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特許7293550高ヘイズアンチグレアフィルムおよび高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-12
(45)【発行日】2023-06-20
(54)【発明の名称】高ヘイズアンチグレアフィルムおよび高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム
(51)【国際特許分類】
   G02B 5/02 20060101AFI20230613BHJP
   G02B 1/111 20150101ALI20230613BHJP
【FI】
G02B5/02 C
G02B1/111
【請求項の数】 16
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022034153
(22)【出願日】2022-03-07
(65)【公開番号】P2023044609
(43)【公開日】2023-03-30
【審査請求日】2022-04-11
(31)【優先権主張番号】110134899
(32)【優先日】2021-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(31)【優先権主張番号】110141310
(32)【優先日】2021-11-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】518076148
【氏名又は名称】ベンキュー マテリアルズ コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チェ-ユ イン
(72)【発明者】
【氏名】ユ-ウェイ トゥ
(72)【発明者】
【氏名】クオ-スアン ユ
【審査官】加藤 範久
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-002971(JP,A)
【文献】特開2009-265651(JP,A)
【文献】国際公開第2021/020504(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/139150(WO,A1)
【文献】特開2018-189975(JP,A)
【文献】特開2008-203836(JP,A)
【文献】国際公開第2017/043538(WO,A1)
【文献】国際公開第2019/026471(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 5/02
G02B 1/111
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基板と、
前記透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層と、
を備える高ヘイズアンチグレアフィルムであって、
前記アンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂と複数のアモルファスシリカ微粒子を含み、
前記アンチグレアコーティング層の前記複数のアモルファスシリカ微粒子は、前記アンチグレアコーティング層の表面上に複数の不規則な突起を有する凸凹表面を形成し、前記凸凹表面の線粗さは、算術平均偏差(Ra)が0.15μm~1.5μmであり、平均幅(RSm)が5μm~20μmであり、
RaとRSmは、1.8<(Ra×100)/RSm<10の関係式を満たし、前記複数の不規則な突起の傾斜角(二乗平均平方根勾配、RΔq)は、15°~50°であり、
前記高ヘイズアンチグレアフィルムは、20%を超える総ヘイズ(Ht)を有し、前記総ヘイズ(Ht)は、前記高ヘイズアンチグレアフィルムの表面ヘイズ(Hs)と前記高ヘイズアンチグレアフィルムの内部ヘイズ(Hi)との合計であり、前記内部ヘイズ(Hi)と前記総ヘイズ(Ht)は、0.01<Hi/Ht<0.25の関係式を満たす、
高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項2】
前記アンチグレアコーティング層における前記複数のアモルファスシリカ微粒子は、レーザー法による平均粒子サイズが2.0μm~10μmであり、BET比表面積が60m/g~100m/gである、請求項1に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項3】
前記アンチグレアコーティング層における前記複数のアモルファスシリカ微粒子は、レーザー法による平均粒子サイズが2.0μm~8.0μmである、請求項に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項4】
前記アモルファスシリカ微粒子の使用量は、前記アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、8重量部~35重量部である、請求項1に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項5】
前記アモルファスシリカ微粒子の使用量は、前記アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、10重量部~30重量部である、請求項に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項6】
前記アンチグレアコーティング層の厚さは、2.0μm~12μmである、請求項1に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項7】
前記アンチグレアコーティング層は、複数の球状有機微粒子をさらに含み、前記複数の球状有機微粒子は、単分散であり、前記複数の球状有機微粒子の平均粒子サイズは、使用された前記複数のアモルファスシリカ微粒子の平均粒子サイズよりも小さい、請求項1に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項8】
前記球状有機微粒子の使用量は、前記アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、5重量部~25重量部である、請求項に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項9】
前記球状有機微粒子と前記アモルファスシリカ微粒子の総使用量は、15重量部~35重量部であり、前記球状有機微粒子と前記アモルファスシリカ微粒子との重量比は、0.2~2.0である、請求項に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項10】
透明基板と、
前記透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層と、
を備える高ヘイズアンチグレアフィルムであって、
前記アンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂、複数のアモルファスシリカ微粒子、および複数の球状有機微粒子を含み、
前記複数の球状有機微粒子の平均粒子サイズは、使用された前記複数のアモルファスシリカ微粒子の平均粒子サイズよりも小さく、
前記アンチグレアコーティング層の前記複数のアモルファスシリカ微粒子は、前記アンチグレアコーティング層の表面上に複数の不規則な突起を有する凸凹表面を形成し、前記凸凹表面の線粗さは、算術平均偏差(Ra)が0.15μm~1.5μmであり、平均幅(RSm)が5μm~20μmであり、
RaとRSmは、1.8<(Ra×100)/RSm<10の関係式を満たし、前記複数の不規則な突起の傾斜角(二乗平均平方根勾配、RΔq)は、15°~50°であり、
前記高ヘイズアンチグレアフィルムは、20%を超える総ヘイズ(Ht)を有し、前記総ヘイズ(Ht)は、前記高ヘイズアンチグレアフィルムの表面ヘイズ(Hs)と前記高ヘイズアンチグレアフィルムの内部ヘイズ(Hi)との合計であり、前記内部ヘイズ(Hi)と前記総ヘイズ(Ht)は、0.01<Hi/Ht<0.25の関係式を満たす、
高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項11】
前記アクリルバインダー樹脂の100重量部に対しては、前記アモルファスシリカ微粒子の使用量が8~35重量部であり、前記球状有機微粒子の使用量が5重量部~25重量部であり、前記球状有機微粒子と前記アモルファスシリカ微粒子の総使用量が15重量部~35重量部であり、前記球状有機微粒子と前記アモルファスシリカ微粒子との重量比は0.2~2.0である、請求項10に記載の高ヘイズアンチグレアフィルム。
