CN117480413A - 防眩性层积体、光学层积体、偏振片和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铅笔硬度和耐弯曲性优异的防眩性层积体。一种防眩性层积体,其为在基材上具有树脂层的防眩性层积体,其中,上述树脂层从上述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,上述第1颗粒的个数基准的70%以上跨越上述第1树脂层和上述第2树脂层而存在,该防眩性层积体满足下述式1。5<t1/t2<15 (式1)[式1中,t1表示上述第1树脂层的平均厚度,t2表示上述第2树脂层的平均厚度]。
Description
技术领域
本发明涉及防眩性层积体、光学层积体、偏振片和图像显示装置。
背景技术
为了赋予防眩性,有时在电视机、笔记本电脑、台式电脑的显示器等图像显示装置的表面设置防眩性层积体。防眩性是指抑制照明和人物等背景的映入的特性。
另外,为了赋予防污性、防反射性和防眩性等,有时在图像显示装置的表面设置光学层积体。
防眩性层积体由在基材上具有表面为凹凸形状的防眩层的基本结构构成。防眩性层积体大多用作图像显示装置等的表面构件,因此人的手指和物品等接触的机会多。因此,防眩性层积体优选铅笔硬度高。
光学层积体由在基材上具有光学功能层的基本结构构成。光学层积体大多用作图像显示装置等的表面构件,因此人的手指和物品等接触的机会多。因此,光学层积体优选铅笔硬度良好。
为了提高防眩性层积体的铅笔硬度,作为防眩层的树脂成分,优选使用固化性树脂组合物的固化物(例如,专利文献1~2)。
为了改善光学层积体的铅笔硬度,作为光学功能层的粘结剂树脂,优选使用固化性树脂组合物的固化物。
固化性树脂组合物的固化物容易改善光学层积体的铅笔硬度,但存在与基材的密合性差的倾向。专利文献3和4中提出了使用固化性树脂组合物的固化物作为光学功能层的粘结剂树脂、且密合性良好的光学层积体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6840215号公报
专利文献2:国际公开号WO2018/070426
专利文献3:日本特开2012-234163号公报
专利文献4:日本特开2015-188772号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1~2的防眩性层积体由于防眩层的硬度高,因此铅笔硬度良好。但是,专利文献1~2的防眩性层积体有时耐弯曲性不充分。具体而言,在将专利文献1~2的防眩性层积体应用于可折叠型的图像显示装置或可滚动型的图像显示装置的情况下,存在防眩性层积体产生裂纹的情况。上述耐弯曲性具有在使用丙烯酸类树脂基材作为防眩性层积体的基材的情况下恶化的倾向。
专利文献3~4的光学层积体的初始密合性良好。但是,专利文献3~4的光学层积体存在密合性经时降低、或光学特性发生变化的情况。具体而言,在对专利文献3~4的光学层积体实施利用紫外线照射的耐光性试验的情况下,有时密合性降低、或透射图像清晰度发生变化。
本发明的课题在于提供一种铅笔硬度和耐弯曲性优异的防眩性层积体、以及使用了该防眩性层积体的偏振片和图像显示装置。
本发明的课题在于提供能够抑制耐光性试验后的密合性的降低和透射图像清晰度的变化的光学层积体、以及使用了该光学层积体的偏振片和图像显示装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下[1]~[31]的防眩性层积体、光学层积体、偏振片和图像显示装置。
[1]一种防眩性层积体,其为在基材上具有树脂层的防眩性层积体,其中,
上述树脂层从上述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
上述第1颗粒的个数基准的70%以上跨越上述第1树脂层和上述第2树脂层而存在,
该防眩性层积体满足下述式1。
5.0<t1/t2<15.0 (式1)
[式1中,t1表示上述第1树脂层的平均厚度,t2表示上述第2树脂层的平均厚度。]
[2]如[1]所述的防眩性层积体,其中,表示上述第1颗粒的平均粒径的D1与表示上述第2树脂层的平均厚度的t2满足t2<D1的关系。
[3]如[1]或[2]所述的防眩性层积体,其中,表示上述第1颗粒的平均粒径的D1与表示上述第1树脂层的平均厚度的t1满足D1<t1的关系。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述第1颗粒为有机颗粒。
[5]如[1]~[4]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上15.0度以下。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.05μm以上0.25μm以下。
[7]如[1]~[6]中任一项所述的防眩性层积体,其中,表示上述第1树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H1与表示上述第2树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H2满足H1<H2的关系。
[8]如[7]所述的防眩性层积体,其满足40MPa<H2-H1。
[9]如[7]所述的防眩性层积体,其满足40MPa<H2-H1≤100MPa。
[10]如[1]~[9]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
[11]如[1]~[10]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述基材为丙烯酸类树脂基材。
[12]一种防眩性层积体,其为在基材上具有树脂层的防眩性层积体,其中,
上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
将上述树脂层的从厚度方向的中心起的上述基材侧定义为第1区域,将上述树脂层的从厚度方向的中心起的上述基材侧的相反侧定义为第2区域时,上述第1颗粒的个数基准的70%以上存在于上述第2区域,
该防眩性层积体满足下述条件1A或条件2A。
<条件1A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上20.0度以下。
<条件2A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.10μm以上0.40μm以下。
[13]如[12]所述的防眩性层积体,其中,表示上述第1颗粒的平均粒径的D1与表示上述树脂层的平均厚度的t满足2.0<t/D1<6.0的关系。
[14]如[12]或[13]所述的防眩性层积体,其中,上述第1颗粒为有机颗粒。
[15]如[12]~[14]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
[16]如[12]~[15]中任一项所述的防眩性层积体,其中,上述基材为丙烯酸类树脂基材。
[17]一种光学层积体,其为在基材上具有树脂层的光学层积体,其中,
上述树脂层从上述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
上述第1树脂层具有相互独立的区域α1和包围上述区域α1的区域α2,上述区域α1中包含的树脂与上述区域α2中包含的树脂不同,
上述第2树脂层具有相互独立的区域β1和包围上述区域β1的区域β2,上述区域β1中包含的树脂与上述区域β2中包含的树脂不同,
该光学层积体满足下述条件1B或条件2B。
<条件1B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa2满足θa2<θa1的关系。
<条件2B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa2满足Pa2<Pa1的关系。
[18]如[17]所述的光学层积体,其中,上述θa1为5.0度以上20.0度以下。
[19]如[17]或[18]所述的光学层积体,其中,上述θa2为10.0度以下。
[20]如[17]所述的光学层积体,其中,上述Pa1为0.05μm以上0.25μm以下。
[21]如[17]或[18]所述的光学层积体,其中,上述Pa2为0.15μm以下。
[22]如[17]~[21]中任一项所述的光学层积体,其中,将上述第1树脂层的从厚度方向的中心起的上述基材侧定义为第1区域,将上述第1树脂层的从厚度方向的中心起的上述第2树脂层侧定义为第2区域时,上述区域α1的70%以上存在于上述第2区域。
[23]如[17]~[22]中任一项所述的光学层积体,其中,上述区域α1中包含的树脂与上述区域β2中包含的树脂实质上相同,上述区域α2中包含的树脂与上述区域β1中包含的树脂实质上相同。
[24]如[17]~[23]中任一项所述的光学层积体,其中,上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒。
[25]如[24]所述的光学层积体,其中,上述第2树脂层包含上述第1颗粒。
[26]如[24]或[25]所述的光学层积体,其中,上述第1颗粒为有机颗粒。
[27]如[17]~[26]中任一项所述的光学层积体,其中,上述基材为丙烯酸类树脂基材。
[28]如[17]~[27]中任一项所述的光学层积体,其中,上述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
[29]一种偏振片,其为具有偏振元件、配置于上述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于上述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片,其中,上述第1透明保护板和上述第2透明保护板中的至少一者为选自[1]~[16]所述的防眩性层积体和[17]~[28]所述的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体。
[30]一种图像显示装置,其在显示元件上具有选自[1]~[16]所述的防眩性层积体和[17]~[28]所述的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体。
[31]如[30]所述的图像显示装置,其中,上述图像显示装置为可折叠型的图像显示装置或可滚动型的图像显示装置,在上述显示元件上具有[1]~[16]中任一项所述的防眩性层积体。
发明的效果
本发明的防眩性层积体能够改善铅笔硬度和耐弯曲性。本发明的偏振片和图像显示装置具有铅笔硬度和耐弯曲性优异的防眩性层积体,因此能够提高偏振片和图像显示装置的设计自由度。
本发明的光学层积体、偏振片和图像显示装置能够抑制耐光性试验后的密合性的降低和透射图像清晰度的变化。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的防眩性层积体的一个实施方式的截面图。
图2是示出比较例1-3的防眩性层积体的截面图。
图3是示出比较例1-4的防眩性层积体的截面图。
图4是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面图。
图5是示出本发明的第2实施方式的防眩性层积体的一个实施方式的截面图。
图6是示出比较例2-2的防眩性层积体的截面图。
图7是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面图。
图8是示出本发明的光学层积体的一个实施方式的截面图。
图9是说明计算出光学层积体的第1树脂层的厚度方向上的区域α1的位置的方法的图。
图10是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面图。
具体实施方式
以下,说明本发明的实施方式。
[第1实施方式的防眩性层积体]
本发明的第1实施方式的防眩性层积体在基材上具有树脂层,
上述树脂层从上述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
上述第1颗粒的个数基准的70%以上跨越上述第1树脂层和上述第2树脂层而存在,
该防眩性层积体满足下述式1。
5.0<t1/t2<15.0 (式1)
[式1中,t1表示上述第1树脂层的平均厚度,t2表示上述第2树脂层的平均厚度。]
图1是示出本发明的第1实施方式的防眩性层积体100A的一个实施方式的截面图。
图1的防眩性层积体100A在基材10上具有树脂层20A。另外,图1的树脂层20A从基材10侧起具有第1树脂层21A和第2树脂层22A。另外,图1的树脂层20A含有平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒23A。另外,图1中的第1颗粒23A跨越第1树脂层21A和第2树脂层22A而存在。
需要说明的是,图1是示意性截面图。即,构成防眩性层积体100A的各层的比例尺、各材料的比例尺和表面凹凸的比例尺是为了容易图示而示意化的,与实际的比例尺不同。图1以外的图也同样与实际的比例尺不同。
<基材>
作为基材,优选透光性、平滑性、耐热性和机械强度良好。作为这样的基材,可以举出包含聚酯、三乙酰纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、聚氨酯和非晶态烯烃(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等树脂的树脂基材。树脂基材可以是将2个以上的树脂基材贴合而成的。
为了改善机械强度和尺寸稳定性,优选对树脂基材进行拉伸处理。
在树脂基材中,优选由于吸湿性低而容易改善尺寸稳定性、并且由于光学各向异性低而容易改善可见性的丙烯酸类树脂基材。另外,丙烯酸类树脂基材通过使树脂层用涂布液为规定的组成、并且设为规定的干燥条件,能够容易通过1次涂布形成第1树脂层和第2树脂层。
丙烯酸类树脂基材硬且脆,因此若在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层,则耐弯曲性有时变得不充分。本发明的防眩性层积体即使在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层,通过使第1颗粒存在于树脂层的厚度方向的规定位置、以及满足式1等,也能够容易抑制耐弯曲性的降低。
本说明书中,丙烯酸类树脂是指丙烯酸系树脂和/或甲基丙烯酸系树脂。
作为丙烯酸类树脂基材所含有的丙烯酸类树脂,没有特别限制,例如,优选将(甲基)丙烯酸烷基酯1种或2种以上组合聚合而成的丙烯酸类树脂,更具体而言,优选使用(甲基)丙烯酸甲酯得到的丙烯酸类树脂。另外,作为丙烯酸类树脂,还可以举出日本特开2000-230016号公报、日本特开2001-151814号公报、日本特开2002-120326号公报、日本特开2002-254544号公报、日本特开2005-146084号公报等中记载的丙烯酸类树脂。作为丙烯酸类树脂,可以使用具有内酯环结构的丙烯酸类树脂、具有酰亚胺环结构的丙烯酸类树脂等具有环结构的丙烯酸类树脂。
丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为100℃以上150℃以下、更优选为105℃以上135℃以下、进一步优选为110℃以上130℃以下。
若丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为100℃以上,则在形成树脂层时能够容易抑制丙烯酸类树脂基材过度溶解。若丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为150℃以下时,则能够容易控制形成树脂层时的丙烯酸类树脂基材溶解的程度。
丙烯酸类树脂基材可以包含丙烯酸类树脂以外的树脂,丙烯酸类树脂相对于构成丙烯酸类树脂基材的全部树脂的比例优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。
丙烯酸类树脂基材例如可以通过将调湿后的丙烯酸类树脂构成的粒料熔融挤出后,一边冷却一边沿纵向拉伸,然后沿横向拉伸来制造。
在熔融挤出工序中,可以使用单轴、双轴、或双轴以上的螺杆,螺杆的旋转方向、转速、熔融温度可以任意设定。
拉伸优选以使拉伸后达到所期望的厚度的方式进行。另外,拉伸倍率没有限定,优选为1.2倍以上4.5倍以下。拉伸时的温度、湿度可任意确定。拉伸方法可以为常规方法。
基材的平均厚度优选为10μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为35μm以上。通过使基材的平均厚度为10μm以上,能够容易改善防眩性层积体的操作性。
基材的平均厚度优选为100μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为60μm以下。通过使基材的平均厚度为100μm以下,能够容易进一步改善防眩性层积体的耐弯曲性。
基材的平均厚度的优选范围的实施方式可以举出10μm以上100μm以下、10μm以上80μm以下、10μm以上60μm以下、20μm以上100μm以下、20μm以上80μm以下、20μm以上60μm以下、35μm以上100μm以下、35μm以上80μm以下、35μm以上60μm以下。
上述基材的平均厚度是指防眩性层积体完成时的基材的平均厚度。如后所述,通过利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,防眩性层积体的完成时的基材的平均厚度有时比初始的基材的平均厚度减少。因此,初始的基材的平均厚度优选比防眩性层积体的完成时的基材的平均厚度厚。初始的基材的平均厚度与防眩性层积体的完成时的基材的平均厚度之差根据树脂层的厚度、树脂层用涂布液的组成、上述涂布液的干燥条件等而不同,因此不能一概而论,优选为0.1μm以上10μm以下、更优选为1μm以上5μm以下。
基材的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的防眩性层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
为了测定基材的平均厚度、第1树脂层的厚度、第2树脂层的厚度、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度等,需要制作防眩性层积体的截面露出的测定用的样品。上述样品例如可以通过后述的(A1)~(A2)的工序来制作。需要说明的是,在因对比度不足而难以看到界面等的情况下,作为预处理,可以用四氧化锇、四氧化钌、磷钨酸等对上述样品实施染色处理。
本说明书中,实施各种测定和评价、以及用于测定和评价的采样的气氛只要没有特别说明则设为在温度23±5℃、相对湿度40%以上65%以下测定。另外,在实施测定、评价和采样之前,将作为对象的防眩性层积体在上述气氛中暴露30分钟以上。上述气氛是第1实施方式的防眩性层积体、第2实施方式的防眩性层积体、光学层积体共通的气氛。
基材优选基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上15.0度以下。
通过使平均倾斜角为5度以上,能够容易进一步改善防眩性层积体的耐弯曲性。耐弯曲性变得良好的理由被认为是由于基材与树脂层的密合性变得良好,在弯曲时不发生界面剥离。
通过使平均倾斜角为15度以下,能够容易抑制内部雾度上升。另外,在基材的一部分被树脂层用涂布液溶解的实施方式的情况下,通过使平均倾斜角为15度以下,能够容易改善铅笔硬度。在上述实施方式中能够容易改善铅笔硬度的理由被认为是,由于基材成分不会过度溶出到树脂层中,因此树脂层的硬度难以降低。
基材的平均倾斜角更优选为5.5度以上、进一步优选为6.0度以上。基材的平均倾斜角更优选为14.0度以下、进一步优选为13.0度以下。
基材的平均倾斜角的优选范围的实施方式可以举出5.0度以上15.0度以下、5.0度以上14.0度以下、5.0度以上13.0度以下、5.5度以上15.0度以下、5.5度以上14.0度以下、5.5度以上13.0度以下、6.0度以上15.0度以下、6.0度以上14.0度以下、6.0度以上13.0度以下。
基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度例如可以如下测定。
(1)利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄防眩性层积体的截面照片。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为5000倍以上10000倍以下。
(2)由截面照片的图像取得基材与树脂层的界面的棱线,取得高度数据。具体而言,如下述(a)~(l)所示。基材与树脂层的界面相当于基材的树脂层侧的表面。
(a)将拍摄的图像作为开源显示于公共域的图像处理软件ImageJ(版本1.52a)。
(b)根据图像中显示的标度显示,求出每个像素的长度。
(c)选择“FreeHand Selections”,以包含界面的方式制作ROI,调节亮度,以界面为界使颜色明确地不同。
(d)进行两次Process-Smooth。
(e)Image-Type设为8bit。
(f)选择“Straight”,沿界面画线。
(g)导入ImageJ的Plugin即ABSnake来执行。此时,将“梯度阈值(Gradientthreshold)”设定为10,将Draw color设定为红色(Red)。其他设置保持默认。
(h)目视确认界面能够用Red追踪。在不良的情况下,从(f)重新进行。
(i)执行Image-Adjust-Color Threshold。以区分Red和除此以外的方式设定阈值。具体而言,将彩色空间(Color space)设为RGB,对“Red”、“Green”和“Blue”的“Pass”进行勾选,将Red的范围的上下限设为最大值(255),将“Green”和“Blue”的范围的上下限设为最小值(0)。
(j)执行Process-Binary-Make Binary,在界面的追踪线的部分和上述追踪线以外的部分进行二值化。
(k)在File-Save As用“文本图像(Text Image)”保存二值化的数据。
(l)由二值化的数据,将界面转换为高度数据点列。
(3)根据高度数据点列,按照下述(m)~(q)的步骤计算出平均倾斜角、算术平均高度。
(m)通过最小二乘法的二次回归求出高度数据的中心线,并从高度数据中减去,由此以中心线为0、上方向为正、下方向为负的方式进行转换。将中心线的方向设为x轴,将与其垂直的方向(高度方向)设为y轴。
(n)使用(b)中求出的每个像素的长度,将高度数据换算为长度。
(o)应用截止波长0.5μm的基于高斯的低通滤波器。
(p)计算出由tan-1((yi+1-yi-1)/2Δx)[yi为高度数据点列的第i个点的高度,Δx为相邻的点的x轴方向的距离]求出的各点的倾斜角度的绝对值的算术平均,由此求出平均倾斜角。
(q)计算出各点的高度的绝对值的算术平均,由此求出算术平均高度。
基材优选基材的树脂层侧的表面的算术平均高度为0.05μm以上0.25μm以下。
通过使算术平均高度为0.05μm以上,能够容易进一步改善防眩性层积体的耐弯曲性。耐弯曲性变得良好的理由被认为是,由于基材与树脂层的密合性变得良好,在弯曲时不发生界面剥离。
通过使算术平均高度为0.25μm以下,能够容易抑制内部雾度上升。另外,在基材的一部分被树脂层用涂布液溶解的实施方式的情况下,通过使算术平均高度为0.25μm以下,能够容易改善铅笔硬度。在上述实施方式中能够容易改善铅笔硬度的理由被认为是,由于基材成分不会过度溶出到树脂层中,因此树脂层的硬度难以降低。
基材的算术平均高度更优选为0.07μm以上、进一步优选为0.09μm以上。基材的算术平均高度更优选为0.23μm以下、进一步优选为0.20μm以下。
基材的算术平均高度的优选范围的实施方式可以举出0.05μm以上0.25μm以下、0.05μm以上0.23μm以下、0.05μm以上0.20μm以下、0.07μm以上0.25μm以下、0.07μm以上0.23μm以下、0.07μm以上0.20μm以下、0.09μm以上0.25μm以下、0.09μm以上0.23μm以下、0.09μm以上0.20μm以下。
为了使基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角和算术平均高度为上述范围,优选用树脂层用涂布液溶解基材的一部分。但是,在用树脂层用涂布液溶解基材时,优选使树脂层用涂布液为规定的组成且设为规定的干燥条件。关于规定的组成和规定的干燥条件,如后所述。
第1实施方式和第2实施方式的防眩性层积体的基材、以及光学层积体的基材可以包含抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和增塑剂等添加剂。
为了提高密合性,可以对第1实施方式和第2实施方式的防眩性层积体的基材的表面、以及光学层积体的基材的表面实施电晕放电处理等物理处理或化学处理,或者形成易粘接层。
<树脂层>
树脂层需要从基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层。
另外,第1树脂层和第2树脂层需要满足下述式1。
5.0<t1/t2<15.0 (式1)
[式1中,t1表示第1树脂层的平均厚度,t2表示第2树脂层的平均厚度。]
第1树脂层和第2树脂层例如可以通过在基材上涂布包含第1颗粒、成为树脂的成分和溶剂的树脂层用涂布液并进行干燥,根据需要进行固化而形成。树脂层用涂布液还可以根据需要含有无机微粒、添加剂。
在上述方法的情况下,树脂层用涂布液溶解基材的一部分,从基材溶出的成分与树脂层用涂布液混合而形成的区域成为第1树脂层,几乎不含有从基材溶出的成分、以树脂层用涂布液为主要成分的区域成为第2树脂层。即,在上述方法中,通过使用了1种树脂层用涂布液的1次涂布,能够形成第1树脂层和第2树脂层。
在上述方法中,重要的是使树脂层用涂布液为规定的组成、并且为规定的干燥条件。规定的组成和规定的干燥条件如后所述。
在基材上涂布树脂层用涂布液的方法没有特别限制,可以举出旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、凹版涂布法、辊涂法、弯月面涂布法、柔版印刷法、丝网印刷法、液滴涂布法等通用的涂布方法。
在使树脂层用涂布液固化时,优选照射紫外线和电子射线等电离射线。作为紫外线源的具体例,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯和金属卤化物灯等。另外,作为紫外线的波长,优选190nm以上380nm以下的波长区域。作为电子射线源的具体例,可以举出科克罗夫特-沃尔顿(Cockcroft-walton)型、范德格拉夫型、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。
需要说明的是,作为使树脂层为2层的方法,考虑了如后述的比较例1-3和1-4那样准备2个树脂层用涂布液,形成第1层的树脂层后,层积第2层的树脂层的方法。但是,在第1层的涂布液中含有颗粒的情况下,难以改善防眩性,在第2层的涂布液中含有颗粒的情况下,难以改善耐弯曲性。另外,在使用2种树脂层用涂布液使树脂层为2层的方法中,难以改善第1层与第2层的密合性。
因此,优选如上述方法那样,通过使用了1种树脂层用涂布液的1次涂布来形成第1树脂层和第2树脂层。
在树脂层为单层的情况下,难以改善防眩性层积体的耐弯曲性或铅笔硬度。例如,在硬度高的树脂层的单层的情况下,难以改善防眩性层积体的耐弯曲性。另外,在硬度低的树脂层的单层的情况下,难以改善防眩性层积体的铅笔硬度。
进而,即使树脂层具有第1树脂层和第2树脂层,在不满足式1的情况下,也无法改善防眩性层积体的耐弯曲性或铅笔硬度。第2树脂层比第1树脂层更远离基材,因此关于从基材溶出的成分的含量,第2树脂层比第1树脂层少。因此,第2树脂层的硬度容易比第1树脂层的硬度高。t1/t2为15.0以上意味着硬度高的第2树脂层的厚度的比例小。因此,在t1/t2为15.0以上的情况下,无法改善防眩性层积体的铅笔硬度。另外,t1/t2为5.0以下意味着硬度高的第2树脂层的厚度的比例大。因此,在t1/t2为5.0以下的情况下,无法改善防眩性层积体的耐弯曲性。
t1/t2优选为5.5以上、更优选为6.0以上。另外,t1/t2优选为14.0以下、更优选为13.5以下。
t1/t2的优选范围的实施方式可以举出超过5.0且小于15.0、超过5.0且14.0以下、超过5.0且13.5以下、5.5以上且小于15.0、5.5以上14.0以下、5.5以上13.5以下、6.0以上且小于15.0、6.0以上14.0以下、6.0以上13.5以下。
树脂层整体的厚度(换言之,第1树脂层与第2树脂层的合计厚度)的下限优选为7.0μm以上、更优选为8.0μm以上、进一步优选为9.0μm以上,上限优选为15.0μm以下、更优选为14.0μm以下、进一步优选为13.0μm以下。
树脂层整体的厚度的优选范围的实施方式可以举出7.0μm以上15.0μm以下、7.0μm以上14.0μm以下、7.0μm以上13.0μm以下、8.0μm以上15.0μm以下、8.0μm以上14.0μm以下、8.0μm以上13.0μm以下、9.0μm以上15.0μm以下、9.0μm以上14.0μm以下、9.0μm以上13.0μm以下。
第1树脂层的平均厚度t1的下限优选为5.0μm以上、更优选为7.0μm以上、进一步优选为8.5μm以上,上限优选为13.0μm以下、更优选为12.0μm以下、进一步优选为11.0μm以下。通过使t1为5.0μm以上,能够容易改善耐弯曲性,通过使t1为13.0μm以下,能够容易抑制铅笔硬度的降低。
t1的优选范围的实施方式可以举出5.0μm以上13.0μm以下、5.0μm以上12.0μm以下、5.0μm以上11.0μm以下、7.0μm以上13.0μm以下、7.0μm以上12.0μm以下、7.0μm以上11.0μm以下、8.5μm以上13.0μm以下、8.5μm以上12.0μm以下、8.5μm以上11.0μm以下。
第2树脂层的平均厚度t2的下限优选为0.3μm以上、更优选为0.5μm以上、进一步优选为0.7μm以上,上限优选为4.0μm以下、更优选为3.0μm以下、进一步优选为2.7μm以下。通过使t2为0.3μm以上,能够容易改善铅笔硬度,通过使t2为4.0μm以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
