CN103068571A - 光学层叠体、偏振片和图像显示装置 - Google Patents

光学层叠体、偏振片和图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供防粘连性优异的光学层叠体。本发明的光学层叠体为具有三乙酰纤维素基材和硬涂层的光学层叠体，其中，上述硬涂层在表面具有微细凹凸形状；在将上述微细凹凸形状的平均PV粗糙度设为Rtm、三位点粗糙度设为R3z、10点平均粗糙度设为Rz的情况下，Rtm为2.2nm～11.5nm、R3z为2.5nm～13.5nm、Rz为2.6nm～13.5nm，且Rtm、R3z、Rz满足Rtm<R3z≦Rz。

Description

光学层叠体、偏振片和图像显示装置
【技术领域】
本发明涉及光学层叠体、偏振片和图像显示装置。
【背景技术】
在阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)、触摸屏、电子纸、平板电脑等图像显示装置的最外表面设有光学层叠体，光学层叠体是由具有防眩性、防反射性、抗静电性等各种性能的功能层形成的。
作为这样的光学层叠体，在由三乙酰基纤维素(セルロール)等构成的透明基材上形成硬涂层而成的层叠体早就为人们所知。上述硬涂层通常是如下形成的：将含有多官能单体的涂布液涂布在透明基材上，通过紫外线照射使干燥后的涂膜固化，从而形成该硬涂层(例如，参照专利文献1和2)。
这样的光学层叠体在制造工序中有时要进行卷取、重叠。但是，由于光学层叠体的硬涂层含有丙烯酸类树脂等塑料材料，因而具有光学层叠体彼此容易相互粘贴上这样的问题。因此，在制造加工时在利用辊对光学层叠体进行卷取等时，该光学层叠体发生所谓的粘连，即彼此不易剥下、形状发生变化，或残留有粘附印迹这样，具有生产率降低之类的问题。
另外，在使光学层叠体的硬涂层上进一步具备保护膜，进行偏振片加工时，有时从上述保护膜上进行强紫外线照射。这种情况下，在上述保护膜上的一部分标记上用于工序管理的批号等，在有标记的部分与无标记的部分，达到硬涂层的紫外线照射量发生变化。因此，若在上述硬涂层有未反应单体残留，则未反应单体在紫外线照射下发生反应，上述有标记的部分与无标记的部分在硬涂层的固化收缩方面产生差异，其结果，还具有在硬涂层的表面残留有标记印迹这样的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2010-131771号公报
专利文献2：日本特开2010-060643号公报
【发明内容】
【发明所要解决的课题】
鉴于上述现状，本发明的目的在于提供防粘连性、防标记印迹性和透明性优异的光学层叠体。
【解决课题的手段】
本发明的光学层叠体为具有三乙酰纤维素基材和硬涂层的光学层叠体，该光学层叠体的特征在于：上述硬涂层在表面具有微细凹凸形状；在将上述微细凹凸形状的平均PV粗糙度设为Rtm、三位点粗糙度设为R3z、10点平均粗糙度设为Rz的情况下，Rtm为2.2nm～11.5nm、R3z为2.5nm～13.5nm、Rz为2.6nm～13.5nm且满足Rtm<R3z≦Rz。
优选上述硬涂层含有增滑剂、上述硬涂层的微细凹凸形状通过上述增滑剂形成。
优选上述增滑剂选自由二氧化硅(シリカ)粒子和苯乙烯-丙烯酸类粒子组成的组中的至少一种。
优选上述硬涂层包含含有(甲基)丙烯酸类聚合物、多官能单体和增滑剂的硬涂层用组合物的固化物，(甲基)丙烯酸类聚合物具有丙烯酰侧链且固体成分羟值为150以下。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物优选重均分子量为1万～3万、丙烯酸双键当量为300以下。
上述多官能单体优选为季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。
上述硬涂层用组合物中的(甲基)丙烯酸类聚合物与多官能单体的固体成分质量比优选为1/9～3/7。
另外，本发明还涉及偏振片，其为具备偏振元件的偏振片，其特征在于，该偏振片在上述偏振元件的表面具备上述的光学层叠体。
本发明还涉及图像显示装置，其特征在于，在其最外表面具备上述的光学层叠体、或具备上述的偏振片。
以下详细说明本发明。
