(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細な凹凸が形成された光学フィルムであって、該フィルムの表面に、法線に対して−１０°の方向から光線を入射し、表面からの反射光のみを観測したとき、フィルム法線と入射光線方向とを含む面内で観測される反射光のプロファイルが、次の関係：
ＷＨ≧７°
Ｉ（３０°）／Ｉ（１０°）≦０．２
〔ここに、ＷＨは反射光プロファイルのピークに対する半値幅であり、Ｉ(θ°)はフィルム法線からθ°方向に観測される反射光強度である〕
を満たし、かつ、表面の微細な凹凸が多球面形状を有し、各球面がフィルム面でランダムな配置になっていることを特徴とする、防眩性光学フィルム。
【請求項２】
前記多球面形状が、表面が実質的に多数の凸球面のみにより構成されている表面形状であり、実質的に平坦部を有しないものである請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】
エンボス鋳型により表面に微細な凹凸が形成されている請求項１又は２記載の光学フィルム。
【請求項４】
偏光フィルムである請求項１〜３のいずれか記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置の偏光フィルムなどに用いられる、防眩性が付与された光学フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像表示装置は、その画像表示面に外光が映り込むと、視認性が著しく損なわれる。画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータなどの用途、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラなどの用途、また反射光を利用して表示を行う携帯電話のような反射型液晶表示装置などの用途では、これらの映り込みを防止する処理が表示装置表面になされるのが通例である。映り込み防止処理は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理と、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱し、映り込み像をぼかすいわゆる防眩処理とに大別される。前者の無反射処理は、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要上、コスト高になるという問題がある。これに対して後者の防眩処理は、比較的安価に実現できるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の防眩処理では、十分な映り込み防止性能を付与しようとすると、画面全体が散乱光により白茶ける、すなわち、全体に白っぽく、どんよりと濁った色になるという問題点があった。
【０００４】
本発明者は、かかる課題を解決するために鋭意研究を行った結果、表面の微細な凹凸面で反射した反射光のプロファイルがある条件を満たす場合には、十分な映り込み防止能を発現しつつ、白茶けない防眩処理面となり得ることを見出し、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、表面に微細な凹凸が形成された光学フィルムであって、そのフィルムの表面に、法線に対して−１０°の方向から光線を入射し、表面からの反射光のみを観測したとき、フィルム法線と入射光線方向とを含む面内で観測される反射光のプロファイルが、次の（Ｉ）及び（II）の関係を満たす防眩性光学フィルムを提供するものである。
【０００６】
ＷＨ≧７°                            （Ｉ）
Ｉ（３０°）／Ｉ（１０°）≦０.２     （II）
ここに、ＷＨは反射光プロファイルのピークに対する半値幅であり、Ｉ（θ°）はフィルム法線からθ°方向に観測される反射光強度である。
【０００７】
このフィルムにおいて、表面の微細な凹凸が多球面形状を有し、各球面がフィルム面でランダムな配置になっているのが有利である。またこのような光学フィルムは、防眩性の偏光フィルムとして有利に使用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明では、表面に微細な凹凸が形成されており、そこに特定角度で光線を入射して当該表面からの反射光のみを観測したときのプロファイルが特定の関係を満たすものを、防眩性の光学フィルムとして採用する。具体的には、図１に示すように、光学フィルム１の微細な凹凸が形成された面２に、フィルム法線４に対して−１０°の方向を入射光線方向５とし、その方向から光線を入射し、フィルム法線４と入射光線方向５を含む面６内で、光学フィルム１の凹凸表面２から反射する光のみのプロファイルを観測する。このとき、一般に、正反射方向である＋１０°の方向７に反射光のピークが観察されるが、それ以外の方向においても散乱光が観測される。そして、フィルム法線４から正の方向に観測角度８を振らして観測される反射光のプロファイルが、前記式（Ｉ）及び（II）の関係を満足するものを採用する。
【０００９】
