説明

二つのアンチグレア粒子が重なった形態のアンチグレア剤を含むアンチグレアフィルムおよびその製造方法

アンチグレアフィルムが提供される。アンチグレアフィルムは、透明基材と、透明基材上に積層されたアンチグレア層とを備える。アンチグレア層は、透光性コーティング層と、当該透光性コーティング層に含まれるアンチグレア剤とを含む。アンチグレア剤は、互いに重なり合った第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子からなる。アンチグレアフィルムは、透過画像の鮮明度が確保され、高い全光透過率を有し、優れたアンチグレア機能を有している。更に、かかるアンチグレアフィルムの製造方法が提供される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ装置に使用されるアンチグレアフィルム及びその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、透明基材と、透明基材上に積層されたアンチグレア層と、を備え、アンチグレア層が、透光性コーティング層と、透光性コーティング層に含まれるアンチグレア剤と、を含み、アンチグレア剤が、それぞれ第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子とが互いに重なり合っている単一粒子から形成され、これにより、外部アンチグレア及び内部アンチグレアの双方を調整することが可能なアンチグレアフィルム及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、陰極管表示装置(CRT)又は電界発光ディスプレイ(ELD)に代表されるディスプレイ装置が広く使われている。このようなディスプレイ装置を屋外又は明るい照明下で使用する場合、太陽光、蛍光灯などの外部光がディスプレイの表面に入射して反射される問題が発生して素子の性能が低下してしまう。そのため、ディスプレイの表面で反射した外部光を防ぐことが可能なフィルムが希求されている。
【0003】
このような状況下において、現在、様々な反射防止フィルム及びアンチグレアフィルムがディスプレイ装置に使用されている。アンチグレアフィルムの処理は、表面を粗面化することで行われている。このようなアンチグレアフィルムのアンチグレア処理法は、一般的に、(1)ハードコート層を形成するために硬化時に物理的方法で表面を粗面化する方法と、(2)ハードコート層形成用ハードコート剤に無機粒子及び有機粒子をアンチグレア剤として混合する方法と、に大別することができる(日本国特開2003−347218号公報及び特開2003−408023号公報)。
【0004】
しかしながら、このような方法で製造されたフィルムは、その原料に対する制約が多く、特にアンチグレア特性の調整が難しいという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明のある技術的課題は、互いに異なる屈折率及び大きさを有する2種類のアンチグレア粒子が互いに重なり合っているアンチグレア剤を使用することで、アンチグレア特性を調整できるアンチグレアフィルムを提供することである。
【0006】
本発明の別の技術的課題は、前記アンチグレアフィルムの製造方法を提供することである。
【0007】
本発明の更に別の技術的課題は、前記アンチグレアフィルムを含むディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のある観点によれば、透明基材と、透明基材上に積層されたアンチグレア層と、を備え、アンチグレア層は、透光性コーティング層と、透光性コーティング層に含まれるアンチグレア剤とを含み、前記アンチグレア剤は、第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子が互いに重なり合っているものであるアンチグレアフィルムが提供される。
【0009】
本発明の別の観点によれば、(a)ハードコート剤、第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子とが互いに重なり合っているアンチグレア剤、及び、溶剤を混合して混合液を製造する段階と、(b)透明基材上に前記混合液をコーティングして、アンチグレア剤を含む透光性コーティング層を有するアンチグレア層を形成する段階と、(c)前記アンチグレア層を乾燥後硬化させる段階と、を含むアンチグレアフィルムの製造方法が提供される。
【0010】
本発明の更に別の観点によれば、前記アンチグレアフィルムを含むディスプレイ装置が提供される。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係るアンチグレアフィルムは、以下のような利点を奏するものである。
