Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN101506692B - 光学层积体、偏振片和图像显示装置 - Google Patents

光学层积体、偏振片和图像显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101506692B
CN101506692B CN2007800307249A CN200780030724A CN101506692B CN 101506692 B CN101506692 B CN 101506692B CN 2007800307249 A CN2007800307249 A CN 2007800307249A CN 200780030724 A CN200780030724 A CN 200780030724A CN 101506692 B CN101506692 B CN 101506692B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
mentioned
resin
optical laminate
particulate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007800307249A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101506692A (zh
Inventor
古井玄
岩田行光
儿玉崇
西村佳泰
三上豪一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of CN101506692A publication Critical patent/CN101506692A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101506692B publication Critical patent/CN101506692B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0221Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having an irregular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明涉及光学层积体、偏振片和图像显示装置。本发明提供能够同时得到防眩性、防止“晃眼”、亮黑感等黑色再现性等性质的光学层积体。本发明的光学层积体具有透光性基材和设置于该透光性基材上的防眩层,其特征在于,上述防眩层的最表面具有凹凸形状,在上述光学层积体上,测定表面的凹凸形状的粗糙度曲线,对该粗糙度曲线绘制平均线,从该平均线取基准长度,计量测定在该基准长度内的存在于上述平均线的上部的局部峰顶的总个数m,将表示第m个局部峰顶与第m-1个局部峰顶的顶点间的长度值的Si和表示Si的个数的n代入下述数学式(I),计算出S’,
Figure D2007800307249A00011
然后,重复N次计算出下一个同一基准长度下的S’值,将表示以上述数学式(I)求出的S’的值的S’j和表示S’j的个数的N代入下述数学式(II),
Figure D2007800307249A00012
计算出局部峰顶的平均间隔S,平均间隔S为0.045mm以上且0.10mm以下,当将光学层积体表面的凹凸的平均间隔设为Sm、将凹凸部的平均倾斜角设为θa、将凹凸的平均粗糙度设为Rz时,Sm为50μm以上且小于100μm,θa为0.1度以上1.0度以下,Rz大于0.2μm且为1.0μm以下。

Description

光学层积体、偏振片和图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学层积体、偏振片和图像显示装置。
背景技术
在阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)等图像显示装置中,一般在最表面设置有用于防反射的光学层积体。这样的防反射用光学层积体利用光的散射和干涉来抑制图像的映入(写り込み)或降低反射率。
作为这样的防反射用光学层积体之一,已知在透明性基材的表面形成了具有凹凸形状的防眩层的防眩性层积体。这样的防眩性层积体利用表面的凹凸形状使外部的光散射,从而能够防止因外部光线的反射和图像的映入而导致的视认性降低。作为防眩性层积体,已知有利用颗粒形成了凹凸的层积体(专利文献1)、通过施加压纹赋型处理制成凹凸形状的层积体(专利文献2、3)。
近年来,随着面板分辨率的高精细化,对这样的光学层积体所要求的性能也一直在提高。一般认为用于这样的高精细化的面板的防眩性层积体需要微细的凹凸形状。即,期望通过制成微细的凹凸来适应高精细的面板。这样的具有微细凹凸形状的防眩性层积体虽然能够应对面板分辨率的高精细化的要求,但存在图像显示面泛白(白化)、对比度降低等问题为人们所诟病。
并且,在将这样的防眩性层积体用于笔记本电脑等图像显示装置表面的情况下,还存在如下问题:由于防眩性层积体的凹凸形状发挥微细的透镜的作用,所以从显示屏内部的背光等来自背面的透过光透过在面板最表面形成的防眩性层积体的凹凸形状面时,易产生使所显示的像素等混乱的状态“晃眼”。
作为消除该“晃眼”的方法,已知使表面凹凸致密以提高鲜亮度;或者通过添加与形成防眩层的树脂存在折射率差的散射颗粒来赋予防眩性层积体内部散射效果等的方法。
但是,这样的消除“晃眼”的方法是会因致密的凹凸而产生表面白化或因内部散射效果而产生白浊等的方法。特别是对于使表面凹凸致密的方法,外部光线反射导致的散射增强,白化增加。因此,防眩性良好,但成为使对比度降低的主要原因。即,现有的防眩性层积体难以满足“防眩性”、“提高对比度”和“防止晃眼”全部性质。因此,这些防眩性层积体在画面显示的包括亮黑感(如润湿般具有光泽的黑色)的黑色再现性、对比度等方面有时较差。也就是说,在明室中的黑色的灰度表现、特别是在低灰度下,难以辨认黑色的层次差,灵敏度低。具体地说,在黑和灰色的颜色识别方面,有时色彩模糊和仅能识别为同一色调的黑色。特别是,越是具有良好的防眩性(即,对外部光线的散射的性能)的防眩性层积体,它们的视认性越显著降低。
另一方面,在利用光干涉来防反射的方法中,已知使透明且具有平滑最表面的硬膜层高折射率化并在其上设置低折射率薄膜等通过调整各层的折射率或层厚来赋予功能的方法。在该方法中,上述对比度良好,并且通过使反射率尽可能低(例如反射Y值为0.1~0.8%等),能够防止外部的物体映入显示画面表面。但是,该方法在生产方面的问题较多,例如难以控制涂膜的层厚等,并且材料也大多较昂贵。此外,若利用光干涉降低反射率,则由于产生干涉色,所以尽管反射率低,也存在该干涉色将画面的白色或黑色变色为带红色或带蓝色的颜色的问题。而且,反射率不太低时,由于表面平滑,所以有时会难以防止图像映入。进而,还已知,即使是反射率极其低的表面,在某些观看显示器的环境下,也不能防止图像映入。例如,在白墙壁的室内的情况下,只要其白墙壁表面平滑,就会映入白色。
因此,希望开发出能够有效防止目前的图像表面的“晃眼”、可实现黑色再现性(尤其是亮黑感)的光学层积体,特别是热切需要不仅能够用于液晶显示屏(LCD)而且还能够在阴极射线管显示装置(CRT)、等离子体显 示屏(PDP)、荧光显示管、电场放射型显示屏等其他用途中使用的光学层积体。
专利文献1:日本特开平6-18706号公报
专利文献2:日本特开平6-16851号公报
专利文献3:日本特开2004-341070号公报
发明内容
本发明鉴于上述现状,目的在于提供一种能够同时得到防眩性、防止“晃眼”、亮黑感等黑色再现性等性质的光学层积体。
本发明涉及一种光学层积体,其具有透光性基材和设置于该透光性基材上的防眩层,其特征在于,上述防眩层的最表面具有凹凸形状,在上述光学层积体上,测定表面的凹凸形状的粗糙度曲线,对该粗糙度曲线绘制平均线,从该平均线取基准长度,计量测定在该基准长度内的存在于上述平均线的上部的局部峰顶的总个数m,将表示第m个局部峰顶与第m-1个局部峰顶的顶点间的长度值的Si和表示Si的个数的n代入下述数学式(I),计算出S’,
S ′ = 1 n Σ i = 1 n S i - - - ( I )
然后,重复N次计算出下一个同一基准长度下的S’值,将表示以上述数学式(I)求出的S’的值的S’j和表示S’j的个数的N代入下述数学式(II),
S = 1 N Σ j = 1 N S j ′ - - - ( II )
计算出局部峰顶的平均间隔S,平均间隔S为0.045mm以上且0.10mm以下,
当将光学层积体表面的凹凸的平均间隔设为Sm、将凹凸部的平均倾 斜角设为θa、将凹凸的平均粗糙度设为Rz时,
Sm为50μm以上且小于100μm,
θa为0.1度以上1.0度以下,
Rz大于0.2μm且为1.0μm以下。
上述防眩层可以由凹凸层单层构成。
上述防眩层可以包括底凹凸层和设置于该底凹凸层上的表面调整层。
上述防眩层还具有低折射率层,上述低折射率层优选具有低于上述底凹凸层或上述表面调整层的折射率的折射率。
本发明的光学层积体可以为防反射层积体。
另外,本发明涉及一种光学层积体的制造方法,其为上述的光学层积体的制造方法,其特征在于,该制造方法具有将防眩层形成用组合物涂布在透光性基材上以形成防眩层的工序。
本发明涉及一种偏振片,其是通过装备偏振光元件而成的偏振片,其特征在于,在上述偏振光元件的表面上具备上述光学层积体,并且设有上述光学层积体的上述偏振光元件表面处于上述光学层积体的存在防眩层的面的相反侧。
本发明涉及一种图像显示装置,其是通过装备透过性显示体和从背面照射上述透过性显示体的光源装置而成的图像显示装置,其特征在于,在上述透过性显示体的表面装备有上述的光学层积体或上述的偏振片。
通过本发明的光学层积体能够同时得到防眩性、防止“晃眼”、亮黑感等黑色再现性等性质。
附图说明
图1是用于表示S的计算方法的示意图。
图2是用于表示防眩性测定方法的示意图。
图3a是现有的防眩层表面的截面的示意图。
图3b是本发明的防眩层表面的截面的示意图。
图4a是现有的防眩层表面的光学显微镜照片。
图4b是本发明的防眩层表面的光学显微镜照片。
图5是用于表示Ra的计算方法的示意图。
图6是防眩层表面的凹凸形状的示意图。
具体实施方式
下面,详细说明本发明。
本发明通过将表面的凹凸形状设置成目的所要求的范围的凹凸形状来控制光学性质,由此能够同时得到防眩性、防止“晃眼”、亮黑感等黑色再现性等性质。
特别是,通过将以下详细说明的S设定为规定范围内的值且将Sm、θa和Rz设定为规定范围内的值,由此得到上述目的。
图像显示装置的亮黑感是在明室环境下使图像显示装置显示黑色时的黑色的再现性,图像显示装置的亮黑感能够通过目视观测进行评价。从外部入射到光学层积体的光发生反射时光的反射角度在较宽的范围的情况下,光根据光学层积体表面的凹凸角度向所有的方向反射(漫反射),到达观测者的眼睛,所以本来的黑色不能再现(即,只有经漫射(拡散)后的光的一部分到达观测者的眼睛)。另一方面,入射的光集中在正反射角附近进行反射的情况下(具有光滑的凹凸形状的防眩层的情况下),来自光源的光几乎不发生漫反射而是形成正反射光,除该正反射光以外,没有其他到达观测者的眼睛的光,所以本来的如润湿般的黑色得以再现。本说明书中,将该本来的黑色记为亮黑感。
为了实现该亮黑感,基于上述的理由,光滑的凹凸形状是重要的。但是,并非仅仅光滑就足够的,还必须兼具防眩性。
于是,本发明人研究了能够实现亮黑感和防眩性这两方的范围,结果确认到,具有适于这样的目的凹凸形状的光学层积体具有某特定范围的S值。该S值是不依赖于Sm、θa、Rz的独立确定的数值。本申请中,通过该值,能够表示难以数值化的光滑、缓和的凹凸形状。
为了得到防眩层表面具有这样的S的形状,在单层防眩层的情况下和在底凹凸层层积表面调整层而制成防眩层的情况下,控制方法不同。
为了以单层制造防眩层,以往的AG(防眩光学层积体)的情况下,设置成所用的微粒致密地存在于膜内,并设置成能够直接将微粒的自身形状用于防眩层的凹凸的形式。即,在使用具有3μm的平均粒径的微粒的情况下,用于加工的膜厚设定为3μm~4μm,在以基质膜(树脂粘结剂)薄薄地覆盖微粒的外表面的状态下,微粒所具有的形状以原样成为防眩层的凸部。这样的情况下,不形成光滑的凹凸,对于亮黑感,出现如形成如噪声(noise)一样的小凹凸。本发明的情况下,消除如该噪声一样的凹凸是重要的,比较好的是,采取厚厚地进行涂布来消除噪声的方法。为了得到光滑的凹凸,优选与前者相比,使微粒稀疏地存在于膜内,并通过凝集于膜内的某些地方或在膜的上方存在微粒,来调整层厚以最终形成凹凸形状。即,若使用上述的3μm的微粒,则可以通过将膜厚设定为10μm以上或者使微粒的添加量相对于基质非常少来形成光滑的凹凸。但是,层厚过厚时,损害防眩性,对光学层积体的物性产生不良影响,所以防眩层的层厚在5μm以上25μm以内较佳。在制造层厚薄的防眩层时,优选以不使用微粒的方法设置凹凸形状。在使用微粒的情况下,后述的各种微粒中,优先选择球状的、具有大致均一的粒径的单分散型的有机树脂微粒。
在防眩层为包括底凹凸层和表面调整层形成的2层以上的情况下,与底凹凸层的形状相比,表面调整层的层厚的影响大。本发明中,如下所说明的那样,表面调整层的层厚优选为0.6μm以上15μm以下。底凹凸层无论具有何种形状,都可以通过在底凹凸层上设置表面调整层来控制S。该情况下,有时只要不将表面调整层层积0.6μm以上就不能得到优选的S。并且,层积15μm以上表面调整层时,虽然形状上非常光滑且缓和,但超过了适宜的S的范围,有可能丧失防眩性。
本发明中,将通过以下详细说明的方法得到的S设定在特定的数值范围内是重要的。对于平均间隔S的计算方法,使用图1进行说明。图1表示光学层积体表面的凹凸形状的粗糙度曲线。具体地说,图1的粗糙度曲线是这样得到的曲线:在垂直于光学层积体表面的凹凸形状面的方向上进行面切割,用相位补偿型滤波器(位相補償型フイルタ)由呈现出的 凹凸形状的截面曲线扣除比规定波长(能够实现凹凸形状的粗糙度曲线的波长)长的表面波纹度(表面うねり)成分(曲线)而得到的曲线。图1中的“平均线”是指如下线:用相位补偿型低通滤波器(位相補償型低減フイルタ)由呈现出的凹凸形状的截面曲线扣除比规定的波长(能够实现凹凸形状的粗糙度曲线的波长)短的表面粗糙度成分(曲线)而得到曲线,将该曲线转换成直线而得到的线为图1中的“平均线”。
该粗糙度曲线中,从平均线取基准长度(例如0.8mm),计量测定该基准长度中存在于平均线上部的凸部的个数m,测定第m个凸部和第m-1个凸部(邻接的凸部)的顶点间的长度(Si),将该Si值(长度)和表示Si的个数的n代入上述数学式(I),计算出对n个长度(Si)进行累加合计并平均值化得到的S’。
另外,取下一个同一基准长度,计算出以上述数学式(I)求出的S’,将该计算步骤重复多次(N),对于N次中的每一次,将表示以上述数学式(I)求出的S’的值的S’j和表示S’的个数的N代入上述数学式(II),计算出对N次的平均值S’进行累加合计并平均化得到的平均间隔S。
本发明中,将N次计量测定时的平均线的方向的长度设定为评价长度(L)。例如在N为5(次)的情况下,评价长度(L)为L=N(5)×0.8mm=4.0mm。
对于本发明的光学层积体,在以基准长度为0.8mm进行测定的情况下,平均间隔S为0.045mm以上0.10mm以下。通过使平均间隔S为上述范围内的值,能够制成亮黑感良好且具有防眩性的形状。
本发明的光学层积体进一步满足如下条件:在将光学层积体表面的凹凸的平均间隔设为Sm、将凹凸部的平均倾斜角设为θa、将凹凸的平均粗糙度设为Rz时,
Sm为50μm以上且小于100μm,
θa为0.1度以上1.0度以下,
Rz大于0.2μm且为1.0μm以下。
图像显示装置的亮黑感是在明室环境下使图像显示装置显示黑色时的黑色的再现性,可通过目视观测进行评价。从外部入射到光学层积体的光发生反射时光的反射角度在较宽的范围的情况下,光根据光学层积体表面的凹凸角度向所有的方向反射(漫反射),到达观测者的眼睛,所以本来的黑色不能再现(即,只有经漫射后的光的一部分到达观测者的眼睛)。现有的光学层积体因形成凹凸形状而亮黑感降低正是由于这样的原因导致的。本发明人着眼于这样的作用进行了研究,通过控制成入射的光集中于正反射角附近而被反射这样的形状,从而来自光源的光几乎不发生漫反射,而是接近于正反射光。由此,除正反射光以外,没有其他光到达观测者的眼睛,所以本来的润湿般的黑色得以再现。在此,入射的光集中于正反射角附近而被反射那样的形状是指本申请发明中由特定范围内的Sm、θa、Rz规定的缓和的凹凸形状。上述缓和的凹凸形状是指如下形状:凸部为平缓的山状,与此相对,凹部的形状接近平坦而非谷状,因为凹部的谷与山相比极为平缓。
另一方面,表面具有这样的凹凸形状的图像显示装置并非不使光发生反射,而是产生能够抑制平滑的透明层的反射和映入那样的散射,所以在防眩性方面也能够获得充分的性能。
本发明中发现了,在这些显示屏中,通过调整防反射用光学层积体的表面的凹凸形状,控制反射散射光,使其限于在一定的散射角范围内的散射,从而能够同时获得防眩性和黑色再现性,基于该发现完成了本发明。
为了利用上述那样的作用同时实现亮黑感和防眩性,当将光学层积体表面的凹凸的平均间隔设为Sm、凹凸部的平均倾斜角设为θa、凹凸的十点平均粗糙度设为Rz时,使Sm为50μm以上100μm以下、θa为0.1度以上1.0度以下、Rz大于0.2μm且为1.0μm以下,通过设置成这样的范围内的值,能够得到上述那样小的反射角。
满足上述参数的凹凸形状是比现有的光学层积体的凹凸形状更缓和的凹凸形状,因此,与现有的防眩层相比,能够限制反射光漫射性。并且可推测,由于具有这样的缓和的形状,所以与不具有防眩层的平滑的表面相比,光的漫反射被抑制,经控制的光的散射在正反射角附近的范围内产生。
现有的防眩层表面的截面的示意图示于图3a,本发明的防眩层表面 的截面的示意图示于图3b。
如图3a所示,现有的防眩层的表面几乎不存在平坦部,凹凸形状平滑地连续。这样的形状在防眩性方面非常优异,但由于表面不存在平坦部,全呈曲线,所以光在所有的部分都发生漫射,不能得到充分的亮黑感。这是由于平均倾斜角θa较大。
另一方面,满足上述Sm、θa、Rz的本发明的光学层积体中的防眩层的表面如图3b所示,凸部不密,并且存在平坦部,所以可以在获得防眩性的同时,也获得亮黑感。
此外,图4a中给出了现有的防眩层的表面的光学显微镜照片(反射摄影200倍),图4b中给出了本发明的防眩层的表面的光学显微镜照片。
