JP4924505B2 - 防眩性フィルム、その製造方法、防眩性フィルムを用いた偏光板、及び表示装置 - Google Patents
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Description
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2)
請求項2の発明は、請求項1に記載の防眩性フィルムであって、ハードコート層が、少なくとも1種の微粒子を含有するものであることを特徴としている。
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2)
請求項5の発明は、請求項4に記載の防眩性フィルムの製造方法であって、硬化性樹脂組成物の液滴の出射を、インクジェット法により行ない、ハードコート層の表面に、硬化性樹脂よりなる凸状構造部を有する表面層を設けることを特徴としている。
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2)
請求項1に記載の防眩性フィルムの発明によれば、フィルムの防眩性向上に加え、透明フィルム基材とハードコート層との密着性、さらには、ハードコート層と硬化性樹脂よりなる凸状構造部を有する表面層との密着性を向上させることができて、防眩性と視認性をバランス良く満たす光学特性、耐久保存後のハードコート性、塗工液の安定性、生産性や低コスト化に優れているという効果を奏する。
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2)
請求項4の防眩性フィルムの製造方法の発明によれば、フィルムの防眩性向上に加え、透明フィルム基材とハードコート層との密着性を向上させることができて、防眩性と視認性をバランス良く満たす光学特性、耐久保存後のハードコート性、塗工液の安定性、生産性や低コスト化に優れているという効果を奏する。
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2)
本発明の防眩性フィルムによれば、フィルムの防眩性向上に加え、透明フィルム基材とハードコート層との密着性、さらには、ハードコート層と硬化性樹脂よりなる凸状構造部3を有する表面層との密着性を向上させることができる。
つぎに、本発明で用いることのできる透明フィルム基材について説明する。
本発明においては、透明フィルム基材としてはセルロースエステルフィルムを用いることが好ましい。セルロースエステルとしては、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートが好ましく、中でもセルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートが好ましく用いられる。
特に、2.4≦X+Y≦2.9 0.3≦Y≦1.5であることが好ましい。
これらドープの調製に用いられる有機溶媒としては、セルロースエステルを溶解でき、かつ、適度な沸点であることが好ましく、例えばメチレンクロライド、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセト酢酸メチル、アセトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール、ニトロエタン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等を挙げることができるが、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物、ジオキソラン誘導体、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン、アセト酢酸メチル等が好ましい有機溶媒(すなわち、良溶媒)として挙げられる。
本発明の防眩フィルムにセルロースエステルフィルムを用いる場合、下記のような可塑剤を含有するのが好ましい。可塑剤としては、例えばリン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、多価アルコールエステル系可塑剤等を好ましく用いることができる。
本発明の防眩フィルムには、紫外線吸収剤が好ましく用いられる。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。
UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−4:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)
UV−7:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−8:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール(TINUVIN171、Ciba製)
UV−9:オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物(TINUVIN109、Ciba製)