【請求項12】
請求項1に記載の高ヘイズアンチグレアフィルムと、
前記高ヘイズアンチグレアフィルムの前記アンチグレアコーティング層上に形成された低屈折層と、
を備え、
5度の角度平均反射率が0.15%以下であり、SCI(Specular Component Include)拡散反射と正反射の平均反射率およびSCE(Specular Component Include)拡散反射の平均反射率がいずれも2.5%以下である、
高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム。
【請求項13】
前記低屈折層の屈折率は、1.4以下である、請求項12に記載の高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム。
【請求項14】
前記低屈折層は、バインダー樹脂、複数の中空シリカナノ粒子、およびパーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリル修飾有機ケイ素化合物を含むレベリング剤を含む、請求項12に記載の高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム。
【請求項15】
前記低屈折層の前記バインダー樹脂は、(メタ)アクリル樹脂またはフッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂である、請求項14に記載の高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム。
【請求項16】
表面の水接触角は、90°を超える、請求項12に記載の高ヘイズアンチグレア反射防止フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示装置に適用できる高ヘイズアンチグレアフィルムに関し、特にフリッカー耐性を有するアンチグレアフィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、液晶ディスプレイ(LDC)および有機発光ダイオードディスプレイ(OLED)などの画像ディスプレイは、ディスプレイ表面に入射する外光によって引き起こされるグレアを有する。これは、特に高ピクセル密度(たとえば、100 PPIを超える)高精細ディスプレイに対して、画像ディスプレイ品質に影響を与えることがある。ディスプレイ表面にアンチグレアフィルムを使用することによっては、ディスプレイ表面の外光によって反射されるグレアと画像のちらつきを低減できる。既知の技術は、グレア現象を解決するために、透明な基板上に粒子分散を使用して、凸凹構造表面を備えたアンチグレアフィルムを形成することを提案していた。しかし、凸凹構造表面には、一般的に球形粒子によって半球形の突起表面が形成される。この構造において、パネルからのピクセル光源は、レンズ効果によってズームされるので、光のちらつき現象が発生する。既知の技術では、球形粒子のサイズを減少してレンズ効果によるズームの程度を下げることによって、光のちらつきの程度を改善できるが、不十分なアンチグレア特性に至る。球形微粒子の粒子サイズを大きくすると、アンチグレア特性を改善できるが、レンズ効果によるズームの程度が上がるため、光のちらつきの程度も上がってしまう。それで、アンチグレア層の内部ヘイズを大幅に増加させて、ピクセル光源が先にアンチグレアコーティング層の内部で散乱することによって光のちらつきの程度を低減する方法も提案されていた。しかしながら、この方法では、内部ヘイズを高めるためにアンチグレア層において球形微粒子の含有量を増加させると、アンチグレア層の表面ヘイズおよび半球形突起の数も同時に増加するので、レンズ効果が上がり、光のちらつきの程度も上がってしまう。したがって、粒子により表面で増加するレンズ効果を回避するためには、同時にアンチグレア層の厚さを増やして表面ヘイズを減らす必要がある。しかしながら、こんな方法でも、不十分なアンチグレア特性を引き起こす。
【0003】
したがって、本発明は、フリッカー耐性を有する高ヘイズアンチグレアフィルムを提供する。これは、アンチグレア特性をグレアなしまで改善し、レンズ効果によるスパーク(Sparkle)を効果的に回避することができ、特に、スパークを減らす必要のある高いピクセル密度(たとえば、100 PPIを超える)のディスプレイに適用できる。
【発明の概要】
【0004】
本発明の一形態は、高いアンチグレア特性および高いピクセル密度(例えば、100PPIを超える)のディスプレイ上での光フリッカー耐性を備えた高ヘイズアンチグレアフィルムを提供する。
【0005】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムは、透明基板と、透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層を含む。この高ヘイズアンチグレアフィルムは、20%を超える総ヘイズ(Ht)を有する。総ヘイズ(Ht)は、高ヘイズアンチグレアフィルムの表面ヘイズ(Hs)と高ヘイズアンチグレアフィルムの内部ヘイズ(Hi)との合計である。内部ヘイズ(Hi)と総ヘイズ(Ht)は、0.01<Hi/Ht<0.25の関係式を満たす。
【0006】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムは、透明基板および透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層を含む。このアンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂および複数のアモルファスシリカ微粒子を含む。このアモルファスシリカ微粒子は、アンチグレアコーティング層の表面に、複数の不規則な突起を有する凸凹表面を形成する。この凸凹表面は、線粗さの算術平均偏差(Ra)が0.15μm~1.5μmであり、平均幅(RSm)が5μm~20μmであり、RaとRSmが1.8<(Ra×100)/RSm<10の関係式を満たす。これらの不規則な突起の傾斜角(二乗平均平方根勾配、RΔq)は15°~50°である。
【0007】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アンチグレアコーティング層におけるアモルファスシリカ微粒子は、レーザー法による平均粒子サイズが2.0μm~10μmであり、特に2.0μm~8μmが好ましく、BET比表面積が60m/g~100m/gである。
【0008】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アモルファスシリカ微粒子の使用量は、アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、8重量部~35重量部であり、特に10~30重量部が好ましい。
【0009】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムでは、アンチグレアコーティングの厚さが2μm~12μmであり、好ましくは厚さが3μm~10μmである。
【0010】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アンチグレアコーティング層は、複数の球状有機微粒子をさらに含んでもよい。これらの球状有機微粒子は単分散であり、平均粒子サイズが使用されたこれらのアモルファスシリカ微粒子の平均粒子サイズよりも小さい。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層において、有機微粒子の使用量は、アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、5重量部~25重量部である。有機微粒子とアモルファスシリカ微粒子の総使用量は、15重量部~35重量部である。有機微粒子とアモルファスシリカ微粒子との重量比は、0.2~2.0である。
【0011】
本発明の別の実施態様は、高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを提供する。
