CN116368405A - 光学层叠体及物品 - Google Patents
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Abstract
该光学层叠体依次层叠有透明基材、光学功能层和防污层,使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE‑Lab表色系中的a*值和b*值在a*b*平面上的同一象限内。
Description
技术领域
本发明涉及光学层叠体及物品。
本申请基于2020年11月27日在日本申请的特愿2020-196902号主张优先权,并在此引用其内容。
背景技术
平板显示器(FPD)等图像显示装置被广泛用于移动电话、智能手机、汽车导航装置等。
在以往的图像显示装置中,要求难以视觉辨认出由视觉辨认角度引起的颜色不均。
例如,专利文献1中记载了一种防反射膜,其使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光A以入射角5°入射时的视感度反射率为0.5%以下,在使该光A的入射角在5°~50°的范围内变化时的正反射光中,CIE-Lab表色系中的b*值的最大值与最小值之差相对于CIE-Lab表色系中的a*值的最大值与最小值之差之比(b*值之差/a*值之差)为2以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-28364号公报
发明内容
发明所要解决的课题
设置于图像显示装置上的防反射膜等光学层叠体优选即使使设置有该光学层叠体的图像显示装置的视觉辨认角度变化,也不会视觉辨认到颜色不均。
然而,以往的光学层叠体有时会由于使设置有该光学层叠体的图像显示装置的视觉辨认角度不同而视觉辨认到颜色不均(色调的差异)。
因此,在设置于图像显示装置上的光学层叠体中,要求即使改变图像显示装置的视觉辨认角度也难以视觉辨认到颜色不均。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种光学层叠体,其即使设置于物品、改变物品的视觉辨认角度也难以视觉辨认到颜色不均。
另外,本发明的目的在于提供一种物品,其具备本发明的光学层叠体,即使改变视觉辨认角度也难以视觉辨认到颜色不均。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明提出了以下的方法。
[1]一种光学层叠体,其特征在于,依次层叠有透明基材、光学功能层和防污层,使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值在a*b*平面上的同一象限内。
[2]根据[1]所述的光学层叠体,其中,使上述光以入射角5°~50°入射至上述表面时的上述反射光的上述a*值及上述b*值小于0。
[3]根据[1]或[2]所述的光学层叠体,其中,使上述光以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射至上述表面时的反射率与以入射角5°入射时的反射率之差的最大值以绝对值计为1%以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光学层叠体,其中,使上述光以入射角5°~50°入射至上述表面时的上述反射光的下述式(1)所示的ΔE*ab为10以下。
[数1]
(式(1)中,ΔE*ab是上述CIE-Lab表色系中的L*值、上述a*值和上述b*值的变化量;ΔL*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述L*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述L*值之差的最大值;Δa*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述a*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述a*值之差的最大值;Δb*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述b*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述b*值之差的最大值。)
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的光学层叠体,其中,上述光学功能层由低折射率材料层和由折射率比上述低折射率材料层高的材料构成的高折射率材料层交替层叠而成的层叠体构成,在上述层叠体的上述透明基材侧配置有由上述高折射率材料层构成的膜厚7.5nm以上的第一高折射率材料层,与上述第一高折射率材料层相接地配置有由上述低折射率材料层构成的膜厚27nm~37nm的第一低折射率材料层,在上述层叠体的上述防污层侧配置有由上述低折射率材料层构成的膜厚85nm~103nm的第二低折射率材料层。
[6]根据[5]所述的光学层叠体,其中,在上述第一低折射率材料层与上述第二低折射率材料层之间配置有由高折射率材料层构成的膜厚105nm~120nm的第二高折射率材料层,上述光学功能层由上述第一高折射率材料层、上述第一低折射率材料层、上述第二高折射率材料层和上述第二低折射率材料层这4层构成。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的光学层叠体,其中,在上述透明基材与上述光学功能层之间具备密合层,上述密合层由选自金属、合金、金属氧化物、金属氟化物、金属硫化物、金属氮化物中的任意1种或2种以上构成。
[8]根据[7]所述的光学层叠体,其中,上述密合层由处于氧缺乏状态的金属氧化物构成。