t2的优选范围的实施方式可以举出0.3μm以上4.0μm以下、0.3μm以上3.0μm以下、0.3μm以上2.7μm以下、0.5μm以上4.0μm以下、0.5μm以上3.0μm以下、0.5μm以上2.7μm以下、0.7μm以上4.0μm以下、0.7μm以上3.0μm以下、0.7μm以上2.7μm以下。
第1树脂层的平均厚度和第2树脂层的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的防眩性层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
树脂层需要包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒。
在树脂层不包含第1颗粒的情况下,无法对防眩性层积体赋予防眩性。
树脂层需要第1颗粒的个数基准的70%以上跨越第1树脂层和第2树脂层而存在。
第1颗粒23A跨越第1树脂层21A和第2树脂层22A而存在是指,如图1所示,在树脂层20A的厚度方向上,第1颗粒23A存在于第1树脂层21A侧和第2树脂层22A侧的两侧。另一方面,图2中,第1颗粒23A未跨越第1树脂层21A和第2树脂层22A而存在,而是存在于第2树脂层22A侧的单侧。图3中,第1颗粒23A未跨越第1树脂层21A和第2树脂层22A而存在,而是存在于第1树脂层21A侧的单侧。
本说明书中,有时将“第1颗粒的个数基准的70%以上跨越第1树脂层和第2树脂层而存在”记为“第1颗粒满足厚度方向的位置的条件”。本说明书中,有时将“第1颗粒的个数基准的70%以上未跨越第1树脂层和第2树脂层而存在”记为“第1颗粒不满足厚度方向的位置的条件”。
在第1颗粒不满足厚度方向的位置的条件的情况下,无法改善防眩性和耐弯曲性。
在第1颗粒不满足厚度方向的位置的条件的情况下,第1颗粒的个数基准的超过30%未跨越第1树脂层和第2树脂层而存在于第1树脂层和第2树脂层中的任一者。本说明书中,有时将未跨越第1树脂层和第2树脂层而存在于第1树脂层和第2树脂层中的任一者的第1颗粒记为“偏在的第1颗粒”。在第1树脂层中包含大量偏在的第1颗粒的情况下,难以通过第1颗粒在树脂层的表面形成凹凸,因此无法改善防眩性。另外,在将防眩性层积体弯曲时,有时在第1颗粒与树脂层的界面产生剥离,上述剥离成为使耐弯曲性降低的原因。树脂层的硬度越硬,越难以抑制第1颗粒与树脂层的界面的剥离。因此,在第2树脂层中包含大量偏在的第1颗粒的情况下,无法改善耐弯曲性。
第1颗粒在树脂层的厚度方向上存在于第1树脂层侧和第2树脂层侧这两侧的比例以个数基准计优选为80%以上、更优选为90%以上。
树脂层的厚度方向上的第1颗粒存在的位置例如可以由利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的防眩性层积体的截面照片来判别。另外,上述个数基准的比例可以由上述截面照片算出。需要说明的是,为了提高数值的可靠性,优选取得多个截面照片,将第1颗粒的合计数设为50以上后,计算出上述个数基准的比例。
STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
表示第1树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H1与表示第2树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H2优选为H1<H2的关系。
通过满足H1<H2的关系,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度和耐弯曲性。
H1和H2优选为40MPa<H2-H1。通过使H2-H1超过40MPa,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度和耐弯曲性。H2-H1更优选为45MPa以上、进一步优选为50MPa以上。
H2-H1过大时,由于H2过大,防眩性层积体的耐弯曲性容易降低,或者由于H1过小,防眩性层积体的铅笔硬度容易降低。因此,H2-H1优选为100MPa以下、更优选为90MPa以下、进一步优选为80MPa以下。
H2的值可以通过构成树脂层用涂布液的树脂成分来调整。H1的值为构成树脂层用涂布液的树脂成分与从基材溶出的成分的混合物的值,因此可以通过上述2种成分进行调整。
H2-H1的优选范围的实施方式可以举出超过40MPa且100MPa以下、超过40MPa且90MPa以下、超过40MPa且80MPa以下、45MPa以上100MPa以下、45MPa以上90MPa以下、45MPa以上80MPa以下、50MPa以上100MPa以下、50MPa以上90MPa以下、50MPa以上80MPa以下。
为了容易改善铅笔硬度,H1的下限优选为150MPa以上、更优选为160MPa以上、进一步优选为170MPa以上,为了容易抑制耐弯曲性的降低,上限优选为250MPa以下、更优选为240MPa以下、进一步优选为230MPa以下。
H1的优选范围的实施方式可以举出150MPa以上250MPa以下、150MPa以上240MPa以下、150MPa以上230MPa以下、160MPa以上250MPa以下、160MPa以上240MPa以下、160MPa以上230MPa以下、170MPa以上250MPa以下、170MPa以上240MPa以下、170MPa以上230MPa以下。
为了容易改善铅笔硬度,H2的下限优选为230MPa以上、更优选为240MPa以上、进一步优选为245MPa以上,为了容易抑制耐弯曲性的降低,上限优选为310MPa以下、更优选为290MPa以下、进一步优选为285MPa以下。
H2的优选范围的实施方式可以举出230MPa以上310MPa以下、230MPa以上290MPa以下、230MPa以上285MPa以下、240MPa以上310MPa以下、240MPa以上290MPa以下、240MPa以上285MPa以下、245MPa以上310MPa以下、245MPa以上290MPa以下、245MPa以上285MPa以下。
-压痕硬度的测定方法-
为了测定H1~H3,需要制作测定对象的层的截面露出的测定用的样品。上述样品例如可以通过下述(A1)~(A2)的工序来制作。
(A1)制作将防眩性层积体切割为任意大小的切割样品后,制作用树脂包埋上述切割样品的包埋样品。切割样品的大小例如为长10mm×宽3mm的长条状。包埋用的树脂优选环氧树脂。
包埋样品例如可以通过在硅包埋板内配置切割样品后流入包埋用的树脂,进而使包埋用的树脂固化后,从硅包埋板取出切割样品和包裹其的包埋用的树脂而得到。以下例示的Struers公司制的环氧树脂的情况下,上述固化的工序优选在常温下放置12小时而固化。包埋样品的形状为块状。
硅包埋板例如可以举出Dosaka Em公司制的硅包埋板。硅包埋板有时也称为硅胶囊。包埋用的环氧树脂例如可以使用将Struers公司制的商品名“EpoFix”和同公司制的商品名“EpoFix用固化剂”以10:1.2混合而成的物质。
(A2)将块状的包埋样品垂直切断,制作防眩性层积体的截面露出的压痕硬度的测定用的样品。压痕硬度的测定用的样品的形状维持块状。包埋样品优选以通过切割样品的中心的方式切断。包埋样品优选用金刚石刀切断。
作为切断块状的包埋样品的装置,可以举出例如Leica Microsystems公司制的商品名“Ultra Microtome EMUC7”。在切断块状的包埋样品时,优选最初粗略地切断(粗修整),最终在“速度:1.00mm/s”、“进给:70nm”的条件下精密地修整。
如上所述,从块状的包埋样品切断的切片中没有孔等缺陷且厚度为60nm以上100nm以下的均匀切片可以用作第1树脂层的平均厚度、第2树脂层的平均厚度、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度、第1颗粒的粒径、无机微粒的粒径的测定用样品。
H1~H3是在上述样品的切断面的规定位置垂直压入Berkovich压头(材质:金刚石三棱锥)进行测定。
关于规定位置,在H1的测定中为第1树脂层的厚度方向的正中间,在H2的测定中为第2树脂层的厚度方向的正中间,在H3的测定中为基材的厚度方向的正中间。第1树脂层的厚度方向的正中间优选为第1树脂层的厚度方向的中心,但从上述中心的偏移可以允许0.10μm。同样地,第2树脂层的厚度方向的正中间优选为第2树脂层的厚度方向的中心,但从上述中心的偏移可以允许0.10μm。同样地,基材的厚度方向的正中间优选为基材的厚度方向的中心,但从上述中心的偏移可以允许0.10μm。
压痕硬度优选在下述条件下测定。
<测定条件>
·使用压头:Berkovich压头(型号:TI-0039、BRUKER公司制)
·压入条件:载荷控制方式
·最大载荷:50μN
·载荷施加时间:10秒(载荷变化率:5μN/sec)
·保持时间:5秒
·保持载荷:50μN
·载荷卸载时间:10秒(载荷变化率:-5μN/sec)
压痕硬度可以如下算出。
首先,通过连续地测定与压入载荷F(N)对应的压入深度h(nm),制作载荷-位移曲线。通过分析所制作的载荷-位移曲线,作为最大压入载荷Fmax(N)除以压头与测定对象层接触的投影面积Ap(mm2)而得到的值,能够计算出压痕硬度HIT(下述式2)。
HIT=Fmax/A p (式2)
此处,Ap是使用标准试样的熔融石英(BRUKER公司制的5-0098)通过Oliver-Pharr法修正了压头前端曲率的接触投影面积。
本说明书中,H1~H3是指20个样品的测定值的平均值。
《第1颗粒》
第1颗粒是平均粒径为0.5μm以上的颗粒。平均粒径小于0.5μm的情况下,难以在树脂层的表面形成凹凸形状,无法改善防眩性。
作为第1颗粒,可以举出由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物、有机硅、氟系树脂和聚酯系树脂等树脂中的1种以上形成的有机颗粒;由二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛等无机物中的1种以上形成的无机颗粒。其中,有机颗粒的分散稳定性优异且比重较小,因此从第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件的方面出发是优选的。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的下限优选为0.5质量份以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为1.5质量份以上,上限优选为10.0质量份以下、更优选为5.0质量份以下、进一步优选为3.0质量份以下。
通过使第1颗粒的含量为0.5质量份以上,能够容易改善防眩性。另外,通过使第1颗粒的含量为10.0质量份以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
相对于树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.5质量份以上10.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、1.0质量份以上10.0质量份以下、1.0质量份以上5.0质量份以下、1.0质量份以上3.0质量份以下、1.5质量份以上10.0质量份以下、1.5质量份以上5.0质量份以下、1.5质量份以上3.0质量份以下。
第1颗粒的平均粒径优选为0.8μm以上、更优选为1.0μm以上。
为了使第1颗粒容易满足厚度方向的位置的条件,第1颗粒的平均粒径优选为3.0μm以下、更优选为2.7μm以下、进一步优选为2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径的优选范围的实施方式可以举出0.8μm以上3.0μm以下、0.8μm以上2.7μm以下、0.8μm以上2.5μm以下、1.0μm以上3.0μm以下、1.0μm以上2.7μm以下、1.0μm以上2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径例如可以通过以下的(B1)~(B3)的操作算出。
(B1)利用光学显微镜拍摄防眩性层积体的透射观察图像。倍率优选为500倍以上2000倍以下。
(B2)从观察图像提取任意10个颗粒,计算出各个颗粒的粒径。粒径是在用任意两条平行直线夹持颗粒的截面时,作为该两条直线间距离最大的两条直线的组合中的直线间距离而测定的。
(B3)在相同样品的另一画面的观察图像中进行5次同样的操作,将由合计50个粒径的数均得到的值作为颗粒的平均粒径。
但是,在光学上无法观察第1颗粒时,通过以下的(B4)~(B6)计算出第1颗粒的平均粒径。
(B4)利用切片机由防眩性层积体制作成为通过第1颗粒的中心的截面的切片。切片的厚度优选为60nm~100nm。可以对1个第1颗粒连续地制作多个切片,将由各切片通过(B5)的操作算出的粒径达到极大的切片作为成为通过第1颗粒的中心的截面的切片。
(B5)利用扫描型透射电子显微镜(STEM)观察所得到的切片,计算出粒径。粒径的计算方法与(B2)相同。倍率优选为5000倍以上20000倍以下。
(B6)对20个颗粒进行(B4)~(B5)的操作,将由20个粒径的数均得到的值作为第1颗粒的平均粒径。
表示第1颗粒的平均粒径的D1与表示第2树脂层的平均厚度的t2优选为t2<D1的关系。通过为t2<D1,可以利用第1颗粒容易地对防眩性层积体的表面赋予凹凸形状,因此能够容易改善防眩性。
D1-t2优选为0.5μm以上、更优选为0.7μm以上。
若D1-t2过大,则由于第1颗粒从第2树脂层的表面突出,有时耐弯曲性降低。因此,D1-t2优选为2.0μm以下、更优选为1.7μm以下、进一步优选为1.5μm以下。
D1-t2的优选范围的实施方式可以举出0.5μm以上2.0μm以下、0.5μm以上1.7μm以下、0.5μm以上1.5μm以下、0.7μm以上2.0μm以下、0.7μm以上1.7μm以下、0.7μm以上1.5μm以下。
表示第1颗粒的平均粒径的D1与表示第1树脂层的平均厚度的t1优选为D1<t1的关系。通过为D1<t1,能够容易进一步改善耐弯曲性。
t1-D1优选为4.0μm以上、更优选为5.0μm以上、进一步优选为6.0μm以上。
若t1-D1过大,则硬度低的第1树脂层的厚度增加,由此有时铅笔硬度降低。因此,t1-D1优选为10.0μm以下、更优选为9.0μm以下、进一步优选为8.5μm以下。
t1-D1的优选范围的实施方式可以举出5.0μm以上10.0μm以下、5.0μm以上9.0μm以下、5.0μm以上8.5μm以下、6.0μm以上10.0μm以下、6.0μm以上9.0μm以下、6.0μm以上8.5μm以下。
《无机微粒》
树脂层可以包含无机微粒。通过使树脂层包含比重比较大的无机微粒,第1颗粒难以向树脂层的下方下沉,因此第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件。另外,无机微粒能够提高第1颗粒的分散性,容易抑制耐弯曲性的降低。
本说明书中,无机微粒是指平均一次粒径为200nm以下的无机颗粒。
无机微粒的平均粒径优选为1nm以上200nm以下、更优选为2nm以上100nm以下、进一步优选为5nm以上50nm以下。