【0012】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、暗室のコントラストを改善するように、反射防止機能を提供し、透過性を高めるために、高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層上に低屈折指数層を更に形成したものである。この高ヘイズズアンチグレア反射防止フィルムは、5度の角度平均反射率が0.15%以下であり、SCI(Specular Component Include)拡散反射と正反射の平均反射率およびSCE(Specular Component Include)拡散反射の平均反射率は、いずれも2.5%以下である。
【0013】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、アンチグレアコーティング層上に低屈折層を形成したものである。この低屈折層の屈折率は、1.4以下である。本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの低屈折層は、バインダー樹脂、複数の中空シリカナノ粒子、およびパーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリル修飾有機ケイ素化合物を含むレベリング剤を含む。このバインダー樹脂は、(メタ)アクリル樹脂、または、フッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂であってよい。
【0014】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、90°を超える、好ましくは95°を超える水接触角を有する疎水性表面を提供する。
【0015】
上記の発明内容は、読者が開示される内容について基本的な理解を有するように、開示される内容を簡略化する概要を提供することを意図している。この発明内容は、開示される内容の完全な概要ではなく、本発明に係る実施形態の重要な/肝心な要素を特定すること、または本発明の範囲を限定することを意図するものではない。以下の実施形態を参照した後、本発明が所属する技術分野の当業者は、本発明の基本的な趣旨、ならびに本発明によって採用される技術的手段および実施の態様を容易に理解することができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明に開示の内容をより詳細かつ完全にするために、以下は、本発明の実施態様および特定の実施形態についての例示的な説明を提供する。しかしながら、これは、本発明の特定の実施形態を実施または使用する唯一の形態ではない。以下に開示される実施形態は、有益な状況下で互いに組み合わせるかまたは置換することができる。他の実施形態もまた、さらなる説明または説明なしに1つの実施形態に追加することができる。
【0017】
本発明の利点、特徴、および技術的方法は、理解を容易にするために例示的な実施形態を参照してより詳細に説明される。本発明は、異なる形態で実施されても可能であるので、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、提供される実施形態による本開示は、当業者にとって、本発明の範囲を徹底的にかつ完全に伝達することができる。本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義されるべきである。
【0018】
別段の定義がない限り、以下で使用されるすべての用語(技術用語および科学用語を含む)および専用名詞は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと実質的に同じ意味を有する。例えば、使用される普通の辞書で定義されているこれらの用語は、関連技術分野の内容と一致する意味を持つと解釈されるべきである。以下に明示的に定義されていない限り、過度に理想化された、または過度に正式的な意味で理解されるべきではない。
【0019】
本説明書において、線粗さというパラメータの中では、算術平均偏差(Ra)がサンプリング長内の縦方向Z(x)の絶対値の算術平均を表し、最大高さ(Rz)がサンプリング長内の最大プロファイルピーク高さZpと最大プロファイル谷深さZvとの合計を表し、平均幅(RSm)がサンプリング長内の輪郭単位の幅Xsの平均値を表し、二乗平均平方根勾配(RΔq)がサンプリング長内の縦座標勾配dz/dxの二乗平均平方根値を表す。表面粗さというパラメータの中では、二乗平均平方根の高さ(Sq)が所定領域内のZ(x、y)の二乗平均平方根の値を表し、算術平均の高さ(Sa)が所定領域内の絶対座標Z(x、y)の算術平均を表し、最大高さ(Sz)が最大ピーク高さSpと最大谷深さSvとの合計を表し、二乗平均平方根勾配(SΔq)が表面の局所勾配(勾配)の平均幅を表す。
【0020】
さらに、本説明書において、いわゆる「(メタ)アクリレート」は、メタクリレートおよびアクリレートを指す。
【0021】
本発明は、透明基板および透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層を含む、20%以上の総ヘイズを有する高ヘイズアンチグレアフィルムを提供する。このアンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂と複数のアモルファスシリカ微粒子を含む。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムでは、アモルファスシリカ微粒子によりアンチグレアコーティング層の表面上に凸凹表面を形成する。アモルファスシリカ微粒子の不規則なパターンによっては、アンチグレアコーティング層の表面に不規則な突起を形成し、レンズ効果によって表面への光のちらつきの程度を減らすことを効果的に回避し、高いアンチグレア特性と低い光フリッカー特性を両立させることができる。
【0022】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムは、透明基板および透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層を含む。このアンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂と複数のアモルファスシリカ微粒子を含む。この高ヘイズアンチグレアフィルムの総ヘイズ(Ht)は、高ヘイズアンチグレアフィルムの表面ヘイズ(Hs)と高ヘイズアンチグレアフィルムの内部ヘイズ(Hi)の合計である。内部ヘイズ(Hi)と総ヘイズ(Ht)は、0.01<Hi/Ht<0.25の関係式を満たし、好ましくは、0.02<Hi/Ht<0.20の関係式を満たす。
【0023】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング総は、複数のアモルファスシリカ微粒子を利用する。このアモルファスシリカ微粒子は、アンチグレアコーティング層の表面上に複数の不規則な突起を形成する。これらの不規則な突起による表面粗さは、輪郭単位の平均幅が小さく、傾斜角が大きく、アンチグレアコーティングの表面が突起する不規則な形状を呈する。これによっては、粗い表面のレンズ効果を効果的に回避して、アンチグレアフィルムのフリッカー耐性に寄与することができる。
【0024】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムは、透明基板と、この透明基板上に形成されたアンチグレアコーティング層とを含む。このアンチグレアコーティング層は、アクリルバインダー樹脂と複数のアモルファスシリカ微粒子を含む。このアモルファスシリカ微粒子は、アンチグレアコーティング層の表面に複数の不規則な突起を有する凸凹表面を形成する。このアンチグレアコーティング層の凸凹表面は、線粗さの算術平均偏差(Ra)が0.15μm~1.5μmであり、好ましくは0.20μm~1.0μmであり、平均幅(RSm)が5μm~20μmであり、好ましくは6μm~18μmである。RaとRSmは、1.8<(Ra×100)/RSm<10の関係式を満たし、好ましくは、2.0<(Ra×100)/RSm<9.5の関係式を満たす。不規則な突起の傾斜角(根の平均二乗勾配、RΔq)は、15°~50°であり、好ましくは15°~45°である。
【0025】
本発明の一実施形態において、適切な透明基板は、良好な機械的強度および光透過性を有するフィルム材料を選択することができる。これは、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)、イミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)または環状オレフィンコポリマー(COC)などのポリエステル樹脂フィルム材料であってよいが、これに限らない。
