JP7187096B2 - 防眩フィルム、偏光板およびディスプレイ装置 - Google Patents

防眩フィルム、偏光板およびディスプレイ装置 Download PDF

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Description

［関連出願との相互引用］
本出願は、２０１８年９月２１日付韓国特許出願第１０－２０１８－０１１４４０９号および２０１９年９月１８日付韓国特許出願第１０－２０１９－０１１４７９２号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれている。
本発明は防眩フィルム、偏光板およびそれを含むディスプレイ装置に関する。
平板ディスプレイ技術の大面積化高解像度への発展につれ適用製品がＴＶ、モニタ、モバイルなど家庭用およびオフィス用から屋外広告板、電光板など大面積ディスプレイに発展している。ＬＣＤやＰＤＰ、ＯＬＥＤ、背面投影（Ｒｅａｒ－ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）ＴＶなどの平板ディスプレイ（ＦＰＤ；Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、自然光などの外部光に露出する場合、表面反射光によって利用者の目に疲労感を与えたり頭痛を誘発したりもする。またディスプレイの内部で作られるイメージが鮮明な像として認識されない問題を抱いている。このような短所を解決するためにディスプレイ表面に凹凸を形成して外部の光を表面で散乱させたり、コーティング膜を形成する樹脂と微粒子との間の屈折率を用いて内部散乱を誘導するための防眩フィルム（Ａｎｔｉ－Ｇｌａｒｅ Ｆｉｌｍ）を適用する。
このような目的で表示装置などの表面に適用される防眩フィルムは防眩効果だけでなく、高鮮明性と高コントラスト比も求められる。しかし、一般的にヘイズ値が高いほど外部光の拡散程度が大きくなり防眩効果が良いが、表面の散乱によるイメージの歪曲現象と内部散乱による白化現象でコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）が劣る問題が現れる。このように、鮮明度およびコントラスト比を高める場合は防眩特性が劣り、防眩特性を高める場合は像鮮明度およびコントラスト比が劣る問題があり、このような特性をどのように制御するのかは高解像度ディスプレイ用防眩フィルムの製造において重要な技術といえる。
本発明は高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング（ｓｐａｒｋｌｉｎｇ）不良、ランプの像形成と光広がりを防止し、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れた防眩フィルムを提供する。
また、本発明は高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良、ランプの像形成と光広がりを防止し、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れた偏光板およびディスプレイ装置を提供する。
本明細書においては、光透過性基材；およびバインダー樹脂と前記バインダー樹脂に分散した無機微粒子を含むハードコート層；を含み、下記式１の反射強度比（Ｒ）が０．６～１％である防眩フィルムが提供され得る。
［式１］
反射強度比（Ｒ）＝（Ｒ１／Ｒ２）×１００
前記式１において、
Ｒ１は、前記ハードコート層に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値であり、
Ｒ２は、前記光透過性基材に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値である。
また、本明細書では、前記防眩フィルムを含む偏光板が提供される。
また、本明細書では、前記防眩フィルムを含むディスプレイ装置が提供される。
以下、発明の具体的な実施形態による防眩フィルムおよびそれを含むディスプレイ装置に関してより詳細に説明する。
本明細書において、第１、第２および第３の用語は、多様な構成要素を説明するために使用し、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素との区別の目的としてのみ使用される。
また、（メタ）アクリレート［（Ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ］は、アクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）およびメタクリレート（Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）を両方とも含む意味である。
また、光硬化性樹脂は、光の照射によって、例えば可視光線または紫外線照射によって重合される高分子樹脂を通称する。
発明の一実施形態によれば、光透過性基材；およびバインダー樹脂と前記バインダー樹脂に分散した無機微粒子を含むハードコート層；を含み、下記式１の反射強度比（Ｒ）が０．６～１％である防眩フィルムが提供され得る。
［式１］
反射強度比（Ｒ）＝（Ｒ１／Ｒ２）×１００
前記式１において、
Ｒ１は、前記ハードコート層に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値であり、
Ｒ２は、前記光透過性基材に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値である。
