JP6706878B2 - アンチニュートンリングフィルム - Google Patents

Description

本発明は、ＣＲＴやフラットパネルディスプレイ等のディスプレイ画面上に用いられるタッチパネルや保護フィルム等で使用されるアンチニュートンリングフィルムに関し、特に、高精細ディスプレイに使用した場合のぎらつきを低減したアンチニュートンリングフィルムに関する。

従来からディスプレイの表面に用いられるタッチパネルや保護フィルムには、フィルムの背面とディスプレイの表面の間で、ニュートンリングと呼ばれる光学模様が発生し、問題になっていた。このニュートンリングの発生を防止するする目的で、従来から微粒子を添加した塗料をフィルムにコーティングし、フィルムとディスプレイの間の空気層の厚みをある程度以上設けることによってニュートンリングの発生を防止するマットハードコート等が用いられていた。しかし近年ディスプレイが高精細化するにつれて、微粒子添加によるマットハードコートでは、微粒子を輝点とするディスプレイのぎらつき（スパークル）が発生するという問題が新たに生じていた。

これまでの対応では、「所定のギャップを有する凹凸を金型から転写したタブレット」が提案されている。（特許文献１参照）

また特許文献１を改良したものとして「一方向に伸びる多数の畝状部を有する断面三角形状凹凸を有する透明座軸入力装置」が提案されている。（特許文献２、３参照）

しかし、これらの方法では、金型自体を製造するのが難しかったり、高価な金型を用意する必要があるといった問題があった。

特開２００４−５０９４号公報（特許請求の範囲） 特開２００４−３６２４０６号公報（特許請求の範囲） 特開２００５−１８７２６号公報（特許請求の範囲）

そこで本発明は、高精細化されたカラーディスプレイに用いた場合でも、ぎらつき防止性、アンチニュートンリング性に優れるアンチニュートンリングフィルムを簡単に、提供することを目的とする。

本発明のアンチニュートンリングフィルムの製造方法は、透明支持体の一方の面にアンチニュートンリング層を有するアンチニュートンリングフィルムの製造方法において、アンチニュートンリング層が、凹部の大きさ（開口径、深さ）が均一で、配列がランダムである金型から樹脂組成物を用いて転写した、凸部の大きさ（底面形状、高さ）が均一で、配列がランダムである凸部により形成されていて、前記凸部は平面に形成され、充填率が、１０％以上、６０％以下であり、隣り合う２つの凸部の距離の変動係数が５％以内であり（ただし変動係数が０％であるものを除く）、さらに凸部の高さが、１μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とするものである。

さらに、アンチニュートンリング層に形成される凸部の高さが、３μｍ以下であることを特徴とするものである。

また、前記アンチニュートンリングフィルムにおいて、JIS K7361-1（1997）における全光線透過率が８５％以上であり、JIS K7136（2000）におけるヘイズが２０％以下になるように、前記アンチニュートンリング層に形成される凸部は、底面積の大きさ、高さ、屈折率をコントロールされていることを特徴とするものである。

また、アンチニュートンリング層として形成される凸部の形状は、部分球面形状、半球状、砲弾状、または円錐状であり、底面が円形又は、楕円形であり、直径又は、長径が３０μｍ以下であることを特徴とするものである。

また、前記アンチニュートンリングフィルムの隣り合う２つの凸部の距離の変動係数が５％以内であることを特徴とするものである。

本発明のアンチニュートンリングフィルムによれば、高精細のディスプレイパネルであっても、ほとんどぎらつき（スパークル）が発生しにくく、視認性に優れたアンチニュートンリングフィルムを提供する。

本発明のアンチニュートンリングフィルムの一実施例における電子顕微鏡写真 本発明のアンチニュートンリングフィルムの一実施例における他の電子顕微鏡写真 本発明のアンチニュートンリングフィルムの一実施例における断面図