【0026】
本発明の好ましい実施形態において、選択された透明基板は、好ましくは、80%を超える光透過率を有し、特に90%を超える光透過率を有してよい。本発明の好ましい実施形態において、適用した透明基板の厚さは、10μm~500μm、好ましくは15μm~250μmであり、特に20μm~100μmが好ましい。
【0027】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、透明基板上のアンチグレアコーティング層の厚さは、2.0μm~12μmであり、好ましくは3.0μm~10μmである。
【0028】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アンチグレアコーティング層に含まれるアモルファスシリカ微粒子は、レーザー法による平均粒子サイズが2.0μm~10μmであり、特に2.0μm~8μmでよく、BET比表面積が60m/g~100m/gであり、特に65m/g~90m/gが好ましい。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アモルファスシリカ微粒子の使用量は、アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、8重量部~35重量部であり、好ましくは、10重量部~30重量部である。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アモルファスシリカ微粒子の使用量は、フリッカー抵抗を低下させることなく、必要な高ヘイズを提供するのに十分である。
【0029】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層の表面の線粗さは、最大高さ(Rz)が2μm~15μmである。ンチグレアコーティング層の表面の表面粗さは、算術平均高さ(Sa)が0.20μm~1.50μmであり、最大高さ(Sz)が5μm~35μmであり、ルート平均二乗勾配(SΔq)が0.20°~2.0°である。
【0030】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層の表面は、優れた耐摩耗性を有し、そして摩耗後のヘイズ変化が小さくて、良好な耐久性を提供する。
【0031】
本発明に係るアンチグレアフィルムにおいて、アンチグレアコーティング層に使用されたアクリルバインダー樹脂は、(メタ)アクリレート組成物および開始剤を含む。アクリルバインダー樹脂中の(メタ)アクリレート組成物は、35~50重量部の官能性6~15のポリウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、12~20重量部の官能性3~6の(メタ)アクリレートモノマー、1.5~12重量部の官能性3未満の(メタ)アクリレートモノマーを含む。
【0032】
本発明の好ましい実施形態において、6~15の官能性を有するウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、分子量が1,500~4,500のエステルオリゴマーを有する脂肪族ウレタン(メタ)アクリル酸が好ましい。
【0033】
本発明の好ましい実施形態において、3~6の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーは、800未満の分子量を有する(メタ)アクリレートモノマーである。本発明に適用する3から6の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーとしては、ペンタエリスリトールトリアクリレート(pentaerythritol triacrylate,PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(dipentaerythritol pentaacrylate,DPPA)の中の1つまたはそれらの組み合わせを利用してよいが、それに限らない。
【0034】
本発明の好ましい実施形態において、3未満の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーは、1または2の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーであり、500未満の分子量を有する(メタ)アクリレートモノマーであってよい。3未満の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーは、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、シクロトリヒドロカルビルメチルプロパンメチルアクリレート(CTFA)、2-フェノキシエチルアクリレート(PHEA)、または、イソボルニルアクリレート(IBOA)の中の1つまたはそれらの組み合わせを利用してよいが、それに限らない。
【0035】
本発明に係るアクリルバインダー樹脂に適用する開始剤としては、この技術分野で広く使用されているものを利用することができて、特別に限らない。例えば、アセトフェノン開始剤、ジフェニルケトン開始剤、プロピオフェノン開始剤、ジベンゾイル開始剤、二官能基α-ヒドロキシケトン開始剤またはアシルホスフィンオキシド開始剤などを利用してもよい。前述の開始剤は、単独でまたは組み合わせて使用することができる。
【0036】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層には、コーティング表面に良好なコーティングまたは滑らかさを持たせるように、レベリング剤を添加してもよい。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層には、高ヘイズアンチグレアのフィルム表面上に他の光学機能層をコーティングするように、再コーティング性を有するレベリング剤を選択的に添加してもよい。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層には、フッ素ベース、(メタ)アクリレートベースまたはシリコーンベースのレベリング剤を使用することができる。
【0037】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、アンチグレアコーティング層は、内部ヘイズを高めるために複数の球状有機微粒子をさらに含んでよい。それによって内部散乱を増加させるので、内部光源がアンチグレアコーティング層の表面における不規則な突起に直接当たってレンズ効果を生じうることは困難であるため、フリッカー耐性を向上させることができる。本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層における球状有機微粒子は単分散であり、平均粒子サイズが、使用されるアモルファスシリカ微粒子の平均粒子サイズよりも小さい。つまり、平均粒子サイズ4.0μmのアモルファスシリカ微粒子を使用する場合は、粒子サイズ2.0μmまたは3.0μmの球状有機微粒子を使用することができる。本発明の高ヘイズアンチグレアフィルムにおいて、使用される有機微粒子の量は、アクリルバインダー樹脂の100重量部あたり、5重量部~25重量部であり、特に5重量部~20重量部であってよい。有機微粒子とアモルファスシリカ微粒子との使用量の重量比は、好ましくは2.0以下、0.2以上、特に1.5以下、0.2以上であってよい。また、有機微粒子とアモルファスシリカ微粒子との総使用量は、アクリルバインダー樹脂100重量部に対して、15重量部~35重量部である。
【0038】
本発明に係るアンチグレアコーティング層に適した有機微粒子は、ポリメチルメタクリレート樹脂微粒子、ポリスチレン樹脂微粒子、スチレン-メチルメタクリレートコポリマー微粒子、メラミン微粒子、ポリエチレン樹脂微粒子、エポキシ樹脂粒子、シリコン樹脂粒子、ポリビニリデンフルオリド樹脂またはポリビニルフルオリド樹脂粒子であってよい。
【0039】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムのフィルム表面上には、反射防止特性を提供するために、低屈折層など、他の光学機能層を選択的にコーティングしてもよい。
【0040】