[9]根据[7]或[8]所述的光学层叠体,其中,在上述透明基材与上述密合层之间具备硬涂层。
[10]一种物品,其特征在于,具备[1]~[9]中任一项所述的光学层叠体。
[11]根据[10]所述的物品,其中,上述光学层叠体设置于图像显示装置的表面。
发明效果
本发明的光学层叠体中,使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值及b*值在a*b*平面上的同一象限内。因此,本发明的光学层叠体配备于物品,即使改变物品的视觉辨认角度,也难以视觉辨认到颜色不均。
另外,本发明的物品由于具备本发明的光学层叠体,因此即使改变视觉辨认角度也难以视觉辨认到颜色不均。
附图说明
[图1]图1是表示本发明的光学层叠体的一例的截面示意图。
[图2]图2是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至实施例1的光学层叠体的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。
[图3]图3是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至实施例2的光学层叠体的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。
[图4]图4是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至比较例1的光学层叠体的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。
[图5]图5是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至比较例2的光学层叠体的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。
[图6]图6是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°及50°入射至实施例1的光学层叠体的表面时的反射率的曲线图。
[图7]图7是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至实施例2的光学层叠体的表面时的反射率的曲线图。
[图8]图8是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至比较例1的光学层叠体的表面时的反射率的曲线图。
[图9]图9是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至比较例2的光学层叠体的表面时的反射率的曲线图。
具体实施方式
本发明人等为了解决上述课题、得到即使使具备光学层叠体的物品的视觉辨认角度变化也难以视觉辨认到颜色不均(色调的差异)的光学层叠体,着眼于物品的视觉辨认角度与反射光的色度(色相)的关系,反复进行了深入研究。
其结果是,得到了如下见解:如果使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值及b*值在a*b*平面上的同一象限内,则即使使物品的视觉辨认角度在5°~50°的宽范围内变化,也难以视觉辨认到颜色不均。
在此,同一象限内是指将a*b*平面设为以a*=0、b*=0为原点的正交坐标系时的象限相同。
进而,本发明人等基于上述见解,作为光学层叠体,使用如下的光学层叠体进行了反复研究:其依次层叠有透明基材、光学功能层和防污层,光学功能层由低折射率材料层和由折射率比低折射率材料层高的材料构成的高折射率材料层交替层叠而成的层叠体构成。
其结果发现,在层叠体的透明基材侧依次配置膜厚7.5nm以上的高折射率材料层和膜厚27nm~37nm的低折射率材料层,在层叠体的防污层侧配置膜厚85nm~103nm的低折射率材料层即可,从而想到了本发明。
以下,适当参照附图对本发明的光学层叠体和物品进行详细说明。在以下的说明所使用的附图中,为了容易理解本发明的特征,方便起见,有时将成为特征的部分放大表示,各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。在以下的说明中例示的材质、尺寸等是一个例子,本发明并不限定于此,能够在起到其效果的范围内适当变更来实施。
[光学层叠体]
图1是表示本发明的光学层叠体的一例的截面示意图。
图1所示的光学层叠体1设置于物品(未图示)。作为物品,例如可列举出在图像显示装置(未图示)的表面具备光学层叠体1的物品等。
图1所示的光学层叠体1依次层叠有透明基材2、硬涂层3、密合层4a、光学功能层4和防污层5。本实施方式的光学层叠体1所具备的光学功能层4作为防反射层来发挥功能。如图1所示,光学功能层4由从透明基材2侧依次层叠有第一高折射率材料层41b、第一低折射率材料层41c、第二高折射率材料层42b和第二低折射率材料层42c的层叠体构成。
图2是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至本实施方式的光学层叠体1的一例的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。
在图2中,a*值和b*值表示色度,越是a*值和b*值的绝对值大的坐标的颜色,彩度越大。即,在图2中,越是a*值以及b*值的绝对值大的坐标的颜色,则越是鲜艳的颜色,越是a*值以及b*值的绝对值小的坐标的颜色,则越是接近无彩色的颜色。+a*的坐标为红色方向的色相,-a*的坐标为绿色方向的色相,+b*的坐标为黄色方向的色相,-b*的坐标为蓝色方向的色相。
CIE-Lab表色系中的L*值、a*值和b*值使用紫外可见红外分光光度计(日本分光制V-550)并通过紫外可见红外分光光度计所具备的程序的计算式算出。