本発明のアンチニュートンリングフィルムは、透明支持体の一方の面にアンチニュートンリング層を有するアンチニュートンリングフィルムにおいて、アンチニュートンリング層が、凹部の大きさ（開口径、深さ）が均一で、配列がランダムである金型から樹脂組成物を用いて転写した、凸部の大きさ（底面形状、高さ）が均一で、配列がランダムである凸部により形成されているものである。以下、各構成要素の実施の形態について説明する。

透明支持体としては、ガラス板やプラスチックフィルム等の透明性の高いものを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、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、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル、ノルボルネン化合物等の透明性を阻害しないものが使用でき、延伸加工、特に二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルムが機械的強度、寸法安定性に優れているために好適に使用される。このような透明支持体はプラズマ処理、コロナ放電処理、遠紫外線照射処理、下引き易接着層の形成等の易接着処理が施されたものを用いることが好ましい。

また、このようなガラス板やプラスチックフィルム等に、直接、或いは他の層を介して、支持体の表面または裏面にハードコート層が設けられたものを使用することも可能である。ハードコート層は、熱硬化型樹脂組成物や電離放射線硬化型樹脂組成物などを硬化させることにより形成される表面硬度が比較的高い層である。ハードコート層の鉛筆硬度は、ＨＢ以上が好ましく、Ｈ以上がより好ましい。

透明支持体の厚みは、特に限定されず適用される材料に対して適宜選択することができるが、取扱い性等を考慮すると、一般に２５μｍ〜５００μｍ程度であり、好ましくは５０μｍ〜３００μｍ程度である。

次に、本発明で用いられる樹脂組成物としては、熱硬化型樹脂組成物、紫外線硬化型樹脂組成物を使用することができ、紫外線硬化型樹脂組成物を用いることが、形成された凸部の耐久性が向上するため、好ましい。

このような樹脂組成物としては、光学的透明性に優れたものを用いることができ、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂などの熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂などを用いることができる。これらの中でも耐光性や光学特性に優れるアクリル系樹脂が好適に使用できる。

本発明で用いられる紫外線硬化型樹脂とは、アクリロイル基を有するモノマー、オリゴマーと紫外線によって重合開始する光重合開始剤からなり、金型に充填された後、前記透明支持体でラミネートされ紫外線照射によって、透明支持体上に微細な凸部が形成されるものである。このような紫外線硬化樹脂としては、各成分を調合しても良いが、市販の成型用紫外線樹脂を使用することも可能である。

次に凸部を形成する金型について説明する。金型は平板でも、シリンダー状でも、かまわない。表面に深さ３μｍ以下の均一な深さの凹部をランダムに有する。凹部の形状は、できあがったフィルムのヘイズ、全光線透過率に応じて任意に形成できる。形成方法は、ドリルのような回転体で彫刻する方法、フォトマスクを用いて金型上のドライフィルムを焼付けエッチングする方法などがあるが、金型の生産性から考えると、エッチング法が有利である。また凹部の開孔径は小さすぎると、成型時に紫外線硬化樹脂が充填されにくいので、１０μｍ以上が好ましい。

次に、本発明のアンチニュートンリングフィルムの製造方法について説明する。
前記金型に、前記樹脂組成物を充填し、前記透明支持体でラミネート後、加熱あるいは、紫外線を照射し、金型から剥離することによって、本発明のアンチニュートンリングフィルムを製造する。

このようなアンチニュートンリング層の凸部は、凸部の底面積や高さを均一となるように形成される。なお、本願で「底面積や高さが均一」とは、底面積や高さの変動率が、５％以内であるものをいう。

凸部の形状としては、部分球面形状、半球状、砲弾状、または円錐状であり、底面が円形又は、楕円形であることが好ましい。

凸部の高さ(図３：ａ)としては、３μｍ以下が好ましく、特に３μｍ〜１μｍが好ましい。また、凸部の底面の直径または長径（図３：ｂ）は、１０〜３０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１０〜２５μｍである。凸部の高さを１μｍ以上とすることで、アンチニュートンリング性を得ることができ、３μｍ以下とすることで、ぎらつきの発生を防ぐことができる。凸部の高さは、凸部の頂点から、凸部を形成する底面部分までの高さである。