本発明の別の態様に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、暗室のコントラストを改善するように、反射防止機能を提供し、透過性を高めるために、高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層上に低屈折指数層をさらに形成したものである。この高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムにおいて、5度の角度平均反射率は0.15%以下であり、SCI(Specular Component Include)拡散反射と正反射の平均反射率およびSCE(Specular Component Exclude)拡散反射の平均反射率は、いずれも2.5%以下である。
【0041】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、アンチグレアコーティング層上に低屈折層をコーティングしたものである。この低屈折層は、バインダー樹脂、複数の中空シリカナノ粒子、およびパーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリルアミド修飾有機ケイ素化合物を含むレベリング剤を含む。この低屈折層の屈折率は1.4以下である。
【0042】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの一実施形態では、低屈折層で使用される中空シリカナノ粒子の平均粒子サイズは、50ナノメートル(nm)~100ナノメートル(nm)であり、好ましくは50ナノメートル(nm)~80ナノメートル(nm)である。
【0043】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの一実施形態において、バインダー樹脂は、(メタ)アクリル樹脂またはフッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂であってよい。
【0044】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの一実施形態において、低屈折層に適用する(メタ)アクリル樹脂は、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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートの中の少なくとも一つであってもよいし、またはそれらの組み合わせであってもよい。低屈折層のバインダー樹脂として(メタ)アクリル樹脂を使用する場合、低屈折層における中空シリカナノ粒子の使用量は、(メタ)アクリル樹脂の100重量部あたり、60重量部~130重量部であり、好ましくは80重量部~110重量部である。
【0045】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの一実施形態において、低屈折層に適用するフッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂は、シロキサン骨格、フルオロアルキル基を含む分岐鎖、およびアクリレート官能基を含む分岐鎖を有する、ポリシロキサン樹脂である。その数平均分子量(Mn)は10,000未満であり、フッ素含有量は1%~15%であり、屈折率は1.43~1.49であり、シリコンに対するフッ素の比率は0.05~1.00である。適用できるフッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂は、X-12-2430C(日本の信越化学工業から購入)などの市販のシロキサン樹脂であるが、これらに限定されない。低屈折層のバインダー樹脂としてフッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂を使用する場合は、フッ素化ポリウレタンオリゴマーを選択的にさらに含んでもよい。適切なフッ素化ポリウレタンオリゴマーは、官能基が2~6であり、数平均分子量(Mn)が1,000~20,000であり、屈折率が1.30~1.45であり、25℃での粘度が10,000cps未満であり、フッ素含有量が20%~60%である。適用されるフッ素およびアクリレートで修飾されたフッ素化ポリウレタンオリゴマーは、例えば、市販のLR6000、LR2000(韓国のミウォンから購入)であるが、これらに限定されない。本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムにおいて、フッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂を反射防止フィルムのバインダー樹脂として利用する場合、低屈折層の中空シリカナノ粒子の使用量は、フッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂の100重量部あたり、90重量部~350重量部であり、好ましくは100重量部~300重量部である。
【0046】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの一実施形態において、低屈折層は、レベリング剤を含む。このレベリング剤は、パーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリルアミド修飾有機ケイ素化合物を含む。この有機ケイ素化合物の数平均分子量(Mn)は、1,500~16,000である。パーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリルアミド修飾有機ケイ素化合物に適したレベリング剤としては、例えば、市販のX-71-1203E、KY-1203、KY-1211またはKY-1207(日本の信越化学工業から購入)であるが、これに限らない。
【0047】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの低屈折層に使用されるレベリング剤の量は、使用されるバインダー樹脂の種類によって異なる。低屈折層のバインダー樹脂として(メタ)アクリル樹脂を使用する場合、レベリング剤の使用量は、(メタ)アクリル樹脂の100重量部あたり、5重量部~20重量部であり、好ましくは、9重量部~17重量部である。低屈折層のバインダー樹脂としてフッ素およびアクリレート修飾ポリシロキサン樹脂を使用する場合、低屈折層におけるレベリング剤の使用量は、フッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂の100重量部あたり、1重量部~45重量部であり、好ましくは2重量部~30重量部である。
【0048】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの低屈折層に適した開始剤は、市販の製品などであるが、これらに限定されない。例えば、オランダのIGMレジンBVから購入したEsacure KIP-160、EsacureOne、Omnirad 184、Omnirad 907、Omnirad TPO、香港の強力新材料有限公司から購入したTR-PPI-ONEなどであってよい。
【0049】
本発明に係る高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの低屈折層は、高ヘイズアンチグレアフィルムに反射防止機能を提供して透過率を高めることができる。よって、暗室のコントラストを改善し、元のアンチグレア特性とフリッカー耐性を維持するとともに、表面の引っかき傷への抵抗性および適切な防汚特性を提供できる。
【0050】
本発明の別の目的は、高ヘイズアンチグレアフィルムを作成するための方法を提供することである。本発明に係るアンチグレアフィルムの作製方法は、以下のステップを含む。(メタ)アクリレート組成物において、官能基6~15のポリウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、少なくとも1つの官能基3~6の(メタ)アクリレートモノマー、少なくとも1つの官能基が3未満の(メタ)アクリレートモノマー、および開始剤を適切な溶媒と均一に混合した後、アクリルバインダー樹脂溶液を形成する。アクリルバインダー樹脂溶液にアモルファスシリカ微粒子、レベリング剤、有機溶剤を加え、均一に混合してアンチグレア溶液を形成する。アンチグレア溶液を透明基板にコーティングし、アンチグレア溶液が塗布された透明基板を乾燥させ、放射または電子ビームによって硬化させた後、透明基板上にアンチグレアコーティングを形成し、高ヘイズアンチグレアフィルムを形成する。
【0051】