アンチグレア剤は、第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子とが互いに重なっている単一粒子により形成されており、2種類以上の異なる物質が混合された既存のアンチグレア剤に比べて、その構造が単純化されている。また、アンチグレア剤の形状及び含量、並びに、コーティング層の厚さを、アンチグレア特性を考慮して多様に調整することが可能である。更に、第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子が互いに重なりあった単一粒子のアンチグレア剤を用いることで、アンチグレアフィルムの全体ヘイズに対する内部ヘイズを、幅広く調整することができる。
【0012】
また、本発明に係るアンチグレアフィルムは、既存のアンチグレアフィルムに比べて、透過率及びヘイズ特性面で優れた特性を示す。特に、本発明に係るアンチグレアフィルムは、アンチグレア剤をUV硬化型ハードコート剤に分散させて塗布することで、高い耐擦傷性、均一な外観特性及び高速塗布性を確保する。そのため、本発明に係るアンチグレアフィルムを製造するに際して、ロールトゥーロール(roll−to−roll)生産方式を適用することができる。
【0013】
本発明に係るディスプレイ装置は、互いに異なる屈折率及び大きさを有する2種類のアンチグレア粒子が互いに重なりあったアンチグレア剤を使用することで、高精細のディスプレイ画質を低下させずに高いアンチグレア性(High Anti−Glareness)を得ると同時に、表面の反射率を減少させてディスプレイの視認性を最大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれる屈折率の異なる2種類のアンチグレア粒子のうち、屈折率の小さいアンチグレア粒子の直径が屈折率の大きいアンチグレア粒子の直径より小さい場合を示した概略図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれる屈折率の異なる2種類のアンチグレア粒子のうち、屈折率の小さいアンチグレア粒子の直径が屈折率の大きいアンチグレア粒子の直径より大きい場合を示した概略図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれるアンチグレア剤を構成する各アンチグレア粒子の直径が同一である場合を示した概略図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれる、第1アンチグレア粒子が第2アンチグレア粒子に重なっているアンチグレア剤を示した概略図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムのアンチグレア機能の原理を示した断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれるアンチグレア剤を示した走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。
【図7】本発明の他の実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれるアンチグレア剤を示した走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本明細書で用いられる「全体固形分」という用語は、本明細書において特に定義のない限り、ハードコート剤、アンチグレア剤及び溶剤を含む組成物を透明基材上に塗布して乾燥させた後硬化させて形成されたコーティング層の、組成物の全体重量に対する重量%を意味する。
【0016】
本発明の具体的な実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0017】
(A)アンチグレア(antiglare)フィルム
図1〜3は、本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムの断面概略図である。図1〜3を参照すると、各アンチグレアフィルムは、透明基材10上に積層されたアンチグレア層20を含む構造を有している。
【0018】
透明基材10の材料は、透明性のあるものであれば特に限定されず、加工性の観点からは、例えばプラスチックフィルムのような高分子物質であることが好ましい。
【0019】
透明基材10に適した材料としては、例えば、アセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース類;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどのポリエステル類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルヘンテンなどのポリオレフィン類が含まれる。透明基材10に適した材料の他の例としては、これに限定されるものではないが、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリイミドが含まれる。このうち、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリカーボネート(PC)が透明性に優れ、光学フィルムの透明基材に適している。また、トリアセチルセルロース(TAC)とポリエチレンテレフタレート(PET)は、LCD用偏光フィルムおよびPDP用光学フィルムに使用することができる。
