CN107407744A - 防反射膜、使用了该防反射膜的显示装置、及防反射膜的选择方法 - Google Patents

防反射膜、使用了该防反射膜的显示装置、及防反射膜的选择方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种抑制反射率且颜色均匀性优异的防反射膜。在透明基材上具有高折射率层及低折射率层,其中,将该防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板制成样品,由该样品测定的该防反射膜的视觉反射率Y值满足下述条件(1),并且,由该样品测定的Lab表色系统的a值及b值满足特定的条件。<条件(1)>将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下。

Description

防反射膜、使用了该防反射膜的显示装置、及防反射膜的选择 方法
技术领域
本发明涉及防反射膜、使用了该防反射膜的显示装置、及防反射膜的选择方法。
背景技术
近年来,随着向地面数字广播的转换等,开发了可实现超高精细的图像显示的显示装置。为了不损害这种超高精细的显示装置的图像质量,对显示装置的表面要求防止外部光的反射眩光的性能。
作为防止外部光的反射眩光的方法,主要可列举:使表面凹凸来减少正反射光的防眩处理和通过多层薄膜的干涉作用降低反射率的防反射处理。近年来,容易表现出映像的高级感的防反射处理成为主流。
对于多层薄膜而言,所重叠的薄膜越多,越能够降低反射率、色调,但从性价比的观点出发,大多利用2~4层的干涉作用。作为这种防反射膜,例如可列举专利文献1的反射膜。
另外,近年来,即使是利用了2~4层的干涉作用的防反射膜,为了不损害超高精细的显示装置的图像质量,也要求反射率0.50%以下的超低反射率的防反射膜。
另外,由于近年来的显示装置的超高精细化,即使将显示装置大画面化,也不必担心像素,因此,大画面的显示装置进一步增加。这种大画面的显示装置中,即使从正面观察,画面的左右两端的出射角也变大。另外,以书写板型移动信息终端为代表的带触摸面板的显示装置中,画面与人眼的距离变近,因此,即使不是大画面,有时画面的左右两端的出射角也变大(例如横向使用的情况)。另外,在显示装置为凸面形状的情况下,左右两端的出射角也变大。因此,开始注意出射角不同的范围内的色调的均匀性(以下,称为“颜色均匀性”。)。
就多层薄膜的防反射膜的反射率、色调而言,为了降低正面方向的反射率及色调,通过入射角5度的光的正反射光进行管理。但是,即使入射角5度的光的正反射光显示抑制了反射率及色调的值,有时颜色均匀性也不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-152311号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于,提供一种抑制反射率且颜色均匀性优异的防反射膜、使用了防反射膜的显示装置及防反射膜的选择方法。
解决问题的方法
本发明人等为了解决上述问题,进行了深入研究,得到如下见解,产生色调的问题的防反射膜在从偏离正面方向的角度(30~45度左右)观察的情况下,容易感觉到色调。而且,本发明人等进一步进行了深入研究,结果发现,不在正面方向进行色调的管理而特意以偏离正面方向的角度进行,由此,可抑制色调的角度依赖性,并最终完成本发明。
本发明提供以下的防反射膜、使用了该防反射膜的显示装置、及防反射膜的选择方法。
[1]一种防反射膜,其在透明基材上具有高折射率层及低折射率层,其中,将该防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板制成样品,由该样品测定的该防反射膜的视觉反射率Y值、Lab表色系统的a值及b值满足下述条件(1),并且,满足下述条件(2-1)及下述条件(3-1)中的至少一个:
<条件(1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下;
<条件(2-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度;
<条件(3-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(A)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
[数学式1]
(式中,“n”表示1~8的整数。)。
[2]一种显示装置,其在显示元件上配置上述[1]所记载的防反射膜,使得该防反射膜的透明基材侧朝向显示元件侧。
[3]一种防反射膜的选择方法,该方法包括:
将在透明基材上具有高折射率层及低折射率层而成的防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板,制作样品,由该样品测定的视觉反射率Y值、以及Lab表色系统的a值及b值满足上述条件(1),并且,作为判定条件满足上述条件(2-1)及上述条件(3-1)中的至少一个。
发明的效果
本发明的防反射膜及显示装置抑制反射率,且颜色均匀性优异。另外,本发明的防反射膜的选择方法能够正确地选择抑制反射率且颜色均匀性优异的防反射膜。
具体实施方式
[防反射膜]
本发明的防反射膜是在透明基材上具有高折射率层及低折射率层的防反射膜,其中,将该防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板制成样品,由该样品测定的该防反射膜的视觉反射率Y值、Lab表色系统的a值及b值满足下述条件(1),并且,满足下述条件(2-1)及下述条件(3-1)中的至少一个。
<条件(1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下。
<条件(2-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度。
<条件(3-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(A)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
[数学式2]
(式中,“n”表示1~8的整数。)
上述式(A)中,括号内的分母的“5”表示测定间隔“5度”。
此外,本发明中,样品所使用的透明粘合剂的折射率使用与透明基材及黑色板的折射率的折射率差为0.05以内的折射率。
条件(1)
条件(1)表示上述测定条件中防反射膜的视觉反射率Y值为0.50%以下,换言之,防反射膜为超低反射。在防反射膜的视觉反射率Y值大于0.50%的情况下,存在能够抑制色调的角度依赖性的倾向,但由于视觉反射率Y值高,损害超高精细的显示装置的图像质量。
条件(1)中,优选视觉反射率Y值为0.30%以下,更优选为0.20%以下,进一步优选为0.15%以下。
条件(1)的测定优选将视角、光源、测定波长设为以下的条件。
视角:2度,光源:D65,测定波长:380~780nm、0.5nm间隔
此外,视觉反射率Y值是指CIE1931标准表色系统的Y值。
条件(2-1)
条件(2-1)表示,上述测定条件中,算出防反射膜的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度。换言之,条件(2-1)表示,表示Smin的入射角x1(度)不位于正面方向,而位于偏离正面方向的角度(入射角20~30度)。现有的防反射膜中,表示Smin的入射角位于正面方向,但条件(2-1)中,将表示Smin的入射角特意偏离正面方向。
