JP5120490B2 - 防眩性フィルム、防眩性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
これらの防眩性フィルムは、凝集性シリカ等の粒子の凝集によって防眩層の表面に凹凸形状を形成するタイプ、塗膜の膜厚以上の粒径を有する有機フィラーを樹脂中に添加して層表面に凹凸形状を形成するタイプ、あるいは層表面に凹凸をもったフィルムをラミネートして凹凸形状を転写するタイプがある。
また、従来のタイプの防眩性フィルムは、フィルム表面に、いわゆる面ギラ(シンチレーション)と呼ばれるキラキラ光る輝きが発生し、表示画面の視認性が低下するという問題もあった。
また、防眩層を構成するバインダー樹脂としては、紫外線硬化型バインダー樹脂を紫外線照射して硬化させてなるものが用いられているが、このような防眩層は、硬いが衝撃に弱いものであった。
偏光板製造工程や偏光板と液晶素子との貼合工程においては、防眩性フィルムの曲率半径を小さくしたり、局所的な加重がかかったりすることがあるが、上述の硬いが衝撃に弱い防眩層を備えた防眩性フィルムを用いると、防眩層にクラックが生ずる問題があった。更には、液晶ディスプレイとして、高い傷付き防止性が要求されるが、傷は加重により発生する局所的マイクロクラックの発生がきっかけとなるので、防眩性フィルムにはクラック耐性、すなわち耐衝撃性を有することが求められていた。
更に、紫外線硬化樹脂の重合収縮により製造した防眩性フィルムには、カールが発生することがあるという問題もあった。
このような溶剤で予め膨潤させた樹脂ビーズを用いてなる防眩層を備えた防眩性フィルムは、樹脂ビーズとバインダー樹脂との界面の密着性の向上を期待でき、防眩層の耐衝撃性の向上を図ることができるため、高精細化ディスプレイへ適用することが期待されている。
しかしながら、予め溶剤で膨潤させた樹脂ビーズを用いてなる防眩層を備えた防眩性フィルムは、防眩層中の膨潤した樹脂ビーズとバインダー樹脂との界面の密着性の向上は、該界面に生じるアンカー効果のみによるものであったため、密着性等を更に向上させる余地があった。
このため、従来の防眩性フィルムは、防眩層全体の耐衝撃性としては不充分であり、上述の偏光板製造工程等や、液晶ディスプレイに適用した際に防眩層にクラックが生じることを充分に防止できるものではなかった。
また、上記塗液は、有機微粒子(A)を膨潤する溶剤を含有することが好ましい。
また、上記塗液は、更に微粒子(B)を含有し、拡散層中の有機微粒子(A)は、放射線硬化型バインダーが含浸された含浸層を有し、かつ、上記拡散層中の微粒子(B)の平均粒径よりも大きな平均粒径を有することが好ましい。
上記微粒子(B)は、有機微粒子(A)よりも親油性が高い微粒子であることが好ましい。
また、上記放射線硬化型バインダーの屈折率と、有機微粒子(A)及び微粒子(B)の屈折率との差を、各々ΔA及びΔBとしたとき、上記ΔA及びΔBは、下記式(1)を満たすことが好ましい。
|ΔA|<|ΔB| (1)
また、本発明は、最表面に本発明の光学積層体、又は、本発明の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
上記光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れたものが好ましい。上記光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又は、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテートが挙げられる。
また、上記光透過性基材は、その上に防眩層を形成するに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。
上記層状無機化合物としては特に限定されず、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト、バーミキュライト、ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディッカイト、タルク、パイロフィライト、マイカ、マーガライト、白雲母、金雲母、テトラシリリックマイカ、テニオライト、アンチゴライト、クロライト、クックアイト、ナンタイト等が挙げられる。これらの層状無機化合物は、天然物であってもよく、合成物であってもよい。また、上記層状無機化合物は、有機表面処理が施されていてもよい。