本発明に係るアンチグレアフィルムの上記作製方法で使用される溶媒としては、ケトン、脂肪族または脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、エチル、エステルまたはアルコールなど、この技術分野で一般的に使用されている有機溶媒であってよい。アクリレート組成物およびアンチグレア溶液の両方には、1つまたは複数の有機溶媒を使用してもよい。適用できる溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トルエン、キシレン、プロピレングリコールメチルエーテル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートまたはテトラヒドロフランなどまたその類似体であってよいが、これらに限定されない。
【0052】
本発明の他の実施例において、必要に応じて、さまざまな機能特性を提供するように、調製されたアンチグレア溶液には、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、UV吸収剤、抗酸化剤、表面修飾剤、抗菌剤、および疎水性修飾シリカナノ粒子や消泡剤などの添加剤を添加してもよい。
【0053】
上記アンチグレア溶液をコーティングする方法としては、例えば、ロールコーティング法、ナイフコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、スリットコーティング法など、本技術分野で広く使用されているコーティング方法を利用することができる。
【0054】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムでは、暗室コントラストを改善すると共に元のアンチグレア特性およびフリッカー耐性を維持できるように、反射防止機能を提供して透過率を高めるために、アンチグレアコーティング層上に低屈折層をさらにコーティングしてもよい。
【0055】
本発明の別の目的は、高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを作製する方法を提供することである。この方法は、バインダー樹脂、中空シリカナノ粒子、開始剤、レベリング剤、および適切な溶媒を均一に混合して低屈折層溶液を形成し、この低屈折層溶液を高ヘイズアンチグレアフィルムにコーティングし、乾燥して溶媒を除去し、放射または電子ビームで硬化した後、高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレア層に低屈折層を形成することによって、高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを取得することを含む。
【0056】
本発明の前述の低屈折層作製方法で使用された溶媒は、例えば、アンチグレアコーティングの作製に使用することができる。本発明の他の実施例において、必要に応じて、さまざまな機能特性を提供するように、調製された低屈折層溶液には、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、UV吸収剤、抗酸化剤、表面修飾剤、抗菌剤、および疎水性修飾シリカナノ粒子や消泡剤などの添加剤を添加してもよい。低屈折層溶液のコーティング方法としては、例えば、ロールコーティング法、ナイフコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、スプレーコーティング法、スリットコーティング法など、本技術分野で広く使用されているコーティング方法を利用することができる。
【0057】
以下の実施例は、本発明をさらに説明するために使用され、本発明の内容はそれに限定されない。
【0058】
[実施例]
【0059】
<作製実施例1:アクリルバインダー樹脂Iの作製>
【0060】
42重量部のウレタンアクリレートオリゴマー(官能基6、分子量約2,600、粘度約70,000cps(25℃)、韓国の美源スペシャリティケミカル株式会社から購入)、4.5重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、12重量部のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、3重量部のイソボルニルアクリレート(IBOA)、4重量部の光開始剤(Chemcure-481、台湾の恒橋産業から購入)、24.5重量部の酢酸エチル(EAC)、および10重量部の酢酸n-ブチル(nBAC)を混合し、1時間撹拌した後、アクリルバインダー樹脂Iを形成した。
【0061】
<作製実施例2:アクリルバインダー樹脂IIの作製>
【0062】
39重量部のウレタンアクリレートオリゴマー(機能性9、分子量約2,000、粘度約86,000cps(25℃)、米国のAllnexから購入)、4.5重量部のペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、10.5重量部のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、4.5重量部のヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、1.5重量部の2-フェノキシエチルアクリレート(PHEA)、3.5重量部の軽量イニシエーター(Chemcure-481、台湾の恒橋産業から購入)、0.5重量部の光開始剤(TR-PPI-one、香港の強力新材料から購入)、24.5重量部の酢酸エチル(EAC)、および10重量部のn-ブチル酢酸塩(nBAC)を混合し、1時間撹拌した後、アクリルバインダー樹脂IIを形成した。
【0063】
<実施例1>
高ヘイズアンチグレアフィルムの作製
【0064】
200重量部のアクリルバインダー樹脂I、26重量部のアモルファスシリカ微粒子(Nipsil(登録商標) SS-50F、平均粒子サイズ2.2μm、BET比表面積85m/g、日本の東ソー・シリカ化工株式会社から購入)、2.2重量部の分散液(DisperBYK-2150、固形分5%、溶媒としてのプロピレングリコールメチルエーテルアセテートおよびn-ブチルアセテート、ドイツのBYKから購入)、13重量部のポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサンレベリング剤(BYK-333、固形分は10%)、溶媒としてのn-ブチル酢酸塩(ドイツのBYKから購入)、65重量部の酢酸エチル(EAC)および160重量部の酢酸n-ブチル(nBAC)を、混合および撹拌して均一に分散させた後、アンチグレア層溶液を形成した。このアンチグレア層溶液を60μmのトリアセテートセルロース(TAC)基板上にコーティングし、乾燥させ、窒素雰囲気で放射線量300mJ/cmのUVランプで光硬化させて、TAC基板に厚さ5.2μmのグレアコーティング層を形成した。よって、高ヘイズアンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0065】
得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、光学的および物理的特性を分析し、その結果を表2~4に示した。
【0066】
ヘイズの測定:NDH-2000(日本電色工業株式会社)を使用して、JIS K7136の説明に従ってヘイズを評価する。
【0067】
内部および表面のヘイズの測定:アンチグレアフィルムの表面に、透明な光学接着剤で、厚さ40μmのTACフィルム(T40UZ、富士フイルム社製)を貼り付ける。それにより、アンチグレアの凸凹表面を平坦化する。この状態で、NDH-2000(日本電色株式会社)を使用して、JIS K7136の説明に従ってヘイズを評価することによって、内部ヘイズ値を取得した。その後、全体のヘイズ値から内部ヘイズ値を差し引いて、表面ヘイズ値を取得した。
【0068】
透過率の測定:NDH-2000(日本電色工業株式会社)を用いて、JIS K7361の説明に従って透過率を評価する。
【0069】
光沢度の測定:アンチグレアフィルムを透明な光学接着剤で黒色のアクリル板に貼り付け、BYKマイクログロス光沢計を使用して、JIS Z 8741の説明に従って測定を行った。20、60、85度の角度光沢値を選ぶ。
【0070】
シャープネスの測定:アンチグレアフィルムを5x8cmのサイズにカットし、SUGAICM-IT画像シャープネスメーターを使用してJISK7374の説明に従って測定を行った。0.125mm、0.25mm、0.50mm、1.00mm、2.00mmのスリットで測定された値を合計する。