条件(2-1)中,在x1(度)小于20度的情况下,能够抑制正面方向的色调,但在大于20度的角度(特别是35~45度),强烈感觉到色调,难以使颜色均匀性良好。其原因考虑如下。
防反射膜的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)在入射角比x1(度)小的情况及入射角比x1(度)大的情况下均处于增大的倾向。因此,在x1(度)小于20度的情况下,a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)在偏离正面方向的角度(35~45度附近)显示较大的值,可视者容易识别较强的色调。此外,45度意图可视者以大于45度的角度观察显示装置的频率较少。
条件(2-1)中,在x1(度)大于30度的情况下,难以抑制正面方向的反射率及色调。
另一方面,在满足条件(2-1)的情况下,能够容易使颜色均匀性良好。具体而言,在从正面方向观察大画面(画面尺寸对角106.7cm以上)的显示装置的情况、从正面方向观察带触摸面板的显示装置(画面尺寸对角大于38.1cm)的情况、观察凸面形状的显示装置的情况下等,能够容易抑制画面的中心附近与画面的两端附近的色调的不同。另外,在变更可视显示装置的角度的情况下,能够容易抑制画面的中心附近的色调在移动前后不同。
此外,条件(2-1)的Lab表色系统的a值及b值可通过如下方法算出:测定入射光的正反射光的CIE XYZ的X值、Y值及Z值,根据得到的X值、Y值及Z值通过通用的转换公式进行转换。另外,条件(2-1)的测定优选将视角、光源、测定波长设为以下的条件。
视角:2度,光源:D65,测定波长:380~780nm、0.5nm间隔
此外,下述条件(2-2)~(2-6)、以及条件(3-1)~(3-2)的测定条件与条件(2-1)相同。
条件(3-1)
条件(3-1)表示,根据上述测定条件中的a值及b值的测定结果,算出在各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据上述式(A),算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
以下,有时将“各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率”称为“a值及b值的SL”。另外,以下,有时将“a值及b值的平方和的平方根”称为“a值及b值的SQ”。
表示a值及b值的SL从负变为正的拐点的角度x2(度)是指,a值及b值的SQ从减少向增加转变的角度。
a值及b值的SQ也能够称为所谓的“饱和度”,现有的防反射膜中,以正面方向上a值及b值的SQ变小的方式进行产品设计。a值及b值的SQ中,a值及b值的SL从负变为正的拐点成为最小值。因此,现有的防反射膜中,使表示a值及b值的SL从负变为正的拐点的角度x2(度)接近正面方向进行产品设计。
与此相对,条件(3-1)中,将表示a值及b值的SL从负变为正的拐点的角度x2(度)特意偏离正面方向,设为25度≤x2
条件(3-1)中,在x2(度)小于25度的情况下,能够使低角度区域中的颜色均匀性良好,但在高角度区域(特别是35~45度)中难以使颜色均匀性良好。其原因考虑如下。
防反射膜的a值及b值的SQ在入射角比x2(度)小的方向、及入射角比x2(度)大的方向的任意方向均存在单调增加的倾向。而且,存在入射角比x2(度)大的方向一方的a值及b值的SQ的增加率大的倾向。另外,在入射角从x2(度)偏离20多度的角度,入射角比x2(度)大的方向上的a值及b值的SQ的增加率存在到达峰值的倾向。即,在x2(度)小于25度的情况下,可视者观察显示装置的频率较大的视角45度以下的区域中,具有a值及b值的SQ的增加率成为峰值的角度,可视者容易感觉到急剧的色调的变化。该角度变化引起的急剧的色调的变化容易导致颜色均匀性的降低。
另一方面,在满足条件(3-1)的情况下,能够容易使颜色均匀性良好。具体而言,在从正面方向观察大画面(画面尺寸对角106.7cm以上)的显示装置的情况、从正面方向观察带触摸面板的显示装置(画面尺寸对角大于38.1cm)的情况、观察凸面形状的显示装置的情况下等,能够容易抑制画面的中心附近与画面的两端附近的色调的不同。另外,在变更可视显示装置的角度的情况下,能够容易抑制画面的中心附近的色调在移动前后不同。
此外,条件(3-1)中,x2(度)过大时,难以抑制正面方向的反射率及色调。因此,x2(度)优选满足25度≤x2≤40度的条件,更优选满足25度≤x2≤35度的条件,进一步优选满足25度≤x2≤30度的条件。
条件(3-1)中,优选表示a值及b值的SL从负变为正的拐点的角度x2(度)仅存在一个点,而不存在多个点。换言之,优选a值及b值的SQ逐渐降低至拐点,并从拐点逐渐增加至45度。
这样一来,在条件(2-1)中,将表示Smin的入射角特意偏离正面方向,在条件(3-1)中,将表示a值及b值的SL从负变为正的拐点的角度特意偏离正面方向,由此,使颜色均匀性良好,在该方面是共通的。
本发明的防反射膜只要满足条件(2-1)及条件(3-1)中的至少一个即可,但优选满足条件(2-1)及条件(3-1)这两个。
优选本发明的防反射膜在满足条件(2-1)的情况下,进一步满足以下的条件(2-2)~(2-6)中的至少一个。
条件(2-2)
对于本发明的防反射膜而言,在上述测定条件中,优选算出入射角5~45度的各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,该和的累积值(SC5-45)满足下述条件(2-2)。
SC5-45≤34.0 (2-2)
通过将SC5-45设为34.0以下,可视者观察显示装置的频率较大的角度范围内,能够使色调更难以识别,能够使颜色均匀性更良好。
条件(2-2)更优选满足SC5-45≤32.0,进一步优选满足SC5-45≤30.0。此外,SC5-45的下限为15.0左右。
条件(2-3)
对于本发明的防反射膜而言,在上述测定条件中,优选入射角5度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S5)满足下述条件(2-3)。
2.2≤S5≤5.0 (2-3)
通过将S5设为2.2以上,能够容易得到同时满足上述条件(1)及(2)的防反射膜,抑制反射率,且能够容易使颜色均匀性良好。另外,通过将S5设为5.0以下,能够容易抑制正面方向的色调,能够容易使颜色均匀性良好。
条件(2-3)更优选满足2.3≤S5≤4.5,进一步优选满足2.4≤S5≤4.0。
条件(2-4)
对于本发明的防反射膜而言,在上述测定条件中,优选入射角45度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S45)满足下述条件(2-4)。
S45≤8.0 (2-4)
通过满足条件(2-4),可视者观察显示装置的频率较大的角度范围内,能够使色调更难以识别,能够使颜色均匀性更良好。
条件(2-4)更优选满足S45≤7.5,进一步优选满足S45≤6.5。此外,S45的下限为4.0左右。
条件(2-5)
对于本发明的防反射膜而言,在上述测定条件中,优选入射角5度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S5)与Smin之比满足下述条件(2-5)。
1.6≤S5/Smin (2-5)
条件(2-5)表示,正面方向(入射角5度)的色调充分大于色调的最低值(Smin)。通过满足条件(2-5),能够更容易发挥上述条件(2)的效果。