本発明者らは、前記ハードコート層に含まれる無機微粒子を介して光散乱効果を誘導しながらも、特定の反射強度比（Ｒ）を有するようにし、高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良を防止し、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れた防眩フィルムを製造した。また、前記防眩フィルムは、外部光、例えば、ランプを照らした時ランプ像が形成されないため、ランプ像が鮮やかに視認されず、全体光広がりが少なためランプの残像も視認されない視感を形成することができる。
具体的には、前記防眩フィルムの下記式１の反射強度比（Ｒ）は、０．６～１％、０．６～０．９％、または０．６５～０．８％であり得る。
［式１］
反射強度比（Ｒ）＝（Ｒ１／Ｒ２）×１００
前記反射強度比は、前記光透過性基材に対して測定された反射強度値（Ｒ２）に対する前記ハードコート層に対して測定された反射強度値（Ｒ１）を百分率で計算したものである。
具体的には、前記反射強度は測定対象に対して面の法線から４５°の角度で可視光度を照射すると、入射角の正反射に該当する４５°で一部の光が拡散する。この時、正反射方向における光の強度が反射強度で定義される。また、裏面反射を抑制し、実際の使用時の条件に合わせるために、測定対象の裏面には非透光性基材を貼付する。
前記非透光性基材は、光透過度が概ね０％である可視光線などの光が全く透過しない基材であり、例えば、黒アクリル板、黒馬糞紙、または黒色粘着剤が塗布されたフィルムであり得る。前記黒色粘着剤が塗布されたフィルムとしては、例えば、黒色粘着剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルムであり得る。
より具体的に、前記反射強度比（Ｒ）のＲ１を測定するために、先に、ハードコート層に対向するように光透過性基材の一面に凹凸や反りがない平坦な非透光性基材を貼付する。その後、ハードコート層面に対して面の法線から４５°の角度で光速を入射し、入射角の正反射に該当する４５°で反射強度（Ｒ１）を測定する。
また、前記反射強度比（Ｒ）のＲ２を測定するために、ハードコート層が形成されない光透過性基材のみを準備し、前記光透過性基材の一面に非透光性基材を貼付する。その後、前記非透光性基材が貼付されていない光透過性基材の一面に対し、面の法線から４５°の角度で光速を入射し、入射角の正反射に該当する４５°で反射強度（Ｒ２）を測定することができる。
前記反射強度比（Ｒ）が０．６％未満であるとランプを照らした時ランプ像が形成されないが、光広がりの程度が大きいためランプがぼやけて視認されて画面の視認性が良く、１％超えるとランプを照らした時ランプ像が形成されてグレアを誘発し得る。
前記防眩フィルムが有する反射強度比（Ｒ）は、前記ハードコート層に含まれる平均粒径が相異する３種以上の無機微粒子／無機微粒子凝集体の平均粒径、これらの間の平均粒径差、前記無機微粒子がハードコート層内で占める体積分率、ハードコート層に形成された凹凸の平均高さ、ハードコート層に形成された凹凸の高さ偏差などに起因したものであり得る。
一方、一般的にヘイズ値が高いほど外部光の拡散程度が大きくなり、防眩効果が卓越することに対し、表面の散乱によるイメージの歪曲現象と内部散乱による白化現象でコントラスト比が劣る問題が現れる。これに対し、前記実施形態の防眩フィルムはそれほど高くないヘイズ値を有しながらも、内部および外部ヘイズの比率を制御して高いコントラスト比および優れた像鮮明度を現わすことができ、さらにスパークリング不良、ランプの像形成と光広がりを防止することができる。
具体的には、前記防眩フィルムが有する内部ヘイズに対する外部ヘイズの比率が０．５～２、０．８～１．８、０．８～１．６であり得る。前記防眩フィルムが有する内部ヘイズに対する外部ヘイズの比率は、前記ハードコート層に含まれる平均粒径が相異する３種以上の無機微粒子／無機微粒子凝集体の平均粒径、これらの間の平均粒径差、前記無機微粒子がハードコート層内で占める体積分率、ハードコート層に含まれる平均１次粒径が１～１０μｍである第３無機微粒子とバインダー樹脂の屈折率差などに起因したものであり得る。
前記フィルムが有する内部ヘイズに対する外部ヘイズの比率が０．５未満であると、防眩視感が不足して防眩効果が低下し、カバーガラスの下部に前記防眩フィルムが位置する場合、ハードコート層に形成された外部凹凸によるＡＮＲ（Ａｎｔｉ－Ｎｅｗｔｏｎ Ｒｉｎｇ）効果が低下して干渉じまが発生して光学特性が低下し得、２を超えると外部ヘイズが高まって外部凹凸によるスパークリング現象が激しくなり像鮮明度が低下し得る。
前記一実施形態による防眩フィルムは、前記反射強度比（Ｒ）に対する外部ヘイズの比率が１０～３０、１４～３０、または１８～２５であり得る。前記反射強度比（Ｒ）に対する外部ヘイズの比率は、前記ハードコート層に含まれる平均粒径が相異する３種以上の無機微粒子／無機微粒子凝集体の平均粒径、これらの間の平均粒径差、前記無機微粒子がハードコート層内で占める体積分率等に起因したものであり得る。
前記反射強度比（Ｒ）に対する外部ヘイズの比率が１０未満であると光反射が大きくなり防眩効果がなく、カバーガラスの下部に前記防眩フィルムが位置する場合、ハードコート層に形成された外部凹凸によるＡＮＲ（Ａｎｔｉ－Ｎｅｗｔｏｎ Ｒｉｎｇ）効果が低下して干渉じまが発生して光学特性が低下する問題が発生し、３０を超えると外部光に対する光広がりが激しく画面の視認性が低下し、外部凹凸によるスパークリング現象が激しくなり、像鮮明度が低下し得る。