即,通过满足上述全部的参数,本发明的光学层积体的表面是这样的表面:以表面的凹凸形状来说,存在以往的防眩层所不具有的缓和的平坦部分,且所存在的凹部的底部(平坦部)与凸部的山的切线所成的角度非常小。因此,能够得到良好地维持了亮黑感和防眩性这两者的光学层积体。
本说明书中的Sm、θa和Rz是通过以下的方法得到的值。
构成本发明的光学层积体的防眩层具有凹凸形状。Sm(μm)表示该防眩层的凹凸的平均间隔,θa(度)表示凹凸部的平均倾斜角,(Rz)表示10点平均粗糙度,其定义基于JIS B 0601-1994,在表面粗糙度测定器(SE-3400/(株)小坂研究所制)的操作说明书(1995.07.20修订)中也有记载。
θa为角度单位,用纵横比率Δa表示倾斜度时,
由Δa=tanθa=(各凹凸的极小部和最大部的差(相当于各凸部的高度)的总和/基准长度)求得Δa。基准长度如测定条件所述。
在测定表示本发明的光学层积体的表面粗糙度的参数(Sm、θa、Rz)时,例如,可以使用表面粗糙度测定器(型号:SE-3400/(株)小坂研究所制造),以下述的测定条件进行测定,该测定是本发明优选的。
表面粗糙度测定器的测定条件基于JIS B0601 1994。
1)表面粗糙度检测部的触针:
型号/SE2555N(2μ标准)(株)小坂研究所制
(尖端曲率半径2μm/顶角:90度/材质:金刚石)
2)表面粗糙度测定器的测定条件:
基准长度(粗糙度曲线的截止(cut-off)值λc):
1、0.25或2、0.8或3、1.25或4、2.5mm
评价长度(基准长度(截止值λc)×5):
1、1.25或2、4.0或3、6.25或4、12.5mm
触针的供给速度:0.1~0.5mm/s
(基准长度为1、2、3、4时,评价长度相应地为1、2、3、4)
对于Rz、Sm的基准长度或评价长度的选择,Rz和Sm的各范围利用由JIS B06011994规定的方法来决定。求得Rz时的与Rz范围对应的基准长度和评价长度的标准值的分组如表1所示,求得Sm时的与Sm范围对应的基准长度和评价长度的标准值的分组如表2所示。()内为参考值。
【表1】
Figure G2007800307249D00101
【表2】
Figure G2007800307249D00102
另一方面,在现有技术中,有使用Ra(算术平均粗糙度)表示光学层积体的表面形状的方法。
上述Ra(算术平均粗糙度)根据JIS B0601(1994)得到。即,如图5所示,从粗糙度曲线在其平均线的方向上仅选取出基准长度,以该选取部分的平均线的方向为X轴、以纵倍率的方向为Y轴,以y=f(x)表示粗糙 度曲线时,将基准长度范围的f(x)相加后除以基准长度,所得到的值为Ra。
换而言之,y=f(x)相当于粗糙度曲线的面积,将存在于基准长度范围的粗糙度曲线的面积相加,然后除以基准长度,得到的值为Ra。
由此,该Ra不是表示凹凸形状的纵方向的高度的平均值。并且,实际的凹凸形状即使是如图6那样不同的形状,Ra也相同。即使利用该Ra以及上述的Sm值、θa规定凹凸形状,结果如图6所示形状仍不确定,该Ra不能表示本发明中优选的凹凸形状。因此,本发明中不选择Ra作为参数。
如上所述,对于本发明的光学层积体,通过将表面的形状调整为具有特定数值范围的形状来调整光学特性。此处,在防眩层为单层的情况、防眩层包括底凹凸层和表面调整层的情况、进一步具有上述低折射率层和/或任意的层的情况中的任意情况下,上述“光学层积体的表面”都表示与空气相接触的最表面,这样的最表面的凹凸形状与本发明的光学层积体的表面凹凸形状的光学特性值一致。
需要说明的是,可以通过调整在防眩层的形成中使用的树脂种类和用于形成凹凸的颗粒的粒径和混合量、以及表面调整层的组成和膜厚等,将这些数值设定为适宜的所期望的范围。
如果考虑微粒在油墨组合物内或防眩层内的分散、生产稳定性,则上述防眩层的层厚H优选为5μm以上25μm以下,更优选为6μm以上20μm以下。另一方面,生产时虽然较高水平(level)的膜厚控制是必要的,但防眩层也优选为1μm以上且小于5μm,更优选为1.5μm以上3.5μm以下。
防眩层的层厚H是指从基材的显示面侧界面直至与空气接触的防眩性凹凸最表面而言。从基材界面直至最表面,存在防眩层为凹凸层单层的情况、包括底凹凸层和表面调整层的2层以上的情况和再层积其它任意的层形成多层的情况,此时,所述层厚为所有层的总厚度。即,防眩层的层厚H指的是从基材的显示面侧界面直至与空气接触的防眩性凹凸最表面的厚度。
层厚可以通过以下的方法测定。利用共焦点激光显微镜(LeicaTCS-NT:Leica社制:倍率“300~1000倍”),对光学层积体的截面进行透过观察,判断有无界面,以下述评价基准进行判断。具体地说,为了得到无晕影的清晰图像,共焦点激光显微镜使用湿式的物镜且在光学层积体上加约2ml的折射率1.518的油后进行观察判断。使用油是为了使物镜与光学层积体之间的空气层消失。
测定顺序
1:通过激光显微镜观察测定平均层厚。
2:测定条件如上所述。
3:对每1个画面,测定凹凸的最大凸部、最小凹部的从基材起的层厚各1点,共计2点,对此测定5个画面计10点,算出平均值。
上述激光显微镜由于各层存在折射率差而可以进行非破坏截面观察。因此,当折射率差不明显或折射率差接近0时,该防眩层或表面调整层的厚度也可以通过能根据各层组成的不同进行观察的SEM和TEM截面照片观察同样地求得。
本发明中,上述防眩层可以为凹凸层单层或2层以上。上述防眩层为多层时,优选上述防眩层包括底凹凸层和设置在上述底凹凸层上的表面调整层。上述底凹凸层为最表面具有凹凸形状的层,可以通过与凹凸层单层的情况中的防眩层实质上相同的方法来得到所述底凹凸层。
以下,对上述防眩层为凹凸层单层时(以下称为单层防眩层)的形成方法进行说明。
作为上述单层防眩层的形成方法,没有特别限定,例如可举出:使用含有树脂和微粒的防眩层形成用组合物来形成具有凹凸形状的单层防眩层的方法(方法1);不添加微粒,使用仅含有树脂等的防眩层形成用组合物来形成具有凹凸形状的单层防眩层的方法(方法2);使用赋予凹凸形状的处理来形成单层防眩层的方法(方法3)等。以下,对这些方法1~3分别进行具体说明。
(方法1)使用含有树脂和微粒的防眩层形成用组合物来形成具有凹凸形状的单层防眩层的方法
关于上述方法1中所使用的微粒,可以适宜选择一种或多种其种类、大小不同的微粒进行使用。所述各微粒可以为球状(例如圆球状、椭圆状),更优选为圆球状。上述各微粒的平均粒径R(μm)优选为1.0μm~20μm,上限更优选为15.0μm,下限更优选为1.3μm。另外,对于上述微粒的平均粒径(R),可以使用库尔特计数法(电阻法)来测定平均粒径(μm)。并且,也可以通过激光衍射法或SEM观察等来测定。此外,上述微粒可以为凝集微粒,为凝集型微粒时,优选二次粒径在上述范围内。关于平均粒径R(μm),在单分散型的颗粒(形状单一的颗粒)的情况中,平均粒径R(μm)表示颗粒的平均粒径,在具有宽的粒度分布的无定形型的颗粒的情况中,通过粒度分布测定,将存在最多的颗粒的粒径表示为平均粒径。
对于上述各微粒,优选全部微粒的80%以上(优选90%以上)在R±1.0(优选0.3)μm的范围内。由此,防眩性层积体的凹凸形状的均一性良好,且能够有效地防止晃眼等。并且,上述各微粒可以从平均粒径R不同的微粒、粒度分布不同的微粒、形状不同的微粒、原材料不同的微粒中适宜选择,例如对于微粒的平均粒径R为3.5μm以下的程度的小粒径,也可以不用单分散微粒而用颗粒范围宽且具有平均粒径为3.5μm的粒度分布的微粒来效率良好地形成凹凸层。
此外,作为所使用的微粒,当使用多种微粒时,可以混合粒径、原材料不同的2种或3种颗粒进行使用。如此混合使用2种或3种颗粒时,既可以混合由同种原材料形成的仅粒径和颗粒分布不同的2种或3种颗粒,也可以混合由不同原材料形成的2种或3种颗粒进行使用。
混合使用2种以上微粒时,微粒在作为颗粒整体的分布上优选具有峰为2个以上的分布形状。即,除了主要具有用于形成凹凸形状的性质的大粒径的颗粒之外,还合用小粒径的颗粒,由此可以使大粒径的颗粒整体上均一地分散,从而可以得到目标形状。
即,优选使用如下微粒组合物:将平均粒径为1.0μm~20μm(优选下限为3.5μm、上限为15.0μm)、全部微粒的80%以上(质量比,优选90%以上)在平均粒径±1.0(优选0.3)μm的范围内的颗粒作为第一微粒,向其中进一步配合粒径小的第二、第三微粒,将它们混合,得到微粒组合物。 另外,在使用第二微粒等来合用2种以上微粒的情况下,本发明中的树脂和微粒的折射率之差n为微粒中具有最高折射率的微粒的折射率中减去树脂的折射率而得到的值。
本发明中,在将第一微粒的平均粒径设为R1(μm)、将第二微粒的平均粒径设为R2(μm)时,优选满足下式(I)。
0.25R1(优选为0.50)≤R2≤1.0R1(优选为0.75)     (I)
此外,也可以进一步含有2种以上其它微粒。第三微粒相对于第二微粒,该关系也成立。若设第三微粒的粒径为R3,则优选满足:
0.25×R2(优选为0.50)≤R3≤1.0×R2(优选为0.75)  (II)。
在混合使用由相互不同的原材料形成的2种以上的微粒的情况下,该2种以上的微粒优选如上所述平均粒径不同,但也优选使用平均粒径相同的微粒。然而,在第一、第二、第三微粒都由相同成分形成的情况下,优选粒径必须不同。
通过R2为0.25R1以上、R3为0.25R2以上,易分散涂布液,颗粒不会凝集。此外,在涂布后的干燥步骤中,不受流动(フロ一テイング)时的风的影响,可以形成均一的凹凸形状。
此外,根据本发明的其它方式,在将第一微粒的单位面积的总质量设为M1、第二微粒的单位面积的总质量设为M2、树脂的单位面积的总质量设为M时,树脂、第一微粒和第二微粒的单位面积的总质量比优选满足下述式(III)和式(IV)。
0.08≤(M1+M2)/M≤0.36       (III)
0≤M2≤4.0M1                (IV)
上述第二微粒的含量相对于上述第一微粒的含量优选为5~100质量%。并且,在具有第三微粒的情况下,第三微粒可以与第二微粒的含量相同。
本发明中,优选使用2种微粒或3种微粒来形成凹凸形状。
此时,各微粒主要具有以下的作用,根据其作用可以适宜选择微粒的原材料和粒径。但是,该作用为一个例子,第一微粒、第二微粒、第三微粒各自的作用可以适当选择。
首先,在使用2种微粒的情况下,具有较大粒径的微粒(即,上述第一微粒)主要具有形成凹凸形状的功能。作为用于这种目的的微粒,主要选择后述无内部散射(拡散)性的微粒(即,与树脂粘合剂的折射率差小的微粒)。形成上述单层防眩层时,该第一微粒的粒径也有时比基质树脂的膜厚大。此时,第一微粒为从防眩层的被膜露出的状态,由此形成了凹凸形状。
当这种第一微粒特别是为由易凝集的原材料形成的微粒时,这种第一微粒在层中凝集,导致有可能得不到优选的凹凸形状。这种情况下,为了使上述第一微粒在防眩层膜内的横方向上的分散性良好,优选合用具有上述第一微粒的粒径的75%以下这样的小粒径的微粒(即,上述第二微粒)。由此,凹凸形状得到良好的控制,能够在涂膜整体上均一地形成凹凸形状。上述第二微粒可以为具有内部散射性的微粒或者为无定形的凝集性的微粒。
除了上述第一微粒、第二微粒之外,还可以合用具有更小粒径的第三微粒。此时,作为第三微粒,优先选择产生内部散射性的微粒(即,与树脂粘合剂的折射率差大的颗粒)。上述第二微粒的粒径优选为第一微粒的粒径的75%以下的小粒径。第三微粒比第二微粒更微细,其使上述第一微粒、第二微粒在防眩层膜内的横方向上的分散性优异,成为用于形成优选的凹凸的间隔物(スペ一サ一)。由此,可以良好地控制凹凸形状,在被膜整体上均一地形成凹凸形状。上述第三微粒的粒径优选为第二微粒的75%以下的小粒径。
对上述各微粒没有特别限定,可以使用无机系、有机系的微粒,优选为透明性的微粒。并且,更优选具有透明性的有机系的微粒。作为由有机系材料形成的微粒的具体例子,可以举出塑料珠。作为塑料珠,可以举出苯乙烯珠(折射率为1.59~1.60)、三聚氰胺珠(折射率为1.57)、丙烯酸珠(折射率为1.49~1.53)、丙烯酸-苯乙烯珠(折射率为1.54~1.58)、苯胍胺-甲醛(benzoguanamine-formaldehyde)珠、聚碳酸酯珠、聚乙烯珠等。上述塑料珠优选在其表面上具有疏水性基团,可以举出例如苯乙烯珠。作为无机系微粒,可以举出无定形二氧化硅等。
上述无定形二氧化硅优选使用分散性良好的粒径为0.5~5μm的二氧化硅珠。相对于粘合剂树脂,上述无定形二氧化硅的含量优选为1~30质量份。为了不产生以下详细说明的防眩层形成用组合物的粘度升高,并使上述无定形二氧化硅的分散性良好,可以改变平均粒径、添加量,同时还可以改变是否对颗粒表面进行了有机物处理来使用无定形二氧化硅。对颗粒表面实施有机物处理时,优选为疏水化处理。
上述有机物处理有如下方法:使化合物化学键合在珠表面上的方法;或不与珠表面化学键合而浸透到位于形成珠的组合物中的空隙(void)等中这样的物理方法,可以使用任意一种方法。通常从处理效率方面考虑,优选使用利用羟基或硅烷醇基等二氧化硅表面的活性基团的化学处理法。作为处理中使用的化合物,使用与上述活性基团反应性高的硅烷类、硅氧烷类、硅氮烷类材料等。可以举出例如甲基三氯硅烷等直链烷基单取代硅酮材料、支链烷基单取代硅酮材料,或二正丁基二氯硅烷、乙基二甲基氯硅烷等多取代直链烷基硅酮化合物、多取代支链烷基硅酮化合物。同样地,也可以有效地使用直链烷基或支链烷基的单取代、多取代硅氧烷材料、硅氮烷材料。
根据所需要的功能,可以使用从烷基链的末端到中间部位具有杂原子、不饱和键合基团、环状键合基团、芳香族官能团等的化合物。这些化合物由于所含有的烷基表现出疏水性,因此可以容易地将被处理材料表面由亲水性转换为疏水性,即使由于未处理而缺乏亲和性的高分子材料也可以得到高亲和性。
上述微粒中,当使用2种以上具有不同折射率的透光性微粒并进行这些微粒的混合时,透光性微粒的折射率可以看作根据各微粒的折射率和使用比率求出的平均值,通过微粒的混合比率的调整可以对折射率进行细微设定,与1种的情况相比,容易控制折射率,能够进行各种设计。
因此,本发明中,可以使用2种以上具有不同折射率的微粒作为上述微粒。此时,优选第一微粒与第二微粒的折射率之差为0.03~0.10。上述微粒中,第一微粒与第二微粒的折射率之差优选为0.03~0.10的理由是,当折射率差小于0.03时,两者的折射率差过小,即使混合两者,折 射率的控制的自由度也小;并且,当折射率差大于0.10时,与基质的折射率差大的微粒决定了光漫射性。另外,上述折射率差更优选为0.04~0.09、特别优选为0.05~0.08。
作为上述防眩层中含有的第一微粒,特别优选透明度高、与粘合剂的折射率差为上述数值的微粒。作为第一微粒中使用的有机微粒,具体地说,可以举出丙烯酸珠(折射率为1.49~1.533)、丙烯酸-苯乙烯共聚物珠(折射率为1.55)、三聚氰胺珠(折射率为1.57)、聚碳酸酯珠(折射率为1.57)等。作为无机微粒,可以举出不定形二氧化硅珠(折射率为1.45~1.50)。
作为第二微粒,有机微粒是适宜的,特别优选组合使用透明度高、与树脂的折射率差为上述数值的微粒。
作为第二微粒中使用的有机微粒,具体地说,可以举出苯乙烯珠(折射率为1.59~1.60)、聚氯乙烯珠(折射率为1.60)、苯胍胺-甲醛缩合珠(折射率为1.66)等。
此外,当使用2种具有不同折射率的微粒作为上述微粒时,如上所述,优选第一微粒的粒径大于第二微粒的粒径,但通过勉强使2种微粒的粒径一致,也可以自由地选择第一微粒与第二微粒的比率来使用,由此光漫射性的设计变得容易。为了使第一微粒与第二微粒的粒径一致,从这方面考虑,优选易得到单分散颗粒的有机微粒。粒径越无不均匀,防眩性或内部散射特性的不均越少,防眩层的光学性能设计越容易,所以是优选的。作为进一步提高单分散性的方法,可以举出风力分级、利用过滤器进行的湿式过滤分级。
上述单层防眩层可以利用含有上述微粒和固化型树脂的防眩层形成用组合物形成。作为上述固化型树脂,优选透明性树脂,可以举出例如电离射线固化型树脂(即借助紫外线或电子射线固化的树脂)、电离射线固化型树脂与溶剂干燥型树脂(热塑性树脂等仅通过使涂布时为了调整固体成分而添加的溶剂干燥就形成被膜那样的树脂)的混合物或热固化型树脂。更优选为电离射线固化型树脂。另外,本说明书中,“树脂”是还包括单体、低聚物等树脂成分的概念。
作为上述电离射线固化型树脂,可以举出例如具有丙烯酸酯类官能团的化合物等具有1个或2个以上不饱和键的化合物。作为具有1个不饱和键的化合物,可以举出例如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等。作为具有2个以上不饱和键的化合物,可以举出例如多羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等由多官能化合物与(甲基)丙烯酸酯等反应而得到的产物(例如多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯)等。另外,本说明书中“(甲基)丙烯酸酯”指的是甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
除了上述化合物之外,还可以使用具有不饱和双键的分子量比较低的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多元硫醇-多烯树脂等作为上述电离射线固化型树脂。
使用电离射线固化型树脂作为紫外线固化型树脂时,优选使用光聚合引发剂。作为光聚合引发剂的具体例子,可以举出苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏苯甲酰苯甲酸酯(Michler′s benzoyl benzoate)、α-阿米罗基酯(α-amyloxim ester)、噻吨酮类、苯丙酮类、联苯酰(ベンジル)类、苯偶姻类、酰基膦氧化物类。此外,优选混合使用光敏剂,作为其具体例子,可以举出正丁基胺、三乙基胺、聚-正丁基膦(ポリ-n-ブチルホスフイン)等。
作为光聚合引发剂,在具有自由基聚合性不饱和基团的树脂类的情况中,优选单独或混合使用苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚等。此外,具有阳离子聚合性官能团的树脂类的情况中,作为光聚合引发剂,优选单独或以混合物的形式使用芳香族重氮盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、茂金属化合物、苯偶姻磺酸酯(盐)等。相对于100质量份电离射线固化性组合物,光聚合引发剂的添加量优选为0.1~10质量份。