本实施方式的光学层叠体1中,使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值及b*值在a*b*平面上的同一象限内。因此,使光以入射角5°~50°入射至本实施方式的光学层叠体1时得到的反射光为类似的色相。因此,设置有本实施方式的光学层叠体1的物品即使改变视觉辨认角度,也难以视觉辨认到颜色不均。
如图2所示,本实施方式的光学层叠体1中,使光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光的a*值及b*值优选小于0。在该情况下,使光以入射角5°~50°入射至光学层叠体1的表面时的反射光全部成为蓝绿色的色相。蓝绿色的色相与黄绿色、橙色等色相相比,视感度低,难以对物品的色相造成影响。因此,在以入射角5°~50°入射时的反射光的a*值及b*值小于0的情况下,对于表面具备光学层叠体1的物品而言,更难以视觉辨认到因改变视觉辨认角度而导致的色相(色彩的倾向)的变化,更难以视觉辨认到颜色不均。而且,若b*值小于0,则与b*值超过0的情况相比,反射率变低。因此,成为作为防反射层的功能更良好的光学层叠体1。
本实施方式的光学层叠体1中,使光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光的a*值以绝对值计优选为10.0以下,更优选为5.0以下。若a*值的绝对值为10.0以下,则难以对被设置有光学层叠体1的物品反射的反射光进行着色,更难以视觉辨认因改变物品的视觉辨认角度而导致的颜色不均。反射光的a*值的绝对值的下限值可以为0。
本实施方式的光学层叠体1中,使光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光的b*值以绝对值计优选为10.0以下,更优选为6.0以下。若b*值的绝对值为10.0以下,则难以对被设置有光学层叠体1的物品反射的反射光进行着色,更难以视觉辨认因改变物品的视觉辨认角度而导致的颜色不均。反射光的b*值的绝对值的下限值可以为0。
在本实施方式的光学层叠体1中,使光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光的下述式(1)所示的ΔE*ab优选为10以下,更优选为7以下。△E*ab的下限值可以为0。
[数2]
式(1)中,ΔE*ab是CIE-Lab表色系中的L*值、a*值和b*值的变化量。ΔL*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述L*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述L*值之差的最大值。Δa*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述a*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述a*值之差的最大值。Δb*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述b*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述b*值之差的最大值。
在以入射角5°~50°入射时的反射光的式(1)所示的ΔE*ab为10以下的情况下,因改变视觉辨认角度而导致的色相(色彩的倾向)及亮度的变化少。因此,成为由使物品的视觉辨认角度变化引起的颜色不均更难以被视觉辨认的光学层叠体1。若式(1)所示的ΔE为7以下,则因改变视觉辨认角度而引起的色相及亮度的变化变得更少,因此优选。
本实施方式的光学层叠体1中,以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的L*值、a*值及b*值可以通过适当选择光学功能层4中所含的第一高折射率材料层41b的厚度、第一低折射率材料层41c的厚度和第二低折射率材料层42c的厚度来调整。
本实施方式的光学层叠体1中,使光以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射至表面时的反射率与以入射角5°入射时的反射率之差的最大值以绝对值计优选为1%以下,更优选为0.7%以下。若上述反射率之差的最大值以绝对值计为1%以下,则由使物品的视觉辨认角度变化引起的颜色不均更加难以被视觉辨认。上述反射率之差的最大值的下限值可以为0。
需要说明的是,反射率使用紫外可见红外分光光度计(日本分光制V-550)并通过紫外可见红外分光光度计所具备的程序的计算式算出。
(透明基材)
作为形成本实施方式的光学层叠体1的透明基材2,可以使用公知的透明基材。
透明基材2由能够透过可见光区域的光的透明材料构成。在本实施方式中,“透明材料”是指可见光区域的光的透射率为80%以上的材料。
作为透明基材2,例如可以使用塑料膜。作为塑料膜的材料,可举出聚酯系树脂、乙酸酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫醚系树脂等。其中,作为塑料膜的材料,优选使用选自聚酯系树脂、乙酸酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚烯烃系树脂中的任意1种或2种以上,特别优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或三乙酰纤维素(TAC)。
透明基材2只要不损害光学层叠体1的光学特性,则可以包含增强材料。作为增强材料,例如可列举出纤维素纳米纤维、纳米二氧化硅等。
透明基材2也可以由玻璃膜等无机材料构成。