透明支持体に設けられる凸部は、透明支持体などに凸部のみを設けたり、凸部のほかに平坦な部分を樹脂組成物により設けることもできる。樹脂組成物により、平坦な部分を設ける場合には、凸部の底面部分から、透明支持体などまでの高さ（図３：ｃ）としては、１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、２〜２５μｍである。

また、凸部の配列は、マトリクス配列や六方最密充填配列のような規則性配列の場合、ディスプレイの画素と干渉していわゆる“モアレ”が発生する。このため、凸部の配列は、任意の凸部を基準として、基準とした凸部を挟んで隣り合う２つの凸部の中心を結ぶ直線状に、基準とした凸部の中心が並ばない、ランダム配列が好ましい。また、凸部の充填率は、底面の形状が円の場合６０％以下でないと金型が作りにくく、また小さすぎると転写性が悪くなるので６０％以下１０％以上が好ましく、５０％以下２０％以上がより好ましい。

また、基準とした凸部を挟んで隣り合う２つの凸部の距離は、ぎらつき防止性を確実に発揮するために、均一（変動係数が５％以内）であることが好ましい。

アンチニュートンリングフィルムのJIS K7136（2000）におけるヘーズは、用途から考えて透明度が必要である場合には、２０％以下が好ましく、更に好ましくは１５％以下、より好ましくは、１０％以下である。ヘーズを２０％以下とすることにより、画像の視認性低下を防ぐことができる。

また、アンチニュートンリングフィルムのＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）における全光線透過率は、８５％以上が好ましく、更に好ましくは９０％以上である。全光線透過率を８５％以上とすることにより、画像の視認性低下を防ぐことができる。

また、アンチニュートンリングフィルムの全光線透過率、ヘーズを調整するために、アンチニュートンリング層には、種々の屈折率の微粒子を添加することができる。

さらに、アンチにユートンリング層中には、本発明の効果を阻害しない範囲内において、熱可塑性樹脂、架橋剤、粘着付与剤、酸増殖剤、希釈溶剤、充填剤、着色剤、マット剤、易滑剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、顔料分散剤、流動調整剤、消泡剤等を含有することもできる。

また、本発明のアンチニュートンリングフィルムは使用方法に応じて、裏面に帯電防止層、粘着層を設けることができる。これらの層については公知の方法が使用可能である。

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。なお、本実施例において「部」、「％」は、特に示さない限り重量基準である。

１．アンチニュートンリングフィルムの作製
［実施例１］
エッチング法により形成された特定の凹凸形状を賦形転写することができる金型ａを用い、金型ａにアンチニュートンリング層樹脂液としてアクリルモノマー ５０部（メタクリル酸メチル：和光純薬工業社）、多官能性アクリルモノマー ４５部（ＮＫエステルA-TMPT-3EO：新中村化学工業社）、光重合開始剤 ５部（イルガキュア184：ＢＡＳＦ社）の混合液を充填し、その上に透明支持体として厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（コスモシャインA4100：東洋紡績社）を密着させた。その後、アンチニュートンリング層樹脂液に対し高圧水銀灯により紫外線を６００ｍＪ／ｃｍ²照射して、凸部を硬化させ、金型ａから凸部を剥離することで、透明支持体上に凸部の頂点から透明支持体までの厚み(図３：ｄ）が２５μｍのアンチニュートンリング層が形成された実施例１（図１）のアンチニュートンリングフィルムを作製した。

なお、実施例１で用いた金型ａは、ランダムな配置で、略同一直径２０μｍの円形底面を持ち、円形底面の垂線の断面形状が半円形状で、最大深さを全て３μｍに揃えた凹部パターンを有し、作製したアンチニュートンリングフィルムは、表面に凸部の高さ３μｍの均一なランダムな配列の凸部を有していた（図１）。凸部の充填率は、４５％であった。