上述电离射线固化型树脂也可以通过与溶剂干燥型树脂合用来使用。作为可以通过与上述电离射线固化型树脂合用来使用的溶剂干燥型树脂不受特别的限定,一般,可以使用热塑性树脂。通过合用溶剂干燥型树脂,可以有效地防止涂布面的被膜缺陷,由此可以得到更优异的亮黑感。作为上述热塑性树脂不受特别的限定,可以举出例如苯乙烯类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、乙酸乙烯酯类树脂、乙烯基醚类树脂、含卤树脂、脂环式烯烃类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、纤维素衍生物、硅酮类树脂及橡胶或弹性体等。上述热塑性树脂优选为非结晶性且在有机溶剂(特别是可以溶解2种以上聚合物和固化性化合物的通用溶剂)中可溶的树脂。特别是从制膜性、透明性或耐候性等方面考虑,上述热塑性树脂优选为苯乙烯类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、脂环式烯烃类树脂、聚酯类树脂、纤维素衍生物(纤维素酯类等)等。
上述透光性基材的材料为TAC(三乙酸纤维素)等纤维素类树脂时,作为热塑性树脂,优选纤维素类树脂,例如硝基纤维素、乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙基羟乙基纤维素等。
作为上述热固性树脂,可举出酚醛树脂、脲树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氨基醇酸树脂、三聚氰胺-脲共缩合树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂等。在使用热固性树脂的情况下,根据需要也可以合用交联剂、聚合引发剂等固化剂、聚合促进剂、溶剂、粘度调整剂等来使用。
上述单层防眩层可以通过将单层防眩层形成用组合物涂布到上述透光性基材上来形成,所述单层防眩层形成用组合物是将微粒和树脂混合在适当溶剂中而得到的。作为上述溶剂,可以根据树脂的种类和溶解性进行选择来使用,其为至少能够均匀溶解固体成分(2种以上的聚合物和固化性树脂前体、聚合引发剂、其他添加剂)的溶剂即可。作为这样的溶剂,可例示酮类(丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(二氧六环、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤化碳类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、 溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(二甲亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)、丙二醇单甲醚(PGME)等,也可以为它们的混合溶剂。
作为上述单层防眩层形成用组合物,优选添加有氟系或硅酮系等流平剂的组合物。添加有流平剂的上述单层防眩层形成用组合物能够在涂布或干燥时对涂膜表面赋予光滑性和防污性,且能够赋予耐擦伤性效果。上述流平剂适合在透光性基材为要求耐热性的膜状基材(例如三乙酰纤维素)的情况下利用。
作为将上述单层防眩层形成用组合物涂布在上述透光性基材上的方法,可举出辊涂法、迈耶绕线棒(ミヤバ一)涂布法、凹槽辊涂布法等涂布方法。涂布上述单层防眩层形成用组合物后,根据需要进行干燥、紫外线固化、电子射线固化等,从而上述单层防眩层形成用组合物中的上述树脂固化,形成上述单层防眩层,同时上述微粒被固定,在上述单层防眩层的表面形成所期望的凹凸形状。
作为进行上述紫外线固化时的紫外线光源,可举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯这样的光源。作为紫外线的波长,可以使用190~380nm波段。作为进行上述电子射线固化时的电子射线源,可举出考克罗夫特瓦尔顿(Cockcroft-Walton)型、范德格里夫特(バンデグラフト)型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、直线型、地那米(Dynamitron)型、高频型等各种电子射线加速器。
(方法2)不添加微粒而使用仅含有树脂等的单层防眩层形成用组合物形成具有凹凸形状的单层防眩层的方法
上述方法为如下形成方法:组合选自由聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分,使用适当的溶剂进行混合,将混合得到的防眩层形成用组合物施加到透光性基材上,从而形成单层防眩层。
通过方法2形成的凹凸形状例如可以使用含有选自由聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分的单层防眩层形成用组合物(以下将其记为“相分离型防眩层用组合物”)形成。在这种方法中,将选自由聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分与适当的溶剂一起 混合,得到相分离型防眩层用组合物,通过使用所得到的相分离型防眩层用组合物,可以由液相进行旋节线分解(spinodal decomposition)形成具有相分离结构的被膜。
上述相分离型防眩层用组合物涂布在透光性基材上后,在通过干燥等将溶剂蒸发或除去的过程中,在选自由聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分之间产生基于旋节线分解的相分离,能够形成相间距离比较规则的相分离结构。
在上述旋节线分解中,随着溶剂的除去而产生相分离,随着相分离的进行而形成共连续相结构,若相分离进一步进行,则连续相由于自身的表面张力而非连续化,形成液滴相结构(球状、圆球状、圆盘状或椭圆体状等独立相的海岛结构)。因此,根据相分离的程度的不同,还可以形成共连续相结构和液滴相结构的中间结构(从上述共连续相向液滴相转变过程的相结构)。在上述方法2中,通过利用这种旋节线分解形成的海岛结构(液滴相结构或一相独立或孤立的相结构)、共连续相结构(或网眼结构)、或共连续相结构与液滴相结构混杂的中间结构,溶剂干燥后在单层防眩层的表面上形成微细的凹凸。
在这种伴随溶剂的蒸发的旋节线分解中,由于相分离结构的区域间的平均距离具有规则性或周期性,所以最终形成的凹凸形状也能够具有规则性或周期性,从这方面考虑,优选这种伴随溶剂的蒸发的旋节线分解。由旋节线分解形成的相分离结构可以通过使聚合物中的固化性官能团或固化性树脂前体固化来固定化。固化性官能团或固化性树脂前体的固化根据固化性树脂前体的种类可以通过加热、光照射等或这些方法的组合来进行。加热温度不特别限定,只要是能够维持由上述旋节线分解形成的相分离结构的条件即可,加热温度例如优选为50~150℃。利用光照射的固化可以用紫外线固化等上述方法进行。在具有光固性的相分离型防眩层用组合物中优选含有光聚合引发剂。上述具有固化性的成分可以是具有固化性官能团的聚合物,也可以是固化性树脂前体。
上述选自由聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分优先选择通过液相中的旋节线分解而相分离的组合来使用。作为相分离的 组合,可以举出例如,(a)2种以上聚合物间彼此不相容而发生相分离的组合、(b)聚合物与固化性树脂前体不相容而发生相分离的组合、(c)2种以上固化性树脂前体间彼此不相容而发生相分离的组合等。这些组合中,优选为(a)2种以上聚合物间的组合、(b)聚合物与固化性树脂前体的组合,特别优选为(a)2种以上聚合物间的组合。
在相分离结构中,从在单层防眩层的表面上形成凹凸形状且提高表面硬度方面考虑,至少具有岛状区域的液滴相结构是有利的。另外,由聚合物与上述前体(或固化树脂)构成的相分离结构为海岛结构时,聚合物成分可以形成海相,但是从表面硬度方面考虑,优选聚合物成分形成岛状区域。通过形成岛状区域,干燥后在单层防眩层的表面上形成发挥所期望的光学特性的凹凸形状。
通常,上述相分离结构的区域间的平均距离实质上具有规则性或周期性,该平均距离相当于表面粗糙度的Sm。区域的平均相间距离例如可以为50μm左右~100μm左右。上述相分离结构的区域间的平均距离可以通过树脂的组合的选择(特别是基于溶解性参数选择树脂)等来调整。通过如此调整区域间的平均距离,可以使最终得到的膜表面的凹凸间的距离为所期望的值。
作为上述聚合物,可举出纤维素衍生物(例如,纤维素酯类、纤维素氨基甲酸酯类、纤维素醚类)、苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、有机酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤树脂、烯烃系树脂(包括脂环式烯烃系树脂)、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、热塑性聚氨酯树脂、聚砜系树脂(例如,聚醚砜、聚砜)、聚苯醚系树脂(例如,2,6-二甲苯酚的聚合物)、硅酮树脂(例如,聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷)、橡胶或弹性体(例如,聚丁二烯、聚异戊二烯等二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶)等,这些聚合物可以单独使用或组合两种以上使用。2种以上的聚合物中,至少1种聚合物可以具有参与固化性树脂前体的固化反应的官能团,例如可以具有(甲基)丙烯酰基等聚合性基团。作为聚合物成分,既可以是热固化性的,也可以是热塑性的,但更优选热塑性树脂。
上述聚合物优选为非结晶性的可溶于有机溶剂(特别是可以溶解多种聚合物或固化性化合物的通用溶剂)的聚合物。特别优选成形性或成膜性、透明性、耐候性高的树脂,例如苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、脂环式烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素衍生物(纤维素酯类等)等。
作为上述纤维素衍生物中的纤维素酯类的具体例,可举出例如脂肪族有机酸酯,诸如二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等乙酸纤维素类;丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等C1-6有机酸酯;纤维素邻苯二甲酸酯、纤维素苯甲酸酯等C7-12芳香族羧酸酯等芳香族有机酸酯;磷酸纤维素、硫酸纤维素等无机酸酯;乙酸·硝酸纤维素酯等混合酸酯;纤维素苯基氨基甲酸酯等纤维素氨基甲酸酯类;氰基乙基纤维素等纤维素醚类;羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素等羟基C2-4烷基纤维素;甲基纤维素、乙基纤维素等C1-6烷基纤维素;羧甲基纤维素或其盐、苄基纤维素、乙酰基烷基纤维素等。
作为上述苯乙烯系树脂,包括苯乙烯系单体的均聚物或共聚物(例如,聚苯乙烯、苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物)、苯乙烯系单体与其他聚合性单体[例如,(甲基)丙烯酸系单体、马来酸酐、马来酰亚胺系单体、二烯类]的共聚物等。作为苯乙烯系共聚物,可举出例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯与(甲基)丙烯酸系单体的共聚物[例如,苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物等]、苯乙烯-马来酸酐共聚物等。作为优选的苯乙烯系树脂,包括聚苯乙烯、苯乙烯与(甲基)丙烯酸系单体的共聚物[例如,苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为主成分的共聚物]、AS树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物等。
作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可以使用(甲基)丙烯酸系单体的均聚物或共聚物、(甲基)丙烯酸系单体与共聚性单体的共聚物等。作为(甲基)丙烯酸系单体的具体例,可例示(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯 等(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯;(甲基)丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸芳酯;(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;(甲基)丙烯酸-N,N-二烷基氨基烷基酯;(甲基)丙烯腈;具有三环癸烷等脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯等。作为共聚性单体的具体例,可例示上述苯乙烯系单体、乙烯基酯系单体、马来酸酐、马来酸、富马酸等,这些单体可以单独使用或两种以上组合使用。
作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可举出聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)等。作为优选的(甲基)丙烯酸系树脂的具体例,可举出聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸C1-6烷基酯、特别是以甲基丙烯酸甲酯为主成分(50~100质量%、优选为70~100质量%左右)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。
作为上述有机酸乙烯酯酯系树脂的具体例,可举出乙烯基酯系单体的均聚物或共聚物(聚乙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯等)、乙烯基酯系单体与共聚性单体的共聚物(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)或它们的衍生物。作为乙烯基酯系树脂的衍生物的具体例,包括聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂等。
作为上述乙烯基醚系树脂的具体例,可举出乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基丙醚、乙烯基叔丁醚等乙烯基C1-10烷基醚的均聚物或共聚物;乙烯基C1-10烷基醚与共聚性单体的共聚物(乙烯基烷基醚-马来酸酐共聚物等)等。
作为上述含卤树脂的具体例,可举出聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。
作为上述烯烃系树脂,可举出例如聚乙烯、聚丙烯等烯烃的均聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等共聚物。作为脂环式烯烃系树脂的具体例, 可例示环状烯烃(例如,降冰片烯、二环戊二烯)的均聚物或共聚物(例如,具有立体上刚性的三环癸烷等脂环式烃基的聚合物)、上述环状烯烃与共聚性单体的共聚物(例如,乙烯-降冰片烯共聚物、丙烯-降冰片烯共聚物)等。作为脂环式烯烃系树脂的具体例,可以得到商品名“ア一トン(ARTON)”、商品名“ゼオネツクス(ZEONEX)”等。
作为上述聚酯系树脂,可举出使用了对苯二甲酸等芳香族二羧酸的芳香族聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的聚对苯二甲酸C2-4亚烷基酯、聚萘二甲酸C2-4亚烷基酯等均聚酯、含有芳酸C2-4亚烷基酯单元(对苯二甲酸C2-4亚烷基酯和/或萘二甲酸C2-4亚烷基酯单元)作为主成分(例如50质量%以上)的共聚酯等。作为共聚酯的具体例,包括聚芳酸C2-4亚烷基酯的结构单元之中部分C2-4烷撑二醇被替换为诸如聚氧C2-4烷撑二醇、C6-10烷撑二醇、脂环式二醇(环己烷二甲醇、氢化双酚A等)、具有芳香环的二醇(具有芴酮侧链的9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、双酚A、双酚A-环氧烷加成物等)等而成的共聚酯;聚芳酸C2-4亚烷基酯的结构单元之中部分芳香族二羧酸被替换为诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸等非对称芳香族二羧酸、己二酸等脂肪族C6-12二羧酸等而成的共聚酯。作为聚酯系树脂的具体例,也包括聚芳酯系树脂、使用了己二酸等脂肪族二羧酸的脂肪族聚酯、ε-己内酯等内酯的均聚物或共聚物。优选的聚酯系树脂通常如非结晶性共聚酯(例如,芳酸C2-4亚烷基酯系共聚酯等)等那样是非结晶性的。
作为上述聚酰胺系树脂,可举出尼龙46、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12等脂肪族聚酰胺、由二羧酸(例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸等)和二胺(例如,己二胺、间苯二甲胺)得到的聚酰胺等。作为聚酰胺系树脂的具体例,可以为ε-己内酰胺等内酰胺的均聚物或共聚物,而且不仅可以为均聚酰胺,也可以为共聚酰胺。
作为上述聚碳酸酯系树脂,包括以双酚类(双酚A等)为基础原料的芳香族聚碳酸酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯等脂肪族聚碳酸酯等。
作为上述聚合物,也可以使用具有固化性官能团的聚合物。上述固化性官能团可以存在于聚合物主链中,也可以存在于侧链,但更优选存 在于侧链。作为上述固化性官能团,可举出缩合性基团、反应性基团(例如,羟基、酸酐基、羧基、氨基或亚氨基、环氧基、缩水甘油基、异氰酸酯基)、聚合性基团(例如,乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、烯丙基等C2-6链烯基;乙炔基、丙炔基、丁炔基等C2-6炔基;亚乙烯基等C2-6亚链烯基;或者具有这些聚合性基团的基团(例如,(甲基)丙烯酰基))等。这些官能团之中,优选聚合性基团。