无机微粒的平均粒径可以通过以下的(C1)~(C3)的操作算出。
(C1)用TEM或STEM拍摄防眩性层积体的截面。TEM或STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,倍率优选为5万倍以上30万倍以下。
(C2)从观察图像提取任意10个无机微粒,计算出各个无机微粒的粒径。粒径是在用任意两条平行直线夹持无机微粒的截面时,作为该两条直线间距离最大的两条直线的组合中的直线间距离而测定的。
(C3)在相同样品的另一画面的观察图像中进行5次同样的操作,将由合计50个粒径的数均得到的值作为无机微粒的平均粒径。
作为无机微粒,可以举出由二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛等构成的微粒。其中,优选容易抑制内部雾度的产生的二氧化硅。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,无机微粒的含量的下限优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,上限优选为5.0质量份以下、更优选为3.0质量份以下、进一步优选为2.0质量份以下。
通过使无机微粒的含量为0.1质量份以上,第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件。另外,通过使无机微粒的含量为5.0质量份以下,能够抑制第1颗粒过度浮在树脂层的上方,因此第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件。
相对于树脂成分100质量份,无机微粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.1质量份以上5.0质量份以下、0.1质量份以上3.0质量份以下、0.1质量份以上2.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、0.5质量份以上2.0质量份以下、0.7质量份以上5.0质量份以下、0.7质量份以上3.0质量份以下、0.7质量份以上2.0质量份以下。
《树脂成分》
树脂层优选包含固化性树脂组合物的固化物作为树脂成分。通过使树脂层包含固化性树脂组合物的固化物,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度。固化性树脂组合物的固化物优选包含于第1树脂层和第2树脂层这两者中。
固化性树脂组合物相对于树脂层用涂布液的树脂成分的总量的比例优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、最优选为100质量%。
作为固化性树脂组合物的固化物,可以举出热固性树脂组合物的固化物和电离射线固化性树脂组合物的固化物。其中,优选容易提高铅笔硬度且在未固化的组合物的状态下容易溶解基材的电离射线固化性树脂组合物的固化物。
热固性树脂组合物为至少包含热固性树脂的组合物,是通过加热而固化的树脂组合物。
作为热固性树脂,可以举出丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯树脂、酚醛树脂、脲三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。在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。
电离射线固化性树脂组合物为包含具有电离射线固化性官能团的化合物(以下也称为“电离射线固化性化合物”)的组合物。作为电离射线固化性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯键式不饱和键基团、以及环氧基、氧杂环丁基等。作为电离射线固化性化合物,优选具有烯键式不饱和键基团的化合物。
电离射线是指电磁波或带电粒子束中具有能够使分子聚合或交联的能量量子的电离射线,通常使用紫外线或电子射线,除此以外,也可以使用X射线、γ射线等电磁波、α射线、离子束等带电粒子束。
本说明书中,(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基。另外,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作为电离射线固化性化合物,可以使用具有1个电离射线固化性官能团的单官能的电离射线固化性化合物、具有2个以上电离射线固化性官能团的多官能的电离射线固化性化合物中的任一种。另外,作为电离射线固化性化合物,可以使用单体和低聚物中的任一种。
为了溶解基材的一部分、且提高铅笔硬度、且容易抑制固化收缩,作为电离射线固化性化合物,优选使用下述(a)~(c)的混合物。下述(a)~(c)优选为具有烯键式不饱和键基团作为电离射线固化性官能团的化合物,更优选为(甲基)丙烯酸酯系化合物。(甲基)丙烯酸酯系化合物也可以使用通过环氧乙烷、环氧丙烷、己内酯、异氰脲酸、烷基、环状烷基、芳香族、双酚等将分子骨架的一部分改性而成的化合物。
(a)单官能的电离射线固化性单体
(b)多官能的电离射线固化性单体
(c)多官能的电离射线固化性低聚物
通过包含(a)的单官能的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够使基材的一部分容易溶解,并且能够使从基材溶出的成分容易与树脂层用涂布液的成分相容。另外,通过包含(a)的单官能的电离射线固化性单体,树脂层用涂布液的粘度降低,因此树脂层用涂布液与从基材溶出的成分的混合物容易发生对流。其结果,第1树脂层的厚度相对于第2树脂层的厚度变大,因此能够容易使t1/t2超过5。
但是,若(a)的单官能的电离射线固化性单体的量过多,则会过度溶解基材,因此有时基材的强度降低,或者防眩性层积体的铅笔硬度降低。另外,若(a)的单官能的电离射线固化性单体的量过多,则上述对流变得剧烈,因此,第1树脂层的厚度相对于第2树脂层的厚度变得过大,有时t1/t2超过15。
通过包含(b)的多官能的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度。但是,若(b)的多官能的电离射线固化性单体的量过多,则有时树脂层的硬度变得过高,防眩性层积体的耐弯曲性降低。
通过包含(c)的多官能的电离射线固化性低聚物作为电离射线固化性化合物,能够在维持防眩性层积体的铅笔硬度的同时容易抑制固化收缩。但是,若(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的量过多,则有时防眩性层积体的铅笔硬度降低。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(a)的单官能的电离射线固化性单体的量优选为10质量%以上40质量%以下、更优选为15质量%以上35质量%以下、进一步优选为17质量%以上33质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(b)的多官能的电离射线固化性单体的量优选为5质量%以上20质量%以下、更优选为6质量%以上15质量%以下、进一步优选为7质量%以上13质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(c)多官能的电离射线固化性低聚物的量优选为40质量%以上80质量%以下、更优选为50质量%以上77质量%以下、进一步优选为55质量%以上75质量%以下。
作为(a)的单官能的电离射线固化性单体,可以举出(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)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯。其中,(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等具有羟基的单官能单体容易改善与基材的密合性,因此优选。
作为(b)的多官能的电离射线固化性单体中的2官能的电离射线固化性单体,可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A四乙氧基二丙烯酸酯、双酚A四丙氧基二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯等。作为3官能以上的电离射线固化性单体,可以举出三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸改性三(甲基)丙烯酸酯等。
为了在提高铅笔硬度的同时抑制固化收缩,(b)的多官能的电离射线固化性单体的官能团数优选为3以上5以下、更优选为3以上4以下、进一步优选为3。
作为(c)的多官能的电离射线固化性低聚物,可以举出氨基甲酸酯(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)丙烯酸酯等丙烯酸酯系聚合物等。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如通过多元醇和有机二异氰酸酯与羟基(甲基)丙烯酸酯的反应而得到。
优选的环氧(甲基)丙烯酸酯为使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、以及使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)丙烯酸反应而得到的(甲基)丙烯酸酯。
为了在维持铅笔硬度的同时抑制固化收缩,(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的官能团数优选为4以上8以下、更优选为5以上7以下、进一步优选为6。
为了在维持铅笔硬度的同时抑制固化收缩,(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的重均分子量优选为1000以上5000以下、更优选为1100以上3500以下、进一步优选为1200以上2000以下。
本说明书中,重均分子量是通过GPC分析进行测定并且以标准聚苯乙烯换算的平均分子量。
在电离射线固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离射线固化性组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。
作为光聚合引发剂,可以举出选自苯乙酮、二苯甲酮、α-羟基烷基苯酮、米蚩酮、苯偶姻、苄基二甲基缩酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻吨酮类等中的1种以上。
光聚合促进剂能够减轻固化时由空气引起的聚合阻碍、从而加快固化速度,例如可以举出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。
《添加剂》
树脂层用涂布液可以根据需要包含流平剂、折射率调节剂、抗静电剂、防污剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、粘度调节剂和热聚合引发剂等添加剂。
《溶剂》
树脂层用涂布液优选包含溶剂。
作为溶剂,优选选择能够溶解基材的溶剂。但是,若过度溶解基材,则基材的强度降低,因此优选根据基材的种类选择适当的溶剂。
另外,溶剂优选不仅考虑基材的溶解性,还考虑溶剂固有的蒸发速度来选择。这是因为,在溶剂的蒸发速度慢的情况下,容易过度溶解基材。溶剂蒸发的速度也可以通过干燥条件来控制。例如,若提高干燥温度,则溶剂蒸发的速度变快。另外,若加快干燥风速,则溶剂蒸发的速度变快。
由此,优选考虑基材的溶解性、蒸发速度、干燥条件来选择溶剂。
作为溶剂,可以举出:丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;二氧六环、四氢呋喃等醚类;己烷等脂肪族烃类;环己烷等脂环式烃类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;二氯甲烷、二氯乙烷等卤化碳类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;异丙醇、丁醇、环己醇等醇类;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类;丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇醚类;乙酸溶纤剂类;二甲基亚砜等亚砜类;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类;等。溶剂可以为单独1种,也可以为2种以上的混合物。
丙烯酸类树脂基材容易溶解于溶剂中。因此,在使用丙烯酸类树脂基材作为基材的情况下,优选以溶剂所固有的蒸发速度快的溶剂作为主要成分。主要成分是指溶剂的总量的50质量%以上,优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上、最优选为100质量%。
本说明书中,蒸发速度快的溶剂是指在将乙酸丁酯的蒸发速度设为100时蒸发速度为100以上的溶剂。蒸发速度快的溶剂的蒸发速度更优选为120以上300以下、进一步优选为140以上220以下。
作为蒸发速度快的溶剂,可以举出例如异丙醇(蒸发速度150)、甲基异丁基酮(蒸发速度160)、甲苯(蒸发速度200)。
《干燥条件》
在由树脂层用涂布液形成树脂层时,优选控制干燥条件。
干燥条件可以通过干燥温度和干燥机内的风速来控制。干燥温度和风速的优选范围根据树脂层用涂布液的组成而不同,因此不能一概而论,干燥温度优选为85℃以上105℃以下,干燥风速优选为5m/s以上20m/s以下。干燥时间优选为30秒以上90秒以下。在干燥条件中,干燥温度是重要的。若降低干燥温度,则存在t1/t2变小的倾向,若提高干燥温度,则存在t1/t2变大的倾向。为了利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,并且使从基材溶出的成分与树脂层用涂布液的混合物流动而确保第1树脂层的厚度,电离射线的照射优选在涂布液的干燥后进行。
<其他层>
第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体可以具有基材和树脂层以外的层。作为其他层,可以举出防反射层、防污层和抗静电层等。
<光学特性、表面形状>
第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体的JIS K7361-1:1997的总光线透射率优选为70%以上、更优选为80%以上、进一步优选为85%以上。
测定总光线透射率和后述雾度时的光入射面为基材侧。
第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体的JIS K7136:2000的雾度优选为0.5%以上、更优选为1.0%以上、进一步优选为1.5%以上。通过使雾度为0.5%以上,能够容易改善防眩性。