また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては下記の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
UV−11:2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
UV−12:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン
UV−13:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)
本発明で好ましく用いられる紫外線吸収剤としては、透明性が高く、偏光板や液晶の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましく用いられる。
また、本発明に用いられるセルロースエステルフィルムには滑り性を付与するため、以下の微粒子を用いることができる。
本発明のセルロースエステルフィルムは溶液流延製膜法により製造されたものであっても、溶融流延製膜法によって製造されたものであっても、好ましく用いることができる。
式中、Mはウェブまたはフィルムを製造中または製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
(ハードコート層)
つぎに、本発明の防眩性フィルムにおけるハードコート層について説明する。
本発明による防眩性フィルムの製造方法では、ハードコート層2および/または硬化性樹脂組成物からなる凸状構造部3が、少なくとも1種の微粒子を含有するのが、好ましい。
本発明では、セルロースエステルフィルムなどの透明フィルム基材の防眩層を設けた側と反対側の面にはバックコート層を設けることが好ましい。
防眩層の表面は、洗浄法、アルカリ処理法、フレームプラズマ処理法、高周波放電プラズマ法、電子ビーム法、イオンビーム法、スパッタリング法、酸処理、コロナ処理法、大気圧プラズマ法等で処理しても良い。
コロナ処理とは、大気圧下、電極間に1kV以上の高電圧を印加し、放電することで行なう処理のことであり、春日電機株式会社や株式会社トーヨー電機等で市販されている装置を用いて行なうことができる。コロナ放電処理の強度は、電極間距離、単位面積当たりの出力、ジェネレーターの周波数に依存する。コロナ処理装置の一方の電極(A電極)は、市販のものを用いることができるが、材質はアルミニウム、ステンレス等から選択ができる。もう一方はプラスチックフィルムを抱かせるための電極(B電極)であり、コロナ処理が、安定かつ均一に実施されるように、A電極に対して一定の距離に設置されるロール電極である。これも通常市販されているものを用いることができ、材質は、アルミニウム、ステンレス、及びそれらの金属でできたロールに、セラミック、シリコーン、EPTゴム、ハイパロンゴム等がライニングされているロールが好ましく用いられる。本発明に用いられるコロナ処理に用いる周波数は、20〜100kHzの周波数であり、30〜60kHzの周波数が好ましい。周波数が低下するとコロナ処理の均一性が劣化し、コロナ処理のムラが発生する。また、周波数が大きくなると、高出力のコロナ処理を行なう場合には、特に問題ないが、低出力のコロナ処理を実施する場合には、安定した処理を行なうことが難しくなり、結果として、処理ムラが発生する。コロナ処理の出力は、1〜5w・min./m2であるが、2〜4w・min./m2の出力が好ましい。電極とフィルムとの距離は、5〜50mmであるが、好ましくは、10〜35mmである。間隙が開いてくると、一定の出力を維持するためにより高電圧が必要になり、ムラが発生し易くなる。また、間隙が狭くなりすぎると、印加する電圧が低くなりすぎ、ムラが発生し易くなる。さらにまた、フィルムを搬送して連続処理する際に電極にフィルムが接触し傷が発生する。
アルカリ処理法としては、防眩性層を塗設したフィルムをアルカリ水溶液に浸す方法であれば特に限定されない。
本発明では、大気圧またはその近傍の圧力下で、対向する電極の間に周波数が50kHz〜150MHzの高周波電圧を印加して放電を形成し、該放電により形成された励起ガスを、透明フィルム基材または透明フィルム基材上に防眩性層を有するフィルムの表面に接触させた後に、層を塗布により形成することが好ましい。
つぎに、本発明の防眩性フィルムを用いた偏光板について述べる。
本発明の防眩性フィルムを用いた偏光板を画像表示装置の鑑賞面側に組み込むことによって、種々の視認性に優れた画像表示装置を作製することができる。本発明の防眩性フィルムは反射型、透過型、半透過型LCDまたはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。また、平面性に優れ、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、電子ペーパー等の各種表示装置にも好ましく用いられる。特に画面が30型以上の大画面の画像表示装置では、色ムラや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
