説明

防汚性を有する防眩フィルム

【目的】防眩フィルムとしての各種性能を低下させることなく、防汚性に優れた防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光板及び透過型表示装置を提供すること。
【解決手段】透明基材フィルム上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層とした防眩フィルムであって、該防眩層の表面が防汚性を有することを特徴とする防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光板及び透過型表示装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンピュータ、ワードプロセッサ、テレビジョン等の画像表示に用いるCRT、液晶パネル等の高精細画像用ディスプレイの表面に設ける防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光フィルム及び透過型表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
上記のようなディスプレイにおいて、主として内部から出射する光がディスプレイ表面で拡散することなく直進すると、ディスプレイ表面を目視した場合、眩しいために、内部から出射する光をある程度拡散するための防眩フィルムをディスプレイ表面に設けている。
【0003】
この防眩フィルムは、例えば、特許文献1や特許文献2等に開示されるように、透明基材フィルムの表面に、二酸化ケイ素(シリカ)等のフィラーを含む樹脂を塗工して形成したものである。
【0004】
これらの防眩フィルムは、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、或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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平6−18706号公報
【特許文献2】特開平10−20103号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のような従来の防眩フィルムは、表面層の形成時にレベリング剤としてシリコーンオイルが添加されており、ある程度の防汚性を有するものの、例えば、取扱い時における指紋の付着、その他の親油性物質に対する防汚性が不十分であり、表面が汚れた場合には表示画像の品質が低下すると云う問題がある。
【0007】
又、偏光フィルム用の防眩フィルムは、トリアセテートセルロースフィルムを透明基材フィルムとしており、この基材フィルムに必要な層を形成した後にアルカリ水溶液で鹸化処理を行ない、偏光性を有するポリビニルアルコールフィルムと接着剤で貼合して製造されているが、この際、通常レベリング剤として使用され、且つ最表面に存在しているシリコーンオイルは上記アルカリ処理によって分解除去され、この防眩フィルムは全く防汚性を失い、例えば、指紋、可塑剤、その他の油剤等によって容易に汚染され、表示画像の品質がいっそう低下すると云う問題がある。
【0008】
従って本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、防眩フィルムとしての各種性能を低下させることなく、防汚性に優れた防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光板及び透過型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的は以下の本発明によって解決される。即ち、本発明は、透明基材フィルム上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層とした防眩フィルムであって、該防眩層の表面が防汚性を有することを特徴とする防眩フィルム、この防眩フィルムを用いた偏光板及び透過型表示装置を提供する。
【0010】
本発明において、防眩フィルムが有意の防汚性を有するには、その表面のトリアセチンに対する接触角が>43degであることが好ましいことを見出した。又、上記防汚性は、防眩層に弗素変性化合物を含有させることで達成し得ることを見出した。又、基材フィルムがトリアセテートフィルムである場合には、防眩フィルムをアルカリ処理した後でも、防眩層が弗素変性化合物を含むことによってその表面のトリアセチンに対する接触角が>43degに維持できることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施の形態の例に係る防眩フィルムを示す断面図。
【図2】同防眩フィルムの製造過程を示す断面図。
【図3】本発明の防眩フィルムを用いた偏光版を示す断面図。
【図4】本発明の防眩フィルムを用いた透過型表示装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
本発明の1例の防眩フィルム10は、図1に示されるように、透明基材フィルム12上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層18とした防眩フィルムであって、該防眩層の表面が防汚性を有することを特徴としている。
【0013】
前記透明基材フィルム12の素材としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスがある。透明樹脂フィルムとしては、トリアセテートセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルロニトリルフィルム等が使用できる。又、厚さは通常25μm〜1000μm程度とする。
【0014】
前記透明基材フィルム12としては、複屈折がないTACが、防眩フィルムを偏光素子と積層して偏光板を作成することが可能(後述)であり、更にその偏光板を用いて表示品位の優れた液晶表示装置を得ることができるので特に好ましい。
【0015】
本発明では、上記透明基材フィルム12上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有し、且つ防汚性を有する防眩層18を形成することによって得られる。この防眩層18は、透光性微粒子16及び弗素変性化合物を含む透光性樹脂14から形成することができる。上記透光性樹脂14としては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂の3種類が使用される。