作为在侧链导入上述固化性官能团的方法,可举出例如使具有反应性基团或缩合性基团等官能团的热塑性树脂与具有可与上述官能团反应的基团的聚合性化合物反应的方法等。
作为上述具有反应性基团或缩合性基团等官能团的热塑性树脂,可例示具有羧基或其酸酐基的热塑性树脂(例如,(甲基)丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂)、具有羟基的热塑性树脂(例如,具有羟基的(甲基)丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、纤维素衍生物、聚酰胺系树脂)、具有氨基的热塑性树脂(例如,聚酰胺系树脂)、具有环氧基的热塑性树脂(例如,具有环氧基的(甲基)丙烯酸系树脂或聚酯系树脂)等。并且也可以是通过共聚或接枝聚合在诸如苯乙烯系树脂、烯烃系树脂、脂环式烯烃系树脂等热塑性树脂上导入上述官能团而得到的树脂。
对于上述聚合性化合物,在与具有羧基或其酸酐基的热塑性树脂反应的情况下,可以使用具有环氧基、羟基、氨基、异氰酸酯基等的聚合性化合物等。在与具有羟基的热塑性树脂反应的情况下,可举出具有羧基或其酸酐基、异氰酸酯基等的聚合性化合物等。在与具有氨基的热塑性树脂反应的情况下,可举出具有羧基或其酸酐基、环氧基、异氰酸酯基等的聚合性化合物等。在与具有环氧基的热塑性树脂反应的情况下,可举出具有羧基或其酸酐基、氨基等的聚合性化合物等。
上述聚合性化合物之中,作为具有环氧基的聚合性化合物,例如可例示(甲基)丙烯酸环氧环己烯酯等(甲基)丙烯酸环氧环C5-8链烯基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚等。作为具有羟基的化合物,例如可例示(甲基)丙烯酸羟丙酯等(甲基)丙烯酸羟基C1-4烷基酯、乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等C2-6烷撑二醇(甲基)丙烯酸酯等。作为具有氨基的聚 合性化合物,例如可例示(甲基)丙烯酸氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基C1-4烷基酯、烯丙基胺等C3-6链烯基胺、4-氨基苯乙烯、二氨基苯乙烯等氨基苯乙烯类等。作为具有异氰酸酯基的聚合性化合物,例如可例示(聚)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、乙烯基异氰酸酯等。作为具有羧基或其酸酐基的聚合性化合物,例如可例示(甲基)丙烯酸、马来酸酐等不饱和羧酸或其酸酐等。
作为代表性的例子,可举出具有羧基或其酸酐基的热塑性树脂和含有环氧基的化合物的组合、特别是(甲基)丙烯酸系树脂((甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)和含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯((甲基)丙烯酸环氧环链烯基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等)的组合。具体地说,可使用在(甲基)丙烯酸系树脂的部分羧基上导入了聚合性不饱和基团的聚合物,例如使(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物的部分羧基与丙烯酸-3,4-环氧环己烯基甲酯的环氧基反应以在侧链导入光聚合性不饱和基而得到的(甲基)丙烯酸系聚合物(CYCLOMER(サイクロマ一)P、Daicel化学工业株式会社制造)等。
关于参与固化反应的官能团(特别是聚合性基团)相对于热塑性树脂的导入量,相对于1kg热塑性树脂,所述官能团导入量优选为0.001~10摩尔、更优选为0.01~5摩尔、进一步优选为0.02摩尔左右~3摩尔左右。
上述固化性树脂前体是具有在热或活性能量线(紫外线或电子射线等)等的作用下反应的官能团的化合物,是能够在热或活性能量线等的作用下固化或交联从而形成树脂(特别是固化或交联树脂)的化合物。作为上述树脂前体,可以举出例如热固性化合物或树脂[具有环氧基、聚合性基团、异氰酸酯基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基等的低分子量化合物(例如,环氧类树脂、不饱和聚酯类树脂、氨基甲酸酯类树脂、硅酮类树脂)]、能够在活性光线(紫外线等)的作用下固化的光固性化合物(例如,光固性单体、低聚物的紫外线固化性化合物)等,光固性化合物可以为EB(电子射线)固化性化合物等。另外,有时将光固性单体、低聚物或可以为分子量较低亦可的光固性树脂等光固性化合物简称为“光固性树脂”。
上述光固性化合物例如可以为单体、低聚物(或树脂、特别是低分子量树脂),作为单体,例如可例示单官能性单体[(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸系单体、乙烯基吡咯烷酮等乙烯基系单体、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯等具有桥环式烃基的(甲基)丙烯酸酯等]、具有至少2个聚合性不饱和键的多官能性单体[乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯;二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等(聚)氧基烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯;三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金刚烷酯等具有桥环式烃基的二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等具有3个左右~6个左右的聚合性不饱和键的多官能性单体]。
作为低聚物或树脂,可例示双酚A-环氧烷加成物的(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯(双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆型环氧(甲基)丙烯酸酯等)、聚酯(甲基)丙烯酸酯(例如,脂肪族聚酯型(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚酯型(甲基)丙烯酸酯等)、(聚)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,聚酯型氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚型氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)、硅酮(甲基)丙烯酸酯等。这些光固性化合物可以单独使用或两种以上组合使用。
上述固化性树脂前体优选为可以在短时间内固化的光固性化合物,例如为紫外线固化性化合物(单体、低聚物或分子量较低亦可的树脂等)、EB固化性化合物。特别是实用上有利的树脂前体为紫外线固化性树脂。此外,为了提高耐擦伤性等耐性,光固性树脂优选为分子中具有2个以上(优选为2~6、进一步优选为2左右~4左右)聚合性不饱和键的化合物。考虑到与聚合物的相容性,固化性树脂前体的分子量可以为5000以下、优选为2000以下、进一步优选为1000以下。
上述聚合物和上述固化性树脂前体的玻璃化转变温度优选为-100℃~250℃、更优选为-50℃~230℃、进一步优选为0℃左右~200℃左右(例如,50℃左右~180℃左右)。另外,从表面硬度方面考虑,玻璃 化转变温度为50℃以上(例如70℃左右~200℃左右)、优选为100℃以上(例如100℃左右~170℃左右)是有利的。聚合物的重均分子量例如可以从1,000,000以下、优选1,000左右~500,000左右的范围中选择。
上述固化性树脂前体根据需要可以与固化剂合用来使用。例如,热固性树脂前体中还可以合用胺类、多元羧酸类等固化剂。相对于100质量份固化性树脂前体,固化剂的含量为0.1~20质量份、优选为0.5~10质量份、进一步优选为1质量份左右~8质量份(特别是1~5质量份)左右,还可以为3质量份左右~8质量份左右。上述光固性树脂前体也可以合用光聚合引发剂来使用。作为上述光聚合引发剂,可以使用上述的化合物。
上述固化性树脂前体可以与固化促进剂合用来使用。例如,光固性树脂可以含有光固化促进剂,例如叔胺类(例如,二烷基氨基苯甲酸酯)、膦类光聚合促进剂等。
上述方法2中选择由上述的聚合物和固化性树脂前体组成的组中的至少两种成分来使用。在上述(a)2种以上聚合物间互不相溶而相分离的组合的情况下,可以适宜组合上述的聚合物进行使用。例如,在第1聚合物为苯乙烯系树脂(聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等)的情况下,第2聚合物可以使用纤维素衍生物(例如,乙酸丙酸纤维素等纤维素酯类)、(甲基)丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、脂环式烯烃系树脂(以降冰片烯为单体的聚合物等)、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂(上述聚芳酸C2-4亚烷基酯系共聚酯等)等。并且,例如在第1聚合物为纤维素衍生物(例如,乙酸丙酸纤维素等纤维素酯类)的情况下,第2聚合物可以使用苯乙烯系树脂(聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等)、(甲基)丙烯酸系树脂、脂环式烯烃系树脂(以降冰片烯为单体的聚合物等)、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂(上述聚芳酸C2-4亚烷基酯系共聚酯等)等。在2种以上的树脂的组合中,至少可以使用纤维素酯类(例如,二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等纤维素C2-4烷基羧酸酯类)。
第1聚合物与第2聚合物之比(质量比)例如可以从第1聚合物/第2聚合物为1/99~99/1、优选为5/95~95/5、更优选为10/90~90/10的范围 选择,通常为20/80~80/20、特别是30/70~70/30。
由旋节线分解产生的相分离结构在活性光线(紫外线、电子射线等)或热等的作用下最终固化,形成固化树脂。因此,可以对单层防眩层赋予耐擦伤性,从而可以提高耐久性。
从固化后的耐擦伤性方面考虑,优选2种以上的聚合物中的至少一种聚合物,例如互不相容的聚合物中的一种聚合物(组合第一聚合物与第二聚合物的情况下,特别是这两种聚合物)为侧链上具有能够与固化性树脂前体反应的官能团的聚合物。
作为用于形成相分离结构的聚合物,除了上述不相容的2种聚合物之外,还可以含有上述热塑性树脂、其它聚合物。
上述2种以上聚合物间的组合中还可以进一步合用上述固化性树脂前体(特别是具有2个以上固化性官能团的单体或低聚物)来使用。此时,从固化后的耐擦伤性方面考虑,上述2种以上聚合物中的一种聚合物(特别是这两种聚合物)可以为具有参与固化反应的官能团(参与上述固化性树脂前体的固化的官能团)的热塑性树脂。热塑性树脂和固化性树脂前体优选彼此不相容。此时,至少1种聚合物与树脂前体不相容即可,其它聚合物可以与上述树脂前体相容。
对聚合物与固化性树脂前体之比(质量比)不特别限制,例如,可以从聚合物/固化性树脂前体为5/95左右~95/5左右的范围选择,从表面硬度方面考虑,优选为5/95左右~60/40左右、进一步优选为10/90~50/50、特别优选为10/90左右~40/60左右。
由互不相容的2种以上聚合物构成聚合物并发生相分离的情况下,固化性树脂前体优选以与不相容的2种以上聚合物中的至少1种聚合物在加工温度附近彼此相容的组合来使用。即,例如以第1聚合物和第2聚合物构成互不相容的2种以上聚合物时,固化性树脂前体至少与第1聚合物或第2聚合物中的任意一方相容即可,优选与两方的聚合物成分相容。与两方的聚合物成分相容时,至少分离成两相,即以第1聚合物和固化性树脂前体为主成分的混合物和以第2聚合物和固化性树脂前体为主成分的混合物。
选择的2种以上聚合物的相容性低时,用于蒸发溶剂的干燥过程中聚合物之间有效地相分离,作为单层防眩层的功能提高。对于2种以上聚合物的相分离性,使用对于双方成分均为良溶剂的溶剂制备均一溶液,在缓慢蒸发溶剂的过程中,目视确认残留固体成分是否形成白色混浊,由此可以简便地判定2种以上聚合物的相分离性。
通常,相分离后的两相成分的折射率彼此不同。上述分层的两相成分的折射率之差例如优选为0.001~0.2、更优选为0.05~0.15。
上述相分离型防眩层用组合物中,可以根据上述聚合物和固化性树脂前体的种类以及溶解性对溶剂进行选择来使用,只要是至少可以均一地溶解固体成分(2种以上聚合物和固化性树脂前体、反应引发剂、其它添加剂)的溶剂即可,在湿式旋节线分解中可以使用溶剂。作为这样的溶剂,例如可例示酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(二氧六环、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤化碳类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(二甲亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,可以为这些溶剂的混合溶剂。
对于上述相分离型防眩层用组合物中的溶质(聚合物和固化性树脂前体、反应引发剂、其他添加剂)的浓度,可以在产生相分离的范围和不损害流延性和涂布性等的范围进行选择,例如为1~80质量%、优选为5~60质量%、进一步优选为15~40质量%(特别20~40质量%)的程度。
(方法3)利用赋予凹凸形状的处理来形成单层防眩层的方法
方法3是如下方法:形成含有树脂的被膜层,并对被膜层表面进行赋予凹凸形状的赋形处理,从而形成具有凹凸形状的单层防眩层的方法。这种方法可以通过赋形处理来良好地进行,该赋形处理使用了具有与单层防眩层所具有的凹凸形状相反的凹凸形状的模具。具有相反的凹凸形状的模具可以举出压纹版、压纹辊等。
方法3中,既可以在赋予单层防眩层形成用组合物后用凹凸模具赋 形,也可以将单层防眩层形成用组合物供给到透光性基材和凹凸模具的界面上,使单层防眩层形成用组合物存在于凹凸模具与透光性基材之间,同时进行凹凸形状的形成和单层防眩层的形成。本发明中,还可以使用平板状的压纹版来替代压纹辊。
形成在压纹辊或平板状的压纹版等上的凹凸型面可以通过喷砂法或喷珠法(ビ一ズシヨツト)等公知的各种方法来形成。对于使用通过喷砂法形成的压纹版(压纹辊)而形成的单层防眩层,在截面上观察其凹凸形状时,其为凹形状大量分布的形状。对于使用通过喷珠法形成的压纹版(压纹辊)而形成的单层防眩层,在截面上观察凹凸形状时,其为凸形状在上侧大量分布的形状。
形成在单层防眩层的表面上的凹凸形状的平均粗糙度相同时,与具有上侧分布有许多凹部的形状的单层防眩层相比,具有上侧分布有许多凸部的形状的单层防眩层的室内照明装置等的映入少。由此,根据本发明的优选方式,优选的是,通过喷珠法在凹凸模具上形成与单层防眩层的凹凸形状相同的形状,利用该凹凸模具形成单层防眩层的凹凸形状。
作为用于形成凹凸模具表面的模具材料(型材),可以使用塑料、金属、木等,也可以为它们的复合体。作为用于形成上述凹凸模具表面的模具材料,从强度、耐受重复使用的磨损性方面考虑,优选为金属铬,从经济性等方面考虑,优选为在铁制压纹版(压纹辊)的表面上镀铬而成的模具材料。
通过喷砂法或喷珠法形成凹凸模具时,作为喷射的颗粒(珠)的具体例子,可以举出金属颗粒、二氧化硅、氧化铝或玻璃等无机质颗粒。作为这些颗粒的粒径(直径),优选为30μm左右~200μm左右。将这些颗粒喷到模具材料上时,可以举出与高速气体一起喷射这些颗粒的方法。此时,可以合用适当的液体(例如水等)。此外,本发明中,为了提高使用时的耐久性,对形成了凹凸形状的凹凸模具优选实施镀铬等后来使用,这在硬膜化和防腐蚀方面是优选的。
方法3的单层防眩层形成用组合物可以由树脂形成,也可以与方法1相同地由含有微粒的树脂形成。作为上述树脂和微粒,没有特别限定, 例如可举出在方法1中例示的树脂和微粒。
上述的单层防眩层形成用组合物可以进一步含有其他添加剂。作为上述添加剂,可举出在后述的表面调整层形成用组合物中所述的添加剂。
本发明的光学层积体中,上述防眩层可以如上所述为单层,但也可以为2层以上。在为2层以上的情况下,优选在底凹凸层上形成表面调整层。本发明的光学层积体具有上述表面调整层时,光学层积体表面的凹凸形状是光滑的,进而通过使其具有上述范围的表面粗糙度参数,可以制作赋予了充分的防眩性并且亮黑感极高的防眩性层积体。因此,在本发明的光学层积体具有上述表面调整层的情况下,有关该表面调整层表面所显出的凹凸形状的S、Sm、θa、Rz等光学特性值处于与本发明的光学层积体表面的各光学特性值相同的范围内。附带说一下,在防眩层包括底凹凸层和表面调整层的情况下,表面调整层的表面凹凸形状当然与本发明的光学层积体的表面凹凸形状的光学特性值一致。以上内容也可以通过表面调整层的下述内容和实施例来理解。
上述底凹凸层的最表面具有凹凸形状。作为这种底凹凸层,可以举出与上述单层防眩层相同的凹凸层。例如,可以使用底凹凸层形成用组合物,通过与上述单层防眩层的形成方法相同的方法来形成。作为上述底凹凸层形成用组合物不特别限定,可以举出与上述单层防眩层形成用组合物相同的组合物。
表面调整层可以在底凹凸层的形成有凹凸形状的表面粗糙度下,以凹凸尺寸(凹凸的山高度与山间隔)的1/10以下的尺寸填充沿着凹凸形状存在的微细的凹凸,实施平滑化以形成光滑的凹凸,或可以对凹凸的山间隔、山高度或山的频度(个数)进行调整。此外,表面调整层也可以是为了提供抗静电、折射率调整、高硬度化、防污染性等而形成的。
上述表面调整层含有树脂粘合剂。作为上述树脂粘合剂不特别限定,优选为透明性的树脂粘合剂,例如可以举出,诸如电离射线固化型树脂(借助紫外线或电子射线而固化的树脂)、电离射线固化型树脂与溶剂干燥型树脂的混合物、将热固化型树脂等固化而得到的树脂粘合剂等。更优选为电离射线固化型树脂。作为电离射线固化型树脂、电离射线固化型树脂与溶剂干燥型树脂的混合物、热固化型树脂,不特别限定,可以使用作为能用于形成上述凹凸层的树脂而举出的树脂。