【0020】
アンチグレア層20は、透光性コーティング層1と、透光性コーティング層1に含有されているアンチグレア剤(antiglare agent)30と、を含む。アンチグレア剤30は、異なる2種類のアンチグレア粒子、すなわち第1アンチグレア粒子2及び第2アンチグレア粒子3、を含み、これらは互いに重なり合っている。
【0021】
図4は、本発明の一実施形態によるアンチグレアフィルムに含まれるアンチグレア剤を示した概略図である。図4に示したアンチグレア剤30は、第1アンチグレア粒子2が第2アンチグレア粒子3に重なっていることがわかる。
【0022】
第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子は、第1コアのシードを第2コアのシードと結合させ、第1コア及び第2コアをそれぞれ重合により成長させることで形成される。その結果、アンチグレア剤30の中心において、第1アンチグレア粒子2の一部は、第2アンチグレア粒子3の一部にオーバーラップすることとなる。
【0023】
前記第1コアは、必ずしもこれらに限定されるわけではないが、スチレン粒子(屈折率1.59)、ポリ塩化ビニル粒子(屈折率1.60)及び高屈折率のアクリル粒子(屈折率1.59)からなる群より選択される。前記第2コアは、必ずしもこれらに限定されるわけではないが、高架橋のアクリル粒子(屈折率1.51)、高架橋のメタクリル粒子(屈折率1.51)、アクリル−スチレン共重合体粒子(屈折率1.55)、メラミン粒子(屈折率1.57)およびポリカーボネート粒子(屈折率1.57)からなる群より選択される。
【0024】
一般的に、透明基材上にコーティングされたコーティング層にアンチグレア性(anti−glareness)を付与する原理は、透明基材上にコーティングされたコーティング層の表面に凹凸を形成するか、またはコーティング層において異なる屈折率を有する透光性コーティング層及び透光性高分子粒子から発生する内部散乱を利用することである。
【0025】
特に、外部アンチグレア性及び内部アンチグレア性の双方を利用するために、異なる屈折率を有する2種類のアンチグレア粒子を、透光性高分子粒子として利用することができる。相対的に小さな屈折率を有するアンチグレア粒子に適したものとしては、高架橋のアクリル粒子(屈折率1.51)、高架橋のメタクリル粒子(屈折率1.51)、アクリル−スチレン共重合体粒子(屈折率1.55)、メラミン粒子(屈折率1.57)ポリカーボネート粒子(屈折率1.57)などがあり、相対的に大きな屈折率を有するアンチグレア粒子に適したものとしては、スチレン粒子(屈折率1.59)、ポリ塩化ビニル粒子(屈折率1.60)、高屈折率のアクリル粒子(屈折率1.59)などがある。
【0026】
他方、本発明では、2種類のアンチグレア粒子を単純に混合又は結合したものを利用するのではなく、第1コアのシード及び第2コアのシードを結合したうえで第1コア及び第2コアをそれぞれ重合により成長させることで、第1アンチグレア粒子2及び第2アンチグレア粒子3が形成され、第1アンチグレア粒子2の一部が、第2アンチグレア粒子3の一部にオーバーラップすることとなる。これにより、単一粒子として形成されたかかるアンチグレア剤を利用することで、アンチグレアフィルム30の内部アンチグレア機能及び外部アンチグレア機能を、同時に制御することが可能となる。
【0027】
アンチグレア層20の厚さは、好ましくは2〜20μmであり、より好ましくは2〜7μmである。このようなアンチグレア層20の厚さは、求めるアンチグレアフィルムのアンチグレア特性及びコーティング層の機械的特性(例えば、硬度など)に応じて、調整することができる。アンチグレア層の厚さが薄すぎると、コーティング層の硬度が不十分となる。アンチグレア層の厚さが厚すぎると、フィルムにカールが発生しやすく、外部アンチグレア特性が低くなる。
【0028】
図5は、本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムのアンチグレア機能の原理を示した断面図である。図5を参照すると、アンチグレアフィルムのアンチグレア層は、第1アンチグレア粒子2及び第2アンチグレア粒子3が互いに重なりあったアンチグレア剤30と、透光性コーティング層1と、からなる。外部から光が照射されると、透光性コーティング層1の表面に露出している第2アンチグレア粒子3の表面で散乱が発生して、アンチグレアフィルムに外部アンチグレア効果が付与される。加えて、光が透光性コーティング層1を透過すると、透光性コーティング層1と第2アンチグレア粒子3との界面で屈折率の差による散乱が発生して、アンチグレアフィルムに内部アンチグレア効果が付与される。
【0029】
