(57)【要約】【課題】優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを提供する。【解決手段】透明基材１上に、少なくとも１種の透明樹脂３と少なくとも１種の光拡散性粒子２とを含有する防眩層４を有する光学フィルムに関する。防眩層４において光拡散性粒子２の質量比率を透明樹脂３に対し、０．３％以上０．９％以下の範囲に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材上に、少なくとも１種の透明樹脂と少なくとも１種の光拡散性粒子とを含有する防眩層を有する光学フィルムであって、防眩層において光拡散性粒子の質量比率が透明樹脂に対し、０．３％以上０．９％以下であることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
光拡散性粒子と透明樹脂の屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
ヘイズが０．５％以上２％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
防眩層が、防眩層の透明樹脂より屈折率の低い低屈折率層により被覆されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【請求項５】
防眩層を形成する透明樹脂が、平均粒径が２０〜１００ｎｍで、非光拡散性の有機フィラーと無機フィラーの少なくとも一方を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤ、ＰＤＰ等の各種表示装置（ディスプレイ）の表面に用いられる防眩性の光学フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防眩性の光学フィルムは、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）などのディスプレイ装置において、外光の反射による像の映り込みを防止するために、ディスプレイの最表面に配置して使用されている。このような防眩性光学フィルムは、フィルムの表面に設けた防眩層の凹凸や内部のヘイズによる光散乱を利用して、映り込んだ画像をぼやけさせることによって、防眩性の効果を発揮するものである。さらに表面の映り込みを低減するために、防眩層の上に低屈折率層を形成し、表面の反射率を低減して反射防止性を有する防眩性光学フィルムも提供されている。
【０００３】
ここで、防眩性の強い光学フィルムを用いる場合、通常、防眩性が上がるほどヘイズは大きくなるため、光学フィルムの透過特性の低下が問題となる場合がある。特に近年、画像表示装置の高精細化に伴ない、防眩性光学フィルムに対して高い透過特性の要求が高まってきている。しかしながら、優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを設計することは難しいものであった。
【０００４】
例えば特許文献１には、光拡散性粒子を３〜３０質量％含有する防眩層を設けた光学フィルムが提案されているが、表面ヘイズが３〜２０％、内部ヘイズが３０〜５２％と高いものであり、また特許文献２には、光拡散性粒子を３〜５０質量％含有する防眩層を設けた光学フィルムが提案されているが、ヘイズは３〜２０％と高い。これらの光学フィルムは優れた防眩性を有しているものの、ヘイズが高いために表面画像がぼけるという問題を有するものである。また特許文献３においては、表面凹凸を有する光拡散フィルムが防眩性光学フィルムとして提案されているが、この光拡散フィルムは光拡散性の凸部の面積が１０〜９０％と大きいために、透過特性が十分ではない。
【０００５】
一方、特許文献４のものでは、反射率が低くかつ優れた透過特性を有しているものの、防眩性が低く、蛍光灯などの反射像が映り込み、視認性が悪いという問題がある。
【特許文献１】特開２００７−１３３３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５８６０６号公報
【特許文献３】特開平９−１１３７０９号公報
【特許文献４】特開２００１−３５０００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光学フィルムは、透明基材上に、少なくとも１種の透明樹脂と少なくとも１種の光拡散性粒子とを含有する防眩層を有する光学フィルムであって、防眩層において光拡散性粒子の質量比率が透明樹脂に対し、０．３％以上０．９％以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
この発明によれば、高い平行光線透過率を保ちつつ防眩性を向上することができるものであり、優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを得ることができるものである。
【０００９】
また本発明は、上記の光拡散性粒子と透明樹脂の屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、平行光線透過率を高めることができ、より高い透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを得ることができるものである。