前記ハードコート層の厚さは、１～１０μｍまたは２～８μｍであり得る。前記ハードコート層の厚さが１μｍ未満であると所望する硬さ（硬度）を得ることが困難になり、１０μｍを超えるとハードコート層形成時樹脂を硬化させる過程でカール（ｃｕｒｌ）され得る。
前記ハードコート層の厚さは、防眩フィルムを切断した断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡：ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察し、ハードコート層のバインダー部の厚さを測定することによって求めることができる。一方、厚さ測定機（ＴＥＳＡ株式会社製）を用いて測定した無機微粒子を含むハードコート層全体の厚さから、ハードコート層の算術平均粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）Ｒａを引く手法によって求めた厚さが前記ＳＥＭ観察によって求めたバインダー部の厚さとほぼ一致するので、この手法を用いることができる。
前記ハードコート層の表面には微細凹凸形状が形成され得る。従来の個々の有機または微粒子がハードコート層から突出して凹凸形状が形成されることとは異なり、前記実施形態によるハードコート層は、前記無機微粒子が面内方向に凝集して形成された無機微粒子凝集体が一つの凸部になり、ハードコート層表面の微細凹凸形状を形成することができる。前記ハードコート層表面に微細凹凸が形成されることによって、高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良、ランプの像形成と光広がりを防止することができる。
具体的には、前記ハードコート層に３種以上の相異する無機微粒子が含まれ得る。例えば、前記無機微粒子は平均粒径が１～２μｍである第１無機微粒子凝集体、平均粒径が３～５μｍである第２無機微粒子凝集体；および平均１次粒径が１～１０μｍである第３無機微粒子を含み得る。
前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体は、第１無機微粒子と第２無機微粒子がハードコート層の面内方向にそれぞれ凝集して形成され得る。また、ハードコート層の面内方向にそれぞれ凝集した前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体によってハードコート層の表面に凹凸が形成され得る。一方、前記第３無機微粒子は、前記ハードコート層内で凝集していない無機微粒子であって、前記バインダー樹脂との屈折率差を用いてハードコート層の内部ヘイズを特定の範囲に実現することができる。
したがって、前記一実施形態によるハードコート層が、平均粒径が１～２μｍである第１無機微粒子凝集体、平均粒径が３～５μｍである第２無機微粒子凝集体；および平均１次粒径が１～１０μｍである第３無機微粒子がすべて含まれることによって、前記反射強度比、前記反射強度比に対する外部ヘイズの比率および前記内部ヘイズに対する外部ヘイズの特定の比率を満足することができ、さらに、高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良、ランプの像形成と光広がりを防止し、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れる。
一方、前記ハードコート層が平均粒径が相対的に小さい第１無機微粒子凝集体のみを含む場合、ランプ像が形成されてグレアを誘発し得、平均粒径が相対的に大きい第２無機微粒子凝集体のみを含む場合、ランプ像は形成されないが光広がりの程度が大きくランプがぼやけて視認されて画面の視認性が良くない。
前記第１無機微粒子凝集体に対する第２無機微粒子凝集体の平均粒径比は、１．５～４、２～３．５または２～３であり得る。前記粒径比が１．５未満であると表面凹凸の大きさが小さくランプ像が形成されてグレアを誘発し得、４を超えると光広がり程度が大きくランプがぼやけて視認されて画面の視認性が良くない場合もあり、スパークリング不良が発生し得る。
前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体の重量比は、１：４～７であり得る。前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体の重量比が１：４未満であると、表面凹凸の大きさが小さくランプ像が形成されてグレアを誘発し得、１：７を超えると光広がりの程度が大きくランプがぼやけて視認されて画面の視認性が良くない。
前記第１無機微粒子凝集体は、第１無機微粒子がブドウの房状などに連結された凝集体であり、前記第２無機微粒子凝集体は、第２無機微粒子がブドウの房状などに連結された凝集体であり得る。したがって、前記第１無機微粒子および第２無機微粒子は、平均粒径が５０ｎｍ以下または１０～１５ｎｍであり得、これらが連結された前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体は光散乱が少なく内部ヘイズを誘発させず、ハードコート層の表面に配向して凹凸を形成して外部ヘイズのみ実現することができる。
前記第３無機微粒子は、５００～６００ｎｍの波長基準１．４００～１．４８０の屈折率を有することができる。前記ハードコート層に前記第３無機微粒子を含むことによって、高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良を防止することができる。