本发明的光学层叠体在三乙酰纤维素基材上具备具有特定表面微细凹凸形状的硬涂层。因此，本发明的光学层叠体在防粘连性、防标记印迹性和透明性方面优异。
本发明的光学层叠体具有三乙酰纤维素基材和硬涂层。
上述三乙酰纤维素基材具备平滑性、耐热性，机械强度优异。并且无双折射、透明性也优异。
上述三乙酰纤维素基材的厚度优选为20μm～200μm。上述厚度更优选的上限为100μm、更优选的下限为30μm。
另外，对于上述三乙酰基纤维素基材来说，在该基材上形成硬涂层时，为了提高粘接性，除进行电晕放电处理、氧化处理等物理性处理之外，还可预先利用锚定剂或被称为底涂料的涂料进行涂布。
本发明的光学层叠体具有硬涂层。
上述硬涂层在表面具有微细凹凸形状。
在将上述微细凹凸形状的平均PV粗糙度设为Rtm、将三位点粗糙度设为R3z、将10点平均粗糙度设为Rz的情况下，Rtm为2.2nm～11.5nm、R3z为2.5nm～13.5nm、Rz为2.6nm～13.5nm，且Rtm、R3z、Rz满足Rtm<R3z≦Rz。
本发明的光学层叠体中，由于上述硬涂层具有这样特定微细凹凸形状，因而可防止粘连。另外，在应用于图像显示装置的情况下，可得到清晰度极高的图像，也完全没有防眩性硬涂膜这样的模糊(曇り)，还可使光学特性良好。
上述Rtm表示平均PV粗糙度(峰-谷粗糙度，peak-to-valley roughness)。具体地说，将表面面积分割成9份，对所分割的各面积中的PV(最大高度)进行平均，所得到的值为该Rtm。如图1所示，上述PV(最大高度)为基准长度中的最高的峰顶与最低的谷底之差。
上述Rz为10点平均粗糙度，可以利用基于JIS0601(1994)的方法来求出。具体地说，如图2所示，上述Rz表示评定长度中的5点峰顶(P1～P5)与5点谷底(V1～V5)的绝对值的平均值。
上述R3z为三位点粗糙度，如图3所示，在评定长度ln(标准n=5)中的每一基准长度lr中，求出第三高的峰顶与第三低的谷底间的高度3zi，该R3z取其平均值(式(1))。
【数1】
R 3 z = 1 n &Sigma; i = 1 n 3 zi     式(1)
具体地说，上述Rtm、Rz和R3z为使用非接触表面形状测定机(Zygo社制造)按下述方法进行测定而得到的值。
即，将各光学层叠体载置在玻璃板的上面，使用10倍透镜，利用2倍变焦对硬涂层表面进行观察。并且可利用上述非接触表面形状测定机的高级纹理应用程序(Advanced Texture Application)由粗糙度/波动图谱(Roughness/Wavingness Map)求出Rtm、Rz、R3z。
更具体地说，使用非接触表面形状测定机(Zygo社制造的New View6300)，利用解析软件Metro Pro8.3.2，作为应用程序使用Adv Text.App。在玻璃板之上载置光学层叠体，使用10倍透镜，利用2倍变焦对准硬涂层表面的干涉条纹，按下测量(Measure)按钮，采用所得到的结果。另外，所得到的结果为以粗糙度填充图(Roughness FilledPlot)表示的值。
优选上述硬涂层含有增滑剂，上述硬涂层的微细凹凸形状通过上述增滑剂形成。
通过含有上述增滑剂，可以对硬涂层的表面赋予滑动性，可以适当地防止粘连。
作为上述增滑剂，可以举出二氧化硅粒子、苯乙烯粒子以及苯乙烯-丙烯酸类粒子等。其中，作为上述增滑剂，为了在硬涂层的表层聚集，出于与树脂的亲和性的原因，优选选自由二氧化硅粒子和苯乙烯-丙烯酸类粒子组成的组中的至少一种。作为上述增滑剂的种类，最优选二氧化硅。
上述增滑剂优选平均粒径为100nm～600nm。上述平均粒径若小于100nm，则可能无法充分防止粘连。若超过600nm，则雾度上升，硬涂层可能会发白。上述平均粒径更优选为150nm～350nm。
上述平均粒径为在甲基异丁基酮5质量%分散液的状态下通过利用激光衍射散射法粒度分布测定装置或SEM进行观察来测定而得到的值。
相对于上述硬涂层用组合物中的粘合剂树脂100质量份，上述增滑剂的含量优选为0.5质量份～3质量份。
若小于0.5质量份，则可能得不到所期望的增滑性。若超过3质量份，则分散性变差，导致聚集或凝胶化，所形成的硬涂层的雾度有增高之虞。
上述增滑剂的含量更优选为1质量份～2.5质量份。