図1aに示す本発明による防眩性フィルムを、つぎのようにしてを作製した。
セルローストリアセテート(平均酢化度61.0%) 100質量部
トリフェニルフォスフェート 8質量部
エチルフタリルエチルグリコレート 2質量部
チヌビン109(チバスペシャルティケミカルズ株式会社製) 1質量部
チヌビン171(チバスペシャルティケミカルズ株式会社製) 1質量部
メチレンクロライド 430質量部
メタノール 90質量部
上記の材料を密閉容器に投入し、加圧下で温度80℃に保温し、攪拌しながら完全に溶解して、ドープ組成物を得た。
下記の材料を混合撹拌し、ハードコート層用塗布組成物を調製した。
ペンタエリスリトールテトラアクリレート 45質量部
ウレタンアクリレート 25質量部
(U−4HA、新中村化学工業株式会社製)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン 5質量部
(イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ株式会社製)
2−メチルー1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2
−モルフォリノプロパン−1−オン 3質量部
(イルガキュア907、チバスペシャルティケミカルズ株式会社製)
ポリオキシエチレンオレイルエーテル 0.5質量部
(エマルゲン404、花王株式会社製)
プロピレングリコールモノメチルエーテル 10質量部
酢酸メチル 45質量部
アセトン 45質量部
(ハードコート層の作製)
つぎに、先に作製したセルローストリアセテートフィルム(膜厚80μm)の透明フィルム基材1の表面に、上記のハードコート層用塗布組成物をスリットダイで塗布し、熱風の温度、風速を徐々に強め最終的に85℃で乾燥し、ついで0.15J/cm2の紫外線を高圧水銀灯で照射して、乾燥膜厚で3.0μmのハードコート層2を設けた。
下記組成物を混合撹拌し、凸状構造部形成用組成物を調製した。
ペンタエリスリトールテトラアクリレート 45質量部
ウレタンアクリレート 25質量部
(U−4HA、新中村化学工業株式会社製)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン 5質量部
(イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ株式会社製)
2−メチルー1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2
−モルフォリノプロパン−1−オン 3質量部
(イルガキュア907、チバスペシャルティケミカルズ株式会社製)
ポリオキシエチレンオレイルエーテル 0.5質量部
(エマルゲン404、花王株式会社製)
プロピレングリコールモノメチルエーテル 10質量部
酢酸メチル 45質量部
アセトン 45質量部
つぎに、上記のハードコート層上に、凸状構造部形成用組成物をインクジェット方式によりインク液滴として、4plで出射し、熱乾燥、0.15J/cm2の紫外線を高圧水銀灯で照射して硬化させ、凸状構造部3を形成し、本発明による図1aに示す防眩性フィルムを作製した。なお、このフィルムの凸状構造部3の高さは、約8μm、凸状構造部径は、約35μmであった。
上記実施例1の場合と同様にして、図1aに示す本発明による防眩性フィルムを作製するが、上記実施例1の場合と異なる点は、透明フィルム基材1表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さ、およびハードコート層2表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さを、凹凸面形成用鋳型ロールの鋳型形状および粗さを種々変えることにより、下記の表1に示すように、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材1表面の算術平均粗さ:Ra1 、および型押しによる凹凸部を有するハードコート層2表面の算術平均粗さ:Ra2 を有する各種の本発明による防眩フィルムを作製した点にある。
比較のために、上記実施例1の場合と同様にして、図1aに示す防眩性フィルムを作製するが、上記実施例1の場合と異なる点は、透明フィルム基材1表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さ、およびハードコート層2表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さを、凹凸面形成用鋳型ロールの鋳型形状および粗さを種々変えることにより、下記の表1に示すように、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材1表面の算術平均粗さ:Ra1 、および型押しによる凹凸部を有するハードコート層2表面の算術平均粗さ:Ra2 の両方、もしくは一方を、本発明の範囲外である各種の比較用防眩フィルムを作製した点にある。