これらの層状無機化合物の粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D50(粒子径分布のメジアン径)で示される。好ましい粒径範囲は、0.1〜9μm、より好ましくは0.3〜5μmである。
これらの層状無機化合物は、実際の防眩性フィルムの断面をSEM等で観察した場合には、0.3〜5μm程度の板状粒子として存在している。本発明の課題を解決するためには、上記粒子径が小さすぎても効果を発揮できず、大きすぎても防眩性フィルム全体の透明性に影響がある場合もある。SEMで断面観察した結果に測定できる粒径で、更に好ましい範囲は0.3〜2.5μmである。
上記層状無機化合物が拡散層中にランダムな配向状態で含有されていることで、上記拡散層が変形等により様々な方向から応力が加えられた場合であっても、クラックの起点となることを防止できる。また、該拡散層の作製時に紫外線照射を行っても、ランダムな配向状態で含有された上記層状無機化合物が紫外線照射によるダメージを緩和し、更に、製造した防眩性フィルムにカールが生じることも好適に防止することができる。
これは、上記層状無機化合物が、層間がファンデルワールス力で結合された多層構造を有し、該層間の結合力が弱いので、衝撃が加わると該層間がずれることにより、加えられたずり応力を吸収できることでより衝撃を吸収しやすくなるからであると類推している。また、このような層状無機化合物が上記拡散層中にランダムな配向状態で含有されていることで、拡散層のあらゆる方向から加えられる応力に対して、上述の衝撃吸収効果を発揮することが可能となる。
すなわち、本発明の防眩性フィルムは、上記層状無機化合物が拡散層中にランダムな配向状態で含有されていることで、極めて耐衝撃性に優れたものとなる。
更に、例えば、上記拡散層が後述する微粒子(B)を含有し、上記有機微粒子(A)が架橋アクリルビーズ、上記微粒子(B)がポリスチレンである場合、上記層状無機化合物がタルクであると、上記有機微粒子(A)と微粒子(B)との凝集を好適に制御することが可能となる。この結果、得られる防眩性フィルムの防眩性、白茶け防止性、シンチレーション防止性を高レベルで達成することができる。
これは、上記タルクが親油性の高い物質であることが影響しているものと推測している。すなわち、有機微粒子(A)(架橋アクリル樹脂)が親水性、微粒子(B)(ポリスチレン)が親油性の各性質を有し、両微粒子が凝集するのを、親油性の高いタルクが調整しているものと推測している。
なお、本発明の防眩性フィルムのシンチレーションを抑制するために、上記有機微粒子(A)は、後述する放射線硬化型バインダーに対して屈折率差を持たせ、上記拡散層に内部拡散機能を持たせることがより好ましい。
具体的には、後述する微粒子(B)を用いない場合、上記屈折率差は0.1以下であることが好ましく、後述する微粒子(B)を用いる場合、上記屈折率差は0.04以下であることが好ましい。
上記アクリル系モノマーとして、メチルメタクリレートを用いて得られた架橋アクリル樹脂が特に好適である。
なお、上記平均粒径とは、拡散層に含有される各々の粒子が、単分散型の粒子(形状が単一な粒子)であれば、その粒径の平均を意味し、ブロードな粒度分布を持つ不定形型の粒子であれば、粒度分布測定により、最も多く存在する粒子の粒径を意味する。なお、上記粒径は、主に、コールターカウンター法により計測できる。また、この方法以外に、レーザー回折法、実際に作製した防眩性フィルムの断面をSEM観察し、その写真撮影による測定や、防眩性フィルム表面を透過型光学顕微鏡によって観察することによっても計測できる。
上記含浸層を有することで、上記有機微粒子(A2)は、拡散層の放射線硬化型バインダーの硬化物(以下、バインダー樹脂ともいう)との密着性が極めて優れたものとなる。また、有機微粒子(A2)における上記含浸層は、放射線硬化型バインダーが混合した状態で形成されたものであるので、上記拡散層の透過光が上記有機微粒子(A2)(含浸層)とバインダー樹脂との界面で散乱することを好適に防止することが可能となる。
更に、後述するように、上記含浸層は、上記放射線硬化型バインダー及び/又は溶剤が、有機微粒子(A)を膨潤させることで好適に形成される層であるため、上記有機微粒子(A2)は、極めて柔軟性に富んだ微粒子となる。このため、上記拡散層の表面には該拡散層中の有機微粒子(A2)に対応する位置に形成されるが、該凸部の形状をなだらかなものとすることができる。なお、この点については、後で更に詳細に説明する。
