JP2009015155A - ディスプレイ用光学フィルタ、および、これを用いたディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明フィルム11の表面側に、ハードコート層12を有し、
前記透明フィルム11の裏面側に、近赤外線吸収層13を有する、または、近赤外線吸収層13と色調調整層14および/または透明樹脂層15とを有するディスプレイ用光学フィルタにおいて、
前記透明フィルム11の裏面側の最表層が、ポリマー微粒子を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタ。
【選択図】図2
Description
前記透明フィルムの裏面側に、近赤外線吸収層を有する、または、近赤外線吸収層と色調調整層および/または透明樹脂層とを有するディスプレイ用光学フィルタにおいて、
前記透明フィルムの裏面側の最表層が、ポリマー微粒子を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタにより、上記目的を達成する。
前記合成樹脂と、前記ポリマー微粒子との屈折率の差が、0.05以下である。これにより、ディスプレイ用光学フィルタの透明性を低下させることなく、巻取性を向上させることができる。
前記透明フィルムの材料としては、透明(「可視光に対して透明」を意味する。)であれば特に制限はないが、一般にプラスチックフィルムが使用される。例えば、ポリエステル{例、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}、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン、トリアセテート樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等を挙げることができる。これらの中でも、加工時の負荷(熱、溶剤、折り曲げ等)に対する耐性が高く、透明性が特に高い等の点で、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、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、アクリル樹脂及びポリカーボネート(PC);特にPET、ポリカーボネートPC、ポリメチルメタクリレート(PMMA)が好ましい。中でも、PETが、屈折率が高いので好ましい。またPETは、透明性、可撓性の点、そして引張強度、伸び率等の機械的特性、さらに絶縁耐電圧においても優れており、特に好適である。
近赤外線吸収層(即ち、近赤外線遮蔽層)は、一般に、透明フィルムの表面に色素等を含む層が形成することにより得られる。近赤外線吸収層は、例えば色素及びバインダとしての合成樹脂等を含む紫外線硬化性又は電子線硬化性の樹脂を含む塗工液を塗工、必要により乾燥、そして硬化させることにより得られる。フィルムとして使用する場合は、一般に近赤外線カットフィルムであり、例えば色素等を含有するフィルムである。
色調補正用の色素としては、近赤外線遮蔽層の黄褐色〜緑色の色調を中性化してカラーバランスを整えるために、それらの補色となるようなものが好ましい。このような色素としては、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料、色素等一般的なものが挙げることができる。無機顔料としては、コバルト化合物、鉄化合物、クロム化合物等を挙げることができ、有機顔料としては、アゾ系、インドリノン系、キナクリドン系、バット系、フタロシアニン系、ナフタロシアニン系等を挙げることができ、前記有機系染料及び色素には、アゾ系、アジン系、アントラキノン系、インジゴイド系、オキサジン系、キノフタロン系、スクワリウム系、スチルベン系、トリフェニルメタン系、ナフトキノン系、ピラロゾン系、ポリメチン系等を挙げることができるが、これらの内で、発色性と耐久性の兼合いから有機系顔料が好適に用いられる。
透明樹脂層は、近赤外線吸収層および色調調整層のいずれにもポリマー微粒子を含有させない場合に、これらの層上に形成される最表層として形成されるポリマー微粒子を含有する層である。このように近赤外線吸収層および色調調整層の他に、ポリマー微粒子により微細な凹凸を有する層を別途、設置することにより、近赤外線吸収層および色調調整層の各機能を損なわずに得られるディスプレイ用フィルタの巻取性を向上させることができる。