【0071】
鉛筆硬さの測定:JISK 5400の説明に従ってアンチグレアフィルム表面の鉛筆硬さを測定した。自動鉛筆硬さ試験機(計器型553-M、安田精機精作所により製造)で500gの負荷をかけ、「毎日の塗装検査済」が刻印された三菱硬度鉛筆を使用して、1mm/秒の速度で鉛筆を動かし、アンチグレアフィルムの鉛筆硬さを5回測定した。傷が2つ以上見つかった場合は、硬さが不合格と判断する。合格と判断した最大の硬さを記録する。
【0072】
耐摩耗性の測定:負荷500g/cmのBon Star #0000スチールウールを使用し、60rpmの速度でアンチグレアフィルムを10回摩擦し、表面の引っかき傷の数を計算して、以下のグレードに基づいて、耐摩耗性を評価する。
傷なし:「非常に優れた」(◎)と評価
1~4本の傷:「優れた」(○)と評価
5~14本の傷:「中等」(△)と評価
15本以上の傷:「悪い」(×)と評価
【0073】
摩耗後のヘイズ変化:4cmの摩擦ヘッドを交換し、負荷500g/cmのBon Star #0000スチールウールを使用し、30rpmの速度でこのアンチグレアフィルムを50回摩擦し、NDH-2000(日本電色工業株式会社)を使用し、JIS K7136の説明に従って、ヘイズを評価し、耐摩耗性試験前後のヘイズの変化を算出する。
【0074】
アンチグレアフィルムのアンチグレア特性への評価:アンチグレアフィルムを透明な光学接着剤で黒色のアクリル板に貼り付け、2本の蛍光管をアンチグレアフィルムの表面に反映し、目視で蛍光管のグレア程度を比較し、以下の五つのレベルに基づいて、アンチグレアフィルムのアンチグレア特性を評価する。アンチグレア特性のレベルがLv.5である場合は、合格と判断される。
Lv.1:2本の別々の蛍光管がはっきりと見え、輪郭が直線としてはっきりと識別できる。
Lv.2:2本の別々の蛍光管がはっきりと見えるが、輪郭がわずかにぼやけている。
Lv.3:2本の別々の蛍光管が見え、輪郭がぼんやりと見えるが、蛍光管の形が識別できる。
Lv.4:蛍光灯が2本あるのが見えるが、形が認識できない。
Lv.5:2つの別々の蛍光管は見えず、それらの形状も識別できず、グレアのない優れたアンチグレア特性を表している。
【0075】
表面粗さの測定:アンチグレアフィルムを透明な光学接着剤で黒いアクリル板に貼り付け、OLYMPUS LEXT OLS5000-SAF 3Dレーザー共焦点顕微鏡およびMPLAPON20xLEXT対物レンズを使用して、640×640μm2の面積に対して測定を行い、4枚の表面粗さの3D画像を撮影し、ISO 25178-2:2012における表面粗さの説明に従って、二乗平均平方根の高さ(Sq)、算術平均の高さ(Sa)、最大の高さ(Sz)、および二乗平均平方根の勾配(傾斜角)(SΔq)を測定し、或は、またはISO4287:1997における線粗さの説明に従って、算術平均偏差(Ra)、最大の高さ(Rz)、平均幅(RSm)、二乗平均平方根勾配(傾斜角)(RΔq)を測定する。各項目を5回測定して平均値を算出する。
【0076】
フリッカー(Sparkle)耐性への評価:LCDモニターBenQEW 2780U(163 PPI)およびApple(登録商標) iPad(登録商標) 4(264 PPI)のスクリーン表面に、透明な光学接着剤でアンチグレアフィルムを貼り付け、LCDモニターの全画面を緑色の表示状態に切り替え、スクリーン表面から50cmの垂直距離から、アンチグレアフィルムのちらつき光の程度を視覚的に評価した。ちらつき光がない場合は、「非常に優れている」(◎)、わずかにちらつき光があるが、目立たなく表示品質に影響がない場合は、「優れている」(○)、明らかなちらつき光があるが、表示品質が許容レベルである場合は、「中等」(△)、表示品質に深刻な影響を与える明らかなちらつき光がある場合は、「悪い」(×)と評価される。
【0077】
<実施例2~8>
高ヘイズアンチグレアフィルムの作製
【0078】
実施例2~8は、表1に示す異なる平均粒子サイズおよび異なる使用量のアモルファスシリカ微粒子を使用したことを除いて、実施例1と同様な方法を使用して、高ヘイズアンチグレアフィルムを作製した。各実施例で使用されたアモルファスシリカは、次のとおりである:
平均粒子サイズ4.0μmのシリカ:Nipsil SS-50B、BET比表面積80m/g;
平均粒子サイズ5.5μmのシリカ:Nipsil SS-50C、BET比表面積80m/g;
平均粒子サイズ6.5μmのシリカ:Nipsil SS-178B、BET比表面積70m/g。
【0079】
実施例2~8で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、実施例1に従って光学的および物理的特性を評価し、結果を表2~4に示した。
【表1】
【0080】
<実施例9>
高ヘイズアンチグレアフィルムの作製
【0081】
200重量部のアクリルバインダー樹脂I、24.8重量部のアモルファスシリカ微粒子(Nipsil SS-50B、平均粒子径4μm、BET比表面積80m/g、日本の東ソー・シリカ化工株式会から購入)、8.3重量部の有機微粒子(SSX-102、ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子、平均粒子サイズ2.0μm、屈折率1.49、日本の積水化成品工業から購入)、2.2重量部の分散液(DisperBYK-2150)、13重量部のポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサンレベリング剤(BYK-333)、65重量部の酢酸エチル(EAC)、および160重量部の酢酸n-ブチル(nBAC)を混合および攪拌して、均一に分散させた後、アンチグレアコーティング溶液を形成した。このアンチグレアコーティング溶液を60μmのトリアセチルセルロース(TAC)基板にコーティングし、乾燥後、窒素雰囲気で放射量300 mJ/cmのUVランプで光硬化させて、TAC基板に厚さ6.4μmのアンチグレアコーティング層を形成した。よって、高ヘイズアンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0082】
得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、実施例1と同様に光学的および物理的特性分析を行った。その結果を表2~4に示した。
【0083】
<実施例10>
高ヘイズアンチグレアフィルムの作製
【0084】
実施例10は、16.5重量部のアモルファスシリカ微粒子(Nipsil SS-50B)、16.5重量部の有機微粒子(SSX-102)を使用したことを除いて、実施例9と同様な方法を使用して、高ヘイズアンチグレアフィルムを調製し、TAC基板上に厚さ5.6μmのアンチグレアコーティング層を形成し、よって、高ヘイズアンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0085】
得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、実施例1と同様に光学的および物理的特性分析を行った。その結果を表2~4に示した。
【0086】
<実施例11>
高ヘイズアンチグレアフィルムの作製
【0087】
実施例11は、200重量部のアクリルバインダー樹脂IIを使用したことを除いて、実施例10と同様な方法を使用して、高ヘイズアンチグレアフィルムを作製し、TAC基板上に厚さ5.2μmのグレアコーティング層を形成し、よって、高ヘイズアンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0088】
得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、実施例1と同様に光学的および物理的特性分析を行った。その結果を表2~4に示した。
【0089】
<比較実施例1~2:アンチグレアフィルムの作製>
【0090】
比較実施例1は、23.5重量部の球状ポリスチレン粒子(XX-40IK、平均粒子サイズ3μm、屈折率1.59、日本の積水化成品株式会社から購入)を使用したことを除いて、実施例1と同様な方法を使用して、高ヘイズアンチグレアフィルムを作製し、TAC基板上に厚さ4.1μmのアンチグレアコーティング層を形成し、よって、アンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0091】