上記含浸層は、例えば、上記拡散層の断面をSEM等で観察し、中の有機微粒子(A2)の断面を観察することで判別することができる。その詳細な方法としては、拡散層を厚さ方向に切断し、有機微粒子(A2)を1個以上少なくとも含む断面を倍率3千倍から5万倍でSEM観察を行い、放射線硬化型バインダーが有機微粒子(A2)に含浸している部分で、有機微粒子(A2)と周りの放射線硬化型バインダーとの境界が比較的明瞭であり、かつ、有機微粒子(A2)内に放射線硬化型バインダーが最も含浸していると見られる部分2点の厚さをSEM写真等で測定し、合計5個の有機微粒子(A2)について同様に測定し、10点の測定結果の平均値を算出する。仮に有機微粒子(A2)の他に、別の微粒子等を含有する場合、上記と同様にその微粒子への含浸層の厚さを測定できる。
なお、上記含浸層に含浸する放射線硬化型バインダーは、構成する全成分が含浸されたものであってもよく、構成する成分の一部が含浸したものであってもよい。
なお、上記含浸層の平均厚さとは、防眩性フィルムの断面SEM写真で観察される有機微粒子(A)の断面における含浸層の厚さの平均値を意味する。
0.01μm<DA2−DA1<1.0μm (2)
上記式(2)において、「DA2−DA1」が0.01μm未満であると、上記含浸層の厚さが薄くなりすぎ、上述した含浸層を形成することで得られる効果を得ることができないことがある。「DA2−DA1」が1.0μmを超えると、内部拡散機能が充分に発揮されなくなり、シンチレーションの防止効果を充分に得られないことがある。
上記「DA2−DA1」のより好ましい下限は0.1μm、より好ましい上限は0.5μmである。「DA2−DA1」がこの範囲にあることで、より前述の効果を発揮することができる。
このような微粒子(B)としては、上記塗液中の放射線硬化型バインダー及び/又は溶剤により膨潤されない粒子であることが好ましい。微粒子(B)が含浸層を有すると微粒子(B)とバインダーとの界面での拡散が減少するためである。
ここで、「膨潤されない粒子」とは、上記放射線硬化型バインダー及び/又は溶剤により全く膨潤されることがない場合のほか、僅かに膨潤される場合も含む。上記「僅かに膨潤される場合」とは、上記拡散層中において、上記微粒子(B)に上記有機微粒子(A2)と同様の含浸層が形成されるが、この含浸層の平均厚さが上記有機微粒子(A)の含浸層よりも小さく、かつ、0.1μm未満の場合をいう。
上記拡散層中の微粒子(B)に含浸層が形成されているか否かの判断は、例えば、上記拡散層の微粒子(B)の断面を顕微鏡(SEM等)で観察することで行うことができる。
なお、以下の説明において、上記拡散層中の微粒子(B)を「微粒子(B2)」ということとする。
なかでも、屈折率が高くバインダーとの屈折率差を設けやすく(通常の放射線硬化型バインダーの屈折率は1.48〜1.54程度)、内部拡散を得やすいことから、ポリスチレン微粒子及び/又はアクリル−スチレン共重合体微粒子が好適に用いられる。なお、以下では微粒子(B)が有機粒子であるとして説明する。
ここで、アクリル樹脂、スチレン樹脂による有機微粒子は、一般的に知られている製造方法で製造される折、材料としてはいずれもアクリル−スチレン共重合樹脂を用いたり、コア−シェルタイプの微粒子では、コアにアクリル樹脂からなる微粒子を用いたポリスチレン微粒子や、逆にコアにスチレン樹脂からなる微粒子を用いたポリアクリル微粒子が存在する。本明細書では、アクリル微粒子、スチレン微粒子、アクリル−スチレン共重合微粒子の区別については、微粒子の持つ特性が、どの樹脂に一番近いかで判断する。例えば、微粒子の屈折率が〜1.50未満であればアクリル微粒子とし、1.50以上1.59未満であればアクリル−スチレン共重合体微粒子とし、1.59以上であればスチレン微粒子ととらえることができる。
DA2−DA1>DB2−DB1≧0 (3)
上記式(3)を満たすことで、拡散層表面の凹凸を滑らかにするとともに、内部拡散の制御を容易にすることで、白茶け防止、及び、シンチレーション防止をより確実にすることができる。