另外,为了容易抑制影像的分辨率的降低,第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体的雾度优选为20%以下、更优选为10%以下、进一步优选为5%以下。
防眩性层积体和光学层积体的雾度的优选范围的实施方式可以举出0.5%以上20%以下、0.5%以上10%以下、0.5%以上5%以下、1.0%以上20%以下、1.0%以上10%以下、1.0%以上5%以下、1.5%以上20%以下、1.5%以上10%以下、1.5%以上5%以下。
对于第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体,为了容易改善防眩性,树脂层侧的表面的JIS B0601:2001的算术平均粗糙度Ra优选为0.03μm以上、更优选为0.05μm以上。另外,对于第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体,为了容易抑制影像的分辨率的降低,树脂层侧的表面的Ra优选为0.12μm以下、更优选为0.10μm以下。Ra是指截止值0.8mm时的值。
树脂层侧的表面的Ra的优选范围的实施方式可以举出0.03μm以上0.12μm以下、0.03μm以上0.10μm以下、0.05μm以上0.12μm以下、0.05μm以上0.10μm以下。
<大小、形状等>
第1实施方式和后述的第2实施方式的防眩性层积体、以及后述的光学层积体可以是切割为规定大小的单片状的形态,也可以是将长条片卷取成卷状的卷状的形态。单片的大小没有特别限定,最大直径为2英寸以上500英寸以下左右。“最大直径”是指将防眩性层积体或光学层积体的任意2点连结时的最大长度。例如,在防眩性层积体或光学层积体为长方形的情况下,长方形的对角线为最大直径。在防眩性层积体或光学层积体为圆形的情况下,圆的直径为最大直径。
卷状的宽度和长度没有特别限定,通常宽度为500mm以上3000mm以下、长度为500m以上5000m以下左右。卷状形态的防眩性层积体或光学层积体可以根据图像显示装置等的大小切割为单片状来使用。切割时,优选除去物性不稳定的卷端部。
单片的形状也没有特别限定,例如可以为三角形、四边形、五边形等多边形,也可以为圆形,还可以为随机的无定形。更具体而言,在防眩性层积体或光学层积体为四边形的情况下,纵横比只要作为显示画面没有问题就没有特别限定。例如,可以举出横:纵=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1、5:4、11:8等。
[第2实施方式的防眩性层积体]
本发明的防眩性层积体在基材上具有树脂层,
上述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
将上述树脂层的从厚度方向的中心起的上述基材侧定义为第1区域,将上述树脂层的从厚度方向的中心起的上述基材侧的相反侧定义为第2区域时,上述第1颗粒的个数基准的70%以上存在于上述第2区域,
该防眩性层积体满足下述条件1A或条件2A。
<条件1A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上20.0度以下。
<条件2A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.10μm以上0.40μm以下。
图5是示出本发明的第2实施方式的防眩性层积体100B的一个实施方式的截面图。
图5的防眩性层积体100B在基材10上具有树脂层20B。另外,图5的树脂层20B含有平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒23B。另外,将树脂层20B的从厚度方向的中心起的基材10侧定义为第1区域21B,将树脂层20B的从厚度方向的中心起的基材10的相反侧定义为第2区域22B时,图5中的第1颗粒23B存在于第2区域22B。
需要说明的是,图5为示意性截面图。即,构成防眩性层积体100B的各层的比例尺、各材料的比例尺和表面凹凸的比例尺是为了容易图示而示意化的,与实际的比例尺不同。图5以外的图也同样与实际的比例尺不同。
<基材>
作为基材,优选透光性、平滑性、耐热性和机械强度良好。作为这样的基材,可以举出包含聚酯、三乙酰纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、聚氨酯和非晶态烯烃(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等树脂的树脂基材。树脂基材可以是将2个以上的树脂基材贴合而成的。
为了改善机械强度和尺寸稳定性,优选对树脂基材进行拉伸处理。
在树脂基材中,优选由于吸湿性低而容易改善尺寸稳定性、并且由于光学各向异性低而容易改善可见性的丙烯酸类树脂基材。另外,丙烯酸类树脂基材通过使树脂层用涂布液为规定的组成、并且设为规定的干燥条件,能够容易满足条件1A及/或条件2A且满足第1颗粒的厚度方向的位置。
丙烯酸类树脂基材硬且脆,因此若在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层,则耐弯曲性有时变得不充分。本发明的防眩性层积体即使在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层,通过满足条件1A或条件2A,也能够容易抑制耐弯曲性的降低且维持铅笔硬度。
只要没有特别说明,则第2实施方式的丙烯酸类树脂基材的实施方式就可以为与第1实施方式的丙烯酸类树脂基材的实施方式同样的实施方式。例如,第2实施方式的丙烯酸类树脂基材的玻璃化转变温度的实施方式可以为与第1实施方式的丙烯酸类树脂基材的玻璃化转变温度的实施方式同样的实施方式。
基材的平均厚度优选为10μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为35μm以上。通过使基材的平均厚度为10μm以上,能够容易改善防眩性层积体的操作性。
基材的平均厚度优选为100μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为60μm以下。通过使基材的平均厚度为100μm以下,能够容易进一步改善防眩性层积体的耐弯曲性。
基材的平均厚度的优选范围的实施方式可以举出10μm以上100μm以下、10μm以上80μm以下、10μm以上60μm以下、20μm以上100μm以下、20μm以上80μm以下、20μm以上60μm以下、35μm以上100μm以下、35μm以上80μm以下、35μm以上60μm以下。
上述基材的平均厚度是指防眩性层积体完成时的基材的平均厚度。如后所述,通过利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,防眩性层积体完成时的基材的平均厚度有时比初始的基材的平均厚度减少。因此,初始的基材的平均厚度优选比防眩性层积体完成时的基材的平均厚度厚。初始的基材的平均厚度与防眩性层积体完成时的基材的平均厚度之差根据树脂层的厚度、树脂层用涂布液的组成、上述涂布液的干燥条件等而不同,因此不能一概而论,优选为0.1μm以上10μm以下、更优选为1μm以上5μm以下。
基材的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的防眩性层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
为了测定基材的平均厚度、树脂层的厚度、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度等,需要制作防眩性层积体的截面露出的测定用的样品。上述样品例如可以通过下述的(A1’)~(A2’)的工序来制作。需要说明的是,在因对比度不足而难以看到界面等的情况下,作为预处理,可以用四氧化锇、四氧化钌、磷钨酸等对上述样品实施染色处理。
(A1’)工序A1’与第1实施方式的工序A1相同。
(A2’)将块状的包埋样品垂直切断,制作防眩性层积体的截面露出的测定用的样品。作为测定用的样品,使用从块状的包埋样品切断的薄的切片(测定样品的条件如后所述)。包埋样品优选以通过切割样品的中心的方式切断。包埋样品优选用金刚石刀切断。
作为切断包埋样品的装置,可以举出例如Leica Microsystems公司制的商品名“Ultra Microtome EMUC7”。在切断包埋样品时,优选最初粗略地切断(粗修整),最终在“速度:1.00mm/s”、“进给:70nm”的条件下精密地修整。
如上所述,从块状的包埋样品切断的切片中没有孔等缺陷且厚度为60nm以上100nm以下的均匀切片可以用作基材的平均厚度、树脂层的厚度、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度、第1颗粒的粒径、无机微粒的粒径的测定用样品。
《条件1A、条件2A》
本发明的第2实施方式的防眩性层积体需要满足下述的条件1A或条件2A。本发明的第2实施方式的防眩性层积体只要满足条件1A和条件2A中的至少一者即可,优选满足两者。
<条件1A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上20.0度以下。
<条件2A>
上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.10μm以上0.40μm以下。
-条件1A-
基材的平均倾斜角小于5.0度的情况下,基材与树脂层的密合性不足,由此在防眩性层积体的弯曲时产生界面剥离,因此难以改善防眩性层积体的耐弯曲性。
若基材的平均倾斜角超过20.0度,则意味着基材成分过度地溶出到树脂层。因此,若基材的平均倾斜角超过20.0度,则难以改善防眩性层积体的铅笔硬度。另外,若基材的平均倾斜角超过20.0度,则内部雾度上升,由此分辨率容易降低。
基材的平均倾斜角优选为6.0度以上、更优选为8.0度以上、进一步优选为10.0度以上。基材的平均倾斜角优选为19.5度以下、更优选为19.0度以下、进一步优选为18.5度以下。
基材的平均倾斜角的优选范围的实施方式可以举出5.0度以上20.0度以下、5.0度以上19.5度以下、5.0度以上19.0度以下、5.0度以上18.5度以下、6.0度以上20.0度以下、6.0度以上19.5度以下、6.0度以上19.0度以下、6.0度以上18.5度以下、8.0度以上20.0度以下、8.0度以上19.5度以下、8.0度以上19.0度以下、8.0度以上18.5度以下、10.0度以上20.0度以下、10.0度以上19.5度以下、10.0度以上19.0度以下、10.0度以上18.5度以下。
基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度例如可以通过与第1实施方式同样的方法来测定。
-条件2A-
基材的算术平均高度小于0.10μm的情况下,基材与树脂层的密合性不足,由此在防眩性层积体的弯曲时产生界面剥离,因此难以改善防眩性层积体的耐弯曲性。
若基材的算术平均高度超过0.40μm,则意味着基材成分过度地溶出到树脂层。因此,若基材的算术平均高度超过0.40μm,则难以改善防眩性层积体的铅笔硬度。另外,若基材的算术平均高度超过0.40μm,则内部雾度上升,由此分辨率容易降低。
基材的算术平均高度优选为0.15μm以上、更优选为0.20μm以上。基材的算术平均高度更优选为0.38μm以下、进一步优选为0.36μm以下。
基材的算术平均高度的优选范围的实施方式可以举出0.10μm以上0.40μm以下、0.10μm以上0.38μm以下、0.10μm以上0.36μm以下、0.15μm以上0.40μm以下、0.15μm以上0.38μm以下、0.15μm以上0.36μm以下、0.20μm以上0.40μm以下、0.20μm以上0.38μm以下、0.20μm以上0.36μm以下。
为了使基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角和算术平均高度为上述范围,优选用树脂层用涂布液溶解基材的一部分。但是,在用树脂层用涂布液溶解基材时,优选使树脂层用涂布液为规定的组成且设为规定的干燥条件。关于规定的组成和规定的干燥条件,如后所述。
<树脂层>
树脂层需要包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒。
在树脂层不包含第1颗粒的情况下,无法对防眩性层积体赋予防眩性。
对于本发明的防眩性层积体,在将树脂层的从厚度方向的中心起的基材侧定义为第1区域,将树脂层的从厚度方向的中心起的基材的相反侧定义为第2区域时,需要第1颗粒的个数基准的70%以上存在于第2区域。
参照图5和图6,图5中的第1颗粒23B存在于第2区域22B,图6中的第1颗粒23B存在于第1区域21B。
第2实施方式中,树脂层优选为单层。
第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域是指,第1颗粒的个数基准的30%以上存在于第1区域。
存在于第1区域的第1颗粒难以使树脂层的表面为凹凸形状,因此如后述的比较例2-2那样难以改善防眩性。
如后述的比较例2-1那样,若第1颗粒的含量的绝对值多,则即使第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域,也能够改善防眩性。但是,该情况下,成为耐弯曲性降低的原因的第1颗粒与树脂层的界面增加,因此无法改善防眩性层积体的耐弯曲性。
第1颗粒存在于第2区域的比例以个数基准计优选为75%以上、更优选为80%以上。
本说明书中,树脂层的厚度方向上的第1颗粒存在的位置通过下述(1)~(5)的方法来判别。
(1)利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄防眩性层积体的截面照片。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
(2)基于截面照片,计算出树脂层的基材侧的表面的棱线的标高的平均X1、树脂层的与基材相反侧的表面的棱线的标高的平均X2(参照图5的符号X1和X2)。
(3)将X1和X2的标高的中间定义为树脂层的厚度方向的中心M(参照图5的符号M)。
(4)基于截面照片,对存在于树脂层的从厚度方向的中心起的基材侧的第1区域的第1颗粒、和存在于树脂层的从厚度方向的中心起的基材的相反侧的第2区域的第1颗粒的个数进行计数。跨越树脂层的厚度方向的中心而存在于第1区域和第2区域这两者的第1颗粒根据各区域的面积比例而向各区域分配个数。例如,第1区域的面积比例为40%且第2区域的面积比例为60%的第1颗粒对第1区域分配0.4个,对第2区域分配0.6个。
(5)为了提高数值的可靠性,取得多个截面照片,将第1颗粒的合计数设为50以上后,计算出存在于第1区域和第2区域的第1颗粒的个数基准的比例。
树脂层例如可以通过在基材上涂布包含第1颗粒、成为树脂的成分和溶剂的树脂层用涂布液并进行干燥,根据需要进行固化而形成。树脂层用涂布液还可以根据需要含有无机微粒、添加剂。
在上述方法的情况下,树脂层用涂布液溶解基材的一部分,由此使基材的树脂层侧的表面凹凸化。从基材溶出的成分与树脂层用涂布液混合,成为树脂层的构成成分。
在上述方法中,重要的是使树脂层用涂布液为规定的组成、并且为规定的干燥条件。规定的组成和规定的干燥条件如后所述。