第1アンチグレア粒子2は、第2アンチグレア粒子3とは異なる屈折率を有する。第1アンチグレア粒子2と第2アンチグレア粒子3との間の屈折率の差は、0.04〜0.1である。第1アンチグレア粒子2の屈折率は、好ましくは1.57〜1.62であり、第2アンチグレア粒子3の屈折率は、好ましくは1.49〜1.55である。相対的に屈折率の小さい第2アンチグレア粒子3の使用は、アンチグレアフィルムの外部アンチグレア特性及び透過率の向上に寄与する。相対的に屈折率の大きい第1アンチグレア粒子2の使用は、アンチグレアフィルムの内部アンチグレア特性及び透過率の向上に寄与する。
【0030】
第1アンチグレア粒子2及び第2アンチグレア粒子3の大きさは、求めるアンチグレアフィルムの内部アンチグレア特性及び外部アンチグレア特性に応じて調整することができる。
【0031】
図6及び図7は、本発明の一実施形態に係るアンチグレアフィルムに含まれるアンチグレア剤の全径(overall diameter)を示した走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。
【0032】
それぞれのアンチグレア剤の「全径」とは、第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子の中心を結ぶ線の延長線がそれぞれの粒子と交わる2地点の間の距離を意味する。
【0033】
図6を参照すると、アンチグレア剤のそれぞれの粒子の直径の合計(2.02+3.13=5.15μm)はアンチグレア剤の全径(5.04μm)より大きく、これは、アンチグレア剤を構成する第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子が互いに重なりあっていることを示唆している。
【0034】
第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子が重なりあっているアンチグレア剤の全径は、好ましくは3〜7μmである。アンチグレア剤の全径の大きさは、アンチグレアフィルムの最終的な厚さと関連している。アンチグレア剤の全径が3μmより小さい場合、第1アンチグレア粒子の外部アンチグレア性を調節するためにアンチグレア層の厚さが結果的に薄くなってしまう。アンチグレア層の厚さが薄すぎると硬度が不十分となる。また、アンチグレア剤の全径が7μmより大きい場合、アンチグレア層の厚さが厚くなり、結果として、フィルムにカールが発生しやすく外部アンチグレア特性が低くなる。
【0035】
アンチグレア剤を構成するそれぞれのアンチグレア粒子の大きさは、図1〜図3に示したように、アンチグレアフィルムに要求されるヘイズに応じて調整することができる。図1は、第1アンチグレア粒子が高い屈折率及び大きな直径を有しており、第2アンチグレア粒子が低い屈折率及び小さな直径を有している場合を示しており、図2は、第1アンチグレア粒子が高い屈折率及び小さな直径を有しており、第2アンチグレア粒子が低い屈折率及び大きな直径を有している場合を示しており、図3は、第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子の直径が同じであり、第1アンチグレア粒子が高い屈折率を有し、第2アンチグレア粒子が低い屈折率を有している場合を示している。
【0036】
アンチグレアフィルムのヘイズは、アンチグレア層20の透光性コーティング層1とアンチグレア剤30との間の屈折率の差を調節することで決定される。
【0037】
(B)アンチグレアフィルムの製造方法
本発明の別の実施形態によれば、(a)ハードコート剤、第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子とが互いに重なりあっているアンチグレア剤及び溶剤を混合して混合液を製造する段階と、(b)透明基材上に混合液をコーティングして、アンチグレア剤を含む透光性コーティング層を有するアンチグレア層を形成する段階と、(c)アンチグレア層を乾燥後硬化させる段階とを含むアンチグレアフィルムの製造方法が提供される。
【0038】
(a)段階で用いられるハードコート剤は、透光性コーティング層を形成する。ハードコート剤は、熱及び放射線硬化型樹脂、光重合開始剤、無機微粒子、レベリング剤、アンチグレア層用表面改質剤及びシランカップリング剤を含んでいてもよい。
【0039】
熱及び放射線硬化型樹脂としては、2つ以上の官能基を有する化合物が適している。このような化合物としては、重合性不飽和結合(例えば、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基など)または陽イオン重合性官能基(例えば、エポキシ基など)を分子中に有するオリゴマー、単量体、ポリマーがある。このような化合物を単独または2種以上を混合して、組成物を準備してもよい。このような組成物は、硬化前には液状であることが好ましく、硬化時に架橋されるようにエチレン性基及びアクリル性基を分子内に含むことが好ましい。
【0040】