光学フィルム１の表面からの反射光のみを、裏面反射や内部後方散乱などから分離して観測するためには、凹凸が形成された防眩面に適当な方法で適当な金属からなる反射性の薄膜を形成し、その反射光プロファイルを観測すればよい。この際に使用する金属としては銀が最適であるが、アルミニウムなども用いることができる。金属薄膜の形成には、真空蒸着やスパッタリングなどの手法が用いられる。
【００１０】
金属薄膜を形成した防眩面の反射光プロファイルを測定するには、市販の角度変角反射測定装置を用いることができる。例えば、（株）村上色彩技術研究所製の“ゴニオフォトメータ”（商品名）などが、この目的のために使用できる。このような装置を用い、入射光角度をフィルム法線から−１０°として、金属薄膜が形成された防眩性光学フィルムの反射光プロファイルを測定し、反射光強度のピークに対する半値幅ＷＨ、法線から＋１０°方向の反射光強度Ｉ（１０°）、及び法線から＋３０°方向の反射光強度Ｉ（３０°）を求め、さらに後二者の比Ｉ（３０°）／Ｉ（１０°）を求める。この比Ｉ（３０°）／Ｉ（１０°）を、以下の説明では「Ｒ」と略記することがある。
【００１１】
半値幅ＷＨ、＋１０°方向の反射光強度Ｉ（１０°）及び＋３０°方向の反射光強度Ｉ（３０°）の概念を図２に示す。半値幅ＷＨとは、＋１０°の角度で観測される反射光強度のピークに対し、その半分の反射光強度が観測される二つの角度の差である。また、Ｉ（１０°）とは、＋１０°の角度で観測される反射光強度の値であり、Ｉ（３０°）とは、＋３０°の角度で観測される反射光強度の値である。
【００１２】
このようにして観測される半値幅ＷＨが７°以上であれば、外光の映り込みが有効に防止され、防眩性の高いものとなる。逆に半値幅ＷＨが７°を下回ると、防眩性が不足し、十分な映り込み防止性能が発現できなくなる。この半値幅ＷＨは、１０°以上であるのがより好ましい。また、＋１０°方向のピーク反射光強度Ｉ（１０°）に対する＋３０°方向の反射光強度Ｉ（３０°）の比Ｒが０.２ 以下であれば、広い範囲において外光からの散乱光が遮られ、画像全体の白茶けが有効に防止されるようになる。逆にこの比Ｒが０.２ を上回ると、広い範囲の外光の散乱光が観察者の眼に入り、画像全体が白茶けてしまう傾向にある。この比Ｒは、０.１５以下、さらには０.１以下であるのがより好ましい。
【００１３】
このような反射光のプロファイルが特定の関係を満たす光学フィルムは、表面に形成される微細な凹凸を適当な形状とすることにより、得ることができる。特に表面の凹凸模様は、多球面形状であって、それぞれの球面がフィルム面においてランダムに配置されているのが好ましい。ここでいう多球面形状とは、表面が実質的に多数の凸球面のみにより構成されている表面形状であり、実質的に平坦部を有しないものである。具体的な表面形状の例を、図３にフィルムの拡大縦断面図で模式的に示す。この例のように、多数の凸球面のみで実質的に表面が形成されており、平坦な部分が実質的になく、かつ前記のような反射プロファイルを示す表面を有するものが、防眩効果及び視認性に優れている。
【００１４】
各凸球面の面内の配置はランダムでなくてはならない。各球面が規則正しい配置を取る場合には、画像表示装置の画素と干渉してモアレ縞を発生し、視認性を著しく低下させるため、好ましくない。各凸球面の平均サイズは、この光学フィルムが装着される画像表示装置の画素サイズよりも小さいことが好ましい。各凸球面の平均サイズが画素サイズより大きくなると、画像にギラツキを生じ、画像の視認性を著しく損なうため、好ましくない。
【００１５】
本発明の光学フィルムは、紫外線硬化樹脂を塗工した透明基材フィルムにエンボス鋳型を押し当てた状態で紫外線照射するか、あるいは熱可塑性の透明フィルムを加熱状態でエンボス鋳型に押し当てるなど、任意の方法で作製することができる。透明基材フィルムは、事実上光学的に透明なものであればよく、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。紫外線硬化樹脂としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多官能アクリレートの１種又は２種以上と、“イルガキュアー 907”、“イルガキュアー 184”（いずれも、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）から販売されている）等の光開始剤との混合物を用いることができる。熱可塑性の透明フィルムとしては、実質的に透明な熱可塑性フィルムであれば用いることができ、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートのような熱可塑性樹脂のキャスト又は押出フィルムなどを用いることができる。
【００１６】
以上のように構成される本発明の光学フィルムは、防眩効果に優れ、かつ表面の白茶けが良好に改善されているため、画像表示装置に装着したときに視認性に優れたものとなる。
【００１７】