前記第３無機微粒子は、ハードコート層内で前記バインダー樹脂との屈折率差を用いて防眩フィルムのヘイズを特定の範囲に実現することができ、具体的には、前記第３無機微粒子とバインダー樹脂の屈折率との差は０．２～１．０または０．４～１．０であり得る。前記第３無機微粒子とバインダー樹脂の屈折率差が０．２未満であると適切なヘイズを実現するために多量の粒子が含まれなければならないので、像鮮明度が低くなる問題が発生し得、１．０を超えると白濁度が激しくなる問題が発生し得る。前記屈折率の基準は５００～６００ｎｍの波長であり得る。
従来には内部ヘイズを実現するために有機粒子、例えば、ＰＭＭＡ－ＰＳ共重合体粒子などを使用したが、このような場合、高い内部ヘイズを実現するために有機粒子を過量に使用しなければならず、これによってフィルム外部に有機粒子が露出されることによって耐スクラッチ性が低下する問題が発生した。
しかし、前記一実施形態による防眩フィルムのハードコート層に含まれる前記第３無機微粒子は、無機微粒子自体の耐スクラッチ性により、従来の有機粒子を使用する場合に比べて優れた耐スクラッチ性を実現することができる。
前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体総重量１００重量部に対して、前記第３無機微粒子の含有量は３０～８０重量部、４０～７５重量部または５０～７０重量部であり得る。前記第３無機微粒子が３０重量部未満であると適正の厚さで十分な内部ヘイズを実現することが難しく、８０重量部を超えると適正厚さで内部ヘイズが高まってブラック感が低下してコントラスト比が低下する問題が発生し得る。
前記無機微粒子凝集体および無機微粒子は、球形、楕円球形、棒型または不定形などの粒子形態を有し得る。棒型や無定形である場合、最も大きい次元の長さが前記範囲の粒径などを満足することができる。
また、前記無機微粒子凝集体および無機微粒子などの平均粒径は、例えば動的光散乱法、レーザー回折法、遠心沈降法、ＦＦＦ（Ｆｉｅｌｄ Ｆｌｏｗ Ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ）法、細孔電気抵抗法などによって測定することができる。
前記無機微粒子の具体的な種類が限定されるものではないが、例えば酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウムおよび酸化亜鉛からなる無機微粒子であり得る。具体的には、第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体は、それぞれ独立してシリカ、二酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化スズ微粒子の凝集体であり得、第３無機微粒子はポリシルセスキオキサン微粒子、より具体的にはケージ構造のシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ；Ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ Ｏｌｉｇｏｍｅｒｉｃ Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）微粒子であり得る。
特に、特定の内部ヘイズを実現するために有機微粒子を使用していた従来技術とは異なり、無機微粒子、具体的には第３無機微粒子を使用することによって、前記一実施形態による防眩フィルムの耐スクラッチ性などの物理的特性を向上させることができる。
前記ハードコート層は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して前記第３無機微粒子２～１０重量部、３～８重量部、または４～７重量部で含まれ得る。前記バインダー樹脂に対して前記第３無機微粒子の含有量が２重量部未満であると内部散乱によるヘイズ値が十分に具現されず、１０重量部を超えると内部散乱によるヘイズ値が過度に大きくなりコントラスト比が低下し得る。
一方、前記バインダー樹脂はビニル系単量体または（メタ）アクリレート系単量体の重合体または共重合体を含み得る。
前記ビニル系単量体または（メタ）アクリレート系単量体は、（メタ）アクリレートまたはビニル基を１以上、または２以上、または３以上含む単量体またはオリゴマーを含み得る。
前記（メタ）アクリレートを含む単量体またはオリゴマーの具体的な例としては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサエチルメタクリレート、ブチルメタクリレートまたはこれらの２種以上の混合物や、またはウレタン変性アクリレートオリゴマー、エポキシドアクリレートオリゴマー、エーテルアクリレートオリゴマー、デンドリックアクリレートオリゴマー、またはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。この時、前記オリゴマーの重量平均分子量は１，０００～１０，０００であり得る。
前記ビニル基を含む単量体またはオリゴマーの具体的な例としては、ジビニルベンゼン、スチレンまたはパラメチルスチレンが挙げられる。
また、前記バインダー樹脂に含まれる重合体または共重合体は、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレート、およびポリエーテルアクリレートからなる反応性アクリレートオリゴマー群；およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチレンプロピルトリアクリレート、プロポキシ化グリセロールトリアクリレート、トリメチルプロパンエトキシトリアクリレート、１,６－ヘキサンジオールジアクリレート、プロポキシ化グリセロトリアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、およびエチレングリコールジアクリレートからなる多官能性アクリレート単量体群より選ばれる１種以上の単量体に由来した部分をさらに含み得る。