除了上述增滑剂外，上述硬涂层还包含具有(甲基)丙烯酸类聚合物以及多官能单体的硬涂层用组合物的固化物。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物和多官能单体作为粘合剂树脂包含在硬涂层用组合物中。
本发明的光学层叠体中，除了上述增滑剂外，硬涂层还包含含有特定树脂作为粘合剂树脂的硬涂层用组合物的固化物，由此可适当地形成上述特定的微细凹凸形状，不仅可发挥出优异的防粘连性，而且还可防止卷曲(カール)、损害。特别是在使用含有羟值高的粘合剂树脂的硬涂层用组合物时，由于上述粘合剂树脂的高羟值，增滑剂(二氧化硅粒子)被吸引，无法对所形成的硬涂层的表面形状进行控制，无法发挥出防粘连性。通过降低上述粘合剂树脂的羟值，该粘合剂树脂与增滑剂(二氧化硅粒子)的亲和性降低，作为结果，增滑剂(二氧化硅粒子)靠近硬涂层表面附近存在，可形成所期望的微细凹凸形状，其结果，可发挥出防粘连性。
上述卷曲指的是，在利用紫外线照射形成硬涂层时，粘合剂树脂的固化收缩增大，与基材之间产生应力差，光学层叠体整体发生翘曲变形。另外，上述损害指的是下述现象：由于强紫外线的照射，在涂膜的固化反应中产生放热，并且，通过在固化反应后急剧冷却，所形成的硬涂层产生固化收缩，相应地硬涂层与基材在流动方向上呈条纹状波动。
作为上述(甲基)丙烯酸类聚合物，通过选择后述的具有丙烯酰侧链的(甲基)丙烯酸类聚合物，可防止上述卷曲和损害。这是由于，上述(甲基)丙烯酸类聚合物在紫外线照射时发生反应，与多官能单体相比，不易产生放热、固化收缩。
进一步地，本发明的光学层叠体还可以防止标记印迹残留。
在光学层叠体的硬涂层上进一步具备保护膜来进行偏振片加工时，从上述保护膜的上面进行强紫外线照射。这种情况下，在上述保护膜上的一部分进行工序管理上的批号等标记，在有标记的部分与无标记的部分，达到硬涂层的紫外线照射量发生变化。因此，若在上述有标记的部分与没有标记的部分发生未反应单体的残留，则在硬涂层的固化收缩方面产生差异，其结果，出现在硬涂层的表面残留有标记印迹这样的问题。
但是，本发明的光学层叠体由于具有使用上述特定的树脂形成的硬涂层，因而可防止这样的标记印迹残留。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物优选具有丙烯酰侧链。
由于具有上述丙烯酰侧链，可以防止硬涂层形成时的卷曲及损害，可以赋予所期望的铅笔硬度和耐擦伤性。
作为在丙烯酸树脂的主骨架上附带丙烯酰基的方法，有使羧基与环氧基发生反应以在丙烯酸的主链上形成丙烯酰基的侧链的方法。此处，由于使羧基与环氧基发生反应，必然要出现羟基。
若上述(甲基)丙烯酸类聚合物中羟基较多，则与二氧化硅粒子等增滑剂的相容性(相性)良好，增滑剂在树脂中均匀分散。其结果，在光学层叠体的制造工序中，在进行卷取时会出现与背面粘附上这样的问题。本发明人针对这样的问题进行了深入研究，结果发现，通过减少上述(甲基)丙烯酸类聚合物侧链的羟基，可以防止增滑剂在树脂中均匀分散，可以发挥出防止光学层叠体粘附的作用。
作为减少上述(甲基)丙烯酸类聚合物的羟基的方法，有使上述羟基与酸酐反应以生成羧基的方法。
但是，若上述(甲基)丙烯酸类聚合物具有羧基，则会与上述增滑剂结成一体，增滑剂进入到树脂中，不易发挥出增滑性。
因此，在本发明中，优选使用如下(甲基)丙烯酸类聚合物：使上述(甲基)丙烯酸类聚合物的羟基与异氰酸酯基反应，形成氨基甲酸酯键，从而减少了羟基的(甲基)丙烯酸类聚合物。由此，通过少量增滑剂的添加可适当发挥出防粘连性，并且同时还不会降低光学特性。
含有异氰酸酯基的反应成分优选为含有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体，其中更优选为含有异氰酸酯基的甲基丙烯酸酯单体。
特别地，为使上述作用可靠，上述(甲基)丙烯酸类聚合物优选固体成分羟值为150以下。上述固体成分羟值若超过150，则由于聚合物的作用，增滑剂发生结合，无法充分控制硬涂层的表面形状，可能发挥不出充分的防粘连性。
上述固体成分羟值更优选为100以下、进一步优选为90以下。
另外，上述固体成分羟值为通过由所配合的单体计算出的羟值与重均分子量求得的值。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物优选重均分子量为1万～3万。
