の一方の表面は、型押成形法により、アンチグレア処理されている。この支持体を、サンプル２２と称する。

（例２３）
前述のサンプル２１のアンチグレア処理されていない表面に、低反射層を形成した。低反射層は、前述の例１に記載の方法で成膜した。

これにより、前面板（以下、「サンプル２３」と称する）が製造された。

（例２４）
前述のサンプル２２のアンチグレア処理されていない表面に、低反射層を形成した。低反射層は、前述の例１に記載の方法で成膜した。

これにより、前面板（以下、「サンプル２４」と称する）が製造された。

以下の表１には、各サンプルの構成を整理して示した。

（評価１）
各サンプルを用いて、前述の方法で、クラリティＴおよびディフュージョンＲの評価を実施した。

前述の表１には、各サンプルにおいて得られたクラリティＴおよびディフュージョンＲの値をまとめて示した。

図８には、各サンプルにおいて得られたクラリティＴとディフュージョンＲの関係を示したグラフを示す。図８において、横軸は、クラリティＴであり、縦軸は、ディフュージョンＲである。グラフ内の丸数字は、サンプルの番号を表している。なお、図８には、参考のため、前述の図３に示した曲線Ｍ１も描かれている。

この図８から、サンプル１１～１７では、クラリティＴとディフュージョンＲの関係（以下、「Ｔ－Ｒプロット」と称する）は、前述の曲線Ｍ１上またはその近傍にあり、すなわち「従来領域」に含まれることがわかる。これに対して、サンプル１～７では、Ｔ－Ｒプロットは、いずれも曲線Ｍ１から右上の領域、すなわち改善領域に位置することがわかる。

このように、サンプル１～サンプル７では、良好な表示像に対する鮮明性、および／または良好な映り込み防止効果が得られることが示された。

ここで、サンプル１とサンプル１１は、低反射層の有無の点で違いはあるものの、その他の構成については対応している。サンプル２とサンプル１２、サンプル３とサンプル１３、…さらには、サンプル７とサンプル１７についても同様である。

これらのサンプルの測定結果の比較から、アンチグレア層を有する前面板に、単に低反射層を設けることにより、Ｔ－Ｒプロットを改善領域にシフトさせることができるとも考えられる。

しかしながら、図８から、Ｔ－Ｒプロットが従来領域に位置するサンプル２１に低反射層を形成して構成したサンプル２３では、Ｔ－Ｒプロットは、依然として従来領域に留まっていることがわかる。Ｔ－Ｒプロッが従来領域に位置するサンプル２２に低反射層を形成して構成したサンプル２４においても同様である。

このことから、従来のアクリル製の前面板に、単に低反射層を設けただけでは、Ｔ－Ｒプロットは、改善領域にシフトしないと言える。すなわち、前面板において、アンチグレア層と低反射層とを好適に組み合わせることによって初めて、Ｔ－Ｒプロットの従来領域から改善領域へのシフトが発現すると考えられる。

（例３１）
前述のサンプル４において、アンチグレア層の上に、第２の低反射層を形成した。

第２の低反射層は、第１の低反射層と同じ構成とし、第１の低反射層と同様の方法により形成した。

これにより、前面板（以下、「サンプル３１」と称する）が製造された。

（例３２）
前述のサンプル５において、アンチグレア層の上に、第２の低反射層を形成した。

これにより、前面板（以下、「サンプル３２」と称する）が製造された。

（例３３）
前述のサンプル６において、アンチグレア層の上に、第２の低反射層を形成した。

これにより、前面板（以下、「サンプル３３」と称する）が製造された。

（評価２）
サンプル３１～サンプル３３を用いて、以下の評価試験を実施した。

（ヘイズ測定）
ヘイズメータを用いて、サンプル３１～サンプル３３のヘイズを測定した。

（コントラスト比の評価）
以下の方法で、各サンプルのコントラスト比（ＣＯＮＴＲＡＳＴＲＡＴＩＯ）の評価を行った。

液晶表示装置の上に、第１の低反射層が液晶表示装置と対面するようにして、サンプルを設置した。

次に、液晶表示装置をオンにし、液晶表示装置から表面照度２３０ルクスで、白色の画像を表示させた。この状態で、サンプルの第２の低反射層側における輝度（以下、「輝度１」と称する）を測定した。次に、液晶表示装置から表面照度２３０ルクスで、黒色の画像を表示させた。また、この状態で、サンプルの第２の低反射層側における輝度（以下、「輝度２」と称する）を測定した。

得られた輝度１と輝度２の比から、コントラスト比を評価した。

以下の表２には、各サンプルにおいて得られた結果をまとめて示した。

一般に、従来のアクリル樹脂製の前面板におけるコントラスト比は、約３．０程度であることが知られている。従って、サンプル３１～サンプル３３では、いずれも従来に比べて良好なコントラスト比が得られることがわかった。

このように、前述の図５に示したような構成を有する前面板では、像の視認性が高まることが確認された。

本願は、２０１７年７月２１日に出願した日本国特許出願２０１７－１４２１８７号に基づく優先権を主張するものであり、同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。

１０測定装置
２５光源
２７検出器
３２第１の光
３４透過光
５０被測定試料
５２第１の表面
５４第２の表面
６０測定装置
６５光源
６７検出器
７２第２の光
７４反射光
１００第１の前面板
１０２第１の側
１０４第２の側
１１０支持体
１１２第１の表面
１１４第２の表面
１２０低反射層
１３０アンチグレア層
１３２マトリクス
１３４粒子
２００第２の前面板
２０２第１の側
２０４第２の側
２１０支持体
２１２第１の表面
２１４第２の表面
２２０低反射層
２３０アンチグレア層
２３２マトリクス
２３４粒子
２４０第２の低反射層
３００第３の前面板
３０２第１の側
３０４第２の側
３１０支持体
３１２第１の表面
３１４第２の表面
３２０低反射層
３３０アンチグレア層
３３２マトリクス
３３４粒子
３４０第２の低反射層
３５０ルーバー層

Claims

表示装置用の前面板であって、
第１および第２の表面を有する透明な支持体と、
前記支持体の前記第１の表面の側に設置された、可視光反射率が１％以下である低反射層と、
前記支持体の前記第２の表面の側に設置されたアンチグレア層と、
前記アンチグレア層の前記支持体とは反対の側に設置された、可視光反射率が１％以下である第２の低反射層と、
を有し、
前記支持体は、０．２ｍｍ～１ｍｍの範囲の厚さを有し、
前記低反射層は、前記支持体の直上に設置され、
前記アンチグレア層は、樹脂マトリクス中に、平均直径が１μｍ～１０μｍの粒子が分散されて構成され、
前記表示装置は、車載用の表示装置である、前面板。
前記粒子は、シリカ粒子および樹脂粒子の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の前面板。
前記低反射層は、屈折率の異なる２種類の膜を、交互に１回または２回以上積層させた多層膜で構成される、請求項１または２に記載の前面板。
前記支持体は、プラスチックで構成される、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の前面板。
前記支持体の前記第１の表面および前記第２の表面の少なくとも一つには、画像が印刷されている、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の前面板。
前記支持体の前記第２の表面には、ルーバー機能を有する層が設置されている、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の前面板。