一方、前記ハードコート層を形成する段階では、光重合性コーティング組成物を塗布するために通常用いられる方法および装置を格別な制限なしで用い得、例えば、メイヤーバー（Ｍｅｙｅｒ ｂａｒ）などのバーコート法、グラビアコーティング法、２ロールリバース（２ ｒｏｌｌ ｒｅｖｅｒｓｅ）コーティング法、バキュームスロットダイ（ｖａｃｕｕｍ ｓｌｏｔ ｄｉｅ）コーティング法、２ロール（２ ｒｏｌｌ）コーティング法などを用いることができる。
前記ハードコート層を形成する段階では２００～４００ｎｍ波長の紫外線または可視光線を照射し得、照射時の露光量は１００～４，０００ｍＪ／ｃｍ２であり得る。露光時間も特に限定されるものではなく、用いられる露光装置、照射光線の波長または露光量に応じて適切に変化させることができる。また、前記ハードコート層を形成する段階では窒素大気条件を適用するために窒素パージなどをすることができる。
一方、前記光透過性基材は透明性を有するプラスチックフィルムを用いることができる。例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ジアセチルセルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などであり得る。
従来の防眩フィルムは、トリアセチルセルロースを基材として使用する場合が多かったが、前記トリアセチルセルロースフィルムが水分に脆弱であるため、特に、屋外ディスプレイに使用される場合、耐久性が悪い短所がある。そこで、耐透湿性に優れたポリエチレンテレフタレートフィルムを基材として用いているが、ポリエチレンテレフタレートの複屈折によってレインボー不良を解決しなければならない問題がある。
しかし、前記一実施形態による防眩フィルムに含まれた光透過性基材は、波長４００ｎｍ～８００ｎｍで測定される面内位相差（Ｒｅ）が５００ｍｍ以下であるか、５０００ｎｍ以上であり得、前記面内位相差を満足するポリエチレンテレフタレートフィルムであり得る。このようなフィルムを光透光性基材に使用することによって可視光線の干渉によるレインボー現象が緩和され得る。
面内位相差（Ｒｅ）は、光透過性基材の厚さをｄ、面内の地上軸方向の屈折率をｎｘ、面内の進相軸方向の屈折率をｎｙと定義する場合に、下記式で定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄ
また、前記位相差は、絶対値で正数で定義することができる
前記光透過性基材の厚さは、生産性などを考慮して１０～３００μｍであり得るが、これに限定するものではない。
発明の他の実施形態によれば、前記防眩フィルムを含む偏光板が提供されることができる。前記偏光板は、偏光膜と前記偏光膜の少なくとも一面に形成された防眩フィルムを含み得る。
前記偏光膜の材料および製造方法は特に限定されず、当技術分野に知られている通常の材料および製造方法を用いることができる。例えば、前記偏光膜はポリビニルアルコール系偏光膜であり得る。
前記偏光膜と防眩フィルムとの間には保護フィルムが備えられ得る。前記保護フィルムの例が限定されるものではなく、例えばＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー、ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、アクリル系フィルム、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース、ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）系フィルム、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー、ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）系フィルム、ＰＮＢ（ポリノルボルネン、ｐｏｌｙｎｏｒｂｏｒｎｅｎｅ）系フィルムおよびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）系フィルムのうちいずれか一つ以上であり得る。
前記保護フィルムは、前記防眩フィルムの製造時に単一コート層を形成するための基材がそのまま使用されることもできる。前記偏光膜と前記防眩フィルムは、水系接着剤または非水系接着剤などの接着剤によって貼り合わせられ得る。
発明のまた他の実施形態によれば、上述した防眩フィルムを含むディスプレイ装置が提供されることができる。
前記ディスプレイ装置の具体的な例が限定されるものではなく、例えば液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ装置、有機発光ダイオード装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）等の装置であり得る。
一つの例として、前記ディスプレイ装置は互いに対向する１対の偏光板；前記１対の偏光板の間に順次積層された薄膜トランジスタ、カラーフィルターおよび液晶セル；およびバックライトユニットを含む液晶ディスプレイ装置であり得る。前記防眩フィルムを含むディスプレイ装置は、１対の偏光板のうち相対的にバックライトユニットと距離が遠い偏光板の一面に防眩フィルムが位置し得る。