この光学フィルムを偏光フィルムとして使用する場合の形態について説明すると、偏光フィルムは一般に、ヨウ素又は二色性染料が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムからなる偏光子の少なくとも片面に、保護フィルムが積層された形のものが多いが、このような偏光フィルムの一方の面に、上記のような防眩性の凹凸面が付与された光学フィルムを貼合すれば、防眩性の偏光フィルムとなる。また、上記のような防眩性の凹凸面が付与された光学フィルムを保護フィルム兼防眩層として用い、その凹凸面が外側となるよう偏光子の片面に貼合することによっても、防眩性の偏光フィルムとすることができる。さらには、保護フィルムが積層された偏光フィルムにおいて、その片面保護フィルムの表面に上記のような防眩性の凹凸を付与することにより、防眩性の偏光フィルムとすることもできる。そして、画像表示装置が液晶ディスプレーである場合には、このような防眩性の偏光フィルムを前面視認側に配置することによって、その視認性を改善することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例をもって本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
（株）キーエンス製の表面形状顕微鏡“VF-8500”で測定した、JIS B 0601 による中心線平均表面粗さＲa＝０.０８μm、平均凹凸間距離Ｓm＝１５μm の多球面形状を有する防眩処理が施されたポリエチレンテレフタレートフィルムの防眩面に、真空蒸着により銀薄膜を形成して、その防眩面の反射光プロファイルを、（株）村上色彩技術研究所製の“ゴニオフォトメータ”を用いて測定した。その結果、ＷＨ＝８.０°、Ｒ＝０の値が得られた。
【００２０】
この防眩性フィルム（ただし、銀蒸着なし）を、２００ppi（ピクセルパーインチ）の精細度を有する液晶表示装置に、防眩面が視認側となるように粘着剤を用いて貼合し、画像の防眩性及び白茶けを観察した。その結果、十分な防眩性を有し、かつ白茶けが非常に少なく、良好な表示であることが確認された。
【００２１】
上記の防眩性フィルムを、粘着剤を介して偏光板に貼合すれば、防眩性の偏光板となり、それを液晶表示装置の前面偏光板として用いれば、防眩性が良好で白茶けも少なく、良好な表示品質が得られる。
【００２２】
実施例２
実施例１と同様の方法で測定した中心線平均表面粗さＲa が０.１３μmで、平均凹凸間距離Ｓm が１４μm の多球面形状を有するポリエチレンテレフタレートフィルムについて、実施例１と同じ方法で反射光プロファイルを測定した。その結果、ＷＨ＝１６.９°、Ｒ＝０.１５であった。この防眩性フィルムを用い、画像の視認性を実施例１と同様の方法で観察したところ、十分な防眩性を有し、かつ白茶けが少なく、良好な視認性であることが確認された。
【００２３】
比較例１
実施例１と同様の方法で測定した中心線平均表面粗さＲa が０.２３μmで、平均凹凸間距離Ｓm が２３μm のトリアセチルセルロースフィルムについて、実施例１と同じ方法で反射光プロファイルを測定した。その結果、ＷＨ＝９.５°、Ｒ＝０.６７であった。この防眩性フィルムを用い、画像の視認性を実施例１と同様の方法で観察したところ、十分な防眩性を有するものの、非常に白茶けており、視認性は低かった。
【００２４】
比較例２
実施例１と同様の方法で測定した中心線平均表面粗さＲa が０.１６μmで、平均凹凸間距離Ｓm が１２μm のトリアセチルセルロースフィルムについて、実施例１と同じ方法で反射光プロファイルを測定した。その結果、ＷＨ＝７.２°、Ｒ＝０.２９であった。この防眩性フィルムを用い、画像の視認性を実施例１と同様の方法で観測したところ、十分な防眩性を有するものの、非常に白茶けており、視認性は低かった。
【００２５】
以上の実施例及び比較例の結果を表１にまとめた。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
【発明の効果】
本発明の光学フィルムは、防眩性に優れ、またそれを画像表示装置に適用した場合に視認性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って、フィルム法線に対して−１０°方向から光線を入射し、フィルム法線と入射光線方向とを含む面内で反射光のプロファイルを観測する状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】半値幅ＷＨ、＋１０°方向の反射光強度Ｉ（１０°）及び＋３０°方向の反射光強度Ｉ（３０°）の概念を示す図であって、横軸は反射光観測角度を、縦軸は反射光強度（相対値）を表す。
【図３】本発明による光学フィルムの表面形状の例を示す縦断面模式図である。
【符号の説明】
１……光学フィルム、
２……光学フィルムの凹凸面（測定時には金属が蒸着されている）、
４……フィルム法線方向、
５……入射光線方向（−１０°方向）、
６……フィルム法線と入射光線方向を含む面、
７……反射光ピーク強度観測方向（＋１０°）、
８……散乱光観測方向（＋３０°）、
９……反射光観測角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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