次に、ハードコート層としては、アクリル樹脂層、エポキシ樹脂層、ウレタン樹脂層、シリコーン樹脂層等を挙げることができる。また、ハードコート層は、熱硬化性樹脂層、紫外線硬化性樹脂層のいずれでもよいが、紫外線硬化性樹脂層が好ましい。ハードコート層の厚さは、1〜50μm、好ましくは1〜10μmである。
本発明の光学ディスプレイにおいて、反射防止層として、一般に基板である透明フィルムより屈折率の低いハードコート層とその上に設けられた低屈折率層との複合膜、或いはハードコート層と低屈折率層との間にさらに高屈折率層が設けられた複合膜が挙げられる。反射防止層は基板より屈折率の低いハードコート層のみであっても有効である。但し、基板の屈折率が低い場合、透明フィルムより屈折率の高いハードコート層とその上に設けられた低屈折率層との複合膜、或いは低屈折率層上にさらに高屈折率層が設けられた複合膜としても良い。
低屈折率層は、酸化物微粒子およびフッ素樹脂微粒子などの屈折率調整用微粒子を、ポリマー、好ましくは紫外線硬化性樹脂中に分散させた硬化層であることが好ましい。この低屈折率層の屈折率は、1.40〜1.51が好ましい。この屈折率が1.51超であると、反射防止フィルムの反射防止性能が低下する。膜厚は一般に10〜500nmの範囲、好ましくは20〜200nmである。
高屈折率層は、ポリマー、好ましくは紫外線硬化性樹脂中に、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、リンドープ酸化錫(PTO)、アンチモン酸亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、酸化ルテニウム、酸化レニウム、酸化銀、酸化ニッケル、酸化銅、Sb2O3、SbO2、In2O3、SnO2、ZnO、AlをドープしたZnO、TiO2等の導電性金属酸化物微粒子(無機化合物)を屈折率調整用微粒子として分散させた層であるのが好ましい。
本発明のディスプレイ用光学フィルタは、上述した各層の他にも、電磁波シールド層を有していてもよい。
本発明のディスプレイ用光学フィルタは、例えば、1枚の長尺状透明フィルムに、ハードコート層、低屈折率層をそれぞれ塗布、光硬化することにより形成し、その後長尺状透明フィルムの裏側に近赤外線吸収層を塗布、乾燥することにより形成する方法等により有利に得ることができる。
1.ハードコート層の形成
下記の配合:
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA) 80質量部
ITO(平均粒径150nm) 20質量部
メチルエチルケトン 100質量部
トルエン 100質量部
イルガキュア184(チバスペシャリティケミカル社製) 4質量部
を混合して得た塗工液を、透明フィルムとしての長尺状ポリエチレンテレフタレートフィルム(600mm、長さ100m、厚さ100μm、屈折率1.65)上にバーコータを用いて塗布し、紫外線照射により硬化させた。これにより、透明フィルム上にハードコート層(屈折率1.52、厚さ11μm)を形成した。
下記の配合:
オプスターJN―7212(JSR(株)製) 100質量部
メチルエチルケトン 117質量部
メチルイソブチルケトン 117質量部
を混合して得た塗工液を、上記ハードコート層上にバーコータを用いて塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥させ、次いでその紫外線照射により硬化させた。これにより、ハードコート層上に低屈折率層(屈折率1.42、厚さ90nm)を形成した。
ポリエステル樹脂100質量部、メチルエチルケトン(MEK)100質量部、シクロヘキサノン100質量部、ジイモニウム系近赤外線吸収色素(日本カーリット株式会社製、CIR−1085)5質量部、アクリル樹脂粒子(屈折率1.49、平均粒子径8μm)0.5質量部を含む組成物を、上記透明フィルムの低屈折率層が形成された逆面に塗布し、100℃、1分間、乾燥させて、近赤外線吸収層(屈折率1.49、厚さ4μm)を形成し、ディスプレイ用光学フィルタを得た。
アクリル樹脂粒子を用いなかった以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用光学フィルタを作製した。
アクリル樹脂粒子に代わってシリカ粒子(平均粒子径8μm)を用いた以外は、実施例1と同様にしてディスプレイ用光学フィルタを作製した。
上記で作製したディスプレイ用光学フィルタにおいて、静摩擦係数、屈折率、巻取性、および、ヘイズ値の測定を下記手順に従って行った。