【0016】
電離放射線硬化型樹脂組成物の被膜形成成分は、好ましくは、アクリレート系の官能基を有するもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリレート等のオリゴマー又はプレポリマー及び反応性希釈剤としてエチル(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の単官能モノマー並びに多官能モノマー、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、ト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、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)アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。
【0017】
更に、上記電離放射線硬化型樹脂組成物を紫外線硬化型樹脂組成物とするには、この中に光重合開始剤としてアセトフェノン類、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、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチリルアミン、ポリ−n−ブチルホソフィン等を混合して用いることができる。特に本発明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を混合するのが好ましい。
【0018】
更に、上記防眩層18を形成するための透光性樹脂14として、上記のような電離放射線硬化型樹脂に対して溶剤乾燥型樹脂を含ませてもよい。前記溶剤乾燥型樹脂には、主として熱可塑性樹脂が用いられる。電離放射線硬化型樹脂に添加する溶剤乾燥型熱可塑性樹脂の種類は通常用いられるものが使用されるが、透明基材フィルム12として特に前述のようなTAC等のセルロース系樹脂を用いるときには、電離放射線硬化型樹脂に含ませる溶剤乾燥型樹脂には、ニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系樹脂が塗膜の密着性及び透明性の点で有利である。
【0019】
その理由は、上記のセルロース系樹脂に溶媒としてトルエンを使用した場合、透明基材フィルム12であるポリアセチルセルロースの非溶解性の溶剤であるトルエンを用いるにも拘らず、透明基材フィルム12にこの溶剤乾燥型樹脂を含む塗料の塗布を行っても、透明基材フィルム12と塗膜樹脂との密着性を良好にすることができ、しかもこのトルエンは、透明基材フィルムであるポリアセチルセルロースを溶解しないので、該透明基材フィルム12の表面は白化ぜず、透明性が保たれるという利点があるからである。
【0020】
前記防眩層18に含有させる透光性微粒子16としては、プラスチックビーズが好適であり、特に透明度が高く、マトリックス樹脂(透光性樹脂14)との屈折率差が必要な数値になるものが好ましい。プラスチックビーズとしては、メラミンビーズ(屈折率1.57)、アクリルビーズ(屈折率1.49)、アクリル−スチレンビーズ(屈折率1.54)、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等が用いられる。これらのプラスチックビーズの粒径は、前述のように0.5〜5μmのものを適宜選択して用いる。
【0021】
上記のような有機フィラーとしての透光性微粒子16を添加した場合には、樹脂組成物(透光性樹脂14)中で有機フィラーが沈降し易いので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加してもよい。尚、無機フィラーは添加すればする程有機フィラーの沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。従って、好ましくは、粒径0.5μm以下の無機フィラーを、透光性樹脂16に対して塗膜の透明性を損なわない程度に、0.1重量%未満程度含ませると沈降を防止することができる。有機フィラーの沈降防止のための沈降防止剤である無機フィラーを添加しない場合は、透明基材フィルム12への塗布時に有機フィラーが底に沈澱しているので、よく掻き混ぜて均一にして使用すればよい。
【0022】
本発明においては、上記のような防眩層形成用組成物に弗素変性化合物を添加した防眩層形成用組成物を用いて前記透明基材フィルム上に防眩層を形成することによって本発明の防眩フィルムが得られる。上記弗素変性化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩やパーフルオロアルキルカルボン酸塩のモノマー、オリゴマー及びポリマー等が挙げられ、これらの中でも弗素変性モノマー又は弗素変性オリゴマーが好ましい。
【0023】
このような弗素変性モノマー又は弗素変性オリゴマーは、前記電離線硬化性樹脂組成物とともに重合硬化するので、得られた防眩フィルムを後にアルカリ処理することによっても除去されることがなく、優れた防汚性が維持される。
上記弗素変性化合物の使用量は、防眩層形成用組成物の固形分100重量部当たり、約0.5〜1.0重量部の範囲で使用することが好ましい。使用量が上記範囲未満であると、満足し得る防汚性が得られず、防眩層、又はアルカリ処理後の防眩層のトリアセチンに対する接触角を>43degとすることができない。一方、上記範囲を超える使用量を用いても接触角をそれ以上向上させることができないうえに、防眩層の硬度が低下する等の点で好ましくない。
【0024】
上記のような弗素変性化合物を含む電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法としては、前記電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法は通常の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によって硬化することができる。例えば、電子線硬化の場合には、コックロフトワルトン型、ハンデグラフ型、共振変圧型、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機から放出される50〜1000KeV、好ましくは100〜300KeVのエネルギーを有する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライトランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【0025】