在基材上涂布树脂层用涂布液的方法没有特别限制,可以举出旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、凹版涂布法、辊涂法、弯月面涂布法、柔版印刷法、丝网印刷法、液滴涂布法等通用的涂布方法。
在使树脂层用涂布液固化时,优选照射紫外线和电子射线等电离射线。作为紫外线源的具体例,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯和金属卤化物灯等。另外,作为紫外线的波长,优选190nm以上380nm以下的波长区域。作为电子射线源的具体例,可以举出科克罗夫特-沃尔顿(Cockcroft-walton)型、范德格拉夫型、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。
树脂层的平均厚度的下限优选为6.0μm以上、更优选为7.0μm以上、进一步优选为8.0μm以上,上限优选为15.0μm以下、更优选为14.0μm以下、进一步优选为13.0μm以下。
通过使树脂层的平均厚度为6.0μm以上,能够容易改善铅笔硬度。通过使树脂层的平均厚度为15.0μm以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
树脂层的平均厚度的优选范围的实施方式可以举出6.0μm以上15.0μm以下、6.0μm以上14.0μm以下、6.0μm以上13.0μm以下、7.0μm以上15.0μm以下、7.0μm以上14.0μm以下、7.0μm以上13.0μm以下、8.0μm以上15.0μm以下、8.0μm以上14.0μm以下、8.0μm以上13.0μm以下。
树脂层的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的防眩性层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
《第1颗粒》
第1颗粒是平均粒径为0.5μm以上的颗粒。平均粒径小于0.5μm的情况下,难以在树脂层的表面形成凹凸形状,无法改善防眩性。
作为第1颗粒,可以举出由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物、有机硅、氟系树脂和聚酯系树脂等树脂中的1种以上形成的有机颗粒;由二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛等无机物中的1种以上形成的无机颗粒。其中,有机颗粒的分散稳定性优异且比重较小,因此从第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件的方面出发是优选的。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的下限优选为0.5质量份以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为1.5质量份以上,上限优选为10.0质量份以下、更优选为5.0质量份以下、进一步优选为3.0质量份以下。
通过使第1颗粒的含量为0.5质量份以上,能够容易改善防眩性。另外,通过使第1颗粒的含量为10.0质量份以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
相对于树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.5质量份以上10.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、1.0质量份以上10.0质量份以下、1.0质量份以上5.0质量份以下、1.0质量份以上3.0质量份以下、1.5质量份以上10.0质量份以下、1.5质量份以上5.0质量份以下、1.5质量份以上3.0质量份以下。
第1颗粒的平均粒径优选为0.8μm以上、更优选为1.0μm以上。
为了使第1颗粒容易满足厚度方向的位置的条件,第1颗粒的平均粒径优选为3.0μm以下、更优选为2.7μm以下、进一步优选为2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径的优选范围的实施方式可以举出0.8μm以上3.0μm以下、0.8μm以上2.7μm以下、0.8μm以上2.5μm以下、1.0μm以上3.0μm以下、1.0μm以上2.7μm以下、1.0μm以上2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径例如可以通过与第1实施方式同样的方法算出。
表示第1颗粒的平均粒径的D1与表示树脂层的平均厚度的t优选为2.0<t/D1<6.0的关系的。
通过使t/D1小于6.0,能够利用第1颗粒容易地对防眩性层积体的表面赋予凹凸形状,因此能够容易改善防眩性。通过使t/D1超过2.0,能够容易抑制由于第1颗粒从树脂层的表面突出而使耐弯曲性降低。
t/D1的下限更优选为2.5以上、进一步优选为3.5以上,上限更优选为5.0以下、进一步优选为4.5以下。
t/D1的优选范围的实施方式可以举出超过2.0且小于6.0、超过2.0且5.0以下、超过2.0且4.5以下、2.5以上且小于6.0、2.5以上5.0以下、2.5以上4.5以下、3.5以上且小于6.0、3.5以上5.0以下、3.5以上4.5以下。
为了容易抑制耐弯曲性降低,t-D1的下限优选为2.0μm以上、更优选为3.0μm以上、进一步优选为4.0μm以上,为了容易改善防眩性,上限优选为10μm以下、更优选为8.0μm以下、进一步优选为7.0μm以下。
t-D1的优选范围的实施方式可以举出2.0μm以上10μm以下、2.0μm以上8.0μm以下、2.0μm以上7.0μm以下、3.0μm以上10μm以下、3.0μm以上8.0μm以下、3.0μm以上7.0μm以下、4.0μm以上10μm以下、4.0μm以上8.0μm以下、4.0μm以上7.0μm以下。
《无机微粒》
树脂层可以包含无机微粒。通过使树脂层包含比重比较大的无机微粒,第1颗粒难以向树脂层的下方下沉,因此第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件。另外,无机微粒能够提高第1颗粒的分散性,容易抑制耐弯曲性的降低。
第2实施方式的无机微粒的平均粒径和种类的实施方式可以为与第1实施方式的无机微粒的平均粒径和种类的实施方式同样的实施方式。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,无机微粒的含量的下限优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,上限优选为5.0质量份以下、更优选为3.0质量份以下、进一步优选为2.0质量份以下。
通过使无机微粒的含量为0.1质量份以上,第1颗粒能够容易满足厚度方向的位置的条件。另外,通过使无机微粒的含量为5.0质量份以下,能够抑制第1颗粒过度浮在树脂层的上方,因此能够容易抑制耐弯曲性的降低。
相对于树脂成分100质量份,无机微粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.1质量份以上5.0质量份以下、0.1质量份以上3.0质量份以下、0.1质量份以上2.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、0.5质量份以上2.0质量份以下、0.7质量份以上5.0质量份以下、0.7质量份以上3.0质量份以下、0.7质量份以上2.0质量份以下。
《树脂成分》
树脂层优选包含固化性树脂组合物的固化物作为树脂成分。通过使树脂层包含固化性树脂组合物的固化物,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度。
固化性树脂组合物相对于树脂层用涂布液的树脂成分的总量的比例优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、最优选为100质量%。
作为固化性树脂组合物的固化物,可以举出热固性树脂组合物的固化物和电离射线固化性树脂组合物的固化物。其中,优选容易提高铅笔硬度且在未固化的组合物的状态下容易溶解基材的电离射线固化性树脂组合物的固化物。
第2实施方式的热固性树脂组合物的实施方式可以为与第1实施方式的热固性树脂组合物的实施方式同样的实施方式。
电离射线固化性树脂组合物为包含具有电离射线固化性官能团的化合物(以下也称为“电离射线固化性化合物”)的组合物。作为电离射线固化性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯键式不饱和键基团、以及环氧基、氧杂环丁基等。作为电离射线固化性化合物,优选具有烯键式不饱和键基团的化合物。
电离射线是指电磁波或带电粒子束中具有能够使分子聚合或交联的能量量子的电离射线,通常使用紫外线或电子射线,除此以外,也可以使用X射线、γ射线等电磁波、α射线、离子束等带电粒子束。
本说明书中,(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基。另外,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作为电离射线固化性化合物,可以使用具有1个电离射线固化性官能团的单官能的电离射线固化性化合物、具有2个以上电离射线固化性官能团的多官能的电离射线固化性化合物中的任一种。另外,作为电离射线固化性化合物,可以使用单体和低聚物中的任一种。
为了溶解基材的一部分、且提高铅笔硬度、且容易抑制固化收缩,作为电离射线固化性化合物,优选使用下述(a)~(c)的混合物。下述(a)~(c)优选为具有烯键式不饱和键基团作为电离射线固化性官能团的化合物,更优选为(甲基)丙烯酸酯系化合物。(甲基)丙烯酸酯系化合物也可以使用通过环氧乙烷、环氧丙烷、己内酯、异氰脲酸、烷基、环状烷基、芳香族、双酚等将分子骨架的一部分改性而成的化合物。
(a)单官能的电离射线固化性单体
(b)多官能的电离射线固化性单体
(c)多官能的电离射线固化性低聚物
通过包含(a)的单官能的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够使基材的一部分容易溶解,因此能够容易满足条件1A或条件2A。另外,通过包含(a)的单官能的电离射线固化性单体,能够容易使从基材溶出的成分与树脂层用涂布液的成分相容,因此能够容易改善树脂层的物理特性。
但是,若(a)的单官能的电离射线固化性单体的量过多,则会过度溶解基材,因此有时基材的强度降低,或者防眩性层积体的铅笔硬度降低。
通过包含(b)的多官能的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够容易改善防眩性层积体的铅笔硬度。但是,若(b)的多官能的电离射线固化性单体的量过多,则有时树脂层的硬度变得过高,防眩性层积体的耐弯曲性降低。
通过包含(c)的多官能的电离射线固化性低聚物作为电离射线固化性化合物,能够在维持防眩性层积体的铅笔硬度的同时容易抑制固化收缩。但是,若(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的量过多,则有时防眩性层积体的铅笔硬度降低。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(a)的单官能的电离射线固化性单体的量优选为10质量%以上40质量%以下、更优选为13质量%以上30质量%以下、进一步优选为15质量%以上25质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(b)的多官能的电离射线固化性单体的量优选为5质量%以上20质量%以下、更优选为6质量%以上15质量%以下、进一步优选为7质量%以上13质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(c)多官能的电离射线固化性低聚物的量优选为50质量%以上85质量%以下、更优选为60质量%以上80质量%以下、进一步优选为65质量%以上75质量%以下。
第2实施方式的(a)的单官能的电离射线固化性单体、(b)的多官能的电离射线固化性单体、和(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的实施方式可以为与第1实施方式的(a)的单官能的电离射线固化性单体、(b)的多官能的电离射线固化性单体、和(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的实施方式同样的实施方式。
在电离射线固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离射线固化性组合物优选与第1实施方式同样地包含光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。
树脂层用涂布液可以与第1实施方式同样地根据需要包含添加剂。
《溶剂》
树脂层用涂布液优选包含溶剂。
作为溶剂,优选选择能够溶解基材的溶剂。但是,若过度溶解基材,则基材的强度降低,因此优选根据基材的种类选择适当的溶剂。溶剂优选包含汉森溶解度参数的3种成分中作为极性成分的δp为7.0(J/cm3)0.5以上10.0(J/cm3)0.5以下的溶剂。通过使δp为7.0(J/cm3)0.5以上,能够使基材容易溶解,通过使δp为10.0(J/cm3)0.5以下,能够避免过度溶解。甲苯、异丙醇(IPA)、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)的δp[(J/cm3)0.5]的值如下所述。
([甲苯:1.4、IPA:6.1、MEK:9.0、MIBK:6.1])
另外,溶剂优选不仅考虑基材的溶解性,还考虑溶剂固有的蒸发速度来选择。这是因为,在溶剂的蒸发速度慢的情况下,容易过度溶解基材。溶剂蒸发的速度也可以通过干燥条件来控制。例如,若提高干燥温度,则溶剂蒸发的速度变快。另外,若加快干燥风速,则溶剂蒸发的速度变快。
由此,优选考虑基材的溶解性、蒸发速度、干燥条件来选择溶剂。
第2实施方式的溶剂的种类的实施方式可以为与第1实施方式的溶剂的种类的实施方式同样的实施方式。
丙烯酸类树脂基材容易溶解于溶剂中。因此,在使用丙烯酸类树脂基材作为基材的情况下,优选以溶剂所固有的蒸发速度快的溶剂作为主要成分。主要成分是指溶剂的总量的50质量%以上,优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上、最优选为100质量%。
本说明书中,蒸发速度快的溶剂是指在将乙酸丁酯的蒸发速度设为100时蒸发速度为100以上的溶剂。蒸发速度快的溶剂的蒸发速度更优选为120以上450以下、进一步优选为140以上400以下。
作为蒸发速度快的溶剂,可以举出例如异丙醇(蒸发速度150)、甲基异丁基酮(蒸发速度160)、甲苯(蒸发速度200)、甲基乙基酮(蒸发速度370)。
进而,溶剂优选包含分子量小、极性高的溶剂。极性高的溶剂优选汉森溶解度参数的δp为上述范围的溶剂。通过包含分子量小、极性高、且上述蒸发速度的溶剂,能够容易适当地溶解丙烯酸类树脂基材。作为该溶剂,可以举出甲基乙基酮。