上述表面调整层可以是含有调整流动性的有机微粒或无机微粒的层。对可以用作上述流动性调整剂的有机微粒或无机微粒的形状不特别限定,例如可以是球状、板状、纤维状、无定形、中空等中的任意一种形状。特别优选的流动性调整剂为胶态二氧化硅。以往,想要通过形成表面调整层来填充微细的凹凸以实施平滑化时,由于实施了过度的平滑化,导致防眩性显著降低。但是,若利用含有上述胶态二氧化硅的组合物形成被膜,则可以同时实现防眩性和黑色再现性。得到这种效果的作用机制还不明确,但是可以推测,含有胶态二氧化硅的组合物由于其流动性得到控制,因而其对表面的凹凸形状的跟随性优异,由此在平滑化时,可以对存在于底凹凸层的微细凹凸形状赋予适度的光滑性,同时不完全失去凹凸形状而保留该凹凸形状,但在以往的表面调整层中完全失去所述凹凸形状。
本发明中的“胶态二氧化硅”指的是在水或有机溶剂中分散有胶体状态的二氧化硅粒子的胶体溶液。上述胶态二氧化硅的粒径(直径)优选为1~50nm左右的超微粒的粒径。另外,本发明中的胶态二氧化硅的粒径为通过BET法求得的平均粒径(通过BET法测定表面积,以颗粒为圆球进行换算,算出平均粒径)。
上述胶态二氧化硅为公知的胶态二氧化硅,作为市售品,可以举出例如以“メタノ一ルシリカゾル”、“MA-ST-M”、“IPA-ST”、“EG-ST”、“EG-ST-ZL”、“NPC-ST”、“DMAC-ST”、“MEK”、“XBA-ST”、“MIBK-ST”(以上为日产化学工业(株)制品,都为商品名),“OSCAL1132”、“OSCAL1232”、“OSCAL1332”、“OSCAL1432”、“OSCAL1532”、“OSCAL1632”、“OSCAL1132”(以上为触媒化成工业(株)制品,都为商品名)市售的市售品。
相对于表面调整层的粘合剂树脂的质量为100,优选以微粒质量计含有5~300的上述有机微粒或无机微粒(微粒质量/粘合剂树脂质量=P/V比=5~300/100)。若上述有机微粒或无机微粒的含量小于5,则由于对凹 凸形状的追随性不充分,有时难以兼具亮黑感等黑色再现性和防眩性。若超过300,则在粘合性或耐擦伤性等物性方面产生不良,因此在该范围以内为宜。所述添加量根据添加的微粒的不同而变化,在胶态二氧化硅的情况下所述添加量优选为5~80。若所述添加量超过80,则形成即使添加80以上的量防眩性也不变化的区域,失去了添加的意义,并且若超过此范围,则出现与下层的粘合性不良,因此在该范围以下为宜。
此外,表面调整层除了调整上述凹凸层的形状之外可以具有赋予抗静电、折射率调整、高硬度化、防污染性等的功能。此时,上述表面调整层可以利用根据需要含有抗静电剂、高折射率剂、中折射率剂、低折射率剂等折射率调整剂、防污染剂等和其他添加剂的表面调整层形成用组合物来形成。
通过在上述表面调整层形成用组合物中添加抗静电剂,可以有效防止本发明的光学层积体的表面的尘埃附着。
作为上述抗静电剂,没有特别限定,可举出例如季铵盐、吡啶鎓盐、具有由伯氨基、仲氨基、叔氨基等衍生的阳离子性基团的阳离子性化合物;具有磺酸根、硫酸酯根、磷酸酯根、膦酸根等阴离子性基团的阴离子性化合物;氨基酸类、具有氨基的硫酸酯(アミノ硫酸エステル)类等两性化合物;氨基醇类、甘油类、聚乙二醇类等非离子性化合物;锡的醇盐和钛的醇盐这样的有机金属化合物;上述有机金属化合物的乙酰丙酮盐这样的金属螯合物等。还可以使用将以上举出的化合物高分子量化而成的化合物。此外,具有叔氨基、季铵基或金属螯合部且可借助电离放射线聚合的单体或低聚物、或者具有可借助电离放射线聚合的官能团的如偶联剂那样的有机金属化合物等聚合性化合物也可用作抗静电剂。
并且,作为上述抗静电剂,可举出导电性聚合物。使用上述导电性聚合物时,在发挥优异的抗静电性能的同时,也可以提高光学层积体的全光线透过率,降低雾度值。另外,也可以添加以提高导电性、提高抗静电性能为目的的有机磺酸和氯化铁等阴离子作为掺杂剂(供电子剂)。
作为上述导电性聚合物,可以举出例如脂肪族共轭系的聚乙炔、多并苯、聚奥(Poly(azulene))、芳香族共轭系的聚苯、杂环式共轭系聚吡咯、 聚噻吩、聚异硫萘、含杂原子共轭系的聚苯胺、聚噻吩乙炔、混合型共轭系的聚(苯乙炔)、作为分子中具有多个共轭链的共轭系的多链型共轭系、这些导电性聚合物的衍生物以及导电性复合体(所述导电性复合体即为将这些共轭高分子链接枝或嵌段共聚在饱和高分子上而得到的高分子)等。
其中,优选使用聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯。
进而,从透明性、抗静电性高、上述掺杂剂添加效果也优异方面考虑,特别优选聚噻吩。作为上述聚噻吩,优选使用低聚噻吩。
此外,作为上述衍生物,不特别限定,可以举出例如聚苯乙炔、聚二乙炔的烷基取代物等。
上述抗静电剂可以为导电性金属氧化物微粒。作为上述导电性金属氧化物微粒不特别限定,可以举出例如ZnO(折射率为1.90以下,以下括号内的值全部表示折射率。)、Sb2O2(1.71)、SnO2(1.997)、CeO2(1.95)、氧化铟锡(简称ITO,1.95)、In2O3(2.00)、Al2O3(1.63)、锑掺杂氧化锡(简称ATO,2.0)、铝掺杂氧化锌(简称AZO,2.0)等。微粒指的是平均粒径为1微米以下的所谓的亚微米尺寸的微粒,从在粘合剂中分散超微粒后,可以制备能形成几乎无模糊、全光线透过率良好的高透明膜的组合物方面考虑,优选平均粒径为0.1nm~0.1μm的微粒。上述导电性金属氧化物微粒的平均粒径可以通过动态光散射法等测定。
优选相对于上述粘合剂树脂量(溶剂除外)添加5~250质量%上述抗静电剂。更优选上述添加量的上限为100质量%以下、下限为7质量%以上。通过将添加量调整在上述数值范围,能够保持作为光学层积体的透明性,并且能够赋予抗静电性能而不会对亮黑感或防眩性等性质产生不良影响,从这方面考虑优选所述数值范围。
上述表面调整层形成用组合物可以含有防污染剂。上述防污染剂以防止光学层积体的最表面的污染为主要目的,该防污染剂还能够赋予光学层积体的耐擦伤性。作为防污染剂,表现出防水性、防油性、指纹拭去性的添加剂是有效的,可以举出例如氟类化合物、硅类化合物或它们的混合化合物。作为上述硅类化合物,可以举出2-全氟辛基乙基三氨基 硅烷等具有氟烷基的硅烷偶联剂等,特别优选为具有氨基的硅类化合物。
为了进一步提高防反射性,可以将高折射率剂和中折射率剂添加到上述表面调整层中。高折射率剂、中折射率剂的折射率可以在1.46~2.00的范围内设定,中折射率剂指的是其折射率在1.46~1.80的范围内的折射剂,高折射率剂指的是其折射率在1.65~2.00的范围内的折射剂。
这些折射率剂可以举出微粒,作为其具体例子(括号内表示折射率),可以举出氧化锌(1.90)、二氧化钛(2.3~2.7)、二氧化铈(1.95)、锑掺杂氧化锡(1.80)、锡掺杂氧化铟(1.95)、氧化锆(2.0)、三氧化二镱(1.87)等。
上述表面调整层形成用组合物可以进一步含有氟类或硅酮类等流平剂(レベリング剤)。添加有流平剂的上述表面调整层形成用组合物能使涂布面良好且能赋予耐擦伤性的效果,在该方面是优选的。
上述表面调整层的形成方法没有特别限定,例如可以通过将上述的混合胶态二氧化硅、粘结剂树脂(包括单体、低聚物等树脂成分)、溶剂和根据需要使用的任意成分而得到的表面调整层形成用组合物涂布在底凹凸层上来形成表面调整层。作为上述溶剂,可举出异丙醇、甲醇、乙醇等醇类;甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;卤代烃;甲苯、二甲苯等芳香族烃;丙二醇单甲醚(PGME);或它们的混合物,优选酮类、酯类。
可以通过迈耶绕线棒涂布法、辊涂法、凹板印刷法等公知的涂布方法涂布上述表面调整层形成用组合物。在涂布表面调整层形成用组合物后,根据需要进行干燥和固化。上述表面调整层的形成中,优选使用紫外线固化型树脂作为上述树脂粘结剂,借助紫外线进行固化。在借助紫外线进行固化的情况下,优选使用190~380nm波段的紫外线。借助紫外线进行的固化例如可以利用金属卤化物灯、高压汞灯、低压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯等来进行。作为电子射线源的具体例子,可以举出考克罗夫特瓦尔顿(Cockcroft-Walton)型、范德格雷夫型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、直线型、地那米(Dynamitron)型、高频型等各种电子射线加速器。
表面调整层的膜厚(固化时)优选为0.6μm以上15μm以下(理想的是 12μm以下),更优选的下限为1.5μm以上、进一步优选为3μm以上,上限更优选为8μm以下、进一步优选为5μm以下。需要说明的是,在利用上述的层厚测定方法测定底凹凸层的厚度A后,测定层积有表面调整层的底凹凸层+表面调整层的厚度B,从B中减去A的值而计算出的值为上述表面调整层的厚度(在底凹凸层和表面调整层的粘结剂树脂具有折射率差的情况下,也可以在测定制作完成的制品的上述B后,测定A,然后计算出表面调整层的厚度。两者不具有折射率差的情况下,可以通过上述基于SEM或TEM的方法,计算得到表面调整层的厚度)。上述膜厚小于0.6μm时,虽然防眩性良好,但有时亮黑感未得到改善。膜厚超过15μm时,虽然亮黑感非常优异,但有时产生防眩性未得到改善的问题。
上述防眩层可以进一步具备任意的层,如抗静电层、低折射率层、防污染层等,优选具备低折射率层。低折射率层优选具有比上述单层防眩层或上述表面调整层的折射率低的折射率。对于抗静电层、低折射率层、防污染层,例如可以调整在上述的抗静电剂、低折射率剂、防污染剂等中添加有树脂等的组合物,从而形成各层。因此,抗静电剂、低折射率剂、防污染剂、树脂等也可以相同。
上述低折射率层可以形成在单层防眩层上或表面调整层上。在单层防眩层上具有低折射率层的层积体,实质上与在上述凹凸基底层上形成有赋予了低折射率性的上述表面调整层的层积体。此外,也可以设置与上述表面调整层不同的低折射率层。上述低折射率层含有低折射率剂等作为折射率调整剂。
上述低折射率剂的折射率比防眩层低。根据本发明的优选方式,优选的构成为防眩层的折射率为1.5以上,低折射率剂的折射率小于1.5、优选为1.45以下。作为低折射率剂,可以使用与后述的低折射率层相同的材料。
低折射率层是在来自外部的光(例如荧光灯、自然光等)在光学层积体的表面反射时起到降低其反射率的作用的层。作为低折射率层,优选由1)含有二氧化硅或氟化镁的树脂、2)作为低折射率树脂的氟类树脂、3)含有二氧化硅或氟化镁的氟类树脂、4)二氧化硅或氟化镁的薄膜等中的任意 一种材料构成。对于除氟树脂以外的树脂,可以使用与构成上述单层防眩层和表面调整层的树脂相同的树脂。
这些低折射率层的折射率优选为1.45以下,特别优选为1.42以下。
此外,对低折射率层的厚度不进行限定,通常在30nm~1μm左右的范围内适当设定即可。
作为上述氟类树脂,可以使用分子中至少含有氟原子的聚合性化合物或其聚合物。对聚合性化合物不特别限定,但是优选具有用例如电离射线固化的官能团、热固化的极性基团等固化反应性的基团的聚合性化合物。此外,可以为同时兼具这些反应性基团的化合物。相对于该聚合性化合物,聚合物完全不具有上述那样的反应性基团等。
作为具有电离射线固化性基团的聚合性化合物,可以广泛使用具有烯键式不饱和键的含氟单体。更具体地说,可例示氟代烯烃类(例如氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯等)。作为具有(甲基)丙烯酰氧基的聚合性化合物,还有(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟癸基)乙酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯这样的在分子中具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物;分子中具有带至少3个氟原子的碳原子数为1~14的氟代烷基、氟代环烷基或氟代亚烷基、并具有至少2个(甲基)丙烯酰氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作为热固性极性基团优选的是可形成氢键的基团,例如羟基、羧基、氨基、环氧基等。它们不仅与涂膜的密合性优异,而且与二氧化硅等无机超微粒的亲和性也优异。作为具有热固性极性基团的聚合性化合物,可以举出例如4-氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物;氟乙烯-烃类乙烯基醚共聚物;环氧、聚氨酯、纤维素、酚类、聚酰亚胺等各树脂的氟改性物等。
作为同时具有电离放射线固化性基团和热固性极性基团的聚合性化合物,可以举出丙烯酸或甲基丙烯酸的部分或完全氟化烷基酯、烯基酯、 芳基酯类;完全氟化或部分氟化乙烯基醚类;完全氟化或部分氟化乙烯基酯类;完全氟化或部分氟化乙烯基酮类等。
另外,作为氟类树脂,例如可举出如下物质。
至少包括1种含氟(甲基)丙烯酸酯化合物(作为具有上述电离射线固化性基团的聚合性化合物)的单体或单体混合物的聚合物;上述含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的至少1种与如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯那样的在分子中不含有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物;氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、3,3,3-三氟丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烯、六氟丙烯那样的含氟单体的均聚物或共聚物等。这些共聚物还可以使用含有硅酮成分的含硅酮偏二氟乙烯共聚物。作为这种情况中的硅酮成分,可以举出(聚)二甲基硅氧烷、(聚)二乙基硅氧烷、(聚)二苯基硅氧烷、(聚)甲基苯基硅氧烷、烷基改性(聚)二甲基硅氧烷、含偶氮基(聚)二甲基硅氧烷、二甲基硅酮、苯基甲基硅酮、烷基·芳烷基改性硅酮、氟硅酮、聚醚改性硅酮、脂肪酸酯改性硅酮、甲基含氢硅酮(Methylhydro-silicone)、含硅烷醇基硅酮、含烷氧基硅酮、含酚基硅酮、甲基丙烯酸改性硅酮、丙烯酸改性硅酮、氨基改性硅酮、羧酸改性硅酮、甲醇改性硅酮、环氧改性硅酮、巯基改性硅酮、氟改性硅酮、聚醚改性硅酮等。其中,优选具有二甲基硅氧烷结构。
而且,由以下化合物构成的非聚合物或聚合物也可以用作氟类树脂。即,可以使用使分子中具有至少1个异氰酸酯基的含氟化合物与分子中具有至少1个氨基、羟基、羧基这样的与异氰酸酯基反应的官能团的化合物反应得到的化合物;使如含氟聚醚多元醇、含氟烷基多元醇、含氟聚酯多元醇、含氟ε-己内酯改性多元醇这样的含氟多元醇与具有异氰酸酯基的化合物反应得到的化合物等。
此外,还可以与上述具有氟原子的聚合性化合物或聚合物一起混合在上述单层防眩层中记载的各树脂成分来使用。进而,为了使反应性基团等固化,可以适当使用固化剂,为了提高涂布性、赋予防污性,可以适当使用各种添加剂、溶剂。
在上述低折射率层中,作为低折射率剂,优选利用“具有空隙的微粒”。“具有空隙的微粒”可以保持低折射率层的层强度,同时降低其折射率。本发明中,“具有空隙的微粒”指的是如下微粒:形成在微粒的内部填充有气体的结构和/或含有气体的多孔质结构体,并且与微粒本来的折射率相比,该具有空隙的微粒的折射率与微粒中的气体的占有率成反比例地降低。此外,本发明中,根据微粒的形态、结构、凝集状态、微粒在被膜内部的分散状态,也包括可以在内部、和/或至少一部分表面上形成纳米多孔体结构的微粒。使用该微粒的低折射率层可以将折射率调节到1.30~1.45。
作为具有空隙的无机类的微粒,可以举出例如通过日本特开2001-233611号公报中记载的方法制备的二氧化硅微粒。此外,可以为通过日本特开平7-133105、日本特开2002-79616号公报、日本特开2006-106714号公报等中记载的制法得到的二氧化硅微粒。具有空隙的二氧化硅微粒由于容易制备、其自身的硬度高,所以与粘合剂混合形成低折射率层时,其层强度得到提高且可以将折射率调节到1.20左右~1.45左右的范围内。特别是作为具有空隙的有机类的微粒的具体例子,优选为使用日本特开2002-80503号公报中公开的技术制备的中空聚合物微粒。
作为能够在被膜的内部和/或表面的至少一部分上形成纳米多孔结构的微粒,除了上面的二氧化硅微粒之外,还可以举出缓释材料、多孔质微粒或中空微粒的分散体或凝集体,所述缓释材是为增大比表面积而制造的,并且用于使填充用的柱和表面的多孔质部吸附各种化学物质;所述多孔质微粒用于固定催化剂;所述中空微粒的分散体或凝集体用于组合入绝热材料、低介电材料中。关于这样的具体例,作为市售品,可以利用如下物质:从日本二氧化硅工业株式会社制造的商品名Nipsil、Nipgel的多孔质二氧化硅微粒的聚集体中选择本发明的优选粒径范围内的微粒,和从日产化学工业株式会社制造的具有二氧化硅微粒连接成链状的结构的胶态二氧化硅UP series(商品名)中选择本发明的优选粒径范围内的微粒。
“具有空隙的微粒”的平均粒径为5nm~300nm、优选下限为8nm以上、上限为100nm以下,更优选下限为10nm以上、上限为80nm以下。通过使微粒的平均粒径在该范围内,可以对低折射率层赋予优异的透明性。而且,上述平均粒径为通过动态光散射法测定得到的值。在上述低折射率层中,相对于100质量份基质树脂,“具有空隙的微粒”通常为0.1~500质量份左右、优选为10~200质量份左右。
上述低折射率层的形成中,上述低折射率层形成用组合物的粘度优选的范围是:得到优选的涂布性的0.5~5cps(25℃)、优选为0.7~3cps(25℃)。可以实现对可见光线的优异的防反射膜,且可以形成均一、无涂布不均的薄膜,而且可以形成对基材的密合性特别优异的低折射率层。
树脂的固化方法可以与单层防眩层一项中说明的相同。为了进行固化处理而利用加热方法时,优选向氟类树脂组合物中添加热聚合引发剂,该热聚合引发剂通过加热,产生例如自由基,从而引发聚合性化合物的聚合。
低折射率层的层厚(nm)dA优选满足下式(V)。
dA=mλ/(4nA)(V)
(上述式中,
nA表示低折射率层的折射率,
m表示正的奇数,优选表示1,
λ为波长,优选为480~580nm范围的值。)
此外,本发明中,从低反射率化方面考虑优选低折射率层满足下述数式(VI)。
120<nAdA<145(VI)
本发明的其他方式中,上述防眩层可以具有抗静电层(导电层)作为任意层。