条件(2-5)更优选满足1.7≤S5/Smin,进一步优选满足1.8≤S5/Smin。此外,S5/Smin的上限为5.0左右。
条件(2-6)
对于本发明的防反射膜而言,在上述测定条件中,优选算出入射角35~45度的各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,该和的标准偏差(Sσ35-45)满足下述条件(2-6)。
35-45≤1.65 (2-6)
通过满足条件(2-6),可视者以35~45度的范围将观察的角度偏离的情况下,能够抑制识别色调的急剧变化,能够使颜色均匀性更良好。
条件(2-6)更优选满足Sσ35-45≤1.60,进一步优选满足Sσ35-45≤1.50。此外,Sσ35-45过小时,存在不能减小视觉反射率Y值的倾向,因此,Sσ35-45优选为0.50以上,更优选为1.00以上。
优选本发明的防反射膜在满足条件(3-1)的情况下,进一步满足以下的条件(3-2)。
条件(3-2)
对于本发明的防反射膜而言,优选算出入射角5~45度的各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(B)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率的绝对值时,该绝对值的最大值为17.3以下。
[数学式3]
(式中,“n”表示1~8的整数。)
a值及b值的SL的绝对值表示各测定间的防反射膜的色调的不同,更具体而言,表示角度变化导致的防反射膜色调的变化程度。因此,满足条件(3-2)是指,防反射膜的色调不因角度变化而急剧变化,能够使颜色均匀性更良好。
根据上述式(B)算出的a值及b值的SL的绝对值的最大值(SLmax)优选为17.0以下,更优选为16.5以下。
防反射膜的结构
本发明的防反射膜由在透明基材上具有高折射率层及低折射率层的基本结构构成。高折射率层及低折射率层具有通过多层薄膜的光学干涉功能赋予防反射功能的作用。防反射膜也可以进一步设置中折射率层等,通过3层以上的光学干涉功能赋予防反射功能,但设为过多层结构时,出于性价比的方面,不优选。
因此,本发明的防反射膜优选利用高折射率层及低折射率层的两层通过光学干涉功能赋予防反射功能。此外,在透明基材与高折射率层之间具有下述硬涂层的情况下,优选将硬涂层进行中折射率化,利用中折射率层(硬涂层)、高折射率层及低折射率层这3层通过光学干涉功能赋予防反射功能。
(透明基材)
防反射膜的透明基材只要是通常用作防反射膜的基材的透明基材,就没有特别限定,但从材料成本、生产性等观点出发,优选可以根据用途适当选择塑料膜、塑料片等。
作为塑料膜或塑料片,可列举由各种合成树脂构成的塑料。作为合成树脂,优选可列举:三乙酰纤维素树脂(TAC)、二乙酰基纤维素、乙酸丁酸纤维素、赛璐玢等纤维素树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯共聚物树脂、聚酯系热塑性弹性体等聚酯树脂;低密度聚乙烯树脂(包含线状低密度聚乙烯树脂)、中密度聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、乙烯-α烯烃共聚物、聚丙烯树脂、聚甲基戊烯树脂、聚丁烯树脂、乙烯-丙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物、烯烃系热塑性弹性体或它们的混合物等聚烯烃树脂;聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂、聚(甲基)丙烯酸乙酯树脂,聚(甲基)丙烯酸丁酯树脂等丙烯酸树脂;以尼龙6或尼龙66等为代表的聚酰胺树脂;聚苯乙烯树脂;聚碳酸酯树脂;聚芳酯树脂;或聚酰亚胺树脂等。
作为透明基材,能够从上述塑料膜、塑料片中单独,或选择两种以上以混合物的方式使用,但从柔软性、强韧性、透明性等观点出发,更优选为纤维素树脂、聚酯树脂,进一步优选为三乙酰纤维素树脂(TAC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
透明基材的厚度没有特别限制,根据用途适当选择,但通常为5~130μm,当考虑持久性及操作性等时,优选为10~100μm。
(硬涂层)
为了提高防反射膜的耐擦伤性,优选在透明基材与高折射率层之间具有硬涂层。在此,硬涂层是指,根据JIS K5600-5-4:1999规定的铅笔硬度试验显示为“H”以上的硬度的层。
硬涂层能够由例如包含固化性树脂组合物的硬涂层涂布液形成。作为固化性树脂组合物,可列举热固性树脂组合物或电离放射线固化性树脂组合物,从耐擦伤性的观点出发,优选为电离放射线固化性树脂组合物。
热固性树脂组合物为至少含有热固性树脂的组合物,且是通过加热而固化的树脂组合物。
作为热固性树脂,可列举:丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、脲三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、硅酮树脂等。热固性树脂组合物中,根据需要在这些固化性树脂中添加固化剂。
电离放射线固化性树脂组合物是包含具有电离放射线固化性官能团的化合物(以下,也称为“电离放射线固化性化合物”)的组合物。作为电离放射线固化性官能团,可列举:(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯属不饱和键基团、及环氧基、氧杂环丁基等。作为电离放射线固化性化合物,优选具有烯属不饱和键基团的化合物,更优选具有两个以上烯属不饱和键基团的化合物,其中,进一步优选具有两个以上烯属不饱和键基团的多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物。作为多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物,能够使用单体及低聚物的任一种。
需要说明的是,电离放射线是指,在电磁波或带电粒子射线中具有可以使分子聚合或交联的能量量子的电离放射线,通常可使用紫外线(UV)或电子束(EB),除此以外,也可以使用X射线、γ射线等电磁波、α射线、离子射线等带电粒子射线。
多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物中,作为2官能(甲基)丙烯酸酯系单体,可列举:二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、双酚A四乙氧基二丙烯酸酯、双酚A四丙氧基二丙烯酸酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯等。
作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯系单体,例如可列举:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、异氰脲酸改性三(甲基)丙烯酸酯等。
另外,上述(甲基)丙烯酸酯系单体也可以为分子骨架的一部分改性后的单体,还可以使用由环氧乙烷、环氧丙烷、己内酯、异氰脲酸、烷基、环状烷基、芳香族、双酚等进行了改性的单体。
另外,作为多官能性(甲基)丙烯酸酯系低聚物,可列举氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯等的丙烯酸酯系聚合物等。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯通过例如多元醇及有机二异氰酸酯与羟基(甲基)丙烯酸酯的反应而得到。
另外,优选的环氧(甲基)丙烯酸酯是使3官能以上的芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等与(甲基)丙烯酸反应而得到的(甲基)丙烯酸酯;使2官能以上的芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等与多元酸和(甲基)丙烯酸反应而得到的(甲基)丙烯酸酯、及使2官能以上的芳香族环氧树脂、脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂等与酚类和(甲基)丙烯酸反应而得的(甲基)丙烯酸酯。
上述电离放射线固化性化合物能够单独使用1种、或组合两种以上使用。
在电离放射线固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离放射线固化性组合物优选含有光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。
作为光聚合引发剂,可列举选自:苯乙酮、二苯甲酮、α-羟烷基苯酮、米蚩酮、苯偶姻、苯甲酰二甲基缩酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻吨酮类等中的1种以上。这些光聚合引发剂的熔点优选为100℃以上。通过使光聚合引发剂的熔点为100℃以上,残留的光聚合引发剂通过透明导电膜形成时及结晶化工序的热而升华,能够防止透明导电膜的低电阻化受到损害。在下述高折射率层及低折射率层中使用光聚合引发剂时也一样。
另外,光聚合促进剂能够减少固化时的空气导致的阻碍并提高固化速度,例如,可列举选自对二甲基氨基苯甲酸异戊酯、对二甲基氨基苯甲酸乙酯等中的1种以上。
硬涂层的厚度优选处于0.1~100μm的范围,更优选为0.8~20μm的范围。如果硬涂层的厚度在上述范围内,则可得到充分的硬涂层性能,相对于来自外部的冲击,也不会产生裂纹等,变得不易破裂。
就硬涂层以及下述高折射率层及低折射率层的厚度而言,例如,可以从使用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)或扫描透射型电子显微镜(STEM)拍摄的剖面的图像中测定20个位置的厚度,根据20个位置的值的平均值算出。在测定的膜厚为μm数量级的情况下,优选使用SEM,在nm数量级的情况下优选使用TEM或STEM。在SEM的情况下,优选加速电压设为1~10kV,倍率为1000~7000倍,在TEM或STEM的情况下,优选加速电压为10~30kV,倍率为5万~30万倍。
优选硬涂层的折射率比下述高折射率层的折射率小,更优选为1.45~1.70,进一步优选为1.45~1.60。如果硬涂层的折射率在这样的范围内,则硬涂层具有作为中折射率层的作用,可以发挥硬涂层(中折射率层)、高折射率层及低折射率层这3层的干涉作用,因此,在容易满足上述各种条件的方面优选。另外,从抑制干涉条纹的观点出发,优选缩小硬涂层的折射率与透明基材的折射率之差。
作为对硬涂层赋予作为中折射率层的作用的方法,可列举向硬涂层涂布液中配合折射率较高的树脂的方法和配合折射率较高的粒子的方法。在配合了折射率较高的粒子的情况下,有时由于该粒子的凝聚而产生白化、涂布缺陷,因此,优选前一方法(配合折射率较高的树脂)。
作为折射率较高的树脂,可列举向上述热固性树脂或电离放射线固化性化合物导入了含有硫、磷、溴的基团、芳香环等的树脂。作为折射率较高的粒子,能够使用与下述高折射率层所使用的高折射率粒子一样的粒子。
硬涂层以及下述高折射率层及低折射率层等的折射率能够通过例如由反射光度计测定的反射光谱、与由使用了菲涅尔(Fresnel)系数的多层薄膜的光学模型算出的反射光谱进行拟合而算出。
硬涂层可以如下所述地形成,利用上述固化性树脂组合物、根据需要配合的紫外线吸收剂、流平剂等添加剂及稀释溶剂来制备硬涂层形成用涂布液,将该涂布液通过以往公知的涂布方法涂布于透明基材上,使其干燥,并根据需要照射电离放射线进行固化。
(高折射率层)
高折射率层能够利用例如含有固化性树脂组合物及高折射率粒子的高折射率层涂布液形成。
对于高折射率层而言,从将防反射膜进行超低反射率化的观点出发,优选提高折射率,但提高折射率需要大量的高折射率粒子,导致高折射粒子的凝聚,而成为白化的原因。因此,折射率优选为1.55~1.85,更优选为1.56~1.70。
另外,高折射率层的厚度优选为200nm以下,更优选为50~180nm。需要说明的是,在高折射率层由下述2层结构构成的情况下,优选使2层的总厚度满足上述值。
另外,高折射率层也可以由满足上述折射率的范围的多个层形成,但从性价比的观点出发,优选为2层以下,更优选为单层。
作为高折射率粒子,可列举:五氧化锑(1.79)、氧化锌(1.90)、氧化钛(2.3~2.7)、氧化铈(1.95)、掺锡氧化铟(1.95~2.00)、掺锑氧化锡(1.75~1.85)、氧化钇(1.87)及氧化锆(2.10)等。需要说明的是,上述括号内表示各粒子的材料的折射率。
这些高折射率粒子中,从通过少量的添加达成上述优选的折射率的观点出发,优选折射率大于2.0的高折射率粒子。另外,五氧化锑、掺锡氧化铟(ITO)、掺锑氧化锡(ATO)等具有导电性的高折射率粒子具有离子体频率位于近红外区域的自由电子,由于该自由电子的等离子体振荡,会使可见光域的光也一部分吸收或反射,有时难以抑制色调。因此,高折射率粒子优选为非导电性的高折射率粒子。
根据以上,在上述示例的高折射率粒子中,优选氧化钛及氧化锆,进一步从耐光性等耐久稳定性高的观点出发,最优选为氧化锆。需要说明的是,在要对防反射膜赋予抗静电性的情况下,优选将高折射率层如下所述地形成2层结构,且在一层中含有导电性的高折射率粒子。
高折射率粒子的一次粒子的平均粒径优选为5~200nm,更优选为5~100nm,进一步优选为10~80nm。
高折射率粒子及下述低折射率粒子的一次粒子的平均粒径能够通过以下的(1)~(3)的操作算出。
(1)对于将粒子本身、或将粒子的分散液涂布在透明基材上并使其干燥而得的物质,拍摄SEM、TEM或STEM的表面图像。
(2)从表面图像中抽出任意10个的粒子,测定各个粒子的长径及短径,根据长径及短径的平均算出各个粒子的粒径。需要说明的是,长径是指画面上最长的直径,短径是指,引出与构成长径的线段的中点正交的线段、并使该正交的线段与粒子相交的2点间距离。
(3)在相同的样品的不同画面的拍摄中进行5次相同的操作,将根据共计50个粒子的粒径的数平均得到的值作为平均粒径。
需要说明的是,算出粒子的平均粒径时,在算出的平均粒径为μm数量级的情况下,优选使用SEM,在算出的平均粒径为nm数量级的情况下,优选使用TEM或STEM。在SEM的情况下,优选加速电压为1~10kV,倍率为1000~7000倍,在TEM或STEM的情况下,优选加速电压为10~30kV,倍率为5万~30万倍。
从高折射率化、色调抑制及白化抑制的平衡的观点出发,高折射率粒子的含量相对于固化性树脂组合物100质量份优选为30~400质量份,更优选为50~200质量份,进一步优选为80~150质量份。
为了抑制高折射粒子的过度凝聚,高折射率层优选进行分散稳定化。作为分散稳定化的方法,可列举例如在作为基础的高折射粒子中添加表面电荷量比该粒子少的其它高折射率粒子的方法。根据该方法,在该其它高折射率粒子的周围,作为基础的高折射率粒子适度集中,能够抑制作为基础的高折射粒子过度凝聚。另外,作为其它分散稳定化的方法,可列举使用进行了表面处理的粒子作为高折射率粒子、或在高折射率层涂布液中添加分散剂的方法。
作为形成高折射率层的固化性树脂组合物,能够使用与硬涂层中示例的固化性树脂组合物相同的固化性树脂组合物,优选为电离放射线固化性树脂组合物。
另外,为了不使高折射率粒子的添加量过量地得到上述折射率,优选使用折射率较高的固化性树脂组合物。固化性树脂组合物的折射率优选为1.54~1.70左右。
另外,高折射率层也可以为位于硬涂层侧的高折射率层(A)和位于低折射率层侧的高折射率层(B)的2层结构。另外,此时,优选使高折射率层(B)的折射率比高折射率层(A)的折射率高。通过将高折射率层设为该结构,能够增大与低折射率层的折射率差,能够降低反射率,并且能够减小高折射率层与硬涂层的折射率差,并能够抑制干涉条纹的产生。
在将高折射率层设为2层结构的情况下,优选高折射率层(A)的折射率为1.55~1.70,高折射率层(B)的折射率为1.60~1.85。
另外,上述2层结构中,优选在高折射率层(A)及高折射率层(B)的一方中含有导电性的高折射率粒子、在另一方中含有非导电性的高折射率粒子,并且使[含有导电性高折射率粒子的层的厚度<含有非导电性高折射率粒子的层的厚度]。通过设为该结构,能够抑制可成为色调的原因的导电性高折射率粒子的添加量并赋予抗静电性。另外,对于导电性高折射率粒子而言,通过在层内使其网络化,能够以较少的添加量赋予抗静电性、进而抑制色调及白化,在这方面优选。
高折射率层可以通过如下方法形成:利用高折射率粒子、固化性树脂组合物、根据需要配合的紫外线吸收剂、流平剂等添加剂及稀释溶剂制备高折射率层形成用涂布液,将该涂布液通过以往公知的涂布方法涂布于硬涂层上,并使其干燥,根据需要照射电离放射线进行固化。
(低折射率层)
低折射率层是设置于高折射率层上的层。
低折射率层为了将防反射膜设为超低反射率,优选折射率为1.26~1.36,更优选为1.28~1.34,进一步优选为1.30~1.32。
即使在低折射率层的折射率越低、高折射率层的折射率不会相应变高的情况下,也能够降低防反射膜的折射率。另一方面,低折射率层的折射率过低时,存在低折射率层的强度降低的倾向。因此,通过将低折射率层的折射率设为上述范围,能够保持低折射率层的强度,并且抑制高折射率层的高折射率粒子的添加量,并抑制色调及白化,在这方面优选。
另外,低折射率层的厚度优选为80~120nm,更优选为85~110nm,进一步优选为90~105nm。
另外,低折射率层也可以由满足上述折射率的范围的多个层形成,但从性价比的观点出发,优选为2层以下,更优选为单层。
作为形成低折射率层的方法,能够大致分为湿法和干法。作为湿法,可列举:使用金属醇盐等通过溶胶-凝胶法形成低折射率层的方法、涂敷氟树脂那样的低折射率的树脂而形成低折射率层的方法、涂敷树脂组合物中含有低折射率粒子的低折射率层形成用涂布液而形成低折射率层的方法。作为干法,可列举如下方法,从下述低折射率粒子中选择具有期望的折射率的粒子,通过物理气相生长法或化学气相生长法而形成低折射率层。
湿法在生产效率的方面优异,在本发明的湿法中,优选利用树脂组合物中含有低折射率粒子的低折射率层形成用涂布液来形成。
对于低折射率粒子而言,为了降低其折射率,即出于提高防反射特性的目的,优选使用低折射率粒子,即使是二氧化硅、氟化镁等无机系、或有机系的任一粒子,也能够没有限制地使用,但从进一步提高防反射特性、并确保良好的表面硬度的观点出发,优选使用其本身具有空隙的结构的粒子。
具备其本身具有空隙的结构的粒子在内部具有微细的空隙,例如由于充填有折射率1.0的空气等气体,因此,其本身的折射率较低。作为这种具有空隙的粒子,可列举无机系或有机系的多孔粒子、中空粒子等,例如可列举:多孔二氧化硅、中空二氧化硅粒子、或使用了丙烯酸树脂等的多孔聚合物粒子或中空聚合物粒子。作为无机系的粒子,可列举使用日本特开2001-233611号公报中公开的技术制备的具有空隙的二氧化硅粒子作为优选的一个实例,作为有机系的粒子,可列举使用日本特开2002-80503号公报中公开的技术制备的中空聚合物粒子等作为优选的一个实例。上述那样的具有空隙的二氧化硅、或多孔二氧化硅的折射率为1.18~1.44的范围,由于折射率比折射率为1.45左右的普通二氧化硅粒子低,因此,从实现低折射率层的低折射率化的观点出发优选。
中空状二氧化硅粒子是具有保持低折射率层的涂膜强度,且降低其折射率的功能的粒子。本发明中使用的中空状二氧化硅粒子是内部具有空洞的结构的二氧化硅粒子。中空状二氧化硅粒子是:与二氧化硅粒子固有的折射率(折射率n=1.45左右)相比,折射率与内部的空洞的占有率成反比地降低的二氧化硅粒子。因此,中空状二氧化硅粒子的粒子整体的折射率成为1.18~1.44。
作为中空状二氧化硅粒子,没有特别限定,例如为具有外壳且其内部形成多孔或空洞的粒子,可列举:使用日本特开平6-330606、日本特开平7-013137、日本特开平7-133105、日本特开2001-233611号公报中公开的技术制备的二氧化硅粒子。
低折射率粒子的一次粒子的平均粒径优选为5~200nm,更优选为5~100nm,进一步优选为10~80nm。如果一次粒子的平均粒径在上述范围内,则不会损害低折射率层的透明性,可得到良好的粒子分散状态。特别是使用中空状粒子作为低折射率粒子、且该中空状粒子的平均粒径为70~80nm时候,能够保持不会造成强度不足的外壳厚度、提高空隙率并降低折射率,且与用于降低反射率的理想性的低折射率层的厚度(约100nm)的平衡也优异,在该方面优选。
本发明中使用的低折射率粒子优选进行表面处理。作为低折射率粒子的表面处理,更优选为使用硅烷偶联剂的表面处理,其中,优选使用具有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂进行表面处理。通过对低折射率粒子实施表面处理,提高与下述粘合剂树脂的亲和性,使粒子的分散变得均匀,不易产生粒子彼此的凝聚,因此,可抑制源自凝聚的大粒子化所引起的低折射率层的透明化的降低,抑制低折射率层形成用组合物的涂布性,抑制该组合物的涂膜强度的降低。
另外,在硅烷偶联剂具有(甲基)丙烯酰基的情况下,该硅烷偶联剂具有电离放射线固化性,因此,与下述粘合剂树脂容易反应,因此,在低折射率层形成用组合物的涂膜中,低折射率粒子良好地固定于粘合剂树脂。即,低折射率粒子在粘合剂树脂中具有作为交联剂的功能。由此,可得到该涂膜整体的拉紧效果,粘合剂树脂能够在保留原有的柔软性的状态下,赋予低折射率层优异的表面硬度。因此,低折射率层通过其本身的柔软性进行变形,由此,具有相对于外部冲击的吸收力或恢复力,因此,抑制伤痕的产生,成为具有耐擦伤性优异的较高的表面硬度的层。
作为低折射率粒子的表面处理中优选使用的硅烷偶联剂,可示例出:3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。
低折射率层中的低折射率粒子的含量相对于低折射率层的树脂100质量份优选为10~250质量份,更优选为50~200质量份,进一步优选为100~180质量份。如果低折射率粒子的含量为上述范围内,则可得到良好的防反射特性和表面硬度。
另外,中空粒子及/或多孔粒子在低折射率层所含的总低折射率粒子中所占的比例优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为80~95质量%。
作为低折射率层形成用涂布液所含的树脂组合物,首先可列举固化性树脂组合物。作为固化性树脂组合物,能够使用与硬涂层中示例的组合物相同的组合物,优选为电离放射线固化性树脂组合物。
另外,作为树脂组合物,还优选使用其本身呈现低折射率性的含氟聚合物、氟单体。含氟聚合物是至少在分子中含有氟原子的聚合性化合物的聚合物,在能够赋予防污性及润滑性的方面优选。含氟聚合物优选为在分子中具有反应性基团且作为固化性树脂组合物发挥功能的聚合物,更优选为具有电离放射线固化性反应性基团且作为电离放射线固化性树脂组合物发挥功能的含氟聚合物。
作为含氟聚合物,不仅为了排除低折射率层表面的污垢,而且赋予被排除的污垢的擦拭性,优选为含有氟和硅的聚合物,例如,可优选列举共聚物中含有硅酮成分的含硅氟化偏乙烯共聚物。作为这种情况的硅酮成分,可列举:(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、或二甲基硅酮、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、甲基氢化硅酮、含硅烷醇基硅酮、含烷氧基硅酮、含苯酚基硅酮、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,优选具有二甲基硅酮氧烷结构的硅酮成分。
低折射率层可以通过如下方法形成,例如,利用低折射率粒子、树脂组合物、根据需要配合的紫外线吸收剂、流平剂等添加剂及稀释溶剂制备低折射率层形成用涂布液,将该涂布液通过以往公知的涂布方法涂布于高折射率层上,并使其干燥,根据需要照射电离放射线进行固化。
(防反射膜的物理性质)
防反射膜的总光线透射率(JIS K7361-1:1997)优选为90%以上,更优选为92%以上。另外,本发明的防反射膜的雾度(JIS K7136:2000)优选为1.0%以下,更优选为0.5%以下,进一步优选为0.3%以下。
测定总光线透射率及雾度时的光入射面为透明基材侧。
防反射膜的表面(低折射率层侧的表面)的算术平均粗糙度Ra(JISB0601:1994)优选为10nm以下,更优选为1~8nm。另外,防反射膜的表面(低折射率层侧的表面)的十点平均粗糙度Rz(JISB0601:1994)优选为160nm以下,更优选为50~155nm。
如果Ra、Rz为上述范围,则具有平滑性,耐擦伤性提高。
上述本发明的防反射膜抑制反射率,并且颜色均匀性优异。特别是对画面尺寸为对角106.7cm以上的大画面的显示装置、具有像素数为3840×2160像素以上的所谓的4K分辨率以上的分辨率的显示装置、凸面形状的显示装置、带触摸面板的显示装置(画面尺寸对角大于38.1cm)使用本发明的防反射膜的情况下,能够容易发挥上述效果。
[显示装置]
本发明的显示装置在显示元件上配置上述本发明的防反射膜,使得该防反射膜的透明基材侧朝向显示元件侧。
作为构成显示装置的显示元件,可列举液晶显示元件、等离子显示元件、有机EL显示元件等。
对显示元件的具体结构没有特别限制。例如在液晶显示元件的情况下,由依次具有下部玻璃基板、下部透明电极、液晶层、上部透明电极、滤光片及上部玻璃基板的基本结构构成,超高精细的液晶显示元件中,该下部透明电极及上部透明电极被高密度地图案化。
显示元件优选具有像素数为3840×2160像素以上的所谓的4K分辨率以上的分辨率。4K分辨率以上的超高精细的显示元件由于每1个像素的光量较少,因此,容易受到色调的影响。另外,具备4K分辨率以上的显示元件的显示装置进行大画面化,容易产生颜色均匀性的问题。因此,具有4K分辨率以上的分辨率的显示元件在容易发挥本发明的效果的方面优选。
此外,作为4K分辨率的显示元件,可列举像素数为3840×2160像素的元件、像素数为4096×2160像素的元件等。
另外,即使在不具有4K分辨率以上的分辨率的情况下,画面尺寸为对角106.7cm以上的大画面的显示装置在容易发挥本发明的效果的方面也优选。
另外,凸面形状的显示装置也容易产生颜色均匀性的问题,在容易发挥本发明的效果的方面优选。
本发明的显示装置也可以是在显示元件上具有触摸面板,且在该触摸面板上配置防反射膜而成的装置。此外,该实施方式中,也需要配置防反射膜,使得该防反射膜的透明基材侧朝向显示元件侧。在带触摸面板的显示装置的情况、显示装置的画面尺寸为对角大于38.1cm的情况下,在容易发挥本发明的效果的方面优选。
作为触摸面板,可列举:静电容量式触摸面板、电阻膜式触摸面板、光学式触摸面板、超声波式触摸面板及电磁感应式触摸面板等。
电阻膜式触摸面板通过以使具有导电膜的上下一对透明基板的导电膜彼此以对置的方式隔着间隔件配置而成的结构作为基本结构,并向该基本结构与电路连接而成。
静电容量式触摸面板可列举表面型及投影型等,大多使用投影型。投影型的静电容量式触摸面板通过使X轴电极和与该X轴电极正交的Y轴电极隔着绝缘体配置成基本结构并将该基本结构与电路连接而成。更具体地说明该基本结构时,可列举:(1)在一张透明基板上的各个面上形成X轴电极及Y轴电极的方式;(2)在透明基板上按顺序形成X轴电极、绝缘体层、Y轴电极的方式;(3)在透明基板上形成X轴电极,在另一透明基板上形成Y轴电极,并隔着粘合剂层等进行叠层的方式等。另外,还可列举这些基本方式上进一步叠层其它透明基板的方式。
就带触摸面板的显示装置而言,即使画面与人眼的距离变近,且不是大画面,画面的左右两端的出射角也变大,因此,颜色均匀性容易成为问题。因此,在对带触摸面板的显示装置使用了本发明的防反射膜的情况下,能够容易发挥本发明的效果。
[防反射膜的选择方法]
本发明的防反射膜的选择方法,将在透明基材上具有高折射率层及低折射率层而成的防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板制成样品,由该样品测定的视觉反射率Y值、以及Lab表色系统的a值及b值满足下述条件(1),并且,作为判定条件满足下述条件(2-1)及下述条件(3-1)中的至少一个。
<条件(1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下。
<条件(2-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度。
<条件(3-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(A)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
[数学式4]
(式中,“n”表示1~8的整数。)
选择防反射膜的判定条件中,以上述条件(1)为必须条件,进一步以上述条件(2-1)及上述条件(3-1)中的至少一个为必须条件。该判定条件优选以上述条件(1)、上述条件(2-1)及上述条件(3-1)全部为必须条件。
本发明的防反射膜的选择方法还优选以选自上述条件(2-2)~(2-6)、条件(3-2)的一个以上为追加的判定条件。另外,更优选以上述条件(2-2)~(2-6)、条件(3-2)全部为追加的判定条件。此外,条件(2-2)~(2-6)优选设为与条件(2-1)组合的条件,条件(3-2)优选设为与条件(3-1)组合的条件。
各条件的数值范围优选为上述防反射膜的优选数值范围。例如,条件(1)的判定条件中,优选视觉反射率Y值为0.30%以下。
作为本发明中选择的对象的防反射膜也可以在透明基材上具有高折射率层及低折射率层以外的层。例如,也可以在透明基材与高折射率层之间具有硬涂层。
通过本发明的防反射膜的选择方法选择的防反射膜的透明基材、高折射率层、低折射率层及根据需要设置的硬涂层的实施方式与本发明的防反射膜的透明基材、高折射率层、低折射率层及硬涂层的实施方式相同。
根据本发明的防反射膜的选择方法,能够正确地选择反射率低、颜色均匀性优异的防反射膜,且能够将防反射膜的质量标准化。
实施例
接着,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受该实例的任何限定。
1.物理性质及评价
对实施例及比较例中得到的防反射膜进行以下的测定及评价。将结果表示于表1及2中。
1-1.防反射膜的视觉反射率Y值
在防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂(折射率1.49)贴合黑色板(折射率:1.49)制作样品。将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,测定该入射光的正反射光的视觉反射率Y值。
视觉反射率Y值的测定装置使用分光光度计(岛津制作所株式会社制造,商品名:UV-2450),视角设为2度,光源设为D65,测定波长设为380~780nm、0.5nm间隔。
1-2.防反射膜的Lab表色系统的a值及b
将相对于上述1-1中制作的样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值。另外,根据a值及b值的测定结果,算出与上述条件(2-1)~(2-6)、以及(3-1)~(3-2)相关的数值。将与条件(2-1)~(2-6)相关的数值表示于表1及表2,将与条件(3-1)~(3-2)相关的数值表示于表3及表4。
a值及b值的测定装置使用分光光度计(日本分光株式会社制造,商品名:V-7100),视角设为2度,光源设为D65,测定波长设为380~780nm、0.5nm间隔。
1-3.防反射膜的防反射性能的评价
在像素数为3840×2160像素的液晶显示元件上设置防反射膜,使得防反射膜的透明基材侧的面朝向液晶显示元件侧,制作模拟液晶显示装置。在明室环境下,在显示元件上不显示图像的状态下,在该模拟液晶显示装置的表面(低折射率层)的中心附近,从该模拟液晶显示装置的垂直方向通过目视观察观察者本身的反射眩光。
其结果,将由于黑色较强而不能识别反射眩光的观察者的皮肤颜色的样品设为“A”,将能够识别反射眩光的观察者的皮肤颜色的样品设为“C”。
1-4.防反射膜的颜色均匀性
对上述1-1中制作的样品,在明室下照射荧光灯,从能够确认正反射光的位置通过目视观察样品表面的色调。此外,该观察时,在荧光灯正下方使样品相对于荧光灯从垂直(0度)到45度逐渐变化的方式移动。
由20人进行该观察,将既不具有强烈感觉到色调的位置也不具有感觉到色调的急剧变化的位置的样品设为1分,将具有上述两个位置中的一者的样品设为2分,将具有上述两个位置中的两者的样品设为3分,每个人进行评价。将20人的评价的平均分为1.1分以下的样品设为“AA”,将大于1.1分且1.5分以下的样品设为“A”,将大于1.5分且2.0分以下的样品设为“B”,将大于2.0分且2.5分以下的样品设为“C”,将大于2.5分且3.0分以下的样品设为“D”。
2.防反射膜的制作
[实施例1]
在厚度80μm的三乙酰纤维素膜(折射率1.49)上涂布下述配方的硬涂层形成用涂布液,进行干燥及紫外线照射,形成厚度10μm、折射率1.54、铅笔硬度2H的硬涂层。接着,在硬涂层上涂布下述配方的高折射率层形成用涂布液,进行干燥及紫外线照射,形成厚度150nm、折射率1.63的高折射率层。接着,在高折射率层上涂布下述配方的低折射率层形成用涂布液,进行干燥及紫外线照射,形成厚度100nm、折射率1.30的低折射率层,得到防反射膜。
<硬涂层形成用涂布液的制备>
加入光聚合引发剂(BASF株式会社制造,Irgacure127,2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮)1.6质量份、稀释溶剂(甲基异丁基酮/环己酮=8/2)58.3质量份,进行搅拌直到溶解残留物消失。向其中加入光固化树脂(荒川化学株式会社制造,Beam Set577)20质量份、及高折射率树脂(DIC株式会社制造,Polilight RX-4800)20质量份进行搅拌,并搅拌直到溶解残留物消失。最后,加入流平剂(大日精化工业株式会社制造,SEIKABEAM10-28(MB))0.1质量份并搅拌,制备硬涂层形成用涂布液。
<高折射率层形成用涂布液的制备>
加入光聚合引发剂(BASF株式会社制造,Irgacure127)0.1质量份、稀释溶剂(甲基异丁基酮/环己酮/甲基乙基酮=4/2/4)92.6质量份,进行搅拌直到溶解残留物消失。向其中加入光固化树脂(荒川化学株式会社制造,Beam Set577)1.25质量份,进行搅拌直到溶解残留物消失。进一步分别加入氧化锆(住友大阪水泥株式会社制造,MZ-230X,固体成分32.5质量%,平均一次粒径15~50nm)6质量份、流平剂(大日精化工业株式会社制造,SEIKABEAM10-28(MB))0.05质量份并搅拌,制备高折射率层形成用涂布液。
<低折射率层形成用涂布液的制备>
加入光聚合引发剂(BASF株式会社制造,Irgacure127)0.2质量份、稀释溶剂(MIBK/AN=7/3)91.1质量份,进行搅拌直到溶解残留物消失。向其中分别加入光固化树脂(日本化药株式会社制造,KAYARAD-PET-30)1.0质量份、中空二氧化硅粒子(固体成分20质量%,平均一次粒径60nm)7.6质量份、流平剂(大日精化工业株式会社制造,SEIKABEAM10-28(MB))0.1质量份并搅拌,制备低折射率层形成用涂布液。
[实施例2]
将实施例1的硬涂层形成用涂布液的光固化树脂变更为40质量份,将高折射率树脂变更为0质量份(变更后的折射率1.51),此外将高折射率层设为2层结构,作为硬涂层侧的高折射率层(A)的涂布液,使用将实施例1的高折射率层形成用涂布液的氧化锆变更为掺锑氧化锡(固体成分45质量%)的涂布液(变更后的折射率1.59),使厚度为70nm,作为低折射率层侧的高折射率层(B)的涂布液,使用实施例1的高折射率层形成用涂布液,并使厚度为90nm,除此以外,与实施例1同样地进行,得到防反射膜。
[实施例3]
除了将实施例2的低折射率层侧的高折射率层(B)的厚度变更为105nm以外,与实施例2同样地进行,得到防反射膜。
[实施例4]
除了将实施例3的硬涂层侧的高折射率层(A)的厚度变更为60nm,将低折射率层侧的高折射率层(B)的厚度变更为120nm以外,与实施例3同样地进行,得到防反射膜。
[比较例1]
除了不形成实施例2的高折射率层(A)及(B),此外将低折射率层形成用涂布液的光固化树脂变更为2.0质量份,将中空二氧化硅粒子变更为6.6质量份(变更后的折射率1.36)以外,与实施例2同样地进行,得到防反射膜。
[比较例2]
不形成实施例2的高折射率层(B),关于高折射率层(A),使用将涂布液的光固化树脂变更为4.25质量份、将掺锑氧化锡变更为3质量份的层(变更后的折射率1.56),并将膜厚变更为160nm,此外关于低折射率层,将涂布液的光固化树脂变更为3.1质量份,将中空二氧化硅粒子变更为5.5质量份(变更后的折射率1.38),并将厚度变更为90nm,除此以外,与实施例2同样地进行,得到防反射膜。
[比较例3]
除了将实施例1的硬涂层形成用涂布液的光固化树脂变更为40质量份,将高折射率树脂变更为0质量份(变更后的折射率1.51)以外,与实施例1同样地进行,得到防反射膜。
[比较例4]
关于实施例3的硬涂层侧的高折射率层(A),使用将涂布液的掺锑氧化锡变更为五氧化锑(固体成分40质量%)的层(变更后的折射率1.58),并将厚度变更为50nm,除此以外,与实施例3同样地进行,得到防反射膜。
表1
表2
如根据表1及表2的结果可知,满足条件(1)及条件(2-1)的实施例1~4的防反射膜具有良好的防反射性能,并且颜色均匀性优异。
另一方面,比较例1及2的防反射膜不满足条件(1),不能抑制反射率。另外,比较例3及4的防反射膜由于表示a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)的最小值(Smin)的入射角x1(度)小于20度,且不满足条件(2-1),因此,在偏离正面方向的角度(35~45度附近),该绝对值之和(S)显示出较大的值,不能使颜色均匀性良好。
表3
表4
根据表3及表4的结果可知,满足条件(1)及条件(3-1)的实施例1、2及4的防反射膜具有良好的防反射性能,并且颜色均匀性优异。
另一方面,比较例1及2的防反射膜不满足条件(1),不能抑制反射率。另外,比较例3及4的防反射膜由于不满足条件(3-1),因此,在偏离正面方向的角度(35~45度附近),色调急剧变化,不能使颜色均匀性良好。
工业实用性
本发明的防反射膜及显示装置在抑制反射率且颜色均匀性优异方面是有用的。

Claims (12)

1.一种防反射膜,其在透明基材上具有高折射率层及低折射率层,其中,
将该防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板制成样品,由该样品测定的该防反射膜的视觉反射率Y值、Lab表色系统的a值及b值满足下述条件(1),并且,满足下述条件(2-1)及下述条件(3-1)中的至少一个:
<条件(1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下;
<条件(2-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度;
<条件(3-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(A)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
[数学式1]
<mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mn>5</mn> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>A</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中,“n”表示1~8的整数。
2.如权利要求1所述的防反射膜,其中,
在算出入射角5~45度的各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,该和的累积值(SC5-45)满足下述条件(2-2),
SC5-45≤34.0 (2-2)。
3.如权利要求1或2所述的防反射膜,其中,
入射角5度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S5)满足下述条件(2-3),
2.0≤S5≤5.0 (2-3)。
4.如权利要求1~3中任一项所述的防反射膜,其中,
入射角45度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S45)满足下述条件(2-4),
S45≤8.0 (2-4)。
5.如权利要求1~4中任一项所述的防反射膜,其中,
入射角5度的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S5)与所述Smin之比满足下述条件(2-5),
1.6≤S5/Smin (2-5)。
6.如权利要求1~5中任一项所述的防反射膜,其中,
在算出入射角35~45度的各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,该和的标准偏差(Sσ35-45)满足下述条件(2-6),
35-45≤1.65 (2-6)。
7.如权利要求1~6中任一项所述的防反射膜,其中,
算出入射角5~45度的各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(B),算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率(傾き)的绝对值时,该绝对值的最大值为17.3以下,
[数学式2]
<mrow> <mo>|</mo> <msup> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mn>5</mn> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>|</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中,“n”表示1~8的整数。
8.如权利要求1~7中任一项所述的防反射膜,其中,
在所述透明基材与所述高折射率层之间具有硬涂层。
9.一种显示装置,其在显示元件上配置权利要求1~8中任一项所述的防反射膜,使得该防反射膜的透明基材侧朝向显示元件侧。
10.如权利要求9所述的显示装置,其是在显示元件上具有触摸面板、并在该触摸面板上配置所述防反射膜而成的。
11.如权利要求9或10所述的显示装置,其中,
所述显示元件的像素数为3840×2160像素以上。
12.一种防反射膜的选择方法,该方法包括:
将在透明基材上具有高折射率层及低折射率层而成的防反射膜的透明基材的与高折射率层侧相反侧的面通过透明粘合剂贴合黑色板,制作样品,由该样品测定的视觉反射率Y值、以及Lab表色系统的a值及b值满足下述条件(1),并且,作为判定条件满足下述条件(2-1)及下述条件(3-1)中的至少一个:
<条件(1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,以入射角5度向样品入射光时,该入射光的正反射光的视觉反射率Y值为0.50%以下;
<条件(2-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值的绝对值及b值的绝对值之和(S)时,表示该和的最小值(Smin)的入射角x1(度)为20度≤x1≤30度;
<条件(3-1)>
将相对于样品的低折射率层侧的表面垂直入射的光的入射角设为0度,从入射角5度至45度以5度间隔向样品入射光,测定该入射光的正反射光的Lab表色系统的a值及b值,算出各入射角的a值及b值的平方和的平方根,进一步根据下述式(A)算出各测定间的a值及b值的平方和的平方根的斜率时,表示该斜率从负变为正的拐点的角度x2(度)为25度≤x2
[数学式3]
<mrow> <msup> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mrow> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>a</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <msup> <mi>b</mi> <mo>*</mo> </msup> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mn>5</mn> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>A</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中,“n”表示1~8的整数。
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