为了容易满足条件1A或条件2A,甲基乙基酮的量优选为溶剂的总量的20质量%以上40质量%以下。
《干燥条件》
在由树脂层用涂布液形成树脂层时,优选控制干燥条件。
另外,本发明的防眩性层积体优选以2个阶段对树脂层用涂布液进行干燥。具体而言,优选第1阶段的干燥减弱干燥的强度,第2阶段的干燥增强干燥的强度。在第1阶段的强度弱的干燥时,基材的溶解进行,并且形成从基材溶出的成分与树脂层用涂布液的成分混合而成的混合物,并且能够延长上述混合物的对流时间,因此能够容易满足第1颗粒的厚度方向的位置的条件。另外,通过减弱第1阶段的干燥的强度,从基材溶出的成分与树脂层用涂布液的成分变得容易混合,能够容易使树脂层成为单一的层。并且,通过在第2阶段实施强度强的干燥,能够抑制基材过度溶解,因此能够容易抑制基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度变得过大。
干燥条件可以通过干燥温度和干燥机内的风速来控制。干燥温度和风速的优选范围根据树脂层用涂布液的组成而不同,因此不能一概而论,优选设为下述条件。
<第1阶段的干燥>
干燥温度优选为65℃以上85℃以下,干燥风速优选为0.5m/s以上2m/s以下。干燥时间优选为20秒以上40秒以下。
<第2阶段的干燥>
干燥温度优选为65℃以上85℃以下,干燥风速优选为15m/s以上25m/s以下。干燥时间优选为20秒以上40秒以下。
为了利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,并且容易使从基材溶出的成分与树脂层用涂布液充分混合,电离射线的照射优选在涂布液的干燥后进行。
[光学层积体]
本发明的光学层积体在基材上具有树脂层,
上述树脂层从上述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
上述第1树脂层具有相互独立的区域α1和包围上述区域α1的区域α2,上述区域α1中包含的树脂与上述区域α2中包含的树脂不同,
上述第2树脂层具有相互独立的区域β1和包围上述区域β1的区域β2,上述区域β1中包含的树脂与上述区域β2中包含的树脂不同,
该光学层积体满足下述条件1B或条件2B。
<条件1B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa2满足θa2<θa1的关系。
<条件2B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa2满足Pa2<Pa1的关系。
图8是示出本发明的光学层积体100C的一个实施方式的截面图。
图8的光学层积体100C在基材10上具有树脂层20C。另外,图8的树脂层20C从基材10侧起具有第1树脂层21C和第2树脂层22C。
另外,图8的第1树脂层21C具有相互独立的区域α1和包围上述区域α1的区域α2。另外,图8的第2树脂层22C具有相互独立的区域β1和包围上述区域β1的区域β2。本说明书中,有时将如图8的第1树脂层和第2树脂层那样具有相互独立的区域n1和包围上述区域n1的区域n2的结构称为“海岛结构”。
需要说明的是,图8是示意性截面图。即,构成光学层积体100C的各层的比例尺、各材料的比例尺和表面凹凸的比例尺是为了容易图示而示意化的,与实际的比例尺不同。图8以外的图也同样与实际的比例尺不同。
<基材>
作为基材,优选透光性、平滑性、耐热性和机械强度良好。作为这样的基材,可以举出包含聚酯、三乙酰纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、聚氨酯和非晶态烯烃(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等树脂的树脂基材。树脂基材可以是将2个以上的树脂基材贴合而成的。
为了改善机械强度和尺寸稳定性,优选对树脂基材进行拉伸处理。
在树脂基材中,优选由于吸湿性低而容易改善尺寸稳定性、并且由于光学各向异性低而容易改善可见性的丙烯酸类树脂基材。另外,丙烯酸类树脂基材通过使树脂层用涂布液为规定的组成、并且设为规定的干燥条件,能够满足条件1B及/或条件2B且容易使第1树脂层和第2树脂层为海岛结构。
丙烯酸类树脂基材硬且脆,因此在丙烯酸类树脂基材上形成其他层的情况下,难以改善密合性。特别是,在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层那样的硬树脂层的情况下,基材与树脂层的密合性容易变得不充分。本发明的光学层积体即使在丙烯酸类树脂基材上形成包含固化性树脂组合物的固化物的树脂层,通过满足条件1B或条件2B且使树脂层具有海岛结构等,也能够抑制密合性的降低且容易抑制图像清晰度的变化。
本说明书中,丙烯酸类树脂是指丙烯酸系树脂和/或甲基丙烯酸系树脂。
光学层积体的丙烯酸类树脂基材的实施方式只要没有特别说明则可以为与第1实施方式的丙烯酸类树脂基材的实施方式同样的实施方式。例如,光学层积体的丙烯酸类树脂基材的玻璃化转变温度的实施方式可以为与第1实施方式的丙烯酸类树脂基材的玻璃化转变温度的实施方式同样的实施方式。
树脂基材中包含的丙烯酸类树脂等的树脂的重均分子量优选为10,000以上500,000以下、更优选为50,000以上300,000以下。通过使树脂的重均分子量为上述范围,能够容易控制条件1B、条件2B、上述海岛结构。
基材的平均厚度优选为10μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为35μm以上。通过使基材的平均厚度为10μm以上,能够容易改善光学层积体的操作性。
基材的平均厚度优选为100μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为60μm以下。通过使基材的平均厚度为100μm以下,能够容易进一步改善光学层积体的耐弯曲性。
基材的平均厚度的优选范围的实施方式可以举出10μm以上100μm以下、10μm以上80μm以下、10μm以上60μm以下、20μm以上100μm以下、20μm以上80μm以下、20μm以上60μm以下、35μm以上100μm以下、35μm以上80μm以下、35μm以上60μm以下。
上述基材的平均厚度是指光学层积体完成时的基材的平均厚度。如后所述,通过利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,光学层积体完成时的基材的平均厚度有时比初始的基材的平均厚度减少。因此,初始的基材的平均厚度优选比光学层积体完成时的基材的平均厚度厚。初始的基材的平均厚度与光学层积体完成时的基材的平均厚度之差根据树脂层的厚度、树脂层用涂布液的组成、上述涂布液的干燥条件等而不同,因此不能一概而论,优选为0.1μm以上10μm以下、更优选为1μm以上5μm以下。
基材的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的光学层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
为了测定基材的平均厚度、第1树脂层的厚度、第2树脂层的厚度、第1树脂层的厚度方向上的区域α1的位置、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、θa1、θa2、Pa1、Pa2等,需要制作光学层积体的截面露出的测定用的样品。上述样品例如可以通过下述的(A1”)~(A2”)的工序来制作。需要说明的是,在因对比度不足而难以看到界面等的情况下,作为预处理,可以用四氧化锇、四氧化钌、磷钨酸等对上述样品实施染色处理。
(A1”)工序A1”与第1实施方式的工序A1相同。
(A2”)将块状的包埋样品垂直切断,制作光学层积体的截面露出的测定用的样品。作为测定用的样品,使用从块状的包埋样品切断的薄的切片(测定样品的条件如后所述)。包埋样品优选以通过切割样品的中心的方式切断。包埋样品优选用金刚石刀切断。
作为切断包埋样品的装置,可以举出例如Leica Microsystems公司制的商品名“Ultra Microtome EMUC7”。在切断包埋样品时,优选最初粗略地切断(粗修整),最终在“速度:1.00mm/s”、“进给:70nm”的条件下精密地修整。
如上所述,从块状的包埋样品切断的切片中没有孔等缺陷且厚度为60nm以上100nm以下的均匀切片可以用作基材的平均厚度、第1树脂层的厚度、第2树脂层的厚度、第1树脂层的厚度方向上的区域α1的位置、树脂层的厚度方向上的第1颗粒的位置、θa1、θa2、Pa1、Pa2、第1颗粒的粒径、无机微粒的粒径的测定用样品。
<树脂层>
树脂层需要从基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层。通过具有第1树脂层和第2树脂层作为树脂层,能够改善密合性,并且容易抑制铅笔硬度的降低。
在树脂层为单层的情况下,难以改善光学层积体的耐弯曲性或铅笔硬度。例如,在硬度高的树脂层的单层的情况下,难以改善光学层积体的耐弯曲性。另外,在硬度低的树脂层的单层的情况下,难以改善光学层积体的铅笔硬度。
第1树脂层和第2树脂层例如可以通过在基材上涂布包含成为树脂的成分和溶剂的树脂层用涂布液并干燥,根据需要进行固化而形成。根据需要,树脂层用涂布液还可以含有第1颗粒、无机微粒、添加剂。
在上述方法的情况下,例如,树脂层用涂布液溶解基材的一部分,可以由以从基材溶出的树脂成分为主要成分、包含少量树脂层用涂布液的树脂成分的区域形成第1树脂层,进而由从基材溶出的树脂成分的含量少、以树脂层用涂布液的树脂成分为主要成分的区域形成第2树脂层。即,在上述方法中,通过使用了1种树脂层用涂布液的1次涂布,能够形成第1树脂层和第2树脂层。另外,通过上述方法形成的第2树脂层由于从基材溶出的树脂成分的含量少,因此能够容易改善铅笔硬度。
在上述方法中,重要的是使树脂层用涂布液为规定的组成、并且为规定的干燥条件。规定的组成和规定的干燥条件如后所述。
在基材上涂布树脂层用涂布液的方法没有特别限制,可以举出旋涂法、浸渍法、喷雾法、模涂法、棒涂法、凹版涂布法、辊涂法、弯月面涂布法、柔版印刷法、丝网印刷法、液滴涂布法等通用的涂布方法。
在使树脂层用涂布液固化时,优选照射紫外线和电子射线等电离射线。作为紫外线源的具体例,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯和金属卤化物灯等。另外,作为紫外线的波长,优选190nm以上380nm以下的波长区域。作为电子射线源的具体例,可以举出科克罗夫特-沃尔顿(Cockcroft-walton)型、范德格拉夫型、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。
第1树脂层需要具有相互独立的区域α1和包围上述区域α1的区域α2,上述区域α1中包含的树脂与上述区域α2中包含的树脂不同。进而,上述第2树脂层需要具有相互独立的区域β1和包围上述区域β1的区域β2,上述区域β1中包含的树脂与上述区域β2中包含的树脂不同。
通过使第1树脂层具有上述区域α1和上述区域α2,并且第2树脂层具有上述区域β1和上述区域β2,能够容易改善耐光性试验后的密合性。
区域α1中包含的树脂与区域α2中包含的树脂不同是指树脂的组成和分子量中的至少任一者不同。区域α1中包含的树脂与区域α2中包含的树脂优选树脂的组成不同。作为树脂的组成不同的例子,可以举出区域α1和区域α2包含不同种类的树脂的情况、区域α1和区域α2包含相同种类的树脂但树脂的混合比例不同的情况等。
区域β1中包含的树脂与区域β2中包含的树脂不同是指树脂的组成和分子量中的至少任一者不同。区域β1中包含的树脂与区域β2中包含的树脂优选树脂的组成不同。作为树脂的组成不同的例子,可以举出区域β1和区域β2包含不同种类的树脂的情况、区域β1和区域β2包含相同种类的树脂但树脂的混合比例不同的情况等。
本说明书中,区域α1、区域α2、区域β1和区域β2的树脂是指所谓的粘结剂树脂。因此,后述的第1颗粒等颗粒并不意味着区域α1、区域α2、区域β1和区域β2的树脂。
区域α1的比例多时,硬度容易变得不充分,区域α2的比例多时,密合性容易恶化。因此,区域α1与区域α2的面积比优选为1:99~10:90、更优选为2:98~5:95。
区域β1的比例多时,硬度容易变得不充分,区域β2的比例多时,密合性容易恶化。因此,区域β1与区域β2的面积比优选为5:95~50:50、更优选为10:90~40:60。
上述面积比可以由利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的光学层积体的截面照片算出。为了提高数值的可靠性,优选取得多个截面照片,将区域α1或区域β1的合计数设为50以上后,计算出面积比例。
第1树脂层和第2树脂层优选区域α1中包含的树脂与区域β2中包含的树脂实质上相同,并且优选区域α2中包含的树脂与区域β1中包含的树脂实质上相同。通过具备上述构成,能够容易改善耐光性试验后的密合性。认为通过上述构成能够容易改善耐光性试验后的密合性的原因在于,通过提高第1树脂层与第2树脂层的亲和性,即使在耐光性试验等苛刻的环境下,第1树脂层与第2树脂层的界面的密合性也不易降低。
为了容易以第1树脂层具有上述区域α1和上述区域α2的方式构成、以及为了容易以第2树脂层具有上述区域β1和上述区域β2的方式构成,优选降低树脂层用涂布液中包含的成分彼此的相容性,或者降低树脂层用涂布液中包含的成分与从基材溶出的成分的相容性。
认为通过如上所述降低相容性,通过下述(1)~(4)的现象,在本发明的光学层积体中,能够容易形成第1树脂层和第2树脂层。
(1)在基材上涂布树脂层用涂布液时,基材的一部分溶解。
(2)以从基材溶出的树脂成分为主要成分、且包含少量树脂层用涂布液的树脂成分的区域成为第1树脂层,从基材溶出的树脂成分的含量少、以树脂层用涂布液的树脂成分为主要成分的区域成为第2树脂层。
(3)由于相容性低,因此在上述(2)时,第1树脂层中少量包含的树脂层用涂布液的树脂成分形成区域α1,从基材溶出的树脂成分形成区域α2。
(4)由于相容性低,因此在上述(2)时,从第2树脂层中少量包含的基材溶出的树脂成分形成区域β1,树脂层用涂布液的树脂成分形成区域β2。
将第1树脂层的从厚度方向的中心起的基材侧定义为第1区域,将第1树脂层的从厚度方向的中心起的第2树脂层侧定义为第2区域时,优选区域α1的70%以上存在于上述第2区域。通过具有上述构成,能够容易进一步改善耐光性试验后的密合性。
区域α1存在于第2区域的比例以个数基准计优选为80%以上、更优选为90%以上、进一步优选为95%以上。
本说明书中,第1树脂层的厚度方向上的区域α1存在的位置通过下述(1)~(5)的方法来判别。
(1)利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄光学层积体的截面照片。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
(2)基于截面照片,计算出第1树脂层的基材侧的表面的棱线的标高的平均X1、第1树脂层的第2树脂层侧的表面的棱线的标高的平均X2(参照图9的符号X1和X2)。
(3)将X1和X2的标高的中间定义为第1树脂层的厚度方向的中心M(参照图9的符号M)。