作为上述抗静电层的形成方法,可举出在光学层积体的各层的上面通过蒸镀或溅射导电性金属或者导电性金属氧化物等而形成蒸镀膜的方法,或通过涂布在树脂中分散有导电性微粒的树脂组合物而形成涂膜的 方法。
另外,作为上述抗静电层的形成方法,可举出通过辊涂法、迈耶绕线棒(ミヤバ一)涂布法、凹板印刷法等涂布方法涂布含有导电性微粒和固化型树脂的涂液,在涂布后进行干燥和紫外线固化的方法。
在以蒸镀膜形成上述抗静电层的情况下,优选使用导电性金属或导电性金属氧化物作为抗静电剂,例如可举出锑掺杂的铟·锡氧化物(以下称为“ATO”)、铟·锡氧化物(以下称为“ITO”)等。作为抗静电层的蒸镀膜的厚度优选为10nm以上且200nm以下,更优选为100nm以上且50nm以下。
上述抗静电层可以利用含有上述抗静电剂的涂液来形成。抗静电剂可以与上述的表面调整层中说明的内容相同。
上述抗静电层的形成中,在使用导电性微粒进行涂膜的情况下,优选使用固化型树脂。作为固化型树脂,可以是与用于形成上述单层防眩层的树脂相同的树脂。
作为电离射线固化型树脂组合物的固化方法,通过电子射线或紫外线的照射来固化。在借助电子射线固化的情况下,使用具有100KeV~300KeV的能量的电子射线等。在借助紫外线固化的情况下,使用由超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等的光线发出的紫外线等。
透光性基材优选具有平滑性、耐热性、且机械性强度也优异的基材。作为形成透光性基材的材料的具体例子,可以举出聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、三乙酸纤维素、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氨酯等热塑性树脂,优选为聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、纤维素三乙酸酯。
另外,作为上述透光性基材,也可以使用具有脂环结构的无定形烯烃聚合物(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)膜。其为使用降冰片烯系聚合物、单环的环状烯烃系聚合物、环状共轭二烯系聚合物、乙烯基脂环式烃类 聚合物树脂等的基材,例如可举出日本Zeon株式会社制造的ZEONEX、ZEONOR(降冰片烯系树脂)、SUMITOMO BAKELITE株式会社制造的SUMILIT FS-1700、JSR株式会社制造的ARTON(改性降冰片烯系树脂)、三井化学株式会社制造的APEL(环状烯烃共聚物)、Ticona社制造的Topas(环状烯烃共聚物)、日立化成株式会社制造的OPTOREZ OZ-1000系列(脂环式丙烯酸树脂)等。另外,作为三乙酰纤维素的替代基材,也优选旭化成化学株式会社制造的FV系列(低双折射率、低光弹性模量膜)。
上述透光性基材优选以上述热塑性树脂的富于柔软性的膜状体的形式使用,但是根据要求固化性的使用方式,也可以使用这些热塑性树脂的板,此外还可以使用玻璃板的板状体。
透光性基材的厚度优选为20μm~300μm,更优选上限为200μm、下限为30μm。透光性基材为板状体时,也可以为超过这些厚度的厚度(300μm以上10mm左右)。基材在其上形成防眩层时,为了提高粘接性,除了电晕放电处理、氧化处理等物理处理之外,可以预先进行锚定剂或称为底涂料的涂料的涂布。
对于如此得到的光学层积体的表面的凹凸形状,在将凹凸的平均间隔设为Sm、凹凸部的平均倾斜角设为θa、凹凸的平均粗糙度设为Rz时,
Sm为50μm以上且小于100μm、
θa为0.1度~1.0度、
Rz大于0.2μm且为1.0μm以下。通过满足这种数值可以得到特别合适的效果。
即,通过控制本发明的光学层积体的表面的形状,光学特性得到控制。此处,在防眩层为单层的情况、防眩层包括底凹凸层和表面调整层的情况、进一步具有上述低折射率层和/或任意层的情况中的任意一种情况下,上述“光学层积体的表面”都指的是与空气接触的最表面,这种最表面的凹凸形状的光学特性值与本发明中的光学层积体的表面凹凸形状的光学特性值一致。
以下对本发明中视为必要的各种参数的定义和测定方法进行说明。
折射率的测定
表面调整层等固化后的涂膜的折射率利用阿贝式折射计按照JISK7142测定。
折射率·层厚的测定
折射率和层厚除了上述记载方法之外,还可以如下求得。对层积有要测定的膜的膜层(フイルム)的分光反射率利用岛津制作所制造的MPC3100分光光度计、在380~780nm的波长范围下测定5°正反射率光谱(需要说明的是,测定5°正反射率时,为了防止作为光学层积体的膜层的背面(裏面)反射,在与测定膜面相反的一侧粘贴黑带(寺冈制造)进行测定),由通过该光谱的λ/4值算出光学层厚,基于此算出折射率。或由反射光谱的结果算出层厚。其中,采用550nm的折射率作为代表值。
本发明的光学层积体的制造方法具有将防眩层形成用组合物涂布在透光性基材上形成防眩层的工序。
作为上述防眩层形成用组合物,可举出上述的含有树脂和微粒的防眩层形成用组合物、单层防眩层形成用组合物等防眩层形成用组合物。
作为上述涂布的方法以及形成上述防眩层的方法,没有特别限定,可举出与在上述单层防眩层的形成中记载的涂布方法和形成方法同样的方法。这样的光学层积体的制造方法也是本发明之一。
在偏光元件的表面设置本发明得到的光学层积体,且设有所述光学层积体的偏光元件的表面处于光学层积体的存在防眩层的面的相反侧,由此能够制成偏振片。这样的偏振片也是本发明之一。
作为上述偏光元件,没有特别限定,例如可以使用经碘等染色并进行了拉伸的聚乙烯醇膜、聚乙烯醇缩甲醛膜、聚乙烯醇缩乙醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。上述偏振光元件和本发明的光学层积体的层积处理中,优选对透光性基材(优选三乙酰纤维素膜)进行皂化处理。通过皂化处理,粘接性良好,并能得到抗静电效果。
具备透过性显示体和从背面照射上述透过性显示体的光源装置的图像显示装置中也是本发明之一,该图像显示装置的特征在于,以在上述透过性显示体的表面具备本发明的光学层积体或本发明的偏振片。
本发明的图像显示装置基本上可以由光源装置、显示元件和本发明的光学层积体构成。图像显示装置可用于透过型显示装置,特别是可用于电视机、计算机、文字处理机等的显示器显示中。尤其可用于CRT、PDP、液晶面板等高精细图像用显示器的表面上。
本发明的图像显示装置为液晶显示装置时,光源装置的光源从本发明的光学层积体的下侧照射。需要说明的是,在STN型的液晶显示装置中,可以在液晶显示元件与偏振片之间插入相位差板。该液晶显示装置的各层间可以根据需要设置粘接剂层。
以下基于实施例更详细地说明本发明。
实施例
通过下述实施方式说明本发明的内容,但并不限定于这些实施方式来解释本发明的内容。只要没有特别的说明,“份”和“%”以质量为基准。
单层防眩层用组合物
单层防眩层用组合物1
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(日本化药制造,折射率1.51) 65质量份
异氰脲酸改性二丙烯酸酯M215(东亚合成株式会社制造)   35质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                     10质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造) 6质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造) 1质量份
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径9.0μm、折射率1.535)            10质量份
(透光性第二微粒)
苯乙烯珠(综研化学株式会社制造、粒径3.5μm、折射率1.60)14质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂大日精化株式会社制造                   0.045质量份
(溶剂)
甲苯                                              64质量份
环己酮                                            16质量份
将上述材料充分混合,制备成组合物。该组合物用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤,制备固体成分60质量%的单层防眩层用组合物1。
单层防眩层用组合物2
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)              20质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                    1质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1.2质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.2质量份
(微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径3.5μm、折射率1.60)            1.2质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂10-28(大日精化株式会社制造)           0.012质量份
(溶剂)
甲苯                                              37.2质量份
甲基异丁基酮                                      6.6质量份
将上述材料充分混合,制备成组合物。该组合物用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤,制备固体成分35质量%的单层防眩层用组合物2。
单层防眩层用组合物3
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)              12.0质量份
异氰脲酸改性二丙烯酸酯M215(东亚合成株式会社制造)  8.0质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                    2质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1.32质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.22质量份
(透光性第一微粒)
单分散苯乙烯-丙烯酸共聚珠(粒径3.5μm、折射率1.555)    4.84质量份
(透光性第二微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径3.5μm、折射率1.60)                0.55质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂  大日精化株式会社制造                    0.0077质量份
添加上述材料和甲苯∶环己酮为6∶4的溶剂,使总固体成分为38质量%,并充分混合,制备成组合物。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备得到单层防眩层用组合物3。
单层防眩层用组合物4
(紫外线固化型树脂)
多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯UV1700B(日本合成化学工业株式会社制造折射率1.51)                                           16质量份
异氰脲酸改性二丙烯酸酯M215(东亚合成株式会社制造)      2质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                        2质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)    1.2质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)    0.2质量份
(微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径3.5μm、折射率1.60)                0.6质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂10-28(大日精化株式会社制造)               0.0132质量份
添加上述材料和甲苯∶环己酮为6∶4的溶剂,使总固体成分为40质量%,并充分混合,制备成组合物。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备成单层防眩层用组合物4。
单层防眩层用组合物5
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径2.0μm、折射率1.535)              10质量份
(透光性第二微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径2.0μm、折射率1.60)            7质量份
(透光性第三微粒)
无定形二氧化硅:平均粒径1.0μm                    2质量份
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)              100质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)6质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1质量份
(聚合物)
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75000)                     10质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂                                      0.045质量份
(溶剂)
甲苯                                              164.8质量份
环己酮                                            41.2质量份
适宜添加上述材料,并充分混合。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制成固体成分40.5质量%的单层防眩层用组合物5。
底凹凸层用组合物
底凹凸层用组合物1
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)              2.18质量份
二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)(折射率1.51)            0.98质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                    0.31质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.20质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.03质量份
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径9.5μm、折射率1.535)           0.74质量份
(透光性第二微粒)
无定形二氧化硅油墨(平均粒径1.5μm、固体成分60%、二氧化硅成分为总固形成分的15%)                    1.46质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂  大日精化株式会社制造   0.02质量份
(溶剂)
甲苯       5.53质量份
环己酮     1.55质量份
将上述材料充分混合,制备成固体成分40.5质量%的组合物。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备得到底凹凸层用组合物1。
底凹凸层用组合物2
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)              2.20质量份
异氰脲酸改性二丙烯酸酯M215(日本化药株式会社制造、折射率1.51)1.21质量份
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75,000)                    0.34质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.22质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.04质量份
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径9.5μm、折射率1.535)           0.82质量份
(透光性第二微粒)
无定形二氧化硅油墨(平均粒径1.5μm、固体成分60%、二氧化硅成分为总固形成分的15%)                                1.73质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂  大日精化株式会社制造               0.02质量份
(溶剂)
甲苯    5.88质量份
环己酮(アンノン)     1.55质量份