【００１１】
また本発明は、ヘイズが０．５％以上２％以下であることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明によれば、透過特性を低下させることなく、反射像が明確に写りこまない防眩性を得ることができるものである。
【００１３】
また本発明は、上記防眩層が、防眩層の透明樹脂より屈折率の低い低屈折率層により被覆されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この発明によれば、低屈折率層の形成によって反射防止性が向上し、反射防止性能の高い光学フィルムを得ることができるものである。
【００１５】
また本発明は、上記防眩層を形成する透明樹脂が、平均粒径が２０〜１００ｎｍで、非光拡散性の有機フィラーと無機フィラーの少なくとも一方を含有することを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、防眩層の屈折率を高めることができ、反射防止性を向上することができるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光拡散性粒子の質量比率を透明樹脂に対し、０．３％以上０．９％以下の範囲に設定した防眩層を形成することによって、高い平行光線透過率を保ちつつ防眩性を向上することができるものであり、優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを得ることができるものである。
【００１８】
従って本発明の光学フィルムは、外光の反射による映り込みが少なく、しかも透過像が鮮明に見えるため、高精細、ハイコントラストが重要視される高画質ディスプレイに適用して高い効果を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２０】
本発明において透明基材１としては、特に限定されるものではなく、適度な機械的剛性を有する公知のプラスチックフィルムもしくはシートの中から適宜選択して用いることができるものである。具体例としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルセルロースブチレート等のフィルムを挙げることができるが、トリアセチルセルロースや一軸延伸ポリエステルが、透明性に優れ光学的に異方性が小さいので、特に好ましい。
【００２１】
この透明基材１の表面に防眩層４を設けることによって、光学フィルムを作製することができる。防眩層４は、少なくとも１種の透明樹脂３と少なくとも１種の光拡散性粒子２とを含有して形成されるものである。
【００２２】
本発明において防眩層４を形成する透明樹脂３としては、特に限定されるものではなく、紫外線硬化により鉛筆硬度Ｈ以上、光透過率９０％以上の塗膜を与える樹脂であれば、任意に使用することができる。このような紫外線硬化型透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂やアクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂等を挙げることができる。これらの透明樹脂３は、一種を単独で用いる他、二種以上を併用することもできる。
【００２３】
また本発明において防眩層４を形成する光拡散性粒子２としては、特に限定されるものではないが、平均粒径１〜５μｍのものを用いることが好ましい。平均粒径が１μｍ以下であると、必要最低限の防眩性を与えることが難しくなり、逆に平均粒径が５μｍ以上であると、透過特性が低下し、また防眩層の外観が悪化するおそれがある。光拡散性粒子２の形状は球形が最も好ましいが、不定形であっても問題ない。
【００２４】
そして本発明では、透明樹脂３に対する光拡散性粒子２の含有量を、固形分の質量比率で０．３％以上０．９％以下の範囲に設定して、防眩層４を形成するものである。透明樹脂３に対する光拡散性粒子２の質量比率が０．３％未満であると、防眩層４に必要最低限の防眩性を与えることができないものであり、逆に０．９％を超えると、防眩層４の平行光線透過率が低くなって、光透過性が低下するものである。従って、透明樹脂３に対する光拡散性粒子２の含有量を重量比率で０．３％以上０．９％以下に設定することによって、図１に示すように、光拡散性粒子２による適度な凹凸を防眩層４の表面に形成することができ、優れた透過特性と防眩性を併せ持った光学フィルムを得ることができるものである。
【００２５】
上記の光拡散性粒子２としては、特に限定されるものではなく、従来から光学用途に用いられている透明樹脂から適宜選択して使用することができる。光拡散性粒子２の具体例としては、例えばアクリル粒子、架橋アクリル粒子、ポリ（メタ）アクリレート粒子、架橋ポリ（メタ）アクリレート粒子、ポリスチレン粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリ（アクリル−スチレン）粒子、メラミン樹脂粒子等の樹脂粒子を挙げることができるが、これらのなかでもアクリル粒子、架橋アクリル粒子が好ましい。
【００２６】