ここで、一般に電離放射線硬化型樹脂の屈折率は約1.5で、ガラスと同程度であるが、前記透光性徴粒子の屈折率との比較において、用いる樹脂の屈折率が低い場合には、該透光性樹脂14に、屈折率の高い微粒子であるTiO2(屈折率;2.3〜2.7)、Y23(屈折率;1.87)、La23(屈折率;1.95)、ZrO2(屈折率;2.05)、A123(屈折率;1.63)等を塗膜の拡散性を保持できる程度に加えて、屈折率を上げて調整することができる。
【0026】
次に、前記透明基材フィルム12の面に、防眩層18を形成する過程について図2を参照して説明する。図2(A)の透明基材フィルム12に対して、図2(B)のように、弗素変性化合物及び透光性微粒子16を含有する透光性樹脂14を塗布し、この塗布層の上から、表面に微細な凹凸を形成された賦型フィルム19を、該表面が前記塗布層に接するようにラミネートし(図2(C)参照)、次に前記透光性樹脂14が電子線或いは紫外線硬化型樹脂の場合は、これら電子線或いは紫外線を賦型フィルム19を介して照射し、又、溶剤乾燥型樹脂の場合は加熱して硬化した後、賦型フィルム19を硬化した防眩層18から剥離する。
【0027】
このようにすると、防眩層18は全体として平滑な状態となり、且つ賦型フィルム19に予め形成されている細かな凹凸が賦型される。従って、弗素変性化合物及び透光性微粒子16を混合した液状の透光性樹脂14を単に塗布した場合と比較して、拡散層18のその面をより平滑にすることができる。
【0028】
次に図3に示される本発明にかかる偏光板の実施の形態の例について説明する。図3に示されるように、この実施の形態の例の偏光板20は、偏光層(偏光素子)22の一方の面(図3において上面側)に前記と同様の防眩フィルム11が設けられた構成である。前記偏光層22は、2層の透明基材フィルムであるTACフィルム12A、24の間に積層されていて、且つ3層構造であり、第1層及び第3層がポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素を加えたフィルム、中間の第2層がPVAフィルムからなっている。前記防眩フィルム11はTACフィルム12Aに防眩層18を積層した構成である。
【0029】
前記偏光層22の両外側に設けられ、透明基材フィルムとなるTACは複屈折がなく偏光が乱されないので、偏光素子となるPVA及びPVA+ヨウ素フィルムと積層しても、偏光が乱されない。従って、このような偏光板20を用いて表示品位の優れた液晶表示装置を得ることができる。上記のような偏光板20における偏光層22を構成する偏光素子としては、沃素又は染料により染色し、延伸してなるPVAフィルムに、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等がある。尚、偏光層22を構成するフィルムを積層するにあたっては、接着性の増加及び静電防止のために、前記TACフィルム12,24にアルカリ水溶液によってケン化処理を行うとよい。このアルカリ処理は、例えば、2規定の水酸化カリウムや水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いて、約40〜80℃程度の温度で約60〜120秒間行なうことが好ましい。この様な鹸化によってTACフィルムの表面が親水性化してPVAフィルムに対する接着性が向上する。
【0030】
次に、図4に示されている本発明に係る透過型表示装置を液晶表示装置とした場合の実施の形態の例について説明する。図4に示される液晶表示装置30は、上記偏光板20と同様な偏光板32と、液晶パネル34と、偏光板36とを、この順で積層すると共に、偏光板36側の背面にバックライト38を配置した透過型の液晶表示装置である。
【0031】
前記液晶表示装置30における液晶パネル34で使用される液晶モードとしては、ツイストネマティックタイプ(TN)、スーパーツイストネマティックタイプ(STN)、ゲスト−ホストタイプ(GH)、相転移タイプ(PC)、高分子分散タイプ(PDLC)等のいずれであってもよい。又、液晶の駆動モードとしては、単純マトリックスタイプ、アクティブマトリックスタイプのどちらでもよく、アクティブマトリックスタイプの場合では、TFT、MIM等の駆動方式が取られる。更に、液晶パネル34は、カラータイプ或いはモノクロタイプのいずれであってもよい。
【実施例】
【0032】
以下本発明の実施例について、比較例と対照して説明する。
実施例1
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 100重量部
シリカフィラー(二次粒子径1μm) 7重量部
弗素変性アクリルオリゴマー(大日本インキ製 DEFENSA MCF-323) 1重量部
トルエン 130重量部
【0033】
上記材料を混合して防眩層形成用塗料とした。この塗料をトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム製 TD−80UV 80μm)上に3μm/dryとなるように塗工し、乾燥し電子線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして得られた防眩フィルムのヘイズは13、トリアセチンを用いた接触角測定では60°であった。このフィルムを60°で2規定の苛性カリ水溶液の90秒間浸漬して鹸化処理した後のトリアセチンを用いた接触角測定では53°であった。この防眩フィルムは防汚性に優れ、表面に指を押し当てても指紋が付かなかった。
【0034】
実施例2
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 100重量部
シリカフィラー(二次粒子径1μm) 7重量部
弗素変性アクリルオリゴマー(大日本インキ製 DEFENSA MCF-323)
0.2重量部
トルエン 130重量部