将上述材料充分混合,制备成固体成分40.5质量%的组合物。用孔 径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备得到底凹凸层用组合物2。
底凹凸层用组合物3
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径7.0μm、折射率1.535)            20质量份
(透光性第二微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径3.5μm、折射率1.60)             16.5质量份
(透光性第三微粒)
无定形二氧化硅:平均粒径2.5μm      2质量份
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(折射率1.51)    100质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)6质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1质量份
(聚合物)
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75000)            10质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂    0.045质量份
(溶剂)
甲苯        174.4质量份
环己酮      43.6质量份
适宜添加上述材料,充分混合。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,得到固体成分40.5质量%的底凹凸层用组合物3。
底凹凸层用组合物4
(透光性第一微粒)
单分散丙烯酸珠(粒径7.0μm、折射率1.535)    20质量份
(透光性第二微粒)
单分散苯乙烯珠(粒径3.5μm、折射率1.60)     2.5质量份
(透光性第三微粒)
无定形二氧化硅:平均粒径2.5μm        2质量份
(紫外线固化型树脂)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(日本化药株式会社制造、折射率1.51)100质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)6质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1质量份
(聚合物)
聚甲基丙烯酸甲酯(分子量75000)    10质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂        0.045质量份
(溶剂)
甲苯        158质量份
环己酮      39.5质量份
适宜添加上述材料,充分混合。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,得到固体成分40.5质量%的底凹凸层用组合物4。
光漫射层用组合物
光漫射层用组合物1
树脂(东洋纺(株)制造バイロン200聚酯)    100质量份
光分散剂(积水化成品工业株式会社制造MBX-8:平均粒径10μm)240质量份
稀释溶剂:甲苯            130质量份
甲基乙基酮      100质量份
(固体成分50%)
充分混合上述材料,用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,得到固体成分50质量%的光扩散层用组合物1。
光漫射膜(光拡散フイルム)
光漫射膜1
作为光漫射层,使用120μm厚的(株)ツジデン制造的光漫射膜“商 品名:D122”。该光漫射膜的透光性基材是聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
表面调整层用组合物1
(紫外线固化型树脂)
UV1700B(日本合成化学工业(株)折射率1.51)        31.1质量份
アロニツクスM315(商品名、东亚合成株式会社制造异氰脲酸的环氧乙烷3摩尔加成物的三丙烯酸酯)    10.4质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)    1.49质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)    0.41质量份
(防污染剂)
UT-3971(日本合成化学工业株式会社制造)            2.07质量份
(溶剂)
甲苯        48.76质量份
环己酮      5.59质量份
充分混合上述成分,制备成组合物。
用孔径10μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备得到固体成分45质量%的表面调整层用组合物1。
表面调整层用组合物2
(紫外线固化型树脂)
UV1700B(日本合成化学工业株式会社制造折射率1.51)31.1质量份
アロニツクスM315(商品名、东亚合成株式会社制造  异氰脲酸的环氧乙烷3摩尔加成物的三丙烯酸酯)        10.4质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)1.49质量份
Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals株式会社制造)0.41质量份
(防污染剂)
UT-3971(日本合成化学工业株式会社制造)    2.07质量份
(溶剂)
甲苯        525.18质量份
环己酮        60.28质量份
充分混合上述成分,制备成组合物。
用孔径10μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备成固体成分40.5质量%的表面调整层用组合物2。
表面调整层用组合物3(P/V=30/100)
胶态二氧化硅浆料(MIBK分散);固体成分40%、平均粒径20nm
2.91质量份
(紫外线固化型树脂)
UV-1700B(紫外线固化型树脂;日本合成化学工业制造  固体成分60%MIBK)        6.10质量份
アロニツクスM215(紫外线固化型树脂;东亚合成制造异氰脲酸的环氧乙烷2摩尔加成物的二丙烯酸酯固体成分60%MIBK)    1.52质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(光固化引发剂;Ciba Specialty Chemicals社制造)
0.018质量份
Irgacure 907(光固化引发剂;Ciba Specialty Chemicals社制造)
0.003质量份
(流平剂)
硅酮系流平剂10-28(大日精化制造)        0.0085质量份
(溶剂)
MIBK:甲基异丁基酮    2.06质量份
环己酮        0.41质量份
充分混合上述成分,制备成组合物。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备得到固体成分约45质量%的表面调整层用组合物3。
表面调整层用组合物4(P/V=10/100)
胶态二氧化硅浆料(MIBK分散);固体成分40%、平均粒径20nm0.25质量份
(紫外线固化型树脂)
UV-1700B(紫外线固化型树脂;日本合成化学工业制造  固体成分60%MIBK)    1.58质量份
アロニツクスM315(紫外线固化型树脂;东亚合成制固体成分60%MIBK)0.40质量份
(光固化引发剂)
Irgacure 184(光固化引发剂;Ciba Specialty Chemicals社制造)
0.118质量份
Irgacure 907(光固化引发剂;Ciba Specialty Chemicals社制造)
0.019质量份
(防污染剂)
UT-3971(固体成分30%MIBK溶液;日本合成化学工业制造)
0.002质量份
(溶剂)
甲苯        8.89质量份
环己酮      1.88质量份
充分混合上述成分,制备成组合物。用孔径30μm的聚丙烯制过滤器过滤该组合物,制备固体成分10质量%的表面调整层用组合物4。
实施例1
底凹凸层的形成
使用厚度80μm的三乙酸酯纤维素膜(TD80U富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒(メイヤ一ズバ一))#14在膜上涂布底凹凸层用组合物1,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,以30mJ辐射剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成底凹凸层。
表面调整层的形成
进而,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#12在底凹凸层上涂布表面调整层用组合物1,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,将表面调整层层积,得到防眩性光学层积体。(基材上的防 眩层的总厚:约16.5μm)
实施例2
底凹凸层的形成
使用厚度80μm的三乙酸酯纤维素膜(TD80U富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#14在膜上涂布底凹凸层用组合物4,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,以30mJ辐射剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成底凹凸层。底凹凸层中,通过在使用与粘结剂树脂的折射率差最大为0.09的微粒,从而表现出内部散射效果,能够更有效果地防止“晃眼”。
表面调整层的形成
进而,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#10在底凹凸层上涂布表面调整层用组合物3,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,将表面调整层层积,得到防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:约12.5μm)
实施例3
底凹凸层的形成
使用厚度80μm的三乙酸酯纤维素膜(TD80U富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#14在膜上涂布底凹凸层用组合物3,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,以30mJ辐射剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成底凹凸层。底凹凸层中,通过使用与粘结剂树脂的折射率差最大为0.09的微粒,表现出内部散射效果,能够更有效果地防止“晃眼”。
表面调整层的形成
进而,在底凹凸层上使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#8涂布表面调整层用组合物3,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,将表面调整层层积,得到防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:约10.5μm)
实施例4
底凹凸层的形成
使用厚度100μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺绩株式会社制造、商品名“A4300”)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#14在膜上涂布底凹凸层用组合物2,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,以30mJ辐射剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成底凹凸层。
表面调整层的形成
进而,在底凹凸层上使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#10表面调整层用组合物2,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,将表面调整层层积,得到防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:约15.0μm)
实施例5
防眩层的形成
使用厚80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#5在膜上涂布单层防眩层用组合物5,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成防眩性光学层积体。底防眩层中,通过使用与粘结剂树脂的折射率差最大为0.09的微粒,表现出内部散射效果,能够更有效地防止表面晃眼。(基材上的防眩层的总厚:约3.2μm)
实施例6
防眩层的形成
使用厚80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#24在膜上涂布单层防眩层用组合物1,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成防眩性光学层积体。底防眩层中,通过使用与粘结剂树脂 的折射率差最大为0.09的微粒,表现出内部散射效果,能更有效地防止表面晃眼。(基材上的防眩层的总厚:约20μm)
比较例1
底凹凸层的形成
使用厚80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制造)作为透明基材,以单层防眩层用组合物2为底凹凸层用组合物并使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#8将其涂布在膜上,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,以30mJ辐射剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成底凹凸层。底凹凸层中,通过使用与粘结剂树脂的折射率差最大为0.09的微粒,表现出内部散射效果,能更有效地防止表面晃眼。
表面调整层的形成
进而,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#2在底凹凸层上涂布表面调整层用组合物2,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,将表面调整层层积,得到防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:7.6μm)
比较例2
防眩层的形成
使用厚度为80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用底凹凸层用组合物3作为防眩层并使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#12将其涂布在膜上,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成防眩性光学层积体。防眩层中,通过使用与粘结剂树脂的折射率差最大为0.09的微粒,表现出内部散射效果,能防止表面晃眼。该防眩层具有微粒从粘结剂中露出的外观。(基材上的防眩层的总厚:约4.5μm)
比较例3
防眩层的形成
使用厚度为80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制 造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#8在膜上涂布单层防眩层用组合物3,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:约4.0μm)
比较例4
防眩层的形成
使用厚度为80μm的三乙酰纤维素膜(TD80U、富士胶片株式会社制造)作为透明基材,使用涂布用卷线杆(迈耶绕线棒)#34在膜上涂布单层防眩层用组合物4,在70℃的烘箱中加热干燥1分钟,使溶剂成分蒸发后,在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)以100mJ辐照剂量照射紫外线,使涂膜固化,形成防眩性光学层积体。(基材上的防眩层的总厚:约23μm)
基于以下的评价方法,对实施例和比较例中得到的光学层积体进行评价,其结果记载于表4。
雾度、层厚、局部峰顶平均间隔、表面粗糙度
测定雾度值(%)、H层厚(μm)、局部峰顶平均间隔S(mm)、表面粗糙度(Sm、θa、Rz)。层厚、局部峰顶平均间隔S、表面粗糙度(Sm、θa、Rz)根据本说明书的定义进行测定。
上述雾度值可以按照JIS K-7136进行测定。作为测定所用的仪器,可举出反射·透过率计HR-150(村上色彩技术研究所)。涂布面朝向光源来测定雾度。
表面雾度如下求得。用甲苯等稀释季戊四醇三丙烯酸酯等树脂(包含单体或低聚物等树脂成分)得到固体成分为60%的涂布液,在光学层积体最表面的凹凸上用线棒涂布器涂布所得到的涂布液,并使干燥层厚为8μm。由此,破坏防眩层的表面凹凸,形成平坦的层。但是,由于在形成光学层积体的组合物中加入有流平剂等,因此重涂剂(リコ一ト剤)易不相容而难以润湿,在这种情况下,通过预先对防眩膜进行皂化处理(在2mol/l的NaOH(或KOH)溶液中于55℃浸3分钟后,进行水洗,用Kimwipe擦拭纸完全除去水滴后、在50度烘箱中干燥1分钟)来实施亲水处理即可。该表面平坦的膜不具有表面凹凸所导致的雾度,形成仅具 有内部雾度的状态。可以求得该雾度作为内部雾度。然后,从原来膜的雾度(总雾度)中减去内部雾度,求出的值作为仅由表面凹凸产生的雾度(表面雾度)。
算术平均粗糙度(Ra)的测定
使用表面粗糙度测定器“SE-3400”(小坂研究所社制造),用基于JISB 0601-1994的方法测定算术平均粗糙度(Ra)。此外,截止值和测定长度见表3所示的标准值表。