作为透明基材2,可以使用实施了表面处理的基材。作为表面处理方法,例如可列举出溅射、电晕放电、紫外线照射、电子束照射、化学转化、氧化等蚀刻处理、底涂处理等。通过使用选自这些表面处理方法中的任意1种或2种以上的方法对透明基材2实施表面处理,可得到与硬涂层3的密合性良好的透明基材2。
作为透明基材2,可以根据需要使用赋予了光学功能和/或物理功能的膜。作为具有光学功能和/或物理功能的膜,例如可列举出偏振片膜、相位差补偿膜、热射线屏蔽膜、导电膜、增亮膜、透镜片等。进而,作为透明基材2,可以使用对具有光学功能和/或物理功能的膜赋予了例如抗静电功能等功能而得的基材。
透明基材2的厚度优选为25μm以上,更优选为40μm以上。透明基材2的厚度为25μm以上时,即使对光学层叠体1施加应力也难以产生褶皱,是优选的。另外,若透明基材2的厚度为25μm以上,则即使在制造光学层叠体1时在透明基材2上形成硬涂层3,也难以在透明基材2上产生褶皱,能够成品率良好地制造。另外,若透明基材2的厚度为25μm以上,则在制造光学层叠体1时,制造中途的光学层叠体1难以卷曲,操作容易,是优选的。
透明基材2的厚度优选为1mm以下,更优选为500μm以下,特别优选为300μm以下。透明基材2的厚度为1mm以下时,能够确保透明基材2的实质的光学透明性。另外,透明基材2的厚度为1mm以下时,在透明基材2上,无论是单片方式还是辊对辊方式都能够成膜。特别是,若透明基材2的厚度为300μm以下,则在以辊对辊方式制造光学层叠体1的情况下,能够使卷绕成辊状的透明基材2的1次可投入的长度变长。因此,透明基材2的厚度为300μm以下时,在以辊对辊方式连续地生产光学层叠体1的情况下,生产率优异。另外,透明基材2的厚度为300μm以下时,成为品质良好的光学层叠体1,因此优选。
光学层叠体1的各层的厚度优选使用透射电子显微镜(TEM)对截面进行测定。
透明基材2的制造方法没有特别限定,可以通过公知的制造方法制造。
关于透明基材2,可以在透明基材2上形成硬涂层3之前根据需要对表面进行清洗。作为透明基材2的表面的清洗方法,例如可举出溶剂清洗、超声波清洗等。通过进行透明基材2的清洗,能够对透明基材2的表面进行除尘,表面被清洁化,因此优选。
(硬涂层)
本实施方式的光学层叠体1在透明基材2与密合层4a之间具备硬涂层3。作为硬涂层3,可以使用公知的硬涂层,例如可以举出包含粘合剂树脂和填料的硬涂层。硬涂层3除了包含粘合剂树脂和填料以外,还可以根据需要含有流平剂等公知的材料。
作为硬涂层3中所含的粘合剂树脂,优选使用透明材料。作为粘合剂树脂,例如可以使用电离放射线固化型树脂、热塑性树脂、热固性树脂等。粘合剂树脂可以仅使用1种,也可以混合使用2种以上。
作为电离放射线固化型树脂,例如可举出(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、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)等。作为电离放射线固化型树脂,可以使用将上述化合物进行PO(环氧丙烷)改性而得到的树脂、进行EO(环氧乙烷)改性而得到的树脂、进行CL(己内酯)改性而得到的树脂等。
在本实施方式中,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。
在包含电离放射线固化型树脂作为粘合剂树脂的情况下,硬涂层3可以包含公知的电离放射线固化引发剂。例如,在包含(甲基)丙烯酸酯等紫外线固化型树脂作为电离放射线固化型树脂的情况下,优选包含羟基-环己基-苯基-酮等紫外线固化引发剂。
作为热塑性树脂,例如可列举出苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤素树脂、脂环式烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、纤维素衍生物、有机硅系树脂等。
作为热固性树脂,例如可列举出酚醛树脂、尿素树脂、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-尿素共缩合树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂(包括笼状、梯状等所谓的倍半硅氧烷等)等。
作为硬涂层3中所含的填料,从光学层叠体1的防眩性、与密合层4a的密合性、抗粘连性的观点出发,可以根据光学层叠体1的用途选择使用各种填料。具体而言,例如可以使用二氧化硅(Si的氧化物)粒子、氧化铝(三氧化二铝)粒子、有机微粒等公知的物质。
从提高光学层叠体1的防眩性的观点出发,作为填料,优选使用包含丙烯酸树脂等的有机微粒。有机微粒的粒径优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下,特别优选为3μm以下。
从提高与密合层4a的密合性的观点出发,作为填料,优选使用二氧化硅粒子。二氧化硅粒子的粒径优选为800nm以下,特别优选为100nm以下。
硬涂层3的厚度例如优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上。硬涂层3的厚度优选为100μm以下。
硬涂层3可以由单一的层构成,也可以层叠有多个层。
硬涂层3的制造方法没有特别限定,可以使用公知的制造方法来制造。例如,硬涂层3可以通过涂布法来制造。作为涂布法,例如可列举出使用公知的方法将使成为硬涂层3的材料溶解和/或分散于溶剂而成的涂布液涂布于透明基材2上并使其固化的方法等。作为溶剂,可以使用公知的溶剂,可以根据成为硬涂层3的材料适当决定。
(密合层)
本实施方式的光学层叠体1中,在设置于透明基材2上的硬涂层3与光学功能层4之间具备密合层4a。密合层4a具有使光学功能层4与硬涂层3密合的功能。