［実施例２］
実施例１の金型の網点パターンの底面の直径を１０μｍとし、凸部の高さを１．５μｍとした以外は実施例１と同様にして、実施例２のアンチニュートンリングフィルムを得た。作製したアンチニュートンリングフィルムは、表面に凸部の高さ１．５μｍの均一なランダムな配列の凸部を有していた（図２）。凸部の充填率は、３０％であった。

［実施例３］
実施例１の透明支持体を、ポリエステルフィルムにハードコート層を備えたハードコートフィルム（ＫＢフィルム G1DSB：きもと社）に代えた以外は、実施例１と同様にして、実施例３のアンチニュートンリングフィルムを得た。

［実施例４］
実施例１の金型の網点パターンの底面の直径を１５μｍとし、凸部の高さを５μｍにした以外は実施例１と同様にして、実施例４のアンチニュートンリングフィルムを得た。作製したアンチニュートンリングフィルムは、表面に凸部の高さ５μｍの均一なランダムな配列の凸部を有していた。凸部の充填率は、６５％であった。

［評価］
実施例１〜４で得られたアンチニュートンリングフィルムについて、アンチニュートンリング性と透明性、スパークル（ぎらつき）の防止性について評価した。評価結果を表１に示す。

（１）アンチニュートンリングフィルムのニュートンリング防止性
実施例１〜４で得られたアンチニュートンリングフィルムを、透明ガラスの表面に擦り付け、ニュートンリングの発生の有無を目視判定した。ニュートンリングが視認できない物を○と判定した。

（２）アンチニュートンリングフィルムの透明性
実施例１〜４で得られたアンチニュートンリングフィルムのヘーズを、JIS K7136:2000に基づいて、また、全光線透過率を、JIS K7361-1(1997）に基づいて、ヘーズメーター（NDH2000：日本電色工業社）を用いて測定した。

（３）アンチニュートンリングフィルムのぎらつき（スパークル）防止性
実施例１〜４で得られたアンチニュートンリングフィルムについて、タブレット型ＰＣ（ｉＰａｄ：アップル社）の表示画面に載せて画像表示させ、画面のぎらつきを目視判定した。評価は、ぎらつきが目立たないものを「○」、ぎらつきがほとんど目立たないものを「△」、ぎらつきが明らかに目立つものを「×」とした。

表１の結果からも明らかなように、本発明の実施例１〜４のアンチニュートンリングフィルムは、ニュートンリング防止されたものであった。

また、本発明の実施例１〜３のアンチニュートンリングフィルムは、ぎらつきが見えにくく、良好な結果が得られた。

ａ・・・凸部の高さ
ｂ・・・凸部の底面の直径または長径
ｃ・・・凸部の底面部分から、透明支持体などまでの高さ
ｄ・・・凸部の頂点から透明支持体までの厚み

Claims (3)

1. 透明支持体の一方の面にアンチニュートンリング層を有するアンチニュートンリングフィルムの製造方法において、アンチニュートンリング層が、凹部の大きさ（開口径、深さ）が均一で、配列がランダムである金型から樹脂組成物を用いて転写した、凸部の大きさ（底面形状、高さ）が均一で、配列がランダムである凸部により形成されていて、前記凸部は平面に形成され、充填率が、１０％以上、６０％以下であり、隣り合う２つの凸部の距離の変動係数が５％以内であり（ただし変動係数が０％であるものを除く）、さらに凸部の高さが、１μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とするアンチニュートンリングフィルムの製造方法。
2. 前記アンチニュートンリングフィルムにおいて、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）における全光線透過率が８５％以上であり、ＪＩＳ Ｋ７１３６（２０００）におけるヘイズが２０％以下になるように、前記アンチニュートンリング層に形成される凸部は、底面積の大きさ、高さ、充填率、屈折率をコントロールされていることを特徴とする請求項１記載のアンチニュートンリングフィルムの製造方法。
3. 前記凸部の形状が、部分球面形状、半球状、砲弾状、または円錐状であり、底面が円形又は、楕円形であり、直径又は、長径が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１、又は２のいずれか１項記載のアンチニュートンリングフィルムの製造方法。