単量体の例としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロイルモルホリン、2−シアノメタクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、エリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレートなどがある。
【0041】
オリゴマーの例としては、ポリエステルポリオールとメタクリル酸との反応によって得られるポリエステルメタクリレート;ビスフェノール型エポキシ樹脂とメタクリレートとの反応、または、有機ポリイソシアネートとヒドロキシメタクリレートとの反応、または、ポリオール、有機ポリイソシアネート及びヒドロキシメタクリレート化合物の反応によって得られるウレタンメタクリレートなどがある。
【0042】
硬化時に架橋体を形成することができるエチレン性不飽和基を有する化合物は、その官能基としてイソシアネート基、エポキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基、活性メチレン基を含むことが好ましい。本発明において、架橋基は上記のものに制限されず、官能基が分解することで得られる反応基であってもよい。これらの架橋基を有する化合物は、塗布した後に熱を与えることで架橋反応を起こすことができる。
【0043】
ハードコート剤に含まれる光重合開始剤は、紫外線を利用して組成物を硬化させる役割をする。かかる光重合開始剤の例としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フッ素化ケトン(fluorinated ketone)、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーのケトン(Michler’s ketone)、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどがある。これらの光重合開始剤は、単独または2種以上を混合して使用してもよい。
【0044】
光重合開始剤の添加量は、0.5〜10重量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5重量%である。添加量が0.5重量%未満の場合、硬化型組成物が硬化した後のコーティング層の硬度が不十分となる。また、添加量が10重量%を超過する場合、光重合開始剤自体がラジカルと反応して硬化性樹脂の重合を抑制する場合がある。
【0045】
ハードコート剤に含まれる無機微粒子は、アンチグレア層の屈折率を制御し、硬化後の膜の強度をより高める役割をする。無機微粒子の平均の大きさは、0.5μm以下であることが好ましく、15nm以下であることがより好ましい。
【0046】
無機微粒子としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化スズ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、滑石、カオリンおよび硫酸カルシウム粒子を使用してもよい。無機微粒子の添加量は、ハードコート剤の全重量に対して10〜90重量%であることが好ましく、30〜60重量%であることがより好ましい。
【0047】
ハードコート剤には、高速塗布時における不均一な流動及び塗布後における不均一な乾燥を防止し、欠陥(例えば、塗布線(Coating Streak)、点欠陥(Point Defect)など)のない外観を確保するために、フルオロ系レベリング剤もしくはシリコン系レベリング剤の一方又は両方を添加してもよい。熱及び放射線硬化型樹脂とアンチグレア粒子との分散性及び結合力を増進させるために、ハードコード剤に表面改質剤及びシランカップリング剤を添加してもよい。
【0048】
(a)段階で用いられる溶剤は、1次溶剤(primary solvent)と2次溶剤(secondary solvent)を混合して使用することができ、コーティングしようとする基材の種類に応じて変更してもよい。
【0049】
2次溶剤としては、溶解性及び膨潤性のある溶媒を使用する。溶解性及び膨潤性のある溶媒の具体的な例としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、ジアセトンアルコール、多価アルコールなどのケトン類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのエーテル類;アセト酸メチル、アセト酸エチルなどのエステル類;クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素類;ニトロメタン、アセトニトリル、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミドなどの窒素含有化合物;ジメチルスルホキシドなどの他の溶剤;を挙げることができる。これらの溶剤は、単独または混合して使用することができる。1次溶剤としては、上述した2次溶剤を除いたいかなる溶剤をも使用することができるが、これらに制限されるものではない。
【0050】