密合层4a例如优选包含选自硅、镍、铬、锡、金、银、铂、锌、钛、钨、铝、锆、钯等金属、这些金属的合金、这些金属的氧化物、氟化物、硫化物或氮化物中的任意1种或2种以上。
在例如通过溅射法形成密合层4a的情况下,作为密合层4a的材料,优选使用熔点为700℃以下的金属。若密合层4a由超过700℃的高熔点的金属构成,则通过溅射到达硬涂层3的表面的金属无法充分扩展,存在局部化的担忧。
密合层4a可以包含非化学计量组成的无机氧化物。此时,优选由处于氧缺乏状态的金属氧化物构成,特别优选以SiOx(Si氧化物)为主成分。密合层4a可以仅由Si氧化物构成,也可以在Si氧化物之外另外以50质量%以下的范围、优选以10质量%以下的范围含有其他元素。作为其他元素,为了提高密合层4a的耐久性,可以含有Na,为了提高密合层4a的硬度,可以含有选自Zr、Al、N中的1种或2种以上的元素。
密合层4a的厚度例如优选为1nm~10nm,更优选为1nm~5nm。密合层4a的厚度为上述范围内时,可更有效地得到使光学功能层4与硬涂层3密合的功能。密合层4a的厚度为1nm以上时,密合层4a与硬涂层3的密合性变得更良好。另外,若密合层的厚度为10nm以下,则在设置于物品中的情况下,成为因改变物品的视觉辨认角度而导致的颜色不均更难以被视觉辨认的光学层叠体1。
密合层4a的制造方法没有特别限定,可以使用公知的制造方法来制造。密合层4a例如可以通过溅射法形成。
(光学功能层)
光学功能层4由将低折射率材料层(在图1所示的例子中为第一低折射率材料层41c、第二低折射率材料层42c)和由折射率比低折射率材料层高的材料构成的高折射率材料层(在图1所示的例子中为第一高折射率材料层41b、第二高折射率材料层42b)交替层叠而成的层叠体构成。
光学功能层4使从防污层5侧入射至光学层叠体1的光扩散。由此,光学层叠体1作为防反射层发挥功能,该防反射层防止从防污层5侧入射至光学层叠体1的光作为反射光向一个方向射出。
在本实施方式中,如图1所示,以光学功能层4由从透明基材2侧依次层叠有第一高折射率材料层41b、第一低折射率材料层41c、第二高折射率材料层42b、第二低折射率材料层42c这4层的层叠体构成的情况为例进行说明。
形成光学功能层4的低折射率材料层和高折射率材料层的层叠数的合计不限于4层,可以为3层以下,也可以为5层以上,可以根据光学功能层4所要求的光学特性适当决定。
具体而言,形成光学功能层4的低折射率材料层与高折射率材料层的层叠数的合计优选为4层~10层,更优选为4层~6层,最优选为4层。光学功能层4为层叠有上述4层的层叠体的情况下,层叠数少,厚度薄,因此与层叠数为5层以上的情况相比,生产率优异。另外,在光学功能层4为层叠有上述4层的层叠体的情况下,与层叠数为3层以下的情况相比,成为反射率更低的光学层叠体1,并且能够使反射光的色相进一步接近中性(无彩色)。另外,在光学功能层4为层叠有上述4层的层叠体的情况下,在设置于物品中的情况下,成为即使改变物品的视觉辨认角度也更难以视觉辨认颜色不均的光学层叠体1。
在光学功能层4包含2层以上的低折射率材料层(图1所示的例子中为第一低折射率材料层41c和第二低折射率材料层42c)的情况下,多个低折射率材料层可以全部具有相同的折射率,也可以一部分或全部的折射率不同。
在光学功能层4包含2层以上的高折射率材料层(图1所示的例子中为第一高折射率材料层41b和第二高折射率材料层42b)的情况下,多个高折射率材料层可以全部具有相同的折射率,也可以一部分或全部的折射率不同。
需要说明的是,低折射率材料层和高折射率材料层的折射率可以使用光谱椭偏仪来确认。
第一低折射率材料层41c和第二低折射率材料层42c的折射率优选为1.20至1.60,更优选为1.30至1.50。
第一低折射率材料层41c及第二低折射率材料层42c优选以SiO2(折射率1.46)为主成分。第一低折射率材料层41c和/或第二低折射率材料层42c可以仅由SiO2构成,也可以在SiO2之外另外以50质量%以下的范围、优选以10质量%以下的范围含有其他元素。作为其他元素,为了提高第一低折射率材料层41c和/或第二低折射率材料层42c的耐久性,可以含有Na,为了提高第一低折射率材料层41c和/或第二低折射率材料层42c的硬度,可以含有选自Zr、Al、N中的1种或2种以上的元素。
第一高折射率材料层41b和第二高折射率材料层42b的折射率优选为2.00至2.60,更优选为2.10至2.45。
作为第一高折射率材料层41b和第二高折射率材料层42b的材料,例如可列举五氧化铌(Nb2O5,折射率2.33)、氧化钛(TiO2,折射率2.33~2.55)、氧化钨(WO3,折射率2.2)、氧化铈(CeO2,折射率2.2)、五氧化二钽(Ta2O5,折射率2.16)、氧化锌(ZnO,折射率2.1)和氧化铟锡(ITO,折射率2.06)等。第一高折射率材料层41b和第二高折射率材料层42b优选由五氧化铌构成。
构成光学功能层4的第一低折射率材料层41c、第二低折射率材料层42c、第一高折射率材料层41b、第二高折射率材料层42b的膜厚可以根据光学功能层4所要求的光学特性分别适当决定。
在本实施方式的光学层叠体1中,第一低折射率材料层41c、第二低折射率材料层42c和第一高折射率材料层41b的膜厚优选为以下所示的尺寸,以使得使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值处于a*b*平面上的同一象限内。
配置于光学功能层4(层叠体)的透明基材2侧的第一高折射率材料层41b的膜厚优选为7.5nm以上,更优选为7.5nm~10nm。
与第一高折射率材料层41b相接地配置的第一低折射率材料层41c的膜厚优选为27nm~37nm,更优选为28nm~33nm。
配置于光学功能层4的防污层5侧的第二低折射率材料层42c的膜厚优选为85nm~103nm,更优选为90nm~100nm。