上述重均分子量若小于1万，则铅笔硬度可能会降低。若超过3万，则有如下可能性：涂膜密合性会降低，或者硬涂层用组合物的粘度上升、涂布面会变差，处理性会变差。上述重均分子量的上限更优选为2万。
另外，上述重均分子量是使用渗透色谱法(GPC)法通过聚苯乙烯换算而得到的值。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物优选丙烯酸双键当量为200～300。上述丙烯酸双键当量若小于200，则难以合成，并且Tg可能会降低。若超过300，则双键较少，固化得到的硬涂层的铅笔硬度及耐擦伤性可能会降低。
上述丙烯酸双键当量的上限更优选为250。
上述丙烯酸双键当量为通过由所配合的单体计算出的双键量与重均分子量求得的值。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为40℃～80℃。玻璃化转变温度若小于40℃，则铅笔硬度、耐擦伤性可能会不充分。若超过80℃，则硬涂层用组合物的粘度可能会上升，上述组合物可能发生凝胶化。上述玻璃化转变温度更优选为50℃～70℃。
上述玻璃化转变温度为通过由构成聚合物的单体的Tg计算的方法而得到的值。
上述(甲基)丙烯酸类聚合物的酸值优选为1mgKOH/g以下。上述酸值若超过1mgKOH/g，则有可能产生标记印迹残留，有可能得不到具有所期望的铅笔硬度和耐擦伤性的硬涂层。
上述酸值更优选为0.8mgKOH/g以下。
在硬涂层用组合物的粘合剂树脂中，上述(甲基)丙烯酸类聚合物以固体成分计优选含有10质量%～30质量%。若小于10质量%，则可能无法防止标记印迹残留。若超过30质量%，则硬涂层的铅笔硬度和耐擦伤性可能会降低。上述(甲基)丙烯酸类聚合物的含量以固体成分计更优选为10质量%～20质量%。
上述硬涂层组合物优选进一步含有多官能单体作为粘合剂树脂。
通过与上述(甲基)丙烯酸类聚合物一同含有多官能单体，能够形成铅笔硬度、耐擦伤性和光学特性优异的光学层叠体。并且能够防止标记印迹残留。
作为上述多官能单体，可以举出例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(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、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、以及异氰脲酸EO改性三(甲基)丙烯酸酯等。其中，从铅笔硬度与防止卷曲和损害的平衡最佳的方面考虑，优选季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。
上述硬涂层组合物中的上述(甲基)丙烯酸类聚合物与多官能单体的固体成分质量比优选为1/9～3/7。上述质量比若小于1/9，则可能无法充分防止卷曲或损伤、以及标记印迹残留。若超过3/7，则耐擦伤性或硬涂层相对于基材的密合性可能会不充分。上述质量比更优选为1/9～2/8。
上述硬涂层用组合物优选进一步含有光聚合引发剂。
作为上述光聚合引发剂，只要为公知物即可，没有特别限定，可以举出例如：苯乙酮类(例如，商品名Irgacure184，汽巴精化社制造的1-羟基-环己基-苯基-酮；商品名Irgacure907，汽巴精化社制造的2-甲基-1〔4-(甲硫基)苯基〕-2-吗啉基-1-丙酮)、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚、芳香族重氮盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、茂金属化合物、苯偶姻磺酸酯等。其中优选苯乙酮类。
相对于上述硬涂层用组合物中的粘合剂树脂100质量份，上述光聚合引发剂的含量优选为1质量份～7质量份。若小于1质量份，则光聚合引发剂的量不足，有可能固化不足。若超过7质量份，则光聚合引发剂过剩，残存的光聚合引发剂可能造成标记印迹无法得到改善。
相对于上述粘合剂树脂100质量份，上述光聚合引发剂的含量更优选为2质量份～5质量份。
上述硬涂层用组合物优选进一步含有流平剂。
通过含有流平剂，可以使硬涂层的平面性良好。
作为上述流平剂，可以举出例如氟系流平剂、硅酮系流平剂、丙烯酸系流平剂等公知的流平剂。其中，从添加量少、涂膜表面的平面性及涂液的贮存期良好的方面考虑，优选氟系流平剂。
相对于上述硬涂层用组合物中的粘合剂树脂100质量份，上述流平剂的含量优选为0.1质量份～1质量份。若小于0.1质量份，则涂膜的平面性变差、雾度增高，会产生不均，贮存期可能会变差。若超过1质量份，则所期望的硬涂层用组合物的分散性及增滑性可能无法得到。
相对于上述粘合剂树脂100质量份，上述流平剂的含量更优选为0.1质量份～0.5质量份。
上述硬涂层除含有上述的(甲基)丙烯酸类聚合物、多官能单体、增滑剂、光聚合引发剂和流平剂以外，还可根据需要含有其它成分。作为上述其它成分，可以举出上述以外的树脂、热聚合引发剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、交联剂、固化剂、聚合促进剂、粘度调整剂、抗静电剂、抗氧化剂、防污剂、滑动剂、折射率调整剂、分散剂等。它们可以使用公知的物质。
上述硬涂层可以使用通过将上述(甲基)丙烯酸类聚合物、多官能单体、增滑剂、以及光聚合引发剂、流平剂和其它任意成分混合分散在溶剂中而得到的硬涂层用组合物来形成。
上述混合分散可以使用涂料摇摆器、珠磨机、捏合机等公知的装置来进行。
作为上述溶剂，可以举出醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯甲醇、PGME、乙二醇)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、庚酮、二异丁基酮、二乙基酮)、脂肪族烃(例如己烷、环己烷)、卤代烃(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烃(例如苯、甲苯、二甲苯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、正甲基吡咯烷酮)、醚(例如二乙醚、二氧六环、四氢呋喃)、醚醇(例如1-甲氧基-2-丙醇)等。
另外，作为上述溶剂，从易于形成具有期望凹凸形状的硬涂层的方面考虑，优选合用甲基乙基酮、丙酮和乙酸甲酯等挥发性高的溶剂。
上述硬涂层用组合物优选总固体成分为30%～45%。若低于30%，则残留溶剂容易发生残存。若超过45%，则硬涂层用组合物的粘度增高，涂布性可能会降低。
上述总固体成分更优选为35%～45%。
对于上述硬涂层，可以将上述硬涂层用组合物涂布在基材上形成涂膜，根据需要进行干燥后，对上述涂膜进行固化，由此来形成该硬涂层。
作为上述进行涂布来形成涂膜的方法，可以举出例如旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、辊涂法、弯月面涂布法、苯胺印刷法、丝网印刷法、液滴涂布法等各种公知的方法。
作为上述干燥方法没有特别限定，通常可在30℃～120℃下进行3秒～120秒干燥。
作为使上述涂膜固化的方法，只要根据上述组合物的内容等来适当选择公知的方法即可。例如，若上述组合物为紫外线固化型，则可以通过对涂膜照射紫外线来进行固化。
进行上述紫外线的照射的情况下，紫外线照射量优选为100mJ/cm2以上、更优选为150mJ/cm2以上、进一步优选为200mJ/cm2以上。
上述硬涂层优选层厚度为3μm～15μm。
若小于3μm，则铅笔硬度、耐擦伤性可能会变差。若超过15μm，则残留溶剂容易发生残留，涂膜密合性可能会变差。上述硬涂层的层厚度更优选下限为4μm、更优选上限为10μm。
上述层厚度为如下得到的值：通过利用电子显微镜(SEM、TEM、STEM)观察硬涂层的截面，由此进行测定而得到的值。
在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(负荷4.9N)中，本发明的光学层叠体的硬度优选为2H以上、更优选为3H以上。
对于本发明的光学层叠体来说，在使用＃0000号钢丝绒以摩擦负荷1kg/cm2对表面进行10次往复摩擦后，对上表面进行观察，在这种情况下，优选未观察到上表面涂膜的剥离。
本发明光学层叠体的全光线透过率优选为90%以上。若小于90%，则在安装于显示屏表面的情况下，色彩再现性及可见性可能会受损，此外可能得不到所期望的对比度。上述全光线透过率更优选为91%以上。
上述全光线透过率可以使用雾度计(村上色彩技术研究所社制造，产品编号：HM-150)利用以JIS K-7361为基准的方法进行测定。
另外，本发明光学层叠体的雾度优选为1%以下。若超过1%，则得不到所期望的光学特性，在将本发明的光学层叠体设置在图像显示表面时的可见性会降低。该雾度优选为0.6%以下、进一步优选为0.4%以下。
上述雾度可以使用雾度计(村上色彩技术研究所社制造，产品编号：HM-150)利用以JIS K-7136为基准的方法进行测定。
本发明的光学层叠体可以通过使用硬涂层用组合物在三乙酰基纤维素(セルロール)基材上形成硬涂层来进行制造。
作为构成上述硬涂层用组合物的材料及形成硬涂层的方法，可以举出与上述硬涂层的形成中所说明的材料及方法相同的材料及方法。
如上所述，本发明的光学层叠体具有硬涂层，该硬涂层是使用含有特定的(甲基)丙烯酸类聚合物、多官能单体和增滑剂的硬涂层用组合物而形成的。因此，本发明的光学层叠体防止了卷曲或损伤以及光学层叠体彼此粘附，其铅笔硬度高、耐擦伤性和光学特性优异。并且，在硬涂层上配置保护膜，从保护膜上进行紫外线照射，可防止这种情况下的标记印迹的残留。进一步，基材与硬涂层的密合性也优异。
另外，下述的偏振片也是本发明之一：该偏振片为具备偏振元件的偏振片，其特征在于，在上述偏振元件的表面具备贴合三乙酰基纤维素(セルロール)基材等而成的本发明的光学层叠体。
作为上述偏振元件没有特别限定，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、聚乙烯醇缩醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。在上述偏振元件与本发明光学层叠体的层积处理中，优选对三乙酰基纤维素(セルロール)基材进行皂化处理。通过皂化处理，粘接性变好，还可得到抗静电效果。
上述偏振片可以在上述光学层叠体的硬涂层上面进一步具备保护膜。
上述保护膜只要为光学层叠体领域中通常公知的保护膜即可，没有特别限定。
本发明的偏振片中，即使上述保护膜在表面上具有批号等标记的情况下，在从该保护膜上照射紫外线进行偏振片加工时，也不会产生标记印迹残留。
本发明还涉及在最外表面具备上述光学层叠体或上述偏振片的图像显示装置。上述图像显示装置可以为LCD、PDP、FED、ELD(有机EL、无机EL)、CRT、触摸屏、电子纸、平板电脑等图像显示装置。
作为上述代表例的LCD具备透过性显示体以及从背面对上述透过性显示体进行照射的光源装置。本发明的图像显示装置为LCD的情况下，在该透过性显示体的表面形成有本发明的光学层叠体或本发明的偏振片。
本发明为具有上述光学层叠体的液晶显示装置的情况下，光源装置的光源由光学层叠体的下侧(基材侧)进行照射。另外，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有接合剂层。
作为上述图像显示装置的PDP具备表面玻璃基板和背面玻璃基板，该背面玻璃基板是与该表面玻璃基板对置，并在之间封入放电气体而配置的。本发明的图像显示装置为PDP的情况下，在上表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)上具备上述光学层叠体。
上述图像显示装置可以为ELD装置或CRT等图像显示装置，ELD装置是在玻璃基板上蒸镀施加电压时会发光的硫化锌、二胺类物质等发光体并控制施加至基板的电压来进行显示的装置；CRT是将电信号转换为光，产生人眼可见的图像的装置。这种情况下，在上述各显示装置的最外表面或其前面板的表面上具备上述光学层叠体。
在任意情况下，本发明的光学层叠体均可用于电视机、计算机等的显示屏显示。特别是可以适宜地用于CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED、触摸屏、电子纸、平板电脑等高精细图像用显示屏的表面。
【发明的效果】
本发明的光学层叠体由于具有上述构成，因而防粘连性优异、可防止彼此粘附。并且，通过制成含有特定树脂固化物的硬涂层，防止了卷曲或损伤的发生，铅笔硬度高、耐擦伤性和光学特性优异，并且，在偏振片加工的工序中，在从具有标记的保护膜上照射紫外线的情况下，还可防止标记印迹的残留。
因此，本发明的光学层叠体可以适合地用于阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)、触摸屏、电子纸、平板电脑等特别高精细化的显示屏中。
【附图说明】
图1为最大高度(PV)的说明图。
图2为10点平均粗糙度Rz的测定方法的说明图。
图3为三位点粗糙度R3z的测定方法的说明图。
图4为示出光学层叠体的卷曲的评价方法的截面示意图。
【具体实施方式】
以下，举出实施例和比较例更详细地说明本发明，但本发明不仅限定于这些实施例和比较例。
另外，只要没有特别声明，文中的“份”或“%”为质量基准。
(实施例1)
将Irgacure184(Ciba Specialty Chemicals社制造)4质量份溶解在甲基异丁基酮中，以使最终固体成分为35质量%。在所得到的溶液中混合PETA80质量份(固体成分)与丙烯酸类聚合物(Tg=50℃、Mw=1万9千、酸值=0.8、丙烯酸双键量=230、固体成分羟值=146)20质量份(固体成分)，以使最终固体成分为35质量%，并进行搅拌。
向所得到的溶液中添加以固体成分比计为0.2质量份的流平剂(产品名DEFENSA(ディフェンザ)MCF-350-5、DIC社制造)并进行搅拌，最后添加以固体成分比计为1质量份的增滑剂(产品名SIRMIBK15WT%-E65、二氧化硅粒子分散液、CIK Nano Tek社制造)并进行搅拌，得到硬涂层用组合物。
将所得到的硬涂层用组合物通过狭缝反转模涂(スリットリバース·ダイコート)以涂布量10g/m2涂布至三乙酰基纤维素(セルロール)(TAC)基材(商品名KC8UX2M、厚度80μm、KONICA MINOLTA OPTO社制造)上，形成涂膜。所得到的涂膜在70℃下干燥1分钟后，以紫外线照射量150mJ/cm2进行紫外线照射，使涂膜固化，形成硬涂层，得到实施例1的光学层叠体。
(实施例2～8、比较例1～7和参考例1)
在硬涂层用组合物的组成中，所用的(甲基)丙烯酸类聚合物种类、所用的溶剂、所用溶剂的比例(质量比)以及增滑剂如表1所示，除此以外，与实施例1同样地在TAC基材上形成硬涂层，得到光学层叠体。另外，作为表1的苯乙烯-丙烯酸类粒子，使用AICA工业社制造的AICAAITRON Z732。
对于所得到的光学层叠体，在下述项目中进行评价。评价结果列于表2。
<防粘连性>
准备2片大尺寸、例如为A4大、进一步为比A4更大尺寸的各光学层叠体，使硬涂层彼此相接触，用两手手掌强烈摩擦。对各硬涂层彼此摩擦滑动的容易性进行评价，将滑动良好的记为◎，将易于滑动的记为○，将稍可滑动的记为△，将不滑动的记为×。
<标记印迹>
在所得到的光学层叠体上贴合预先施有标记(油性标记等)的聚乙烯制保护膜，不进行N2置换而从保护膜层进行紫外线(光量4800mJ/cm2)照射。照射后，剥下保护膜，在荧光灯下目视观察硬涂层表面，将可确认到标记印迹的情况记为×，将无法确认到的情况记为○。
<卷曲>
将所得到的光学层叠体切成10cm×10cm，使涂布面向上，如图4所示，测定卷曲的宽度(W)。宽度为90mm以上记为○、小于90mm记为×。
<损害>
在荧光灯下通过目视确认在基材的前进方向上损伤(热皱缩(熱ジワ))的发生程度，该损伤是由于硬涂层形成时的紫外线照射所致的固化反应而产生的。有明显膨胀那样的褶皱时记为×、大致无褶皱时记为○。
<铅笔硬度>
在温度25℃、相对湿度60%的条件下对各光学层叠体进行2小时调湿后，使用JIS-S-6006所规定的试验用铅笔(硬度HB～3H)，按照JIS K5600-5-4(1999)所规定的铅笔硬度评价方法，以4.9N的负荷测定形成有硬涂层的表面的铅笔硬度。
<耐擦伤性(耐钢丝绒(SW)性)＞
使用#0000号钢丝绒，在特定摩擦负荷(1kg/cm2)下对各光学层叠体的硬涂层的表面进行10次往复摩擦，目视观察其后涂膜有无剥落，按下述基准进行评价。
○：无伤痕(涂膜完全无剥落)
×：有伤痕(涂膜有剥落)
<雾度>
使用雾度计(村上色彩技术研究所社制造，产品编号：HM-150)，利用基于JISK-7136(雾度)的方法对各光学层叠体的全光线透过率和雾度进行测定。