溶剤の含量は、硬化性樹脂100重量部を基準として、約20重量部〜約100重量部であることが好ましく、より好ましくは50重量部〜100重量部である。溶剤の含量が硬化性樹脂の10重量部未満の場合、化合物の高い粘性のために均一な塗布が困難となる。また、溶剤の含量が100重量部を超過する場合、塗布・乾燥後ピンホールが残存してしまう。
【0051】
(b)段階では、基材上に混合液をコーティングする方法としては、ロールコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、マイクログラビアコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ナイフコーティング法、スロットダイコーティング法及びスピンコーティング法のような各種の湿式コーティング法を使用することができる。
【0052】
(c)段階では、組成物から溶剤を除去するために40〜100℃で乾燥が行われる。乾燥後、紫外線硬化システムから照射される紫外線によりコーティング層が硬化して、アンチグレア層が形成される。紫外線硬化システムとして、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、マイクロ波方式の無電極ランプなどの紫外線ランプを使用してもよい。一般的に、コーティング層の硬化に要求される波長範囲は200〜400nmであり、光量は100〜1000mJ/cmである。
【0053】
(C)ディスプレイ装置
本発明の他の実施形態によれば、本発明に係るアンチグレアフィルムを含むディスプレイ装置が提供される。このとき、かかるディスプレイ装置は、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電界発光ディスプレイ(ELD)または液晶表示装置(LCD)であってもよい。アンチグレアフィルムは、ディスプレイ装置の低反射率を実現するために、ディスプレイ装置の最外面に配置される。アンチグレアフィルムは、光学干渉の原理を利用して、外部光の反射及び反射画像の受容によるコントラストの低下並びに可視性の低下を防止する。
【実施例】
【0054】
以下、実施例を挙げてより詳細に本発明を説明する。しかしながら、これら実施例は説明を目的としたものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものと解釈してはならない。
【0055】
(実施例1〜41)
まず、透明ハードコート剤(DIC、RC26−338)、下記表1に示したアンチグレア剤(SX8707(C)−04、JSR社)及び溶剤を混合して混合液を製造した。
【0056】
【表1】

【0057】
具体的には、アンチグレアフィルムは、以下のようにして製造された。
まず、ハードコート剤の固形分が50重量部となるまで、ハードコード剤を1次溶剤で希釈した。その後、この1次希釈溶液にアンチグレア剤を添加し、最終的な混合溶液が望ましい固形分となるまで、2次溶剤によって混合物を希釈した。
【0058】
透明基材がPETフィルムである場合、ケトン系溶剤であるメチルイソブチルケトン及びメチルエチルケトン(MIBK/MEK)を1次溶剤として使用し、透明基材がTACフィルムである場合、ブチルアセテート(BA)及びイソプロピルアルコール(IPA)を1次溶剤として使用した。
【0059】
2次溶剤として、メチルイソブチルケトン(MIBK)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)又はシクロヘキサノン(CCH)を使用した。
【0060】
続いて、透明基材上に上記混合液をコーティングして、アンチグレア剤を含む透光性コーティング層を有するアンチグレア層を形成した。上記混合液を透明基材上にコーティングする際に、ワイヤーバーコーターを使用した。
【0061】
次に、上記アンチグレア層をドライヤーで乾燥させ、その後、UV硬化を実施した。乾燥温度は、溶剤の揮発特性に応じて40℃(初期温度)から100℃の間で調整された。UV硬化条件は、ハードコート剤の硬化特性に合わせて調整され、全体露光量は、500mJ/cmに調整された。
【0062】
詳細な反応条件を、下記表2及び表3に示した。実施例1〜41で製造されたフィルムのヘイズ及び透過率を測定し、下記表2及び表3に示した。
【0063】
【表2】

【0064】
【表3】

【0065】
(実施例42〜53)
まず、透明ハードコート剤(DIC、RC26−338)、下記表4に示した4つのアンチグレア剤(SX8717(C)−01、JSR社)のうちの一つ、及び、溶剤を混合して、混合液を製造した。それぞれのアンチグレア剤は、異なる大きさを有する2種類のアンチグレア粒子、すなわち、第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子からなる。これらのアンチグレア剤の特性を比較及び評価した。
【0066】
【表4】

【0067】
具体的には、アンチグレアフィルムは、以下のようにして製造された。