上記実施例1の場合と同様にして、本発明による防眩性フィルムを作製するが、上記実施例1の場合と異なる点は、図1(b)に示すように、各種の防眩性フィルムの硬化性樹脂よりなる凸状構造部3に、微粒子が含まれている点にある。
比較のために、上記実施例17の場合と同様にして、図1bに示す防眩性フィルムを作製するが、上記実施例17の場合と異なる点は、透明フィルム基材1表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さ、およびハードコート層2表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さを、凹凸面形成用鋳型ロールの鋳型形状および粗さを種々変えることにより、下記の表2に示すように、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材1表面の算術平均粗さ:Ra1 、および型押しによる凹凸部を有するハードコート層2表面の算術平均粗さ:Ra2 の両方、もしくは一方を、本発明の範囲外である各種の比較用防眩フィルムを作製した点にある。
上記実施例1の場合と同様にして、本発明による防眩性フィルムを作製するが、上記実施例1の場合と異なる点は、図1(c)に示すように、各種の防眩性フィルムのハードコート層(2)に、微粒子が含まれている点にある。
比較のために、上記実施例33の場合と同様にして、図1cに示す防眩性フィルムを作製するが、上記実施例33の場合と異なる点は、透明フィルム基材1表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さ、およびハードコート層2表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さを、凹凸面形成用鋳型ロールの鋳型形状および粗さを種々変えることにより、下記の表3に示すように、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材1表面の算術平均粗さ:Ra1 、および型押しによる凹凸部を有するハードコート層2表面の算術平均粗さ:Ra2 の両方、もしくは一方を、本発明の範囲外である各種の比較用防眩フィルムを作製した点にある。
上記実施例1の場合と同様にして、本発明による防眩性フィルムを作製するが、上記実施例1の場合と異なる点は、図1(d)に示すように、各種の防眩性フィルムのハードコート層2に、微粒子が含まれているとともに、各種の防眩性フィルムの硬化性樹脂よりなる凸状構造部3に、微粒子が含まれている点にある。そのため、ハードコート層用塗布組成物に、シリカ微粒子(KE−P100株式会社日本触媒製)0.5質量部が含まれているとともに、凸状構造部形成用硬化性樹脂組成物には、シリカ微粒子(アエロジル200V、株式会社日本アエロジル製)0.5質量部が含まれている。
比較のために、上記実施例49の場合と同様にして、図1dに示す防眩性フィルムを作製するが、上記実施例49の場合と異なる点は、透明フィルム基材1表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さ、およびハードコート層2表面の鋳型ロールの型押しによる凹凸部の粗さを、凹凸面形成用鋳型ロールの鋳型形状および粗さを種々変えることにより、下記の表4に示すように、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材1表面の算術平均粗さ:Ra1 、および型押しによる凹凸部を有するハードコート層2表面の算術平均粗さ:Ra2 の両方、もしくは一方を、本発明の範囲外である各種の比較用防眩フィルムを作製した点にある。
m、比較例48では、7.0μmとして、比較用防眩フィルムを作製した。
こうして作製した実施例1〜64、及び比較例1〜48の各種防眩性フィルムについて、透明フィルム基材/ハードコート層、並びにハードコート層/凸状構造部の密着性を下記のようにして評価し、得られた結果を下記の表1〜表4にあわせて示した。また、各実施例及び各比較例の各種防眩性フィルムの透明フィルム基材1の表面算術平均粗さ:Ra1 (μm)、並びにハードコート層表面算術平均粗さRa2 (μm)の値を下記の表1〜表4にあわせて示した。
JIS K 5600に準拠して、碁盤目テープ剥離試験を行なった。試料表面にカッターで切り込みを入れて100個のマス目をつくり、粘着テープ(日東電工製No.31B)を圧着してから剥離することを同じ場所で3回繰り返して行なった。その後、テープ剥離後の試料表面を目視観察し、以下の基準で評価を行なった。
本発明による実施例1〜64、及び比較例1〜48の各種防眩性フィルムを用いて、液晶表示パネルを作製するために、まず、偏光フィルムを作製した。
ついで、下記の工程1〜工程5に従って、偏光フィルムと、上記実施例1〜64、及び比較例1〜48実施例及び比較例で作製した防眩性フィルムと、市販の位相差を有するセルロースエステルフィルム・コニカミノルタタック(コニカミノルタオプト株式会社製)とを、防眩層が外側になるように貼り合わせて、偏光板を作製した。