前記ディスプレイ装置で前記防眩フィルムは、ディスプレイパネルの観測者側またはバックライト側の最外郭の表面に備えられる。より具体的には、前記ディスプレイ装置はノートブック用ディスプレイ装置、ＴＶ用ディスプレイ装置、広告用大面積ディスプレイ装置であり得、前記防眩フィルムは前記ノートブック用ディスプレイ装置、ＴＶ用ディスプレイ装置、広告用大面積ディスプレイ装置の最外郭面に位置し得る。
本発明によれば、高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良、ランプの像形成と光広がりを防止し、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れた防眩フィルムと前記防眩フィルムを含み高いコントラスト比および優れた像鮮明度を示しながらも、スパークリング不良、ランプの像形成と光広がりが防止され、耐スクラッチ性および耐汚染性などの物理的特性にも優れた偏光板およびディスプレイ装置が提供されることができる。
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するだけであり、本発明の内容は下記の実施例によって限定されない。
＜実施例および比較例：防眩フィルムの製造＞
（１）ハードコート層形成用組成物の製造
（１－１）製造例１
バインダーで５０重量部のペンタエリスリトールトリ（テトラ）アクリレート（ＳＫ Ｅｎｔｉｓ製品）および５０重量部のＥＢ－１２９０（光硬化型脂肪族ウレタンヘキサアクリレート、ＳＫ Ｅｎｔｉｓ製品）を準備し、前記バインダー１００重量部を基準として５重量部のＩＲＧ１８４（開始剤、イルガキュア１８４、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、スイスチバスペシャルティケミカルズ製）、５０重量部のトルエン（溶媒）、５０重量部のＭＥＫ（溶媒、メチルエチルケトン）、１．５重量部のＳＳ－５０（第１無機微粒子凝集体、表面処理疎水性シリカ凝集体、平均２次粒径１～２μｍ、東ソー・シリカ株式会社製）、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００（第２無機微粒子凝集体、シリカ凝集体、平均２次粒径３～５μｍ、エボニックデグサ製）、および５重量部のＴ１４５Ａ（第３無機微粒子、ＰＯＳＳ（シルセスキオキサン、Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）、平均１次粒径５μｍ、屈折率１．４２、Ｔｏｓｈｉｂａ製品）を準備し、これらを混合して製造例１のハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－２）製造例２
バインダーで５０重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＫ Ｅｎｔｉｓ製品）および５０重量部のトリメチロールプロパントリアクリレートを準備し、前記バインダー１００重量部を基準として５重量部のＩＲＧ１８４（開始剤、イルガキュア１８４、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、スイスチバスペシャルティケミカルズ製）、５０重量部のトルエン（溶媒）、５０重量部のＭＥＫ（溶媒、メチルエチルケトン）、１．５重量部のＳＳ－６０（第１無機微粒子凝集体、表面処理疎水性シリカ、平均２次粒径１～２．２μｍ、東ソー・シリカ株式会社製）、７重量部のＳＳ２３０（第２無機微粒子凝集体、シリカ、平均２次粒径３～５μｍ、Ｓ－Ｃｈｅｍｔｅｃｈ社）、および５．８重量部のＴ２０００Ｂ（第３無機微粒子、ＰＯＳＳ（シルセスキオキサン、Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）、平均１次粒径６μｍ、屈折率１．４２、Ｔｏｓｈｉｂａ製品）を準備し、これらを混合して製造例１のハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－３）製造例３
バインダーで５０重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート（ＳＫ Ｅｎｔｉｓ製品）および５０重量部のトリメチロールプロパントリアクリレートを準備し、前記バインダー１００重量部を基準として５重量部のＩＲＧ１８４（開始剤、イルガキュア１８４、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、スイスチバスペシャルティケミカルズ製）、５０重量部のトルエン（溶媒）、５０重量部のＭＥＫ（溶媒、メチルエチルケトン）、１．２重量部のＳＳ－６０（第１無機微粒子凝集体、表面処理疎水性シリカ、平均２次粒径１～２．２μｍ、東ソー・シリカ株式会社製）、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００（第２無機微粒子凝集体、シリカ凝集体、平均２次粒径３～５μｍ、エボニックデグサ製）、および４重量部のＴ１２０（第３無機微粒子、ＰＯＳＳ（シルセスキオキサン、Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）、平均１次粒径２μｍ、屈折率１．４２、Ｔｏｓｈｉｂａ製品）を準備し、これらを混合して製造例１のハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－４）製造例４