まず、ハードコート剤の固形分が50重量部となるまで、ハードコード剤を1次溶剤で希釈した。その後、この1次希釈溶液にアンチグレア剤を添加し、最終的な混合溶液が望ましい固形分となるまで、2次溶剤によって混合物を希釈した。
【0068】
透明基材としてTACフィルムを使用し、1次溶剤としてブチルアセテート(BA)を使用した。2次溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を使用した。続いて、透明基材上に上記混合液をコーティングして、アンチグレア剤を含む透光性コーティング層を有するアンチグレア層を形成した。上記混合液を透明基材上にコーティングする際に、ワイヤーバーコーターを使用した。
【0069】
次に、上記アンチグレア層をドライヤーで乾燥させ、その後、UV硬化を実施した。乾燥温度は、溶剤の揮発特性に応じて40℃(初期温度)から100℃の間で調整された。UV硬化条件は、ハードコート剤の硬化特性に合わせて調整され、全体露光量は、500mJ/cmに調整された。
【0070】
詳細な反応条件を、下記表5に示した。実施例42〜53で製造されたフィルムのヘイズ及び透過率を測定し、下記表5に示した。
【0071】
【表5】

【0072】
(比較例1〜3)
アンチグレア剤の機能を観察するために、アンチグレア剤を添加しないハードコート剤を、以下の方法により製作した。
【0073】
まず、透明ハードコート剤(DIC、RC26−338)、1次溶剤及び2次溶剤を混合して、混合液を製造した。
【0074】
透明基材がPETフィルムである場合、ケトン系溶剤であるメチルイソブチルケトン及びメチルエチルケトン(MIBK/MEK)を1次溶剤として使用し、透明基材がTACフィルムである場合、ブチルアセテート(BA)及びイソプロピルアルコール(IPA)を1次溶剤として使用した。
【0075】
2次溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)又はメチルイソブチルケトン(MIBK)を使用した。
【0076】
続いて、透明基材上に上記混合液を塗布した後、硬化させた。透明基材上への混合液の塗布には、ロールトゥートールコーターを使用した。乾燥温度は、溶剤の揮発特性に応じて40℃(初期温度)から100℃の間で調整された。UV硬化の条件は、ハードコート剤の硬化特性に合わせて調整され、全体露光量は500mJ/cmに調整された。
【0077】
具体的な反応条件を、以下の表6に示した。比較例1〜3で製造されたフィルムのヘイズ及び透過率を測定し、結果を以下の表6に示した。
【0078】
【表6】

【0079】
(分析−ヘイズ及び透過率の測定)
実施例1〜53及び比較例1〜3により製造されたフィルムのヘイズ及び透過率を、ヘイズメーター(Nippon Denshoku Kogyo Co.)を用いて測定した。
【0080】
それぞれのフィルムの内部ヘイズ及び外部へイズを、粘着剤(pressure−sensitive adhesive)を利用して測定した。フィルムの全体ヘイズは、内部ヘイズ及び外部へイズの和として規定した。
内部ヘイズ+外部へイズ=全体へイズ
【0081】
具体的には、光学の両面粘着剤(PSA)フィルムを、圧力下でフィルムのアンチグレア(AG)層に粘着させた。PSAフィルムの粘着面はガラス面に付着させた。得られた構造のヘイズを、ヘイズメーターを用いて測定した。その結果を、表2、表3、表5、表6に示した。
【0082】
表2、表3、表5、表6に示した結果より、実施例1〜53のアンチグレアフィルムは、全光透過率(total light transmittance)が88%以上であり、全体ヘイズの値は、4〜53%であった。更に、フィルムの内部ヘイズの値は、全体ヘイズの値の74%以下であった。特に、実施例1〜53のアンチグレアフィルムの全光透過率の値は、アンチグレア剤を含んでいない比較例1〜3のアンチグレアフィルムの全光透過率と同等以上の値を示した。更に、アンチグレア剤の第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子の大きさ、並びに、アンチグレア剤の添加量を変化させることで、実施例1〜53のフィルムの内部ヘイズ及び外部ヘイズの値を、自由に制御可能であることがわかった。
【0083】
以上、好適な実施例を参考として本発明を詳細に説明したが、これらの実施例は例示的なものに過ぎない。本発明に属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、各種の変更例または均等な他の実施例に想到し得ることは明らかである。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきである。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基材と、
前記透明基材上に積層されたアンチグレア層と、
を備え、
前記アンチグレア層は、透光性コーティング層と、前記透光性コーティング層に含まれるアンチグレア剤と、を含み、