在本实施方式的光学层叠体1中,配置于第一低折射率材料层41c与第二低折射率材料层42c之间的第二高折射率材料层42b的膜厚优选为105nm~120nm,更优选为110nm~115nm。通过将第二高折射率材料层42b的膜厚设为上述范围,在设置于物品中的情况下,成为即使使物品的视觉辨认角度变化也更难以视觉辨认颜色不均的光学层叠体1。
本实施方式的光学层叠体1中的光学功能层4的整体厚度优选为230nm~270nm,更优选为240nm~260nm。若光学功能层4的整体厚度为上述范围内,则成为更低反射率的光学层叠体1,并且能够使反射光的色相进一步接近中性(无彩色)。另外,若光学功能层4的整体厚度为上述范围内,则在设置于物品中的情况下,成为即使改变物品的视觉辨认角度也更难以视觉辨认颜色不均的光学层叠体1。若光学功能层4的整体厚度为230nm以上,则在设置于物品中的情况下,成为即使改变物品的视觉辨认角度也更难以视觉辨认颜色不均的光学层叠体1。另外,光学功能层4的整体厚度为270nm以下时,生产率变得良好。
光学功能层4的制造方法没有特别限定,可以使用公知的制造方法来制造。光学功能层4例如可以通过在密合层4a上利用溅射法依次形成第一高折射率材料层41b、第一低折射率材料层41c、第二高折射率材料层42b、第二低折射率材料层42c的方法来制造。在利用溅射法形成密合层4a和光学功能层4这两者的情况下,可以连续地形成,是优选的。另外,在光学功能层4利用溅射法形成的情况下,与采用一般的真空蒸镀法或涂布法形成的情况相比,变得致密。其结果,成为水蒸气透过性为1.0g/m2/天以下的耐久性良好的光学层叠体1。
(防污层)
防污层5设置于光学功能层4的与硬涂层3相反侧的面。防污层5防止光学层叠体1的污损,抑制光学功能层4的损耗。
防污层5优选含有氟系化合物。作为氟系化合物,例如优选使用包含氟改性有机基团和烷氧基硅烷等反应性甲硅烷基的化合物。作为这样的化合物,可列举全氟癸基三乙氧基硅烷(FDTS)等。
作为防污层5的材料的优选市售品,可列举OPTOOL DSX(大金工业株式会社制)、KY-1203(信越化学工业株式会社制)、KY-1901(信越化学工业株式会社制)等。
防污层5中可以根据需要含有光稳定剂、紫外线吸收剂、着色剂、抗静电剂、润滑剂、流平剂、消泡剂、抗氧化剂、阻燃剂、红外线吸收剂、表面活性剂等添加剂。
防污层5的厚度例如可以设为1~20nm,优选为3~10nm。
防污层5的制造方法没有特别限定,可以通过公知的制造方法来制造,可以考虑所需的耐久性和成本来适当选择。具体而言,防污层5可以通过涂布法或蒸镀法制造。作为涂布法,例如可列举出使用公知的方法将在溶剂中溶解有成为防污层5的材料的涂布液涂布在光学功能层4上并使其干燥的方法等。另外,通过蒸镀法形成防污层5的情况下,例如与使用涂布法形成的防污层相比,是致密的且与光学功能层4的密合性优异。因此,通过蒸镀法形成的防污层5具有高耐磨损性。
在本实施方式的光学层叠体1中,可以根据需要在透明基材2的与硬涂层3相反侧的面设置1层以上的层。在透明基材2的与硬涂层3相反侧的面,例如可以设置用于将光学层叠体1粘接于图像显示装置的表面等其他构件的粘着剂层,也可以依次层叠粘着剂层和其他光学膜。作为其他光学膜,例如可列举出偏振膜、相位差补偿膜、1/2波长板、1/4波长板等。另外,也可以与透明基材2的与硬涂层3相反侧的面相接地形成上述其他光学膜。
本实施方式的光学层叠体1依次层叠有透明基材2、光学功能层4和防污层5,使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值在a*b*平面上的同一象限内。因此,本实施方式的光学层叠体1即使设置于物品、改变物品的视觉辨认角度,也难以视觉辨认到颜色不均。
[物品]
本实施方式的物品具备本实施方式的光学层叠体1。本实施方式的物品可以在图像显示装置的表面具备光学层叠体1。作为图像显示装置,例如可列举出液晶显示面板、有机电致发光(EL)显示面板等平板显示器(FPD)。
作为粘贴有本实施方式的光学层叠体1的图像显示装置的表面,例如可列举出移动电话的画面、智能手机的画面、平板终端的画面、个人计算机的显示器、导航系统的画面、游戏机的操作画面等信息输入终端的画面、飞机、电车等运行辅助装置的操作画面、电光显示板等。其中,粘贴有光学层叠体1的图像显示装置优选为在使用时以各种视觉辨认角度进行视觉辨认的图像显示装置,特别优选为导航系统的画面、移动电话的画面、智能手机的画面。
本实施方式的物品并不限定为在图像显示装置的表面具备光学层叠体1的物品。例如,可列举出在表面具备本实施方式的光学层叠体1的窗玻璃、护目镜、太阳能电池的受光面、玻璃台面表面、仪表盘、光学传感器的表面、头盔的遮护板、镜子、头戴式显示器、双凸透镜等透镜等。
本实施方式的物品的具备光学层叠体1的表面可以为平板状,也可以为曲面状。
本实施方式的物品具备本实施方式的光学层叠体1,因此即使改变视觉辨认角度也难以视觉辨认到颜色不均。特别是,在本实施方式的物品是在图像显示装置的表面具备光学层叠体1的物品的情况下,即使改变视觉辨认角度,也难以视觉辨认显示图像的颜色不均,是优选的。
实施例
(实施例1、2、比较例1、2)
通过以下所示的方法,制造图1所示的光学层叠体1。
首先,作为透明基材2,准备厚度80μm的由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的膜。然后,在透明基材2上形成厚度5μm的硬涂层3。硬涂层3通过如下方法形成:使用棒涂机将具有表1所示的组成的涂布液涂布在透明基材2上,照射紫外线进行光聚合,使其固化。
[表1]
接着,在硬涂层3上,使用Si靶和Nb靶作为溅射靶,使用Ar气和O2气的混合气体,通过反应性溅射法,连续形成密合层4a和光学功能层4。