【表3】
Figure G2007800307249D00601
亮黑感试验
在与实施例和比较例的光学层积体的膜面相反一侧贴合处于正交尼科耳状态(クロスニコル)的偏振片后,在30W的三波长荧光下(对样品面以45度的角度照射)进行功能评价(从距离样品50cm左右上部并从45度左右的方向目视观察),通过下述基准具体评价亮黑感。
评价基准
评价○:能够再现有光泽的黑色。
评价×:不能再现有光泽的黑色。
防眩性的功能试验方法
对经表面处理的膜的背面进行粘合处理,粘贴黑丙烯酸板,制成评价用样品。准备宽度20mm的白黑条纹板,将该条纹从与法线夹角为20°的方向映入上述样品,进行观察。此时,样品面的照度为250lx(勒克司),条纹的辉度(白)为65cd/m2。此外,条纹板与样品的距离为1.5m,样品与观察者的距离为1m。根据观察者对其观察时的条纹的能见度(見え方)如下定义(参照图2)。
○:不能识别条纹
×:能识别条纹
【表4】
Figure G2007800307249D00611
由表4所示的结果可知,本发明的光学层积体同时具有优异的防眩性和亮黑感。并且,即使Ra相接近,但也存在亮黑感和防眩性皆良好的情况(例如实施例3)和仅一方良好的情况(比较例1、比较例4),所以表明,不对Ra进行规定,而对Sm、θa和Rz进行规定,可以得到本发明的效果。
【工业实用性】
本发明的光学层积体可以用作阴极射线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)等的防反射用膜。

Claims (12)

1.一种光学层积体,其具有透光性基材和设置于该透光性基材上的防眩层,其特征在于,
所述防眩层的最表面具有凹凸形状,
在所述光学层积体上,测定表面的凹凸形状的粗糙度曲线,对该粗糙度曲线绘制平均线,从该平均线取基准长度,
计量测定在该基准长度内的存在于所述平均线的上部的局部峰顶的总个数m,
将表示第m个局部峰顶与第m-1个局部峰顶的顶点间的长度值的Si和表示Si的个数的n代入下述数学式(I),计算出S’,
S ′ = 1 n Σ i = 1 n S i - - - ( I )
然后,重复N次计算出下一个同一基准长度下的S’值,
将表示以上述数学式(I)求出的S’的值的S’j和表示S’j的个数的N代入下述数学式(II),
S = 1 N Σ j = 1 N S j ′ - - - ( II )
计算出局部峰顶的平均间隔S,平均间隔S为0.045mm以上且0.10mm以下,
当将光学层积体表面的凹凸的平均间隔设为Sm、将凹凸部的平均倾斜角设为θa、将凹凸的平均粗糙度设为Rz时,
Sm为50μm以上且小于100μm,
θa为0.1度以上1.0度以下,
Rz大于0.2μm且为1.0μm以下。
2.如权利要求1所述的光学层积体,其中,
所述凹凸形状是由Sm、θa、Rz规定的缓和的凹凸形状,并且所述缓和的凹凸形状是指如下形状:凸部为平缓的山状,与此相对,因为凹部的谷与山相比极为平缓,所以凹部的形状接近平坦而非谷状。
3.如权利要求1或2所述的光学层积体,其中,所述防眩层由凹凸层单层构成。
4.如权利要求1或2所述的光学层积体,其中,所述防眩层包括底凹凸层和设置于该底凹凸层上的表面调整层。
5.如权利要求4所述的光学层积体,其中,所述防眩层还具有低折射率层,
所述低折射率层的折射率低于所述底凹凸层或所述表面调整层的折射率。
6.如权利要求1或2所述的光学层积体,其中,该光学层积体为防反射层积体。
7.如权利要求3所述的光学层积体,其中,该光学层积体为防反射层积体。
8.如权利要求4所述的光学层积体,其中,该光学层积体为防反射层积体。
9.如权利要求5所述的光学层积体,其中,该光学层积体为防反射层积体。
10.一种光学层积体的制造方法,其为制造权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的光学层积体的方法,其特征在于,
该制造方法具有将防眩层形成用组合物涂布在透光性基材上以形成防眩层的工序。
11.一种偏振片,其是通过装备偏振光元件而成的偏振片,其特征在于,
在所述偏振光元件的表面上具备权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的光学层积体,并且设有所述光学层积体的所述偏振光元件表面处于所述光学层积体的存在防眩层的面的相反侧。
12.一种图像显示装置,其是通过装备透过性显示体和从背面照射上述透过性显示体的光源装置而形成的图像显示装置,其特征在于,
在所述透过性显示体的表面具备权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的光学层积体或权利要求11所述的偏振片。
CN2007800307249A 2006-08-18 2007-08-16 光学层积体、偏振片和图像显示装置 Active CN101506692B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006223524 2006-08-18
JP223524/2006 2006-08-18
PCT/JP2007/065958 WO2008020610A1 (fr) 2006-08-18 2007-08-16 Stratifié optique, polariseur et unité d'affichage d'image

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101506692A CN101506692A (zh) 2009-08-12
CN101506692B true CN101506692B (zh) 2011-08-17

Family

ID=39082134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800307249A Active CN101506692B (zh) 2006-08-18 2007-08-16 光学层积体、偏振片和图像显示装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8493660B2 (zh)
JP (1) JPWO2008020610A1 (zh)
KR (1) KR101421757B1 (zh)
CN (1) CN101506692B (zh)
TW (1) TW200817715A (zh)
WO (1) WO2008020610A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5331537B2 (ja) * 2008-03-28 2013-10-30 富士フイルム株式会社 透明支持体、光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
US20120070614A1 (en) * 2009-05-21 2012-03-22 Hiroshi Takahashi Anti-newton-ring film and touch panel
KR101683938B1 (ko) 2009-06-02 2016-12-07 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 광 방향 전환 필름 및 이 필름을 사용한 디스플레이
EP2470930A1 (en) 2009-08-25 2012-07-04 3M Innovative Properties Company Light redirecting film and display system incorporating same
WO2011074648A1 (ja) * 2009-12-17 2011-06-23 株式会社 きもと 光拡散性シート及びこれを用いたバックライト
JP6100684B2 (ja) 2010-05-07 2017-03-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー マイクロ構造化表面を含む反射防止フィルム
EP2577364B1 (en) * 2010-05-28 2016-09-28 3M Innovative Properties Company Light redirecting film and display system incorporating same
CN102401915B (zh) * 2010-09-16 2016-04-06 住友化学株式会社 防眩薄膜及液晶显示装置
TWI534458B (zh) * 2010-10-20 2016-05-21 3M新設資產公司 經保護之低折射率光學元件
KR101266545B1 (ko) * 2010-11-26 2013-05-24 제일모직주식회사 광확산 필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛
JP5948763B2 (ja) * 2011-08-29 2016-07-06 大日本印刷株式会社 防眩性フィルム、偏光板及び画像表示装置
JP2013187245A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Stanley Electric Co Ltd 半導体発光装置
JP2015530607A (ja) 2012-07-09 2015-10-15 コーニング インコーポレイテッド 防眩防輝透明構造
CN104871043B (zh) * 2012-12-28 2017-09-26 旭硝子株式会社 光学元件、投影装置和光学元件的制造方法
CN103466958A (zh) * 2013-09-22 2013-12-25 四川世创达电子科技有限公司 一种光学玻璃湿法防眩方法
EP3199985A4 (en) * 2014-09-22 2017-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Antireflection member
CN107003556B (zh) * 2014-12-09 2020-09-11 大日本印刷株式会社 液晶显示元件、液晶显示装置及液晶显示元件的设计方法
JP7368934B2 (ja) * 2017-07-14 2023-10-25 大日本印刷株式会社 防眩フィルム及び表示装置
KR102593914B1 (ko) * 2017-09-29 2023-10-26 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 방현 필름 및 그것을 사용한 표시 장치
TWI821234B (zh) 2018-01-09 2023-11-11 美商康寧公司 具光改變特徵之塗覆製品及用於製造彼等之方法
CN108534738B (zh) * 2018-03-13 2019-10-25 北京航空航天大学 用于研究零件抗疲劳性能的表面粗糙度分析方法
JP7268686B2 (ja) * 2018-10-11 2023-05-08 大日本印刷株式会社 樹脂シート、それを用いた画像表示装置用前面板、及びそれを用いた画像表示装置、並びに転写シート
US20220011477A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Corning Incorporated Textured region to reduce specular reflectance including a low refractive index substrate with higher elevated surfaces and lower elevated surfaces and a high refractive index material disposed on the lower elevated surfaces

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4134159B2 (ja) * 1994-05-18 2008-08-13 大日本印刷株式会社 防眩性フィルム
JP4592972B2 (ja) * 2001-02-08 2010-12-08 大日本印刷株式会社 光拡散フィルム、光拡散フィルムを用いた面光源装置及び表示装置
JP4159314B2 (ja) 2002-06-28 2008-10-01 大日本印刷株式会社 防眩フィルム
JP2004341070A (ja) 2003-05-13 2004-12-02 Fuji Photo Film Co Ltd 防眩性フィルム及びその製造方法、反射防止フィルム、偏光板、画像表示装置
JP4806541B2 (ja) * 2004-05-27 2011-11-02 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板、及び画像表示装置
JP4725840B2 (ja) * 2004-06-15 2011-07-13 大日本印刷株式会社 帯電防止積層体およびそれを用いた偏光板
JP2006010724A (ja) 2004-06-22 2006-01-12 Nitto Denko Corp 光拡散性防眩フィルム
JP2006058616A (ja) * 2004-08-20 2006-03-02 Sumitomo Chemical Co Ltd 防眩フィルム、防眩性偏光板、画像表示装置及び防眩フィルムの選択方法
JP4739719B2 (ja) * 2004-10-01 2011-08-03 ダイセル化学工業株式会社 防眩性フィルム
JP4622472B2 (ja) * 2004-11-16 2011-02-02 コニカミノルタオプト株式会社 防眩性反射防止フィルム、防眩性反射防止フィルムの製造方法、偏光板及び表示装置
US20060153979A1 (en) * 2004-11-30 2006-07-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Anti-glare and anti-reflection film, polarizing plate using the anti-glare and anti-reflection film, and liquid crystal display device using the polarizing plate
JP2006184493A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Fuji Photo Film Co Ltd 光学機能フィルム及びその製造方法、並びにそれを用いた偏光板及び画像表示装置
TWI411817B (zh) * 2005-02-21 2013-10-11 Dainippon Printing Co Ltd Optical laminates
JP2009098654A (ja) * 2007-09-28 2009-05-07 Dainippon Printing Co Ltd 光学積層体、偏光板及び画像表示装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2006-103070A 2006.04.20
JP特开2006-11419A 2006.01.12
JP特开2006-154839A 2006.06.15
JP特开2006-184493A 2006.07.13
JP特开2006-58616A 2006.03.02

Also Published As

Publication number Publication date
TW200817715A (en) 2008-04-16
KR101421757B1 (ko) 2014-07-22
US8493660B2 (en) 2013-07-23
US20100195311A1 (en) 2010-08-05
TWI373631B (zh) 2012-10-01
JPWO2008020610A1 (ja) 2010-01-07
KR20090071555A (ko) 2009-07-01
WO2008020610A1 (fr) 2008-02-21
CN101506692A (zh) 2009-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101506692B (zh) 光学层积体、偏振片和图像显示装置
CN101506691B (zh) 光学层积体的制造方法、制造装置、光学层积体、偏振片及图像显示装置
CN101506693B (zh) 光学层积体、偏振片及图像显示装置
CN101308220B (zh) 防眩性光学层叠体
CN101156089B (zh) 防眩性光学叠层体
CN101341427B (zh) 防眩性光学叠层体
CN100549736C (zh) 光学层叠体、使用它的偏振板及图像显示装置
CN102073082B (zh) 防眩性光学层叠体
KR101117366B1 (ko) 대전 방지 방현 필름
JP5103825B2 (ja) 光学積層体、その製造方法、偏光板及び画像表示装置
CN1955765B (zh) 光学膜和抗反射膜以及它们的生产方法、偏振片及液晶显示装置
CN101458343B (zh) 光学叠层体、偏振板和图像显示装置
CN103299217A (zh) 防反射膜、防反射膜的制造方法、偏振片和图像显示装置
WO2011115228A1 (ja) 防眩性フィルム、防眩性フィルムの製造方法、偏光板及び画像表示装置
JP2009080256A (ja) 防眩フィルム
JP5408991B2 (ja) 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP5326767B2 (ja) 光学機能層用微粒子、ディスプレイ用光学部材及び防眩機能層
JP2009265651A (ja) 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP4962192B2 (ja) 光学積層体、偏光板、及び、画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant