CN107111012B - 光学层叠体、偏光板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明可提供即使在应用于高精细影像显示面板的情况下，也可在维持防眩性及对比度的同时也抑制闪烁的光学层叠体。一种光学层叠体，其为在透光性基体上层叠至少1层以上光学功能层而成的光学层叠体，其具有以下特征：在光学功能层的至少一侧的面上形成有凹凸形状，具有凹凸形状的光学功能层至少含有树脂成分、两种无机微粒子以及树脂粒子，该光学层叠体具有满足以下条件式(1)至(4)的内部雾度X及总雾度Y：Y>X···(1)Y≦X+17···(2)Y≦57···(3)19≦X≦40···(4)。使用宽度为0.5mm的光梳的透射像清晰度为10至50％，在以光干涉方式测定光学功能层最表面的表面凹凸形状的情况下，凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积为测定面积的3.5％以下。

Description

光学层叠体、偏光板及显示装置
技术领域
本发明涉及适用于防眩性膜的光学层叠体、以及使用该光学层叠体的偏光板及显示装置。
背景技术
防眩性膜通过其表面的凹凸结构以使外部光散射，从而发挥防眩性。防眩性膜表面的凹凸结构是通过使粒子在最表面的树脂层内凝聚而形成的。
防眩性膜除了防眩性以外，还要求耐闪烁性、高对比度等功能。以往，通过调整粒子(填充剂)的形状、粒径、折射率、涂料物性(粘度)、涂布过程等，来实现表面的凹凸结构(外部散射)与内部散射的最佳化，进而实现防眩性、耐闪烁性、高对比度的改善。然而，防眩性、耐闪烁性及高对比度之间存在权衡关系。
通过使用大粒径的填充剂、增加填充剂的添加量、增强填充剂的凝聚，从而提高防眩性。在这种情况下，虽然通过增加凹凸数、且使凹凸尺寸变大，使得防眩性得以提高，但是会因为透镜效应的增加，而导致耐闪烁性变差。
虽然通过使用与树脂的折射率差大的填充剂或增加填充剂添加量来增加内部散射，从而提高耐闪烁性，但是会因为扩散光的增加，从而导致对比度降低。另外，虽然通过使表面凹凸微细化，即，使凹凸平均长度Sm变小，也可以提高耐闪烁性，但却成为白调显眼的低品质防眩性。
通过使内部散射降低，虽然可以提高对比度，但耐闪烁性会变差。另外，虽然通过设置低反射层也可提高对比度，但会变成多层结构从而在成本上变得不利。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-20103号公报
发明内容
发明所要解决的课题
由于近年的液晶面板的高精细化，在如以往一样地以既有的防眩性膜维持防眩性和对比度的情况下，会产生闪烁。但另一方面，为了提高耐闪烁性，势必需要牺牲防眩性或对比度。
因此，本发明的目的在于提供在应用于影像显示面板、特别是200ppi以上的高精细影像显示面板的情况下，可以在维持防眩性及对比度的同时也抑制闪烁的光学层叠体、以及使用其的偏光板及影像显示装置。
问题的解决方案
本发明涉及在透光性基体上层叠至少1层以上光学功能层而成的光学层叠体。在该光学层叠体的光学功能层的至少一侧的面上形成有凹凸形状，具有凹凸形状的光学功能层至少含有树脂成分、两种无机微粒子以及树脂粒子，光学层叠体具有满足以下条件式(1)至(4)的内部雾度X及总雾度Y：
Y>X···(1)
Y≦X+17···(2)
Y≦57···(3)
19≦X≦40···(4)
使用宽度为0.5mm的光梳的透射像清晰度为10至50％，在以光干涉方式测定该光学功能层的最表面的表面凹凸形状的情况下，凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积为测定面积的3.5％以下。
本发明的效果
根据本发明，可提供即使在应用于200ppi以上的高精细影像显示面板的情况下，也可在维持防眩性及对比度的同时也抑制闪烁的光学层叠体、以及使用其的偏光板及影像显示装置。
附图说明
[图1]图1为将表1所记载的树脂粒子(有机填充剂)的添加量与所得到的光学层叠体的内部雾度的关系进行描点而得的图表。
[图2]图2为将表2所示的实施例1至12及比较例1至17中树脂粒子的添加量与胶体二氧化硅的添加量进行描点而得的图表。
[图3]图3为示出根据实施例2的光学层叠体的光学功能层表面的凹凸形状的图。
[图4]图4为示出根据比较例6的光学层叠体的光学功能层表面的凹凸形状的图。
[图5]图5为示出根据实施例2及比较例6的光学功能层表面的凹凸高度的面积比例分布的图表。
[图6]图6为图5所示的虚线框内的放大图。
[图7]图7为根据实施例2的光学层叠体的光学功能层的剖面STEM照片。
[图8]图8为根据比较例6的光学层叠体的光学功能层的剖面STEM照片。
[图9]图9为示出根据实施方案的光学层叠体的示意性结构的剖面图。
[图10]图10为示出根据实施方案的偏光板的示意性结构的剖面图。
[图11]图11为示出根据实施方案的显示装置的示意性结构的剖面图。
具体实施方式
图9为示出根据实施方案的光学层叠体的示意性结构的剖面图。根据实施方案的光学层叠体100具有透光性基体1、以及层叠在透光性基体1上的至少1层的光学功能层2。在光学功能层2的表面形成有微细的凹凸。通过该凹凸使外部光散射，可使光学功能层2发挥防眩性。
作为透光性基体，可适当地使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酰基纤维素(TAC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、环烯烃共聚物(COC)、含降冰片烯树脂、聚醚砜、玻璃纸、芳香族聚酰胺等各种树脂膜。
透光性基体的总光线透过率(JIS K7105)优选为80％以上，更优选为90％以上。另外，若考虑到光学层叠体的生产性和处理性，则透光性基体的厚度优选为1至700μm，更优选为25至250μm。
为了提高与光学功能层的密合性，优选对透光性基体进行表面改性处理。作为表面改性处理，可例示出碱处理、电晕处理、等离子体处理、溅射处理、表面活性剂或硅烷偶联剂等的涂布、Si沉积等。
光学功能层含有基材树脂、树脂粒子(有机填充剂)以及两种无机微粒子。光学功能层通过将混合有基材树脂、树脂粒子以及两种无机微粒子的树脂组合物涂布在透光性基体并使涂膜固化而形成，该基材树脂通过电离放射线或紫外线的照射而进行固化。
以下，对于在光学功能层的形成中使用的树脂组合物的构成成分进行说明。
作为基材树脂，可以使用通过电离放射线或紫外线的照射而进行固化的树脂。
作为通过电离放射线的照射而进行固化的树脂材料，可单独或混合使用具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等自由基聚合性官能团、或环氧基、乙烯基醚基、氧杂环丁烷基等阳离子聚合性官能团的单体、低聚物、预聚物。作为单体，可例示出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲氧基聚亚乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。作为低聚物、预聚物，可例示出聚酯丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、醇酸丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯等丙烯酸酯化合物；不饱和聚酯、四亚甲基二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚或各种脂环式环氧等的环氧系化合物；3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯、二[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲醚等的氧杂环丁烷化合物。
对于上述树脂材料，可以以光聚合引发剂的添加为条件，通过紫外线的照射来进行固化。作为光聚合引发剂，可单独或混合使用苯乙酮系、二苯甲酮系、噻吨酮系、安息香、安息香甲醚等自由基聚合引发剂；芳香族重氮盐、芳香族锍盐、芳香族碘鎓盐、茂金属化合物等阳离子聚合引发剂。
对于添加到光学功能层的树脂粒子(有机填充剂)，其在基材树脂中凝聚，而在光学功能层的表面形成微细的凹凸结构。作为树脂粒子，可使用由丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚偏二氟乙烯、聚二氟乙烯系树脂等透光性树脂材料构成的物质。树脂粒子材料的折射率优选为1.40至1.75。
另外，树脂粒子的折射率nf及基材树脂的折射率nz优选满足以下条件(α)，更优选满足以下条件(β)。
|nz-nf|≧0.025...(α)
|nz-nf|≧0.035...(β)
在作为基材的树脂材料的折射率nz和树脂粒子的折射率nf不满足条件(α)的情况下，为了得到所需的内部雾度，必须增加树脂粒子的添加量，影像清晰度会变差。
树脂粒子的平均粒径优选为0.3至10.0μm，更优选为1.0至7.0μm。在树脂粒子的平均粒径小于0.3μm的情况下，防眩性降低。另一方面，若树脂粒子的平均粒径超过10.0μm，则无法控制光学功能层表面的凹凸高度的面积比，耐闪烁性变差。
在光学功能层的基材树脂中添加第1无机微粒子和第2无机微粒子作为两种无机微粒子。
作为第1无机微粒子，可单独或混合使用胶体二氧化硅、氧化铝、氧化锌。通过添加第1无机微粒子，可抑制树脂粒子的过度凝聚，使在光学功能层表面形成的凹凸结构变得均一，即，可抑制局部凹凸变大。通过添加第1无机微粒子，可维持防眩性及高对比度，并且同时提高耐闪烁性。
第1无机微粒子优选为平均粒径为10至100nm的无机纳米粒子。在使用胶体二氧化硅作为第1无机微粒子的情况下，平均粒径更优选为20nm左右，在使用氧化铝或氧化锌作为第1无机微粒子的情况下，平均粒径更优选为40nm左右。相对于光学功能层形成用树脂组合物的总重量，第1无机微粒子的添加量优选为0.05至10％，更优选为0.1至5％。若第1无机微粒子的添加量在该范围之外，则无法控制光学功能层表面的凹凸高度的面积比，耐闪烁性变差。
第2无机微粒子优选为平均粒径为10至200nm的无机纳米粒子。第2无机微粒子的添加量优选为0.1至5.0％。可以使用膨润性粘土作为第2无机微粒子。膨润性粘土只要是具有阳离子交换能力、因溶剂注入该膨润性粘土的层间而发生膨润的粘土即可，可为天然物也可为合成物(包括取代物、衍生物)。另外，也可为天然物和合成物的混合物。作为膨润性粘土，可列举出(例如)云母、合成云母、蛭石、蒙脱石、铁蒙脱石、贝保石、滑石粉、锂蒙脱石、富镁蒙脱石、绿脱石、麦烃硅钠石、伊利石(アイラライト)、水硅钠石、层状钛酸、蒙皂石、合成蒙皂石等。对于这些膨润性粘土，可使用1种，也可混合多种使用。
作为第2无机微粒子，更优选为层状有机粘土。在本发明中，层状有机粘土指的是将有机鎓离子导入膨润型粘土的层间而得的物质。对于有机鎓离子，只要是可利用膨润型粘土的阳离子交换性而有机化的物质即可，并没有特别的限制。作为第2无机微粒子，可使用(例如)合成蒙皂石(层状有机粘土矿物)。合成蒙皂石发挥了作为使光学功能层形成用树脂组合物的粘性增加的增粘剂的作用。作为增粘剂的合成蒙皂石的添加抑制了树脂粒子和第1无机微粒子的沉降，从而有助于光学功能层表面的凹凸结构形成。
此外，在并用第1无机微粒子和第2无机微粒子的情况下，第1无机微粒子和第2无机微粒子在光学功能层中形成凝聚体。该凝聚体抑制了树脂粒子的凝聚，使光学功能层表面的凹凸形状的凹凸高度均衡化，由此可使光学功能层表面上的光的散射变得均匀，从而提高耐闪烁性。
另外，也可在光学功能层形成用的树脂组合物中添加流平剂。流平剂具有以下的功能，即，在干燥过程的涂膜表面上进行配向，使涂膜的表面张力变得均匀，从而降低涂膜的表面缺陷。
更加地，也可在光学功能层形成用的树脂组合物中添加适宜的有机溶剂。作为有机溶剂，可例示出醇系、酯系、酮系、醚系、芳香族烃等。
光学功能层的膜厚优选为1.0至12.0μm，更优选为3.0至10.0μm。在光学功能层的膜厚小于1μm的情况下，会因为氧的阻碍而发生固化不良，导致光学功能层的抗划伤性容易降低。另一方面，若光学功能层的膜厚超过12.0μm，则基材树脂层的固化收缩所导致的卷曲变大，因而不优选。
此外，光学功能层的膜厚优选为树脂粒子的平均粒径的110至300％，更优选为120至250％。在光学功能层的膜厚小于树脂粒子的平均粒径的110％的情况下，会成为白调显眼的低品质防眩性。另一方面，若光学功能层的膜厚超过树脂粒子的平均粒径的300％，则防眩性不足，因而不优选。
另外，对于本实施方案的光学层叠体，其内部雾度X和总雾度Y同时满足以下条件(1)至(4)。
Y>X···(1)
Y≦X+17···(2)
Y≦57···(3)
19≦X≦40···(4)
在内部雾度X不满足条件式(4)而小于19％的情况下，耐闪烁性不足。另一方面，在内部雾度X不满足条件式(4)而超过40％的情况下，对比度变差。
内部雾度X更优选满足以下条件式(4)’。在内部雾度X满足条件式(4)’的情况下，可以进一步提高耐闪烁性和对比度两者。
25≦X≦35···(4)’
另外，在总雾度Y不满足条件式(3)而超过57％的情况下，光学功能层表面的凹凸较大，耐闪烁性不足。
对于根据本实施方案的光学层叠体的透射像清晰度，使用宽度为0.5mm的光梳所测定的测定值优选为10至50％，更优选为15至45％。在透射像清晰度小于10％的情况下，耐闪烁性变差。另一方面，若透射像清晰度超过50％，防眩性变差。
在以光干涉方式测定根据本实施方案的光学功能层表面的凹凸形状的情况下，凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积为3.5％以下。若光学功能层表面的凹凸结构当中凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积超过3.5％，则局部凹凸大的部分会大量分布，因此在使用光学层叠体作为200ppi以上的影像显示装置的防眩性膜的情况下，耐闪烁性变差。
以往，为了抑制过剩的填充剂凝聚，而采用调整涂料粘度的方法、提高涂布时的涂料固体成分浓度的方法、使用挥发速度快的溶剂来抑制干燥时的对流的方法，但在采用上述方法的情况下，具有容易发生涂布不均匀等面状故障这样的问题。相对于此，如上述实施方案所说明的那样，若采用添加两种无机微粒子的方法，则不会对涂料物性或干燥速度造成影响，故可在维持涂布性能的同时提高耐闪烁性。
图10为示出根据实施方案的偏光板的示意性结构的剖面图。偏光板110具有光学层叠体100和偏光膜11。光学层叠体100如图9所示，在透光性基体1的未设有光学功能层2的一侧的面上，设置有偏光膜(偏光基体)11。偏光膜11为依次将透明基材3、偏光层4及透明基材5进行层叠而成的膜。透明基材3及5、偏光板4的材质并没有特别的限制，可适当地使用通常偏光膜所使用的材质。
图11为示出根据实施方案的显示装置的示意性结构的剖面图。显示装置120为依次将光学层叠体100、偏光膜11、液晶盒13、偏光膜(偏光基体)12及背光单元14进行层叠而得的装置。偏光膜12为依次将透明基材6、偏光层7及透明基材8进行层叠而得的膜。透明基材6及8、偏光层7的材质并没有特别的限制，可适当地使用通常偏光膜所使用的材质。液晶盒13具备在具有透明电极的一对透明基材之间封入液晶分子而成的液晶面板、以及彩色滤光片，其为根据施加到透明电极间的电压而使液晶分子的配向变化，从而控制各像素的光的透射率而成像的装置。背光单元14具备光源和光扩散板(图中均未显示)，其为使从光源射出的光均匀地扩散，再从射出面射出的照明装置。
需要说明的是，图11所示的显示装置120也可进一步地具备扩散膜、棱镜片、增亮膜、用以补偿液晶盒和偏光板的相位差的相位差膜、以及触控感应器。
除了抑制闪烁的光学功能层以外，根据本实施方案的光学层叠体也可以进一步地具有低折射率层等的折射率调整层、抗静电层、防污层中的至少1层。
低折射率层设置在抑制闪烁的光学功能层之上，其为通过降低表面的折射率从而降低反射率的功能层。对于低折射率层，可通过涂布包含聚酯丙烯酸酯系单体、环氧丙烯酸酯系单体、氨基甲酸酯丙烯酸酯系单体、多元醇丙烯酸酯系单体等电离放射线固化性材料和聚合引发剂的涂液，并通过聚合使涂膜固化而形成。可使由LiF、MgF、3NaF·AlF或AlF(折射率均为1.4)、或Na3AlF6(冰晶石，折射率1.33)等低折射材料构成的低折射率微粒子，作为低折射粒子分散在低折射率层中。另外，可适当使用粒子内部具有空隙的粒子作为低折射率微粒子。粒子内部具有空隙的粒子的情况下，可将空隙的部分作为空气的折射率(≒1)，故可形成具有非常低折射率的低折射率粒子。具体而言，可通过使用内部具有空隙的低折射率二氧化硅粒子来降低折射率。
抗静电层可通过涂布包含聚酯丙烯酸酯系单体、环氧丙烯酸酯系单体、氨基甲酸酯丙烯酸酯系单体、多元醇丙烯酸酯系单体等的电离放射线固化性材料、聚合引发剂、抗静电剂的涂液并通过聚合使其固化而形成。作为抗静电剂，可使用(例如)掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂锡的氧化铟(ITO)等金属氧化物系微粒子、高分子型导电性组合物或季铵盐等。抗静电层可设置在光学层叠体的最表面，也可设置在抑制闪烁的光学功能层和透光性基体之间。
防污层设置在光学层叠体的最表面，其通过赋予光学层叠体疏水性及/或疏油性，从而提高防污性。防污层可通过将硅氧化物、含氟硅烷化合物、氟烷基硅氮烷、氟烷基硅烷、含氟硅系化合物、含全氟聚醚基的硅烷偶联剂等进行干式涂布或湿式涂布而形成。
除了上述低折射率层、抗静电层、防污层以外，或是在设置了低折射率层、抗静电层、防污层之后，也可设置至少1层的红外线吸收层、紫外线吸收层、色彩校正层等。
实施例
以下，对于具体实施根据实施方案的光学层叠体的实施例进行说明。
(光学层叠体的制造方法)
作为透光性基体，使用厚度为40μm的三乙酰基纤维素膜。将以下光学功能层形成用涂布液涂布在透光性基体上，使其干燥(挥发溶剂)后，通过聚合使涂膜固化，从而形成光学功能层。
[光学功能层形成用涂布液]
·基材树脂：UV/EB固化性树脂Light Acrylate PE-3A(季戊四醇三丙烯酸酯，共荣社化学株式会社制)，折射率1.52
·树脂填充剂：
<实施例1至10，比较例1至17>
交联苯乙烯单分散粒子SX350H(综研化学株式会社制)平均粒径3.5μm，折射率1.595
<实施例11>
苯乙烯单分散填充剂SSX302ABE(积水化成品工业株式会社制)平均粒径2.0μm，折射率1.595
<实施例12>
交联苯乙烯单分散粒子SX500H(综研化学株式会社制)平均粒径5.0μm，折射率1.595
·胶体二氧化硅：Organosilica Sol MEK-ST(日产化学工业株式会社制)
·合成蒙皂石：Lucentite SAN(Co-op Chemical株式会社制)
·氟系流平剂：Megafac F-471(DIC株式会社制)0.1％
·溶剂：甲苯
需要说明的是，对于光学功能层形成用涂布液中所添加的树脂粒子(有机填充剂)、第1无机微粒子(胶体二氧化硅)及第2无机微粒子(合成蒙皂石)的添加量，在以下实施例及比较例的说明中进行后述。另外，各成分的添加量为在光学功能层形成用涂布液的总固体成分质量中占有的比例(质量％)。在此，光学功能层形成用涂布液的总固体成分指的是除了溶剂以外的成分。因此，以下两个比例是相等的，即，光学功能层形成用涂布液的总固体成分中的树脂粒子、第1无机微粒子、第2无机微粒子的配合比例(质量％)、以及作为光学功能层形成用涂布液的固化膜的光学功能层中的树脂粒子、第1无机微粒子、第2无机微粒子的含有比例(质量％)。
光学层叠体的表面粗糙度、透射像清晰度、雾度值及膜厚的测定方法如下所述。
[表面粗糙度]
对于算术平均粗糙度Ra及最大高度Rz、轮廓曲线要素的平均长度RSm，依据JISB0601:2001，并使用表面粗糙度测定器(Surfcorder SE1700α，株式会社小阪研究所制)来进行测定。对于平均倾斜角，依据ASEM95，求出使用上述表面粗糙度测定器所测定的平均倾斜，依据下述算出平均倾斜角。
平均倾斜角＝arctan(平均傾斜)
[透射像清晰度]
对于透射像清晰度，依据JIS K7105，并使用影像清晰度测定器(ICM-1T，Suga试验器株式会社制)以0.5mm的光梳宽度来进行测定。
[雾度值]
对于雾度值，依据JIS K7105，并使用雾度计(NDH2000，日本电色工业株式会社制)来进行测定。在此，将光学层叠膜的雾度值作为总雾度。另外，将附粘合剂透明性片材贴合到光学层叠膜的设置有微细凹凸形状的表面从而测定雾度值，并且将该雾度值减去附粘合剂透明性片材的雾度值所得的差值作为内部雾度。需要说明的是，作为附粘合剂透明性片材，使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度38μm)上涂布丙烯酸系粘合材料(厚度10μm)而成的材料。
[膜厚]
光学功能层的膜厚通过使用线性量规(D-10HS，株式会社尾崎制作所制)来进行测定。
(树脂粒子和内部雾度的关系)
首先，研究为了得到使耐闪烁性及对比度这两者均良好的内部雾度(19至40％)而必须的树脂粒子(有机填充剂)的添加量。调制以表1所记载的添加量添加树脂粒子及两种无机微粒子的树脂涂布液，并依照上述制作方法来制作光学层叠体。求出所制作的光学层叠体的内部雾度。
表1示出了树脂粒子及两种无机微粒子的添加量、以及所得的光学层叠体的内部雾度值。
[表1]
Figure BDA0001325401010000121
图1为将表1所记载的树脂粒子(有机填充剂)的添加量与所得到的光学层叠体的内部雾度的关系进行描点而得的图表。图1所示的直线为从描点所得到的回归直线。
由图1所示的回归直线可知，在基材树脂与树脂粒子的折射率差为0.075的情况下，为了使内部雾度的值为19至40％，只要使树脂粒子的添加量为7至15％即可。
(实施例1至12、比较例1至17)
接着，使用以表2所记载的添加量添加树脂粒子及两种无机微粒子的光学功能层形成用涂布液，制作实施例1至12及比较例1至17的光学层叠体。
通过上述试验方法，分别对所制作的实施例1至12及比较例1至17的光学层叠体测定雾度值、透射像清晰度及膜厚。
(耐闪烁性的评价方法及评价标准)
耐闪烁性通过下述方式进行评价：经由透明的粘合层将各实施例及各比较例的光学层叠体贴合到液晶显示器(iPad3(第三代)Apple Inc.制，264ppi)的屏幕表面上以后，使液晶显示器成为绿色显示状态，在暗室下从垂直距离屏幕表面的中心50cm的地方观察液晶显示器，在此情况下使任意100人目视判定是否闪烁。对于评价结果，未感觉闪烁的人为70人以上的情况为“○”，30人以上且小于70人的情况为“△”，小于30人的情况为“×”。
(防眩性的评价方法及评价标准)
防眩性通过下述方式进行评价：隔着透明的粘合层将各实施例及各比较例的光学层叠体贴合到黑色亚克力板(Sumipex 960，住友化学株式会社制)上以后，在照度250lx的条件下从垂直距离黑色亚克力板的中心50cm的地方观察，在此情况下使任意100人目视判定自己的影像(脸部)是否映在黑色亚克力板上。对于评价结果，未感觉映现的人为70人以上的情况为“○”，30人以上且小于70人的情况为“△”，小于30人的情况为“×”。
(亮度比的评价方法和评价标准)
亮度比通过下述方式进行评价：隔着透明的粘合层将各实施例及各比较例的光学层叠体和透光性基体贴合到液晶显示器(iPad3(第三代)Apple Inc.制，264ppi)的屏幕表面上以后，使液晶显示器成为白色显示状态，在暗室下从垂直距离屏幕表面的中心70cm的地方以光谱辐射计(SU-UL1R株式会社Topcon制)来测定亮度。将透光性基体的亮度作为100％，93％以上的情况为“○”，小于93％的情况为“×”。
表2显示了树脂粒子及两种无机微粒子的添加量、所得的光学层叠体的总雾度、内部雾度、透射像清晰度及膜厚的测定值、耐闪烁性、防眩性及亮度比的评价结果。
Figure BDA0001325401010000141
根据实施例1至12的光学层叠体的总雾度(Y)及内部雾度(X)均满足上述条件式(1)至(4)，内部雾度(X)在19至40％的范围内。另外，透射像清晰度更优选在15至45％的范围内。因此，对于根据实施例1至12的光学层叠体，其耐闪烁性、防眩性及亮度比均为良好。
相对于此，在根据比较例1及2的光学层叠体中，其内部雾度小于19％，故耐闪烁性不充分。另外，在根据比较例2的光学层叠体中，其透射像清晰度超过50％，故防眩性也不充分。
在根据比较例4、5、7、8及比较例10至12的光学层叠体中，透射像清晰度均超过50％，故防眩性不充分。
在根据比较例13至17的光学层叠体中，通过增加树脂粒子的添加量而使得内部雾度超过40％，但亮度比均不充分。此外，在根据比较例13至16的光学层叠体中，总雾度超过57％，表面凹凸较大，耐闪烁性不充分。更加地，在根据比较例13至15的光学层叠体中，即使通过使透射像清晰度小于10％，耐闪烁性也变差。
对于未添加胶体二氧化硅作为第1无机微粒子的根据比较例3、6及9的光学层叠体，尽管雾度值及透射像清晰度均满足上述优选范围，但在与高精细的影像显示装置(264ppi)组合的情况下，耐闪烁性变差。这是因为，在根据比较例3、6及9的光学层叠体的光学功能层表面上形成的凹凸结构当中，邻接的凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积超过3.5％。关于此点的详细说明如下所述。
图2为将表2所示的实施例1至12及比较例1至17中树脂粒子的添加量与胶体二氧化硅的添加量进行描点而得的图表。在图2中，将实施例1至12以黑点进行描点，将比较例1至17以×号进行描点。
如图2所示，可以确认，在实施例1至12中的树脂粒子的添加量及胶体二氧化硅的添加量的描点为图2中以实线所示的直线以下的区域(其中，除去横轴上)，并且树脂粒子的添加量为7至15％的区域内的情况下，即使当用作200ppi以上的高精细影像显示装置的防眩性膜时，也都可以得到耐闪烁性、防眩性以及对比度全都优异的性能。也就是说，可知在将光学功能层形成用树脂组合物中的树脂粒子的含量作为A(％)、将胶体二氧化硅的含量作为B(％)时，在同时满足以下条件式(5)和(6)的情况下，耐闪烁性、防眩性以及对比度均优异。以下的条件式(5)为通过实施例4及10中树脂粒子的添加量以及胶体二氧化硅的添加量的这两个描点的直线。另外，如图1所说明的那样，在本实施例的构成中，以下的条件式(6)为使内部雾度的值在19至40％的范围内的必要条件。
0<B≦0.375A-2.44···(5)
7.0≦A≦15.0···(6)
由表2的结果可知，在没有同时满足条件式(5)和(6)的情况下，耐闪烁性、防眩性及对比度中的任一种性能变差，故不适合作为200ppi以上的高精细影像显示装置的防眩性膜的用途。
(光学功能层表面的凹凸形状)
在此，对光学功能层表面的凹凸形状进行说明。
表3示出了根据实施例2至4及比较例6的光学层叠体的表面粗糙度的测定值。
[表3]
Figure BDA0001325401010000161
图3为示出根据实施例2的光学层叠体的光学功能层表面的凹凸形状的图，图4为示出根据比较例6的光学层叠体的光学功能层表面的凹凸形状的图。
对于图3和图4，使用非接触表面·层剖面形状测定系统(测定装置：VertScanR3300FL-Lite-AC，分析软件：VertScan4，株式会社菱化System制)，并通过光干涉方式来测定光学功能层表面的凹凸形状，将测定结果以3维影像的方式进行输出。表4示出了该测定系统的测定条件。
[表4]
Figure BDA0001325401010000171
如表3所示，依照JIS B0601：2001所测定的算术平均粗糙度Ra、最大高度Rz及轮廓曲线要素的平均长度RSm，依照ASEM95所测定的平均倾斜角，在实施例2至4与比较例6之间并未被认为存在有特别显著的差异。然而，若以光干涉方式测定根据实施例2至4及比较例6的光学层叠体的光学功能层表面凹凸形状，则凹凸形状的分布存在差异。相较于图4所示的根据比较例6的光学功能层表面的凹凸形状，在图3所示的根据实施例2的光学功能层表面的凹凸形状中，局部凹凸较大的部分(图3及图4中颜色较浓处)变少。
图5为示出根据实施例2、3及比较例6的光学功能层表面的凹凸高度的面积比例分布的图表，图6为图5所示的虚线框内的放大图。
图5及图6所示的图表为使用上述非接触表面·层剖面形状测定系统的负载曲线分析功能而制作的。在此，凹凸高度指的是：以测定面全部凹凸高度的平均水平(高度0)为基准的、相对于测定面为垂直的方向的凹部及凸部的高度差。另外，凹凸高度的面积比例指的是：相对于测定面积，既定凹凸高度以上的区域所占的比例。
由图5及图6可知，在光学功能层形成用涂液中添加胶体二氧化硅作为第1无机微粒子的实施例2及3中，相较于未添加胶体二氧化硅的比较例6，凹凸高度相对变小。另外，若将实施例2与比较例6相比，就根据实施例2的光学功能层的凹凸形状而言，不管着眼于哪个凹凸高度的面积比例，均小于比较例6中的面积比例。此外，若将实施例2与比较例6相比，可以确认，特别是在凹凸高度为0.4μm以上的区域的面积比例上存在差异。即，本发明人认为，在实施例2中，通过以使凹凸高度为0.4μm以上的区域的面积比例为3.5％以下的方式形成光学功能层表面的凹凸形状，可使耐闪烁性提高。反之，本发明人认为，在比较例6中，由于大量形成凹凸高度为0.4μm以上的区域的面积比例超过3.5％的、如图4所示的凹凸高度相对较大的部分，因此，尽管一般的表面粗糙度的测定值与实施例2相差不大，但耐闪烁性变差。
图7为根据实施例2的光学层叠体的光学功能层的剖面STEM照片，图8为根据比较例6的光学层叠体的光学功能层的剖面STEM照片。
从图7所示的剖面STEM照片可以确认，在根据实施例2的光学功能层中，胶体二氧化硅和合成蒙皂石形成了凝聚体。相对于此，如图8所示，由于在根据比较例6的光学功能层中不含有胶体二氧化硅，因此没有形成如图7所示的凝聚体。对于在根据实施例2的光学层叠体中形成的胶体二氧化硅和合成蒙皂石的凝聚体，其大于在根据比较例6的光学功能层中存在的合成蒙皂石的凝聚体，因此，抑制树脂粒子的凝聚的效果较高。
如上所述，可以确认，即使在用作200ppi以上的高精细影像显示装置的防眩性膜的情况下，根据实施例1至12的光学层叠体也可以发挥出耐闪烁性、防眩性及对比度等全部优异的性能。
工业实用性
根据本发明的光学层叠体可以作为用于高精细(例如200ppi以上)影像显示装置的防眩膜而使用。
符号的说明
1 透光性基体
2 光学功能层
3、5、6、8 透明基材
4、7 偏光层
11、12 偏光板
13 液晶盒
14 背光单元
100 光学层叠体
110 偏光板
120 显示装置

Claims (6)

1.一种光学层叠体，其为在透光性基体上层叠至少1层以上光学功能层而成的光学层叠体，其特征在于：
在所述光学功能层的至少一侧的面上形成有凹凸形状，
具有所述凹凸形状的光学功能层至少含有树脂成分、两种无机微粒子以及树脂粒子，
所述光学层叠体具有满足以下条件式(1)至(4)的内部雾度X及总雾度Y：
Y>X ···(1)
Y≦X+17 ···(2)
Y≦57 ···(3)
19≦X≦40 ···(4)
使用宽度为0.5mm的光梳的透射像清晰度为10至50％，
在以光干涉方式测定所述光学功能层的最表面的表面凹凸形状的情况下，凹凸高度为0.4μm以上的部分的面积为测定面积的3.5％以下，
所述光学功能层所含有的两种无机微粒子为无机纳米粒子和膨润性粘土，
所述光学功能层中的所述树脂粒子的含量比例A(％)和所述无机纳米粒子的含量比例(B)满足以下条件式(5)和(6)：
0<B≦0.375A-2.44 ···(5)
7.0≦A≦15.0 ···(6)。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体，其特征在于：
所述光学功能层由以放射线固化型树脂组合物为主要成分的1层以上的光学功能层构成。
3.根据权利要求1所述的光学层叠体，其特征在于：
所述光学功能层所含有的两种无机微粒子形成凝聚体。
4.根据权利要求1所述的光学层叠体，其进一步具有折射率调整层、抗静电层、防污层中的至少1层。
5.一种偏光板，其特征在于：
所述偏光板通过在构成根据权利要求1所述的光学层叠体的所述透光性基体上层叠偏光基体而形成。
6.一种显示装置，其特征在于：
所述显示装置具有根据权利要求1所述的光学层叠体。
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