比較実施例2は、16.5重量部の真の球状シリカ微粒子(SUNSPHERE(登録商標) H-31、平均粒子サイズ3.0μm、屈折率1.45、日本のAGC Si-Tech Co.,Ltd.から購入)を使用したことを除いて、実施例1と同様な方法を使用して、高ヘイズアンチグレアフィルムを作製し、厚さ8.6μmのアンチグレアコーティング層をTAC基板上に形成し、よって、アンチグレアフィルムの作製が完了した。
【0092】
比較実施例1~2で得られたアンチグレアフィルムに対して、実施例1と同様に光学的および物理的分析を行った。その結果を表2~4に示した。
【0093】
表2から分かるように、実施例1~8で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムは、アンチグレアコーティング層におけるアモルファスシリカ微粒子によって複数の不規則な突起を有する凸凹表面を形成する。この凸凹表面は、総ヘイズが高く、内部ヘイズが低く、優れたアンチグレア特性を示し、高いPPIフリッカー耐性の評価に優れていた。実施例9~11で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムは、アンチグレアコーティング層においてアモルファスシリカ微粒子と有機微粒子を含むので、優れたアンチグレア特性を示すとともに、高いPPIフリッカー耐性の評価に優れていた。比較例1~2で得られたアンチグレアフィルムは、球面微粒子を用いたアンチグレアフィルムであり、球面微粒子が表面レンズ効果を高めるため、フリッカー耐性が低下となった。
【表2】
【0094】
実施例1~11で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、表3に示すように、表面粗さについて分析した。実施例1~11で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムのアンチグレアコーティング層の凸凹表面は、複雑な突起を有する。これらの突起は、小さな平均幅および大きな二乗平均平方根勾配を有する。アンチグレアコーティング層の表面におけるこれらの突起は、不規則性を示すので、グレア耐性をさらに高めることができる。
【表3】
【0095】
実施例1~11で得られた高ヘイズアンチグレアフィルムに対して、鉛筆硬度、耐摩耗性、および摩耗後のヘイズ変化について試験した。その結果は、表4に示すように、すべて優れていた。実施例1~11で得られたアンチグレアフィルムは、鉛筆硬度が良好であり、耐摩耗性と摩耗後のヘイズ変化の両方に優れていた。
【表4】
【0096】
<実施例12>
高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの作製
【0097】
低屈折層溶液を調製する。フッ素およびアクリレートで修飾されたポリシロキサン樹脂(X-12-2430C、日本の信越化学工業から購入)42.6重量部、6官能基フッ素化ポリウレタンオリゴマー(LR6000、韓国のミウォンから購入)42.6重量部、光開始剤(KIP-160、オランダのIGMレジンから購入)5.6重量部、パーフルオロポリエーテル官能基を有する(メタ)アクリルアミド修飾有機ケイ素化合物の混合物(X-71-1203E、固形分20%、溶媒としてのブタノン、日本の信越化学工業から購入)61.1重量部、中空シリカナノ粒子分散ゾル(Thrulya 4320、固形分20%、平均粒子サイズ60ナノメートル、溶媒としてのメチルイソブチルケトン、日本の日揮触媒化成から購入)524重量部、および酢酸エチル(EAC)7194重量部を、均一に混合および攪拌した後、低屈折層溶液を形成した。
【0098】
レベリング剤BYK-333を再コーティング可能なレベリング剤(BYK-3535、10%固形分、溶媒としての酢酸n-ブチル、ドイツのBYKから購入)に置き換えたことを除いて、実施例6と同様の方法で、高ヘイズアンチグレアフィルム6-1を作製した。
【0099】
低屈折層溶液を、高ヘイズアンチグレアフィルム6-1のアンチグレアコーティング層上にコーティングし、80℃で乾燥させた後、窒素雰囲気で、放射量300mJ/cmのUVランプで光硬化させた。高ヘイズアンチグレアフィルム6-1のアンチグレアコーティング層上に約0.13ミクロンの厚さの低屈折層を形成することによって、アンチグレア反射防止フィルムを形成することができる。
【0100】
得られた高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを実施例1と同様に以下の光学的測定および表面評価を行った。その結果を表5に示した。
【0101】
反射率の測定:高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを黒色のアクリル板に貼り付け、HITACHI U‐4150分光計を使用して、380~780の波長範囲でアンチグレア反射防止フィルムに対して、5度の角度平均反射率、SCIモードでの拡散反射と正反射の平均反射率、およびSCEモードでの拡散反射の平均反射率を測定する。
【0102】
水接触角の測定:アンチグレア反射防止フィルムをステージに貼り付け、表面電気光学(Surface Electro Optics、SEO)フェニックス-150接触角測定器を使用し、一度に約0.01mlの水を1滴加えることによって、測定を行う。
【0103】
<実施例13>
高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの作製
【0104】
実施例12と同様な方法を使用して、低屈折層溶液を調製した。レベリング剤BYK-333を再コーティング可能なレベリング剤BYK-UV3535に置き換えることを除いて、実施例7と同様な方法で高ヘイズアンチグレアフィルム7-1を作製した。低屈折層溶液をこの高ヘイズアンチグレアフィルム7-1のアンチグレアコーティング層にコーティングし、80°Cで乾燥させた後、窒素雰囲気で、放射線量300mJ/cmのUVランプで光硬化させた。高ヘイズアンチグレアフィルム7-1のアンチグレアコーティング層上に低屈折層を形成することによって、高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを形成することができる。
【0105】
得られたアンチグレア反射防止フィルムを実施例1と同様に以下の光学的測定および表面評価を行った。その結果を表5に示した。
【0106】
<実施例14>
高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムの作製
【0107】
実施例12と同様な方法を使用して、低屈折層溶液を調製した。レベリング剤BYK-333を再コーティング可能なレベリング剤BYK-UV3535に置き換えることを除いて、実施例8と同様な方法で高ヘイズアンチグレアフィルム8-1を作製した。低屈折層溶液をこの高ヘイズアンチグレアフィルム8-1のアンチグレアコーティング層にコーティングし、80°Cで乾燥させた後、窒素雰囲気で、放射線量300mJ/cmのUVランプで光硬化させた。高ヘイズアンチグレアフィルム8-1のアンチグレアコーティング層上に低屈折層を形成することによって、高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムを形成することができる。
【0108】
得られたアンチグレア反射防止フィルムに対して、実施例1と以下の光学的測定および表面評価を行い、その結果を表5に示した。
【0109】
実施例12~14で得られた高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムに対して光学的測定および表面評価を行った。表5に示すように、実施例で得られた高ヘイズアンチグレア反射防止フィルムは、5度の角度平均反射率(%)がわずか0.01%~0.03%であり、SCI平均反射率が1.71%~2.22%であり、優れた反射防止機能を提供することができる。
【表5】
【0110】
本発明に係る高ヘイズアンチグレアフィルムは、アンチグレアコーティング層上に低屈折層を形成した後、元のアンチグレア特性およびフリッカー耐性を維持することに加えて、反射防止機能をさらに提供することができる。
【0111】
本発明は、実施形態とともに上記のように開示されているが、本発明を限定することを意図するものではない。当技術分野に精通している人は、本発明の趣旨および範囲から逸脱しなければ、様々な変更および修正を行うことができる。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定されるものとするべきである。