１．５重量部のＳＳ－５０、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００、および５重量部のＴ１４５Ａの代わりに１７重量部の平均１次粒径が５μｍであるＰＳ－ＰＭＭＡ（ポリスチレン－ポリメチルメタクリレート共重合粒子、屈折率１．５５５）および３．７重量部の平均１次粒径が３．５μｍであるＰＳ－ＰＭＭＡ（ポリスチレン－ポリメチルメタクリレート共重合粒子、屈折率１．５１５）を使用したことを除いては、製造例１と同様の方法でハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－５）製造例５
１．５重量部のＳＳ－５０、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００、および５重量部のＴ１４５Ａの代わりに９．５重量部のＳＳ－５０および１５重量部の平均１次粒径が５μｍであるＰＳ－ＰＭＭＡ（ポリスチレン－ポリメチルメタクリレート共重合粒子、屈折率１．５５５）を使用したことを除いては、製造例１と同様の方法でハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－６）製造例６
１．５重量部のＳＳ－６０、７重量部のＳＳ２３０、および５．８重量部のＴ２０００Ｂの代わりに１０重量部のＴ１４５Ａおよび１０重量部の平均１次粒径が３．５μｍであるＰＳ－ＰＭＭＡ（ポリスチレン－ポリメチルメタクリレート共重合粒子、屈折率１．５１５）を使用したことを除いては、製造例２と同様の方法でハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－７）製造例７
１．５重量部のＳＳ－５０、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００、および５重量部のＴ１４５Ａの代わりに１２重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００および１０重量部のＴ２０００Ｂを使用したことを除いては、製造例１と同様の方法でハードコート層形成用組成物を製造した。
（１－８）製造例８
１．５重量部のＳＳ－５０、６重量部のＡｃｅｍａｔｔ ３６００、および５重量部のＴ１４５Ａの代わりに１０重量部のＳＳ－５０Ｆ（第１無機微粒子凝集体、表面処理疎水性シリカ、平均２次粒径１～２μｍ、東ソー・シリカ株式会社製）および１５重量部のＴ１４５Ａを使用したことを除いては、製造例１と同様の方法でハードコート層形成用組成物を製造した。
（２）防眩フィルムの製造
このように得られた製造例１～８のハードコーティング組成物を下記表２の光透光性基材に＃１０ メイヤーバー（ｍｅｙｅｒ ｂａｒ）でコートして９０℃で１分乾燥した。このような建造物に１５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射してハードコート層を形成して防眩フィルムを製造した。この時、ハードコート層の厚さは下記表１に記載した。
Figure 0007187096000001
＜実験例＞
１．透光度および内部／外部ヘイズの評価
前記実施例および比較例それぞれで得られた防眩フィルムから４ｃｍ×４ｃｍの試験片を準備してヘイズ測定機（ＨＭ－１５０、Ａ光源、村上社）で３回測定して平均値を計算し、それを全体ヘイズ値として算出した。測定時、透光度とヘイズは同時に測定され、透光度はＪＩＳ Ｋ ７３６１規格、ヘイズはＪＩＳ Ｋ ７１３６規格によって測定した。
内部ヘイズ測定時には、測定対象光学フィルムのコーティング面に全体ヘイズが０である粘着フィルムを貼り付けて表面の凹凸を平坦にさせた後、上の全体ヘイズと同様の方法で内部ヘイズを測定した。外部ヘイズは全体ヘイズと内部ヘイズの測定値差を計算した値の平均値で算出し、その結果を下記表２に示した。
２．反射強度比の評価
前記実施例および比較例それぞれで得られた防眩フィルムのハードコート層に対向するように光透過性基材の一面に凹凸や反りがない平坦な黒色粘着剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルムを貼付して試験片を準備した。その後、試験片をゴニオメータ（ＧＣ５０００Ｌ、日本電色工業社）に設置し、試験片のハードコート層面に対して面の法線から４５°の角度で光速を入射した。光速がハードコート層面に入射した後、入射角の正反射に該当する４５°で反射強度（Ｒ１）を測定した。
また、実施例および比較例で前記ハードコート層が形成されなかった光透過性基材、具体的には、前記表２に記載された光透過性基材を準備した。前記光透過性基材の一面に凹凸や反りがない平坦な黒色粘着剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルムを貼付して試験片を準備し、前記反射強度（Ｒ１）を測定する方法と同様の方法により反射強度（Ｒ２）を測定した。
測定された反射強度Ｒ１およびＲ２を下記式１に代入し、反射強度比（Ｒ）を計算してその結果を下記表２に示した。
［式１］
反射強度比（Ｒ）＝（Ｒ１／Ｒ２）×１００
３．視感（ランプ像形成）の評価
前記実施例および比較例それぞれで得られた防眩フィルムのハードコート層に対向するように光透過性基材の一面に凹凸や反りがない平坦な黒色粘着剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルムを貼付して試験片を準備した。その後、２列のランプを有する蛍光ランプ照明を光源としてそれぞれの防眩フィルムでの正反射方向にから視野を観察して蛍光ランプの反射した像のイメージを区分する方法で視感を測定した。視感評価基準は下記に記載されたとおりであり、その結果を下記表２に示した。