また、これらの粒子の中から選ばれた光拡散性粒子２の屈折率に合わせて、使用する透明樹脂３の屈折率を調整することによって、より優れた透過性を有する防眩層４を形成することができる。すなわち、透明樹脂３の屈折率と光拡散性粒子２の屈折率の差が０．０５以下であると、高い透過性を有する防眩層４を形成することができるものである。光拡散性粒子２と透明樹脂３の屈折率差が小さいほど、透過性を向上する効果を高く得ることができるものであり、光拡散性粒子２と透明樹脂３の屈折率差が０．０５を超えると、防眩層４の透過性が低下し、また画像表示装置の表面に光学フィルムを配置して使用するにあたって、画質が劣化することになるものである。
【００２７】
防眩層４は、上記の透明樹脂３と光拡散性粒子２を配合した樹脂組成物に必要に応じて溶剤を添加して塗工液を調製し、透明基材１の表面にこの塗工液を塗工して硬化させることによって、形成することができるものであり、図１に示すような透明基材１の上に防眩層４を積層した光学フィルムを得ることができるものである。防眩層４の膜厚は特に限定されるものではないが、平均膜厚として１〜５μｍの範囲が好ましい。防眩層４の膜厚が１μｍ未満であると、光学フィルムに十分な耐摩耗性を与えることができなくなるおそれがあるものであり、防眩層４の膜厚が５μｍを超えると、防眩層４の表面の凹凸が小さくなって必要最低限の防眩性を与えることが困難になる。
【００２８】
塗工液を透明基材１の表面に塗工する方法は任意であるが、グラビアコータ、バーコータ等を用いて塗工することができる。また硬化方法も任意であるが、紫外線を使用して硬化させる場合は、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノンアーク等の光源を利用することができる。
【００２９】
また本発明において、防眩層４の表面に図１のように、防眩層４の透明樹脂３よりも屈折率が低い異なる透明樹脂よりなる低屈折率層５を形成するようにしてもよい。このように防眩層４の表面に低屈折率層５を形成することによって、反射防止性能の高い光学フィルムを得ることができるものである。低屈折率層５の屈折率は、防眩層４の透明樹脂３の屈折率よりも低いものであればよく、特に限定されるものではないが、１．３０〜１．４０の範囲が好ましい。低屈折率層５の屈折率が１．４０を超えると、反射防止性能が不十分になり、また屈折率が１．３０未満の樹脂は耐摩耗性が低いものが多く、十分な耐摩耗性を得ることが困難になる。低屈折率層５を形成する樹脂としては、特に限定されるものではないが、屈折率の点で含フッ素樹脂やシリカ系樹脂などが好ましい。また低屈折率層５の膜厚は、特に限定されるものではないが、８０〜１２０ｎｍ程度が好ましい。
【００３０】
また本発明において、防眩層４を形成する透明樹脂３に、光拡散性を有しない有機フィラーや無機フィラーを含有していてもよい。このような非光拡散性の有機フィラーや無機フィラーとしては、平均粒径が２０〜１００ｎｍのものを用いることができるものである。有機フィラーとしては、含硫黄有機樹脂、含芳香族有機樹脂、フッ素樹脂などの粒子を例示することができ、また無機フィラーとしては、珪素、ジルコニウム、チタン、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン、タングステンから選ばれる少なくとも一つの金属酸化物の粒子や、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素化合物粒子を例示することができる。これらの有機フィラーや無機フィラーは、一種を単独で用いる他、二種以上を併用することもできる。また透明樹脂３中の有機フィラーや無機フィラーの含有量は５〜７０質量％の範囲が好ましい。このように、透明樹脂３に非光拡散性の有機フィラーや無機フィラーを含有することによって、防眩層４の屈折率を高めることができるものであり、反射防止性能を向上することができるものである。
【実施例】
【００３１】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３２】
（実施例１）
光拡散性粒子２としてアクリル樹脂球形粒子（綜研化学（株）製「ＭＸ−３００」、平均粒径：３．０μｍ、屈折率：１．４９）を用い、透明樹脂３として紫外線硬化型アクリル樹脂(アデカ(株）製「ＨＣ２０２」、屈折率：１．４９）を用い、透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で０．３０質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製した。
【００３３】
そして透明基材１として３００ｍｍ×３００ｍ×厚さ０．１ｍｍのＰＥＴフィルム（東洋紡（株）製、外面プラズマ処理済）をロール形態から巻き出して使用し、この透明基材１の表面に直接、上記の塗工液をグラビアコート法により、線数１８０本／インチのグラビアを用いて、搬送速度５ｍ／分の条件で塗布し、３５℃で１２秒、６０℃で１２秒、１２０℃で１２秒、１３０℃で１２秒乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させることによって、厚さ２μｍの防眩層４を形成した。そしてこの防眩層４を形成した透明基材１を巻き取った。
【００３４】
次に、上記の防眩層４を形成した透明基材１を巻き出して、防眩層４の上に、低屈折率層用塗布液（松下電工（株）製「エアロセラ」、屈折率：１．３７）をグラビアコート法により、線数１８０本/インチのグラビアを用いて、搬送速度１０ｍ/分の条件で塗布し、１２０℃で１２秒、１３０℃で１２秒乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させることによって、厚さ１００ｎｍの低屈折率層５を形成した。そしてこの防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて図１のように形成される光学フィルムを巻き取った。
【００３５】
（実施例２）
透明樹脂３としてアクリル・エポキシ混合樹脂(アデカ(株）製「６２０−３」、屈折率：１．４７）を用いるようにした他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００３６】
（実施例３）
透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で０．５０質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製するようにした他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００３７】
（実施例４）
光拡散性粒子２としてメラミン樹脂球形粒子（日産化学（株）製「オプトビーズ３５００Ｍ」、平均粒径：３．５μｍ、屈折率：１．６５）を用いた。また透明樹脂３として、紫外線硬化型アクリル樹脂(アデカ(株）製「ＨＣ２０２」）にジルコニア粒子分散液（シーアイ化成（株）製「ＺＲＤＭＡ２０ＷＴ２０％−Ｇ２２」、平均粒径２０ｎｍ）を固形分で４５質量％配合することによって、屈折率を１．６５に調整したものを用いた。そして透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で０．３０質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製した。その他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００３８】
（比較例１）
透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で０．１０質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製するようにした他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００３９】
（比較例２）
透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で１．００質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製するようにした他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００４０】
（比較例３）
透明樹脂３に対して光拡散性粒子２を固形分の質量比率で５．００質量％配合して防眩層形成用の塗工液を調製するようにした他は、実施例１と同様にして、防眩層４と低屈折率層５を透明基材１に設けて形成される光学フィルムを得た。
【００４１】
【表１】
2009036910.tif 000003
【００４２】
上記のように実施例１〜４及び比較例１〜３で得た光学フィルムについて、ヘイズ、全光線透過率、平行透過率、防眩性、反射率を測定し、結果を表２に示す。
【００４３】
ヘイズ、全光線透過率および平行透過率については、ヘイズメーター（日本電色工業（株）製）を用いて測定した。
【００４４】
防眩性は、防眩性の指標として、作製した光学フィルムの裏面をラッカースプレーにより黒塗りし、それに１０個の異なる大きさの文字を映し、その反射像のボヤケ程度を１０段階で評価した。１０点満点中の点数で示す。
【００４５】
反射率は、分光光度計（（株）島津製作所製）を用いて、３８０〜７８０ｎｍの波長領域において、入射角８°における各光学フィルムの分光反射率を測定した。測定には３８０〜７８０ｎｍの視感反射率を用いた。
【００４６】
【表２】
2009036910.tif 000004
【００４７】
表２にみられるように、実施例１〜４のものはいずれも高い透過特性と防眩性を示すものであった。また実施例４は、防眩層を非光拡散性無機フィラーであるジルコニア粒子により高屈折率化しているため、反射防止性能にも優れた結果を示すものであった。
【００４８】
一方、比較例１は防眩層中の光拡散性粒子の含有量が少ないため、防眩性が不十分であった。逆に比較例２及び比較例３は防眩層中の光拡散性粒子の含有量が多すぎるため、光拡散性粒子と透明樹脂の界面での内部散乱が増大し、その結果ヘイズが増大し平行透過率が減少して透過特性が低下した。
【００４９】
このように、防眩層中の光拡散性粒子の含有量を０．３〜１．０質量％の範囲に低減し、さらに光拡散性粒子と透明樹脂の屈折率差を小さくすることで、透過特性と防眩性に優れた光学フィルムを得ることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  透明基材
２  光拡散性粒子
３  透明樹脂
４  防眩層
５  低屈折率層
【図１】
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