<涂膜的发白性(白さ)>
在暗室中使用3波长管，由各光学层叠体的硬涂层面进行目视观察，通过透过·反射对硬涂层的发白性进行判断。进一步地，在各光学层叠体的背面(TAC基材侧面)粘贴黑胶带，同样地在暗室中使用3波长管对硬涂层的发白性进行目视观察，以下述基准进行评价。
○：各结果均未发白，为透明的。
△：至少一方稍有发白，但没问题。
×：至少一方发白。
<Rtm、Rz和R3z>
对于各光学层叠体，使用非接触表面形状测定机(Zygo社制造)，在下述条件下对Rtm、Rz和R3z进行测定。结果列于表3。另外，表3中的单位为nm。
(测定条件)
将各光学层叠体载置在玻璃板的上面，使用10倍透镜，利用2倍变焦进行观察。另外，利用非接触表面形状测定机的高级纹理应用程序(Advanced TextureApplication)，按下测量(Measure)按钮，从而由显示出的粗糙度/波动图谱(Roughness/Wavingness Map)来求出Rtm、Rz、R3z。
【表1】
Figure BDA00002838577900151
【表2】
Figure BDA00002838577900161
【表3】
Figure BDA00002838577900162
根据表2，本发明光学层叠体的粘连性优异。进一步地，铅笔硬度、耐擦伤性以及光学特性优异，无标记印迹的残留，不发生卷曲或损伤。另一方面，比较例的光学层叠体并非为所有项目均良好的层叠体。另外，在参考例1的光学层叠体中，由于多官能单体的混合量相对于(甲基)丙烯酸类聚合物过少，因而卷曲和损害的评价差。需要说明的是，尽管表2中未示出，但在实施例1～4中，作为溶剂使用了MIBK；而在实施例5～7中，作为溶剂使用了MIBK与乙酸甲酯或MEK，因而其在硬涂层表面的干涉条纹防止性也优异。
【工业实用性】
本发明的光学层叠体可适当地用于阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)、触摸屏、电子纸、平板电脑等特别高精细化的显示屏。
【符号的说明】
1光学层叠体

Claims (9)

1.一种光学层叠体，其是具有三乙酰纤维素基材和硬涂层的光学层叠体，该光学层叠体的特征在于：
所述硬涂层在表面具有微细凹凸形状；
将上述微细凹凸形状的平均PV粗糙度设为Rtm、三位点粗糙度设为R3z、10点平均粗糙度设为Rz的情况下，
Rtm为2.2nm～11.5nm、R3z为2.5nm～13.5nm、Rz为2.6nm～13.5nm，且满足Rtm<R3z≦Rz。
2.如权利要求1所述的光学层叠体，其中，硬涂层含有增滑剂，所述硬涂层的微细凹凸形状通过所述增滑剂形成。
3.如权利要求2所述的光学层叠体，其中，增滑剂选自由二氧化硅粒子和苯乙烯-丙烯酸类粒子组成的组中的至少一种。
4.如权利要求1、2或3所述的光学层叠体，其中，
所述硬涂层含有硬涂层用组合物的固化物，该硬涂层用组合物含有(甲基)丙烯酸类聚合物、多官能单体和增滑剂；
所述(甲基)丙烯酸类聚合物具有丙烯酰侧链，且所述(甲基)丙烯酸类聚合物的固体成分羟值为150以下。
5.如权利要求1、2、3或4所述的光学层叠体，其中，(甲基)丙烯酸类聚合物的重均分子量为1万～3万、丙烯酸双键当量为300以下。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的光学层叠体，其中，多官能单体为季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的光学层叠体，其中，硬涂层用组合物中的(甲基)丙烯酸类聚合物与多官能单体的固体成分质量比为1/9～3/7。
8.一种偏振片，其为具备偏振元件的偏振片，该偏振片的特征在于，
在所述偏振元件的表面具备权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的光学层叠体。
9.一种图像显示装置，其特征在于，在最外表面具备权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的光学层叠体或者具备权利要求8所述的偏振片。
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