なお、DB2と放射線効果バインダーとの屈折率差が大きい場合(例えば、0.02以上の屈折率差を有する場合)には、DA2がDB2よりも大きいことがより好ましい。この場合、DB2による拡散層の内部拡散が大きいので、この内部拡散を示す部位が拡散層内においてより広範に分布することとなり、本発明の防眩性フィルムにギラツキやガサツキの発生が軽減されるためである。
このような放射線硬化型バインダーとしては、上述した有機微粒子(A)を膨潤させるものが好適に挙げられ、透明性のものが好ましく、例えば、紫外線又は電子線により硬化する電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレート及びアクリレートを指すものである。また、本明細書において、モノマーとは、電離放射線硬化してポリマー膜となるために、このポリマー膜の基本構造の構成単位となりうる分子を全て含み、不飽和結合を有する。つまり、オリゴマーやプレポリマーが硬化膜の基本単位であれば、オリゴマーやプレポリマーも含まれる。本発明において、上記モノマーは、分子量が5000以下の小さいものが好ましい。
1の不飽和結合を有する化合物としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。2以上の不飽和結合を有する化合物としては、例えば、ポリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF EO変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA EO変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能化合物と(メタ)アルリレート等の反応生成物(例えば、多価アルコールのポリ(メタ)アクリレートエステル)等が挙げられる。また、2以上の不飽和結合を有するウレタン(メタ)アクリレートやポリエステル(メタ)アクリレートも挙げられる。
なかでも、上記拡散層のハードコート性が重視される場合には、上記放射線硬化型バインダーは、全モノマー成分の50%(質量比)以上が3官能以上の反応基を持つアクリレートであることが好ましい。
上記光重合開始剤としては、具体例には、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類、プロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキシド類が挙げられる。また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、例えば、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホスフィン等が挙げられる。
上記光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましい。
上記溶剤乾燥型樹脂としては、主として熱可塑性樹脂が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、一般的に例示されるものが利用される。上記溶剤乾燥型樹脂の添加により、塗布面の塗膜欠陥を有効に防止することができる。
好ましい熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、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、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂、及びゴム又はエラストマー等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、通常、非結晶性であり、かつ有機溶剤(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶剤)に可溶な樹脂を使用することが好ましい。特に、成形性又は製膜性、透明性や耐候性の高い樹脂、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。ことに、アクリレートモノマーとの親和性、硬度および光学特性のバランスが良いことから(メタ)アクリル系樹脂が特に好ましい。
|ΔA|<|ΔB| (1)
上記式(1)を満たすことで、有機微粒子(A)による拡散角の小さな内部拡散と微粒子(B)による拡散角の大きい内部拡散とを併せ持つシンチレーションがなく画面輝度の均一性に優れた防眩フィルムを得ることができる。
なお、上記放射線硬化型バインダー、有機微粒子(A)及び微粒子(B)の屈折率の測定方法としては任意の方法が挙げられるが、例えば、ベッケ法、最小偏角法、偏角解析、モード・ライン法、エリプソメトリ法等により測定することができる。各方法は、材料そのものを測定すること以外に、作製した防眩性フィルムの膜中から微粒子をなんらかの形で取り出したものや測定方法によっては、塗膜そのものについても同様に用いることができる。
更に、上記放射線硬化型バインダーが、上記(メタ)アクリレートとそれ以外の樹脂とを含有する場合、上記放射線硬化型バインダーの屈折率とは、微粒子を除いた含有する全ての樹脂成分による屈折率をいう。
上記溶剤としては特に限定されず、例えば、水、アルコール(例、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール)、ケトン(例、アセトン、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、シクロペンタノン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル)、脂肪族炭化水素(例、ヘキサン、シクロヘキサン)、ハロゲン化炭化水素(例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素)、芳香族炭化水素(例、ベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド(例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン)、エーテル(例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン)、エーテルアルコール(例、1−メトキシ−2−プロパノール)等が挙げられる。
なお、上記有機微粒子(A)の含浸層の形成は、該有機微粒子(A)を膨潤させる性質を持つ溶剤が存在することで、上記放射線硬化型バインダーの膨潤性の程度によらず、より確実に行うことができるので、少なくとも上記溶剤は、上記有機微粒子(A)を膨潤させる性質を持つことがより好ましい。これは、上記有機微粒子(A)に、まず、上記溶剤が作用して上記有機微粒子(A)が膨潤し、次いで上記放射線硬化バインダーに含まれる低分子量成分が含浸してゆくためであると類推している。
本発明の防眩性フィルムでは、上記放射線硬化型バインダー及び溶剤の組み合わせとしては、なかでも、放射線硬化型バインダーとして、分子量が小さく含浸しやすいことから(メタ)アクリレートモノマーと、溶剤として、上記有機微粒子(A)を膨潤させる性質の強いケトン及び/又はエステル系とを組み合わせて用いることが好ましい。
また、上記溶剤を混合して用いることで有機微粒子(A)の膨潤度合いを調整することにより、上記放射線硬化型バインダーに含まれる低分子量成分の含浸量を制御することができる。
上記各材料を混合し塗液を調製する方法としては特に限定されず、例えば、ペイントシェーカー又はビーズミル等を使用するとよい。
上記塗液の塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法等が挙げられる。
上記塗膜の硬化方法としては特に限定されないが、紫外線照射によって行うことが好ましい。紫外線によって硬化を行う場合、190〜380nmの波長域の紫外線を使用することが好ましい。紫外線による硬化は、例えば、メタルハライドランプ灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト蛍光灯等によって行うことができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
また、塗液にフッ素系、シロキサン系等の界面活性剤を0.0002〜2.0質量%添加することがランダムな配向状態を得るためにはより好ましい。乾燥時の対流をより効果的に抑えることで、対流による配向を防止できるからである。添加量が0.0002質量%未満では対流の抑制効果が不充分になり、2.0質量%を超えると、形成する拡散層の硬度や擦傷性等の低下が生じることがある。
上記拡散層は、該拡散層中の有機微粒子(A)に対応する位置に凸部(以下凸部(A)ともいう)を有することが好ましい。
また、有機微粒子(A)が上述した含浸層を有する有機微粒子(A2)である場合、上記凸部(A)は、その高さ及び/又は平均傾斜角が、下記要件(1)、(2)及び(3)の全てを充足する有機微粒子(C)を含む拡散層(C)の表面の上記有機微粒子(C)に対応する位置の凸部(以下、凸部(C)ともいう)の高さ及び/又は平均傾斜角よりも低いことが好ましい。
要件(1):有機微粒子(A)に代えて有機微粒子(C)を用いる以外は、有機微粒子(A)を含有する拡散層と同条件で、拡散層(C)を形成する
要件(2):拡散層(C)中の有機微粒子(C)は、拡散層中の有機微粒子(A)と同じ平均粒径を有する
要件(3):有機微粒子(C)は、拡散層(C)中で含浸層が形成されない
これは、上記有機微粒子(A2)が、上記有機微粒子(C)と比較して、非常に柔軟性に富んだ微粒子であるからである。すなわち、上記塗膜を硬化させると、放射線硬化型バインダーは硬化収縮を起こすが、上記有機微粒子(A2)が位置する表面の硬化収縮は、該有機微粒子(A2)の位置しない表面の硬化収縮と比較して、上記放射線硬化型バインダー量が少ないため小さくなる。また、上記有機微粒子(A2)は、非常に柔軟性に富んだ微粒子であるため、上記塗膜の硬化収縮により有機微粒子(A2)が変形する。その結果、形成される凸部(A)の高さ及び/又は平均傾斜角が、より硬い有機微粒子(C)を含む拡散層(C)の表面に形成される上記凸部(C)と比較して低く、滑らかになるものと推測している。
なお、上記凸部の高さとは、防眩性フィルムの表面をAFMにより観察し、表面に存在する上記凸部の斜面に存在する上記凸部から凹部へ変化する変曲点から、上記凸部頂点までの高さ10点(任意)を測定した平均値を意味する。
すなわち、本発明の防眩性フィルムは、上記層状無機化合物が拡散層中にランダムな配向状態で含有されていることで、極めて耐衝撃性に優れたものとなる。
更に、上記有機微粒子(A2)を含有する拡散層を備えた本発明の防眩性フィルムは、該拡散層中の有機微粒子(A2)と放射線硬化型バインダーの硬化物との密着性が極めて優れたものとなる。なお、本発明の防眩性フィルムは、マンドレル試験で、マンドレルの直径が10mmの条件において、より好ましくは8mmの条件において、更に好ましくは6mmの条件においてクラックが生じないものであることが好ましい。
また、上記拡散層中の有機微粒子(A2)には上述した含浸層が形成されており、該含浸層は、放射線硬化型バインダーが混合された状態で形成されたものであるので、上記拡散層は、上記拡散層中の有機微粒子(A)(含浸層)と放射線硬化型バインダーの硬化物との界面で、上記拡散層の透過光が散乱することを好適に防止しつつ、適度な内部拡散性を発現することができる。
更に、上記拡散層の有機微粒子(A)に対応する位置に形成された凸部を、その高さが低く、なだらかな形状とすることができる。
そのため、本発明の防眩性フィルムの防眩性、白茶け防止性及びシンチレーション防止性を高いレベルで達成することができる。
なお、上記ヘイズ値は、JIS−K7136に規定されたヘイズ(曇度)に準じ、ヘイズメーターHR100(村上色彩技術研究所社製、商品名)を用いて測定した値である。
すなわち、本発明の防眩性フィルムの製造方法は、光透過性基材と、該光透過性基材の少なくとも一方の面上に形成され、表面に凹凸形状を有する拡散層とを有する防眩性フィルムの製造方法であって、上記光透過性基材の少なくとも一方の面上に、層状無機化合物、有機微粒子(A)、及び、(メタ)アクリレートモノマーを必須成分として含む放射線硬化型バインダー、並びに、界面活性剤を含有する塗液を塗布し、乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜を硬化させて前記拡散層を形成する工程を有し、上記拡散層中の上記層状無機化合物は、上記塗液の対流により配向していないランダムな配向状態で含有されており、平均粒子径が0.3〜5μmであることを特徴とするものである。
また、上記拡散層を形成する工程も、上述した本発明の防眩性フィルムにおいて説明した方法と同様の方法が挙げられる。
まず、光透過性基材としてトリアセチルセルロース(富士フィルム(株)製、厚さ80μm)を用意した。
次に、放射線硬化型バインダーとして、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、及びセルロースアセテートプロピオネート(SAP)の混合物(質量比;PETA/DPHA/SAP=82/7/11)を用い(屈折率1.51)、これに有機微粒子(A)として、低架橋アクリル粒子(屈折率1.49、平均粒径5.0μm、)を、放射線硬化型バインダー100質量部に対して、6.0質量部、微粒子(B)として、ポリスチレン粒子(屈折率1.59、平均粒径3.5μm)を、放射線硬化型バインダー100質量部に対して、5.0質量部、層状無機化合物として、タルク粒子(屈折率1.57、平均粒径0.8μm)を、放射線硬化型バインダー100質量部に対して、8.0質量部含有させた。更に、界面活性剤として非反応性フッ素系界面活性剤を、放射線硬化型バインダー100質量部に対して、0.003質量部を添加した。これに溶剤としてトルエンとメチルイソブチルケトンの混合物(質量比8:2)を、放射線硬化型バインダー100質量部に対して、190質量部配合した塗液を調製した。
得られた塗液を、塗液供給量と塗布量が一致する(塗液供給量/塗布量=1.0)ように調整することでシェアーを無くして光透過性基材にグラビア法で塗工し、1.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を流通させ、1分間乾燥させて塗膜を形成した。
その後、塗膜に紫外線を照射して(窒素雰囲気下にて200mJ/cm2)放射線硬化型バインダーを硬化させて拡散層を形成し、防眩性フィルムを作製した。なお、拡散層の膜厚は6.0μmとした。
塗液に添加する、有機微粒子(A)及び微粒子(B)の種類、層状無機化合物の種類及び含有量、界面活性剤の有無、並びに、(塗液供給量/塗布量)の比を表1に示したようにした以外は、実施例1と同様にして防眩性フィルムを作製した。
A:高架橋アクリル粒子(屈折率1.49、平均粒径5.0μm、綜研化学社製)
B:低架橋アクリル粒子(屈折率1.49、平均粒径5.0μm、綜研化学社製)
C:ポリスチレン粒子(屈折率1.59、平均粒径3.5μm、綜研化学社製)
M:タルク(屈折率1.57、平均粒径 0.8μm、ナノタルク 日本タルク社製)
N:ベントナイト(屈折率1.52、平均粒径0.1〜0.5μm、クニピアF クニミネ工業社製)
なお、層状無機化合物の粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径D50である。
Y:トルエンとメチルイソブチルケトンの混合物(質量比8:2)
Z:トルエンとイソプロピルアルコールの混合物(質量比7:3)
実施例及び比較例で得られた防眩性フィルムを厚さ方向に切断し、断面のSEM観察にて層状無機化合物の配向状態を評価した。なお、図1に実施例1に係る防眩性フィルムの拡散層の断面SEM写真を示した。
○:50%以下の層状無機化合物が配向していなかった
×:50%を超える層状無機化合物が配向していた
JIS−K7136に規定されたヘイズ(曇度)に準じ、ヘイズメーターHR100(村上色彩技術研究所社製)を用いて、実施例及び比較例で得られた防眩性フィルムのヘイズ値を測定した。
JIS K5600に準じ、マンドレルのφ6mm、φ8mm及びφ10mmで実施例及び比較例で得られた防眩性フィルムのマンドレル試験を行い、以下の基準に従って評価した。
◎:φ6mmでクラックが生じない
○:φ8mmでクラックが生じない
△:φ10mmでクラックが生じない
×:φ10mmでクラックが生じる
黒色アクリル板に実施例及び比較例で得られた防眩性フィルムを、光学フィルム用透明粘着フィルムを用いて貼合し、防眩性フィルムの表面状態を、20名の被験者が、1000Lxの明室条件で様々な方向から目視官能評価を行った。艶のある黒色を再現することができるか否かを判定し、以下の基準により評価した。
◎:良好と答えた人が15人以上
○:良好と答えた人が10〜14人
△:良好と答えた人が5〜9人
×:良好と答えた人が4人以下
ソニー社製液晶テレビ「KDL−40X2500」の最表面の偏光板を剥離し、表面塗布のない偏光板を貼付した。
次いで、その上に実施例及び比較例で得られた防眩性フィルムを、拡散層側が最表面となるように、光学フィルム用透明粘着フィルム(全光線透過率91%以上、ヘイズ0.3%以下、膜厚20〜50μmの製品、例えばMHMシリーズ:日栄加工(株)製等)により貼付した。