即,在硬涂层3上依次成膜出具有表2所示的膜厚、由可能存在氧缺乏的Si氧化物(SiOx)构成的密合层4a、具有表2所示的膜厚的由Nb2O5构成的第一高折射率材料层41b、具有表2所示的膜厚的由SiO2构成的第一低折射率材料层41c、具有表2所示的膜厚的由Nb2O5构成的第二高折射率材料层42b以及具有表2所示的膜厚的由SiO2构成的第二低折射率材料层42c。
需要说明的是,在实施例1中,使用折射率为2.3756的材料作为第一高折射率材料层41b,使用折射率为1.4739的材料作为第一低折射率材料层41c,使用折射率为2.3756的材料作为第二高折射率材料层42b,使用折射率为1.4739的材料作为第二低折射率材料层42c。
在实施例2中,使用折射率为2.3756的材料作为第一高折射率材料层41b,使用折射率为1.4739的材料作为第一低折射率材料层41c,使用折射率为2.3756的材料作为第二高折射率材料层42b,使用折射率为1.4739的材料作为第二低折射率材料层42c。
在比较例1中,使用折射率为2.3756的材料作为第一高折射率材料层41b,使用折射率为1.4739的材料作为第一低折射率材料层41c,使用折射率为2.3756的材料作为第二高折射率材料层42b,使用折射率为1.4739的材料作为第二低折射率材料层42c。
在比较例2中,使用折射率为2.3756的材料作为第一高折射率材料层41b,使用折射率为1.4739的材料作为第一低折射率材料层41c,使用折射率为2.3756的材料作为第二高折射率材料层42b,使用折射率为1.4739的材料作为第二低折射率材料层42c。
折射率使用光谱椭偏仪,在波长550nm下确认。
[表2]
接着,通过在光学功能层4上使用绕线棒(产品名:No.579,棒No.9,株式会社安田精机制作所制)涂布涂布液、并且在80℃下干燥2分钟的方法,形成膜厚5nm的防污层5。作为涂布液,使用在氟溶剂(商品名:Fluorinert FC-3283,3M日本株式会社制)中含有0.1质量%的具有全氟聚醚基的烷氧基硅烷化合物(商品名:Optool DSX,大金工业株式会社制)的溶液。
通过以上的工序,得到实施例1、2、比较例1、2的光学层叠体1。
表2中,“总膜厚”是指密合层4a的膜厚、光学功能层4的膜厚和防污层5的膜厚的合计膜厚。
关于膜厚,使用透射型电子显微镜(TEM)测定截面。
“反射光的色度和反射率的测定”
将如此得到的实施例1、2、比较例1、2的光学层叠体的透明基材2侧的面分别使用丙烯酸系透明粘着剂粘贴于黑色的丙烯酸面板的表面,制成背面反射被除去的试验体。
然后,从各试验体的与透明基材2相反侧的面,使用紫外可见红外分光光度计(日本分光制V-550),将基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°入射至光学层叠体的表面,使用紫外可见红外分光光度计所具备的程序的计算式,根据反射光谱计算反射光的色度和反射率。作为色度,算出CIE-Lab表色系中的L*值、a*值及b*值。
进而,对于各试验体,与使上述光以入射角5°入射至光学层叠体的表面时同样地操作,以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射,分别算出反射光的色度和反射率。其结果示于表3~表6、图2~图9。
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
图2~图5是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至光学层叠体的表面时的、反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值的曲线图。图2是表示实施例1的a*值和b*值的曲线图,图3是表示实施例2的a*值和b*值的曲线图,图4是表示比较例1的a*值和b*值的曲线图,图5是表示比较例2的a*值和b*值的曲线图。
图6~图9是表示使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°入射至光学层叠体的表面时的反射率的曲线图。图6是表示实施例1的反射率的曲线图,图7是表示实施例2的反射率的曲线图,图8是表示比较例1的反射率的曲线图,图9是表示比较例2的反射率的曲线图。
对于实施例1、2、比较例1、2的光学层叠体,使用分别算出的表3~表6所示的使入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°的光入射至光学层叠体的表面时的反射光的L*值、a*值和b*值,算出下述式(1)所示的ΔE*ab。其结果示于表3~表6。
[数3]
(式(1)中,ΔE*ab是CIE-Lab表色系中的L*值、a*值和b*值的变化量。ΔL*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述L*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述L*值之差的最大值。Δa*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述a*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述a*值之差的最大值。Δb*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的上述反射光的上述b*值与以入射角5°入射时的上述反射光的上述b*值之差的最大值。)
另外,对于实施例1、2、比较例1、2的光学层叠体,使用分别算出的表3~表6所示的使入射角5°、10°、20°、30°、40°和50°的光入射至光学层叠体的表面时的反射率Y,算出下述式(3)所示的ΔY。其结果示于表3~表6。