重ね合わせた2枚のディスプレイ用光学フィルタの下側に固定したガラス板を置き、重ね合わせたフィルタの下側のフィルタを、低速ロール(東洋精機製作所社製 ストログラフ V1−C)を用いて、23℃、50RH%雰囲気下、スレッドを200mm/分の速度で引張り、上側のフィルタの一端(下側フィルタの引張り方向と逆端)に検出器を固定してフィルタ間のスタート時の引張力を検出する。なお、その時に用いるスレッドは、重さ1kg、下側面積100cm2のものを使用する。静摩擦係数(μs)は次式より求めた。結果をまとめて表1に示す。
反射分光膜厚計(大塚電子社製、商品名「FE−3000」)により、230nmから760nmの範囲で反射率を測定し、代表的な屈折率の波長分散の近似式としてnk_Cauchyの分散式を引用し、未知のパラメーターを絶対反射率のスペクトルの実測値から非線形最小二乗法によって求めて、波長550nmでの屈折率を求めた。
ディスプレイ用光学フィルタを、幅550mm、長さ100mとし、これをロール状に巻き上げた際に、2mmφ以上の大きさのブツ状欠陥の発生状況を観察した。結果をまとめて表1に示す。
ディスプレイ用光学フィルタの厚さ方向のヘイズ値(%)は、JIS K 7105(1981年)の手法に従って測定した。この際、全自動直読ヘイズコンピューターHGM−2DP(スガ試験機株式会社製)を用いた。結果をまとめて表1に示す。
12 ハードコート層、
13 近赤外線吸収層、
14 色調調整層、
15 透明樹脂層。
Claims (12)
- 透明フィルムの表面側に、ハードコート層を有し、かつ、
前記透明フィルムの裏面側に、近赤外線吸収層を有する、または、近赤外線吸収層と色調調整層および/または透明樹脂層とを有するディスプレイ用光学フィルタにおいて、
前記透明フィルムの裏面側の最表層が、ポリマー微粒子を含むことを特徴とするディスプレイ用光学フィルタ。 - 前記ハードコート層上に、さらに、低屈折率層を有することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記透明フィルムの表面側の最表層が、さらに、酸化物微粒子、導電性金属酸化物微粒子、およびフッ素樹脂微粒子よりなる群から選択される少なくとも一種の屈折率調整用微粒子を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記ポリマー微粒子の平均粒子径が、前記屈折率調整用微粒子の平均粒子径よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記ポリマー微粒子の平均粒子径(P1)に対する、前記屈折率調整用微粒子の平均粒子径(P2)の差(P1−P2)が、0.1μm以上であることを特徴とする請求項3または4に記載のディスプレイフィルタ。
- 前記透明フィルムの表面側の最表層と、前記透明フィルムの表面側の最表層とを重ね合わせた際の静摩擦係数が、0.7以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記透明フィルムの裏面側の最表層がバインダーとして合成樹脂をさらに含み、
前記合成樹脂と、前記ポリマー微粒子との屈折率の差が、0.05以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のディスプレイ用光学フィルタ。 - 前記ポリマー微粒子の平均粒子径が、0.1〜20μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記ポリマー微粒子が、アクリル樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、およびウレタン樹脂粒子よりなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 前記ポリマー微粒子が、アクリル樹脂粒子であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のディスプレイ用光学フィルタ。
- 請求項1〜10のいずれかに記載のディスプレイ用光学フィルタの透明フィルムの裏面側の最表層上に透明粘着層を有し、
前記透明フィルムの裏面側の最表層と、前記透明粘着層との屈折率の差が、0.05以下であることを特徴とする接着性ディスプレイ用光学フィルタ。 - 請求項11に記載の接着性ディスプレイ用光学フィルタが画像表示ガラス板の表面に貼り合わされていることを特徴とするディスプレイ。
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