ついで、市販の液晶表示パネル(NEC製 カラー液晶ディスプレイ、MultiSync、LCD1525J:型名、LA−1529HM)の最表面の偏光板を注意深く剥離し、ここに、上記実施例1〜64、及び比較例1〜48の防眩性フィルムを用いた偏光板を貼合して、液晶表示パネルを作製し、得られた液晶表示パネルについて、防眩性を評価した。
上記のようにして得られた各種の液晶パネルを、床から80cmの高さの机上に配置し、床から3mの高さの天井部に昼色光直管蛍光灯(FLR40S・D/M−X、松下電器産業株式会社製)40W×2本を1セットとして1.5m間隔で10セット配置した。このとき評価者が液晶パネル表示面正面にいるときに、評価者の頭上より後方に向けて天井部に蛍光灯がくるように配置した。液晶パネルは机に対する垂直方向から25°傾けて蛍光灯が写り込むようにして画面の見易さを下記のようにランク評価した。得られた結果を、上記の表1にあわせて示した。
◎:最も近い蛍光灯の写り込みが気にならず、フォントの大きさ8以下の文字
もはっきりと読める。
の大きさ8以下の文字もなんとかと読める。
読むのは困難である。
8以下の文字を読むことはできない。
2:ハードコート層
3:凸状構造部
10:透明フィルム基材
11:基板
12:圧電素子
13:流路版
13a:インク流路
13b:壁部
14:共通液室構成部材
15:インク供給パイプ
16:ノズルプレート
16a:ノズル
17:駆動用回路プリント板
18:リード部
19:駆動電極
20:溝
21:保護板
22:流体抵抗
23、24:電極
25:上部隔壁
26:ヒータ
27:ヒータ電源
28:伝熱部材
29:活性光線照射部
30:インクジェットヘッド
31:液滴
32:ノズル
35:バックロール
41:ダイ
42:流延用ベルト
43:剥離ロール
45:テンター
46:フィルム乾燥装置
47:搬送ロール
48:巻き取りロール
51:凹凸型ローラ
52:バックロール
Claims (10)
- 表面に型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材の表面に、ハードコート層が塗工により設けられ、該ハードコート層の表面に型押しによる凹凸部が形成され、この型押しによる凹凸部を有するハードコート層の表面に、硬化性樹脂組成物の液滴の出射により硬化性樹脂よりなる凸状構造部を有する表面層が設けられている防眩性フィルムであって、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材表面の平均算術粗さ:Ra1 、及び型押しによる凹凸部を有するハードコート層表面の平均算術粗さ:Ra2 が、下記式(1)、及び式(2)で表わされる範囲内にあることを特徴とする、防眩性フィルム。
0.05μm≦Ra1 ≦5μm …(1)
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2) - ハードコート層が、少なくとも1種の微粒子を含有するものであることを特徴とする、請求項1に記載の防眩性フィルム。
- 硬化性樹脂組成物に少なくとも1種の微粒子が含まれていて、硬化性樹脂よりなる凸状構造部に、微粒子が含まれていることを特徴とする、請求項1または2に記載の防眩性フィルム。
- 表面に型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材の表面に、ハードコート層を塗工により設け、該ハードコート層の表面に型押しによる凹凸部を形成し、この型押しによる凹凸部を有するハードコート層の表面に、硬化性樹脂組成物の液滴の出射により硬化性樹脂よりなる凸状構造部を有する表面層を設ける防眩性フィルムの製造方法において、型押しによる凹凸部を有する透明フィルム基材表面の平均算術粗さ:Ra1 、及び型押しによる凹凸部を有するハードコート層表面の平均算術粗さ:Ra2 が、下記式(1)、及び式(2)で表わされる範囲内にあることを特徴とする、防眩性フィルムの製造方法。
0.05μm≦Ra1 ≦5μm …(1)
0.05μm≦Ra2 ≦5μm …(2) - 硬化性樹脂組成物の液滴の出射を、インクジェット法により行ない、ハードコート層の表面に、硬化性樹脂よりなる凸状構造部を有する表面層を設けることを特徴とする、請求項4に記載の防眩性フィルムの製造方法。
- ハードコート層が、少なくとも1種の微粒子を含有するものであることを特徴とする、請求項4または5に記載の防眩性フィルムの製造方法。
- 硬化性樹脂組成物に少なくとも1種の微粒子が含まれていて、硬化性樹脂よりなる凸状構造部に、微粒子が含まれていることを特徴とする、請求項4〜6のうちのいずれか一項に記載の防眩性フィルムの製造方法。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の防眩性フィルムを一方の面に用いることを特徴とする、偏光板。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の防眩性フィルムを用いることを特徴とする、表示装置。
- 請求項8に記載の偏光板を用いることを特徴とする、表示装置。
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