ΔY=(以入射角10°、20°、30°、40°及50°中的任一者入射时的反射率)-(以入射角5°入射时的反射率)式(3)
如表3和表4、图2和图3所示,实施例1和实施例2的光学层叠体以入射角5°~50°入射时的a*值和b*值均小于0,在a*b*平面上的同一象限内。另外,如表3及表4所示,实施例1及实施例2的光学层叠体在入射角10°、20°、30°、40°及50°的任一者中ΔE*ab均为10以下。
另外,如表3及表4、图6及图7所示,实施例1及实施例2的光学层叠体在入射角10°、20°、30°、40°及50°的任一者中,与入射角5°的反射率之差ΔY以绝对值计为1%以下。另外,如表3及表4、图6及图7所示,实施例1及实施例2的光学层叠体在入射角30°时的反射率最低。
与此相对,比较例1的光学层叠体如表5和图4所示,以入射角5°~30°入射时的反射光的a*值和b*值小于0。但是,以入射角40°、50°入射时的反射光的b*值超过0。因此,比较例1的光学层叠体中的以5°~50°入射时的a*值和b*值不在a*b*平面上的同一象限内。另外,如表5所示,比较例1的光学层叠体的入射角为40°、50°时的ΔE*ab超过10。
另外,比较例2的光学层叠体如表6和图5所示,以入射角5°~20°入射时的反射光的a*值和b*值小于0。但是,以入射角30°~50°入射时的反射光的b*值超过0。因此,比较例2的光学层叠体中的以5°~50°入射时的a*值和b*值不在a*b*平面上的同一象限内。另外,如表6所示,比较例2的光学层叠体的入射角为50°时的ΔE*ab超过10。
另外,如表5和表6、图8和图9所示,比较例1和比较例2的光学层叠体的入射角50°与入射角5°的反射率之差ΔY以绝对值计超过1%。另外,如表5及表6、图8及图9所示,比较例1及比较例2的光学层叠体在入射角5°时的反射率最低。
符号说明
1…光学层叠体,2…透明基材,3…硬涂层,4…光学功能层,4a…密合层,41b…第一高折射率材料层,41c…第一低折射率材料层,42b…第二高折射率材料层,42c…第二低折射率材料层,5…防污层。
Claims (11)
1.一种光学层叠体,其特征在于,依次层叠有透明基材、光学功能层和防污层,
使基于标准光源D65的波长380nm~780nm的光以入射角5°~50°入射至表面时的反射光在CIE-Lab表色系中的a*值和b*值在a*b*平面上的同一象限内。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体,其中,使所述光以入射角5°~50°入射至所述表面时的所述反射光的所述a*值及所述b*值小于0。
3.根据权利要求1或2所述的光学层叠体,其中,使所述光以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射至所述表面时的反射率与以入射角5°入射时的反射率之差的最大值以绝对值计为1%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学层叠体,其中,使所述光以入射角5°~50°入射至所述表面时的所述反射光的下述式(1)所示的ΔE*ab为10以下,
[数1]
式(1)中,ΔE*ab是所述CIE-Lab表色系中的L*值、所述a*值和所述b*值的变化量,ΔL*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的所述反射光的所述L*值与以入射角5°入射时的所述反射光的所述L*值之差的最大值,Δa*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的所述反射光的所述a*值与以入射角5°入射时的所述反射光的所述a*值之差的最大值,Δb*是以入射角10°、20°、30°、40°和50°入射时的所述反射光的所述b*值与以入射角5°入射时的所述反射光的所述b*值之差的最大值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光学层叠体,其中,所述光学功能层由低折射率材料层和由折射率比所述低折射率材料层高的材料构成的高折射率材料层交替层叠而成的层叠体构成,
在所述层叠体的所述透明基材侧配置有由所述高折射率材料层构成的膜厚7.5nm以上的第一高折射率材料层,
与所述第一高折射率材料层相接地配置有由所述低折射率材料层构成的膜厚27nm~37nm的第一低折射率材料层,
在所述层叠体的所述防污层侧配置有由所述低折射率材料层构成的膜厚85nm~103nm的第二低折射率材料层。
6.根据权利要求5所述的光学层叠体,其中,在所述第一低折射率材料层与所述第二低折射率材料层之间配置有由高折射率材料层构成的膜厚105nm~120nm的第二高折射率材料层,
所述光学功能层由所述第一高折射率材料层、所述第一低折射率材料层、所述第二高折射率材料层和所述第二低折射率材料层这4层构成。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光学层叠体,其中,在所述透明基材与所述光学功能层之间具备密合层,
所述密合层包含选自金属、合金、金属氧化物、金属氟化物、金属硫化物、金属氮化物中的任意1种或2种以上。
8.根据权利要求7所述的光学层叠体,其中,所述密合层由处于氧缺乏状态的金属氧化物构成。
9.根据权利要求7或8所述的光学层叠体,其中,在所述透明基材与所述密合层之间具备硬涂层。
10.一种物品,其特征在于,具备权利要求1~9中任一项所述的光学层叠体。
11.根据权利要求10所述的物品,其中,所述光学层叠体设置于图像显示装置的表面。
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