前記アンチグレア剤は、第1アンチグレア粒子及び第2アンチグレア粒子が互いに重なりあっている、アンチグレアフィルム。
【請求項2】
前記第1アンチグレア粒子及び前記第2アンチグレア粒子は、第1コアのシードと第2コアのシードとが結合し、重合によりそれぞれ成長することで形成され、
前記第1アンチグレア粒子は、前記アンチグレア剤の中心で、前記第2アンチグレア粒子に部分的に重なっている、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項3】
前記第1コアは、スチレン粒子、ポリ塩化ビニル粒子及び高屈折率のアクリル粒子からなる群より選択され、
前記第2コアは、高架橋のアクリル粒子、高架橋のメタクリル粒子、アクリル−スチレン共重合体粒子、メラミン粒子及びポリカーボネート粒子からなる群より選択される、請求項2に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項4】
前記アンチグレア剤は、全径が3〜7μmである、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項5】
前記第1アンチグレア粒子及び前記第2アンチグレア粒子は、それぞれ互いに異なる屈折率を有する、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項6】
前記第1アンチグレア粒子及び前記第2アンチグレア粒子の屈折率の差は、0.04〜0.1である、請求項5に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項7】
前記第1アンチグレア粒子の屈折率は、1.57〜1.62であり、
前記第2アンチグレア粒子の屈折率は、1.49〜1.55である、請求項5に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項8】
前記アンチグレア剤は、全体固形分に対して2.5〜30重量%存在する、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項9】
前記アンチグレア層の厚さが、2〜20μmである、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項10】
前記透明基材は、アセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルヘンテン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン及びポリイミドからなる群より選択される、請求項1に記載のアンチグレアフィルム。
【請求項11】
(a)ハードコート剤、第1アンチグレア粒子と第2アンチグレア粒子とが互いに重なりあっているアンチグレア剤、及び、溶剤を混合して混合液を製造する段階と、
(b)透明基材上に前記混合液をコーティングして、前記アンチグレア剤を含む透光性コーティング層を有するアンチグレア層を形成する段階と、
(c)前記アンチグレア層を乾燥後硬化させる段階と、を含む、アンチグレアフィルムの製造方法。
【請求項12】
前記(b)段階は、ロールコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、マイクログラビアコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、ナイフコーティング法、スロットダイコーティング法及びスピンコーティング法からなる群より選択される方法により行われる、請求項11に記載のアンチグレアフィルムの製造方法。
【請求項13】
前記(c)段階での乾燥は、40〜100℃で行われる、請求項11に記載のアンチグレアフィルムの製造方法。
【請求項14】
請求項1〜10のいずれか一項に記載のアンチグレアフィルムを含む、ディスプレイ装置。
【請求項15】
前記ディスプレイ装置が、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、電界発光ディスプレイ(ELD)または液晶表示装置(LCD)である、請求項14に記載のディスプレイ装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2012−514220(P2012−514220A)
【公表日】平成24年6月21日(2012.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−543373(P2011−543373)
【出願日】平成20年12月30日(2008.12.30)
【国際出願番号】PCT/KR2008/007782
【国際公開番号】WO2010/074363
【国際公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【出願人】(500005066)チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド (263)
【Fターム(参考)】