上記材料を混合して防眩層形成用塗料とした。この塗料をトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム製 TD−80UV 80μm)上に3μm/dryとなるように塗工し、乾燥し電子線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして得られた防眩フィルムのヘイズは13、トリアセチンを用いた接触角測定では68°であった。このフィルムを60°で2規定の苛性カリ水溶液の90秒間浸漬して鹸化処理した後のトリアセチンを用いた接触角測定では50°であった。この防眩フィルムは防汚性に優れ、表面に指を押し当てても指紋が付かなかった。
【0035】
比較例1
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 100重量部
シリカフィラー(二次粒子径1μm) 7重量部
弗素変性シリコーン(東芝シリコーン製 XC98−A5382) 5重量部
トルエン 130重量部
上記材料を混合して防眩層形成用塗料とした。この塗料をトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム製 TD−80UV 80μm)上に3μm/dryとなるように塗工し、乾燥し電子線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして得られた防眩フィルムのヘイズは13、トリアセチンを用いた接触角測定では7°であった。このフィルムを60°で2規定の苛性カリ水溶液の90秒間浸漬して鹸化処理した後のトリアセチンを用いた接触角測定では13°であった。この防眩フィルムは防汚性に劣り、表面に指を押し当てると明瞭な指紋が付いたうえに、拭き取ることができなかった。
【0036】
比較例2
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 100重量部
シリカフィラー(二次粒子径1μm) 7重量部
弗素変性シリコーン(東芝シリコーン製 XC98-A5382) 0.2重量部
トルエン 130重量部
上記材料を混合して防眩層形成用塗料とした。この塗料をトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム製 TD−80UV 80μm)上に3μm/dryとなるように塗工し、乾燥し電子線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして得られた防眩フィルムのヘイズは13、トリアセチンを用いた接触角測定では35°であった。このフィルムを60°で2規定の苛性カリ水溶液の90秒間浸漬して鹸化処理した後のトリアセチンを用いた接触角測定では39°であった。この防眩フィルムは防汚性に劣り、表面に指を押し当てると明瞭な指紋が付いたうえに、拭き取ることができなかった。
【0037】
比較例3
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 100重量部
シリカフィラー(二次粒子径1μm) 7重量部
トルエン 130重量部
上記材料を混合して防眩層形成用塗料とした。この塗料をトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム製 TD−80UV 80μm)上に3μm/dryとなるように塗工し、乾燥し電子線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして得られた防眩フィルムのヘイズは13、トリアセチンを用いた接触角測定では43°であった。このフィルムを60°で2規定の苛性カリ水溶液の90秒間浸漬して鹸化処理した後のトリアセチンを用いた接触角測定では38°であった。この防眩フィルムは防汚性に劣り、表面に指を押し当てると明瞭な指紋が付いたうえに、拭き取ることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【0038】
上記本発明によれば、耐汚染性に優れた防眩フィルムが提供される。
【符号の説明】
【0039】
10、11:防眩フィルム
12:透明基材フィルム
14:透光性樹脂
16:透光性微粒子
18:防眩層
20、32、36:偏光板
22:偏光層
30:液晶表示装置
34:液晶パネル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基材フィルム上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層としたディスプレイ用防眩フィルムであって、該防眩層が、電離放射線硬化型樹脂と、該樹脂とともに重合硬化するフッ素変性モノマー或いはフッ素変性オリゴマーとを含む防眩層形成用組成物を、紫外線または電子線照射によって硬化形成され、その表面が防汚性を有することを特徴とするディスプレイ用防眩フィルム。
【請求項2】
防汚性が、トリアセチンに対する接触角が>43degとして表わされ、かつアルカリ処理後の防眩層のトリアセチンに対する接触角が>43degとして表される請求項1に記載のディスプレイ用防眩フィルム。
【請求項3】
透明基材フィルム上に、少なくとも1層以上の樹脂層を積層し、最上層を凹凸を有する防眩層としたディスプレイ用防眩フィルムの製造方法であって、該防眩層を、電離放射線硬化型樹脂と、該樹脂とともに重合硬化するフッ素変性モノマー或いはフッ素変性オリゴマーとを含む防眩層形成用組成物を、紫外線または電子線照射によって硬化形成することを特徴とする、その表面がトリアセチンに対する接触角が>43degとして表わされ、かつアルカリ処理後の防眩層のトリアセチンに対する接触角が>43degとして表される防汚性を有するディスプレイ用防眩フィルムの製造方法。
【請求項4】
請求項1または2に記載のディスプレイ用防眩フィルムを用いたことを特徴とする偏光フィルム。
【請求項5】
ディスプレイ用防眩フィルムが鹸化処理されている請求項4に記載の偏光フイルム。
【請求項6】
請求項1または2に記載のディスプレイ用防眩フィルムを用いたことを特徴とする透過型表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−244898(P2009−244898A)
【公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−165091(P2009−165091)
【出願日】平成21年7月13日(2009.7.13)
【分割の表示】特願平10−370563の分割
【原出願日】平成10年12月25日(1998.12.25)
【出願人】(000002897)大日本印刷株式会社 (14,506)
【Fターム(参考)】