良好：ランプ像が観察されない
不良：ランプ像が明確に見える。
４．光広がりの評価
前記実施例および比較例それぞれで得られた防眩フィルムのハードコート層に対向するように光透過性基材の一面に凹凸や反りがない平坦な黒色粘着剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルムを貼付して試験片を準備した。その後、４ｍｍランプサイズの光を２０ｃｍ高さで照らした時、試験片に現れる像の大きさで光広がりを評価した。具体的には、光広がり評価の基準は像の大きさにより下記に記載された通り評価され、その結果を下記表２に示した。
５．耐スクラッチ性の評価
前記実施例および比較例それぞれで得られた防眩フィルムに対してフランネルコットン（Ｆｌａｎｎｅｌ Ｃｏｔｔｏｎ）を用いて５００ｇｆ／ｃｍ２荷重で５０回往復した時表面にスクラッチ発生の有無を確認して耐スクラッチ性を評価した。耐スクラッチの評価基準は下記に記載されたとおりであり、その結果を下記表２に示した。
良好：スクラッチ発生なし
不良：スクラッチ発生
Figure 0007187096000002
前記表２によれば、反射強度比が０．６～１であり、反射強度比に対する外部ヘイズの比率が１０～３０であり、外部ヘイズに対する内部ヘイズの比率が０．５～２である実施例１～３の防眩フィルムはランプ像形成および光広がりが発生せず、耐スクラッチ性にも優れることを確認した。
反面、上述した数値範囲を満足しない比較例１～５はランプ像形成が発生したり、光広がりが発生することを確認した。

Claims (15)

  1. 光透過性基材；およびバインダー樹脂と前記バインダー樹脂に分散した無機微粒子を含むハードコート層；を含み、
    下記式１の反射強度比（Ｒ）が０．６～１％であり、
    内部ヘイズに対する外部ヘイズの比率が０．５～２である、防眩フィルム：
    ［式１］
    反射強度比（Ｒ）＝（Ｒ１／Ｒ２）×１００
    前記式１において、
    Ｒ１は、前記ハードコート層に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値であり、
    Ｒ２は、前記光透過性基材に対して４５°の入射角で光を照射した後、入射角の正反射に該当する４５°で測定された反射強度値である。
  2. 前記防眩フィルムが有する反射強度比（Ｒ）に対する外部ヘイズの比率が１０～３０である、請求項１に記載の防眩フィルム。
  3. 前記無機微粒子は、
    平均粒径が１～２μｍである第１無機微粒子凝集体；
    平均粒径が３～５μｍである第２無機微粒子凝集体；および
    平均１次粒径が１～１０μｍである第３無機微粒子を含む、請求項１または２に記載の防眩フィルム。
  4. 前記第１無機微粒子凝集体に対する第２無機微粒子凝集体の平均粒径比は１．５～４倍である、請求項３に記載の防眩フィルム。
  5. 前記第１無機微粒子凝集体は、第１無機微粒子が凝集した凝集体であり、
    前記第２無機微粒子凝集体は、第２無機微粒子が凝集した凝集体であり、
    前記第１無機微粒子および第２無機微粒子は、平均粒径が５０ｎｍ以下である、請求項３または４に記載の防眩フィルム。
  6. 前記第３無機微粒子は、５００～６００ｎｍの波長基準１．４００～１．４８０の屈折率を有する、請求項３から５のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  7. 前記第３無機微粒子と前記バインダー樹脂の屈折率の差は、０．２～１．０である、請求項３から６のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  8. 前記ハードコート層は、１～１０μｍの厚さを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  9. 前記バインダー樹脂は、ビニル系単量体または（メタ）アクリレート系単量体の重合体または共重合体を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  10. 前記ハードコート層は、前記バインダー樹脂１００重量部に対して前記第３無機微粒子２～１０重量部を含む、請求項３から９のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  11. 前記第１無機微粒子凝集体および第２無機微粒子凝集体の重量比は、１：４～７である、請求項３から１０のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  12. 前記光透過性基材は、波長４００ｎｍ～８００ｎｍで測定される面内位相差（Ｒｅ）が５００ｎｍ以下であるか、５０００ｎｍ以上である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の防眩フィルム。
  13. 前記光透過性基材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項１２に記載の防眩フィルム。
  14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の防眩フィルムを含む、偏光板。
  15. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の防眩フィルムを含む、ディスプレイ装置。
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