該液晶テレビを、照度が約1,000Lxの環境下の室内に設置し、白画面表示して、液晶テレビから1.5〜2.0m程度離れた場所から上下、左右様々な角度から、被験者20人が目視官能評価を行った。白画面表示にギラツキが認められるか否かを判定し、以下の基準に従って評価した。
◎:良好と答えた人が15人以上
○:良好と答えた人が10〜14人
△:良好と答えた人が5〜9人
×:良好と答えた人が4人以下
防眩性フィルムを厚さ方向に切断し、拡散層の断面のSEM観察にて、5個の有機微粒子(A)の断面に形成された含浸層の厚さを、それぞれ2点づつ合計10点測定し、その平均値を算出した。
比較例1に係る防眩性フィルムは、拡散層中に層状無機化合物を含有しないものであったため、マンドレル試験、コントラスト及びギラツキの各評価に劣り、ヘイズ値も22.7%と高い値であった。比較例2に係る防眩性フィルムは、塗液調製時に添加した層状無機化合物の含有量が少なく、マンドレル試験、コントラスト及びギラツキの各評価が劣り、また、層状無機化合物もランダムでない配向状態なものが多く存在した。また、比較例3に係る防眩性フィルムは、塗液調製時に添加した層状無機化合物の含有量が多く、透明性基材に均一な塗布ができなかった。また、比較例4及び5に係る防眩性フィルムは、拡散層中の層状無機化合物の多くがランダムな配向状態となっておらず、マンドレル試験、コントラスト及びギラツキの各評価に劣るものであった。
Claims (9)
- 光透過性基材と、該光透過性基材の少なくとも一方の面上に形成され、表面に凹凸形状を有する拡散層とを有する防眩性フィルムであって、
前記拡散層は、層状無機化合物、有機微粒子(A)、及び、(メタ)アクリレートモノマーを必須成分として含む放射線硬化型バインダー、並びに、界面活性剤を含有する塗液を、前記光透過性基材の少なくとも一方の面上に塗布、乾燥して塗膜を形成し、該塗膜を硬化させてなるものであり、
前記層状無機化合物は、前記拡散層中に前記塗液の対流により配向していないランダムな配向状態で含有されており、平均粒子径が0.3〜5μmである
ことを特徴とする防眩性フィルム。 - 層状無機化合物は、タルクであることを特徴とする請求項1記載の防眩性フィルム。
- 塗液は、有機微粒子(A)を膨潤する溶剤を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の防眩性フィルム。
- 塗液は、更に微粒子(B)を含有し、拡散層中の有機微粒子(A)は、放射線硬化型バインダーが含浸された含浸層を有し、かつ、前記拡散層中の微粒子(B)の平均粒径よりも大きな平均粒径を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の防眩性フィルム。
- 微粒子(B)は、有機微粒子(A)よりも親油性が高い微粒子であることを特徴とする請求項4記載の防眩性フィルム。
- 放射線硬化型バインダーの屈折率と、有機微粒子(A)及び微粒子(B)の屈折率との差を、各々ΔA及びΔBとしたとき、前記ΔA及びΔBは、下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項4又は5記載の防眩性フィルム。
|ΔA|<|ΔB| (1) - 光透過性基材と、該光透過性基材の少なくとも一方の面上に形成され、表面に凹凸形状を有する拡散層とを有する防眩性フィルムの製造方法であって、
前記光透過性基材の少なくとも一方の面上に、層状無機化合物、有機微粒子(A)、及び、(メタ)アクリレートモノマーを必須成分として含む放射線硬化型バインダー、並びに、界面活性剤を含有する塗液を塗布し、乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜を硬化させて前記拡散層を形成する工程を有し、
前記拡散層中の前記層状無機化合物は、前記塗液の対流により配向していないランダムな配向状態で含有されており、平均粒子径が0.3〜5μmである
ことを特徴とする防眩性フィルムの製造方法。 - 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光素子の表面に請求項1、2、3、4、5又は6記載の防眩性フィルムを備えることを特徴とする偏光板。 - 最表面に請求項1、2、3、4、5若しくは6記載の防眩性フィルム、又は、請求項8記載の偏光板を備えることを特徴とする画像表示装置。
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