(4)基于截面照片,对存在于第1树脂层的从厚度方向的中心起的基材侧的第1区域的区域α1、和存在于第1树脂层的从厚度方向的中心起的第2树脂层侧的第2区域的区域α1的个数进行计数。跨越第1树脂层的厚度方向的中心而存在于第1区域和第2区域这两者的区域α1根据区域α1的面积比例而向第1区域和第2区域分配个数。例如,存在于第1区域的面积比例为40%且存在于第2区域的面积比例为60%的区域α1对第1区域分配0.4个,对第2区域分配0.6个。
(5)为了提高数值的可靠性,取得多个截面照片,将区域α1的合计数设为50以上后,计算出存在于第1区域和第2区域的区域α1的个数基准的比例。
树脂层整体的厚度(换言之,第1树脂层与第2树脂层的合计厚度)的下限优选为4.0μm以上、更优选为5.0μm以上、进一步优选为6.0μm以上,上限优选为15.0μm以下、更优选为12.0μm以下、进一步优选为10.0μm以下。
树脂层整体的厚度的优选范围的实施方式可以举出4.0μm以上15.0μm以下、4.0μm以上12.0μm以下、4.0μm以上10.0μm以下、5.0μm以上15.0μm以下、5.0μm以上12.0μm以下、5.0μm以上10.0μm以下、6.0μm以上15.0μm以下、6.0μm以上12.0μm以下、6.0μm以上10.0μm以下。
第1树脂层的平均厚度t1的下限优选为3.0μm以上、更优选为4.0μm以上、进一步优选为4.5μm以上,上限优选为10.0μm以下、更优选为8.0μm以下、进一步优选为7.0μm以下。通过使t1为3.0μm以上,能够容易改善密合性和耐弯曲性,通过使t1为10.0μm以下,能够容易抑制铅笔硬度的降低。
t1的优选范围的实施方式可以举出3.0μm以上10.0μm以下、3.0μm以上8.0μm以下、3.0μm以上7.0μm以下、4.0μm以上10.0μm以下、4.0μm以上8.0μm以下、4.0μm以上7.0μm以下、4.5μm以上10.0μm以下、4.5μm以上8.0μm以下、4.5μm以上7.0μm以下。
第2树脂层的平均厚度t2的下限优选为0.3μm以上、更优选为0.5μm以上、进一步优选为1.0μm以上,上限优选为4.0μm以下、更优选为3.0μm以下、进一步优选为2.7μm以下。通过使t2为0.3μm以上,能够容易改善铅笔硬度,通过使t2为4.0μm以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
t2的优选范围的实施方式可以举出0.3μm以上4.0μm以下、0.3μm以上3.0μm以下、0.3μm以上2.7μm以下、0.5μm以上4.0μm以下、0.5μm以上3.0μm以下、0.5μm以上2.7μm以下、1.0μm以上4.0μm以下、1.0μm以上3.0μm以下、1.0μm以上2.7μm以下。
为了容易抑制密合性和耐弯曲性的降低,t1/t2优选为1.5以上、更优选为1.8以上、进一步优选为2.0以上。另外,为了容易改善铅笔硬度,t1/t2优选为10.0以下、更优选为5.0以下、进一步优选为3.0以下。
t1/t2的优选范围的实施方式可以举出1.5以上10.0以下、1.5以上5.0以下、1.5以上3.0以下、1.8以上10.0以下、1.8以上5.0以下、1.8以上3.0以下、2.0以上10.0以下、2.0以上5.0以下、2.0以上3.0以下。
第1树脂层的平均厚度和第2树脂层的平均厚度例如可以在利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的光学层积体的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
《树脂成分》
树脂层优选包含固化性树脂组合物的固化物作为树脂成分。通过使树脂层包含固化性树脂组合物的固化物,能够容易改善光学层积体的铅笔硬度。
固化性树脂组合物相对于树脂层用涂布液的树脂成分的总量的比例优选为80质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上、最优选为100质量%。
作为固化性树脂组合物的固化物,可以举出热固性树脂组合物的固化物和电离射线固化性树脂组合物的固化物。其中,优选容易提高铅笔硬度且在未固化的组合物的状态下容易溶解基材的电离射线固化性树脂组合物的固化物。
光学层积体的热固性树脂组合物的实施方式可以为与第1实施方式的防眩性层积体的热固性树脂组合物的实施方式同样的实施方式。
电离射线固化性树脂组合物为包含具有电离射线固化性官能团的化合物(以下也称为“电离射线固化性化合物”)的组合物。作为电离射线固化性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯键式不饱和键基团、以及环氧基、氧杂环丁基等。作为电离射线固化性化合物,优选具有烯键式不饱和键基团的化合物。
电离射线是指电磁波或带电粒子束中具有能够使分子聚合或交联的能量量子的电离射线,通常使用紫外线或电子射线,除此以外,也可以使用X射线、γ射线等电磁波、α射线、离子束等带电粒子束。
本说明书中,(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基。另外,本说明书中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
作为电离射线固化性化合物,可以使用具有1个电离射线固化性官能团的单官能的电离射线固化性化合物、具有2个以上电离射线固化性官能团的多官能的电离射线固化性化合物中的任一种。另外,作为电离射线固化性化合物,可以使用单体和低聚物中的任一种。需要说明的是,单官能的电离射线固化性单体容易改善与其他树脂成分的相容性,因此存在难以在第1树脂层和第2树脂层形成海岛结构的倾向。在使用单官能的电离射线固化性单体的情况下,应注意上述特性。
为了溶解基材的一部分、且在第1树脂层和第2树脂层形成海岛结构、且提高铅笔硬度、且容易抑制固化收缩,作为电离射线固化性化合物,优选使用下述(a)~(c)的混合物。下述(a)~(c)优选为具有烯键式不饱和键基团作为电离射线固化性官能团的化合物,更优选为(甲基)丙烯酸酯系化合物。(甲基)丙烯酸酯系化合物也可以使用通过环氧乙烷、环氧丙烷、己内酯、异氰脲酸、烷基、环状烷基、芳香族、双酚等将分子骨架的一部分改性而成的化合物。
(a)2官能的电离射线固化性单体
(b)3官能以上的电离射线固化性单体
(c)多官能的电离射线固化性低聚物
通过包含(a)的2官能的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够使基材的一部分容易溶解,因此能够容易增大θa1或Pa1。但是,若(a)的2官能的电离射线固化性单体的量过多,则会过度溶解基材,由此有时基材的强度降低,或者光学层积体的铅笔硬度降低。
通过包含(b)的3官能以上的电离射线固化性单体作为电离射线固化性化合物,能够容易改善光学层积体的铅笔硬度。但是,若(b)的3官能以上的电离射线固化性单体的量过多,则有时树脂层的硬度变得过高,光学层积体的耐弯曲性降低。
通过包含(c)的多官能的电离射线固化性低聚物作为电离射线固化性化合物,能够在维持光学层积体的铅笔硬度的同时容易抑制固化收缩。但是,若(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的量过多,则有时光学层积体的铅笔硬度降低。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(a)的2官能的电离射线固化性单体的量优选为10质量%以上40质量%以下、更优选为13质量%以上30质量%以下、进一步优选为15质量%以上25质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(b)的3官能以上的电离射线固化性单体的量优选为25质量%以上55质量%以下、更优选为30质量%以上50质量%以下、进一步优选为35质量%以上45质量%以下。
相对于电离射线固化性化合物的总量,(c)多官能的电离射线固化性低聚物的量优选为25质量%以上55质量%以下、更优选为30质量%以上50质量%以下、进一步优选为35质量%以上45质量%以下。
光学层积体的(a)的单官能的电离射线固化性单体、(b)的多官能的电离射线固化性单体、和(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的实施方式可以为与第1实施方式的防眩性层积体的(a)的单官能的电离射线固化性单体、(b)的多官能的电离射线固化性单体、和(c)的多官能的电离射线固化性低聚物的实施方式同样的实施方式。
在电离射线固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离射线固化性组合物优选与第1实施方式同样地包含光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。
《第1颗粒》
为了容易改善防眩性,树脂层优选包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒。为了容易进一步改善防眩性,更优选第2树脂层包含上述第1颗粒。
为了容易进一步改善防眩性,第1颗粒优选第1颗粒的个数基准的70%以上存在于第2树脂层侧。上述比例优选为80%以上、更优选为90%以上。
树脂层的厚度方向上的第1颗粒存在的位置例如可以由利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄的光学层积体的截面照片来判别。另外,上述个数基准的比例可以由上述截面照片算出。需要说明的是,为了提高数值的可靠性,优选取得多个截面照片,将第1颗粒的合计数设为50以上后,计算出上述个数基准的比例。
需要说明的是,跨越第1树脂层和第2树脂层而存在于第1树脂层和第2树脂层这两者的第1颗粒根据各层的面积比例而向各层分配个数。例如,存在于第1树脂层的面积比例为40%、存在于第2树脂层的面积比例为60%的第1颗粒对第1树脂层分配0.4个,对第2树脂层分配0.6个。
STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为1000倍以上7000倍以下。
作为第1颗粒,可以举出由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物、有机硅、氟系树脂和聚酯系树脂等树脂中的1种以上形成的有机颗粒;由二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛等无机物中的1种以上形成的无机颗粒。其中,有机颗粒的分散稳定性优异且比重较小,因此从容易使第1颗粒位于第2树脂层的方面出发是优选的。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的下限优选为0.5质量份以上、更优选为1.0质量份以上、进一步优选为1.3质量份以上,上限优选为10.0质量份以下、更优选为5.0质量份以下、进一步优选为3.0质量份以下。
通过使第1颗粒的含量为0.5质量份以上,能够容易改善防眩性。另外,通过使第1颗粒的含量为10.0质量份以下,能够容易抑制耐弯曲性的降低。
相对于树脂成分100质量份,第1颗粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.5质量份以上10.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、1.0质量份以上10.0质量份以下、1.0质量份以上5.0质量份以下、1.0质量份以上3.0质量份以下、1.3质量份以上10.0质量份以下、1.3质量份以上5.0质量份以下、1.3质量份以上3.0质量份以下。
为了容易改善防眩性,第1颗粒的平均粒径优选为0.8μm以上、更优选为1.0μm以上。
为了容易抑制耐弯曲性的降低,第1颗粒的平均粒径优选为3.0μm以下、更优选为2.7μm以下、进一步优选为2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径的优选范围的实施方式可以举出0.8μm以上3.0μm以下、0.8μm以上2.7μm以下、0.8μm以上2.5μm以下、1.0μm以上3.0μm以下、1.0μm以上2.7μm以下、1.0μm以上2.5μm以下。
第1颗粒的平均粒径例如可以利用与第1实施方式的防眩性层积体同样的方法算出。
关于表示第1颗粒的平均粒径的D1和表示第2树脂层的平均厚度的t2,t2-D1优选为-0.5μm以上、优选为2.0μm以下。
t2-D1为-0.5μm以上时,通过第1颗粒,能够容易对光学层积体的表面赋予凹凸形状,因此能够容易改善防眩性。t2-D1更优选为0μm以上、进一步优选为0.1μm以上。
t2-D1为2.0μm以下时,第1颗粒不易从第2树脂层的表面突出,由此能够容易改善耐擦伤性。t2-D1更优选为1.5μm以下、进一步优选为0.8μm以下。
t2-D1的优选范围的实施方式可以举出-0.5μm以上2.0μm以下、-0.5μm以上1.5μm以下、-0.5μm以上0.8μm以下、0μm以上2.0μm以下、0μm以上1.5μm以下、0μm以上0.8μm以下、0.1μm以上2.0μm以下、0.1μm以上1.5μm以下、0.1μm以上0.8μm以下。
《无机微粒》
树脂层可以包含无机微粒。通过使树脂层包含比重比较大的无机微粒,第1颗粒难以向树脂层的下方下沉,因此能够容易使第1颗粒位于第2树脂层。另外,无机微粒能够提高第1颗粒的分散性,容易抑制耐弯曲性的降低。
光学层积体的无机微粒的平均粒径和种类的实施方式可以为与第1实施方式的防眩性层积体的无机微粒的平均粒径和种类的实施方式同样的实施方式。
相对于树脂层用涂布液的树脂成分100质量份,无机微粒的含量的下限优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,上限优选为5.0质量份以下、更优选为3.0质量份以下、进一步优选为2.0质量份以下。
通过使无机微粒的含量为0.1质量份以上,能够容易使第1颗粒位于第2树脂层。另外,通过使无机微粒的含量为5.0质量份以下,能够抑制第1颗粒过度浮在树脂层的上方,因此能够容易抑制耐弯曲性的降低。
相对于树脂成分100质量份,无机微粒的含量的优选范围的实施方式可以举出0.1质量份以上5.0质量份以下、0.1质量份以上3.0质量份以下、0.1质量份以上2.0质量份以下、0.5质量份以上5.0质量份以下、0.5质量份以上3.0质量份以下、0.5质量份以上2.0质量份以下、0.7质量份以上5.0质量份以下、0.7质量份以上3.0质量份以下、0.7质量份以上2.0质量份以下。
与第1实施方式同样地,树脂层用涂布液可以根据需要包含添加剂。
《溶剂》
树脂层用涂布液优选包含溶剂。
作为溶剂,优选选择能够溶解基材的溶剂。作为溶剂,使用越容易溶解基材的溶剂,θa1和Pa1的值越容易变大。但是,若过度溶解基材,则基材的强度降低,因此优选根据基材的种类选择适当的溶剂。
另外,溶剂优选不仅考虑基材的溶解性,还考虑溶剂固有的蒸发速度来选择。溶剂蒸发的速度也可以通过干燥条件来控制。例如,若提高干燥温度,则溶剂蒸发的速度变快。另外,若加快干燥风速,则溶剂蒸发的速度变快。
若溶剂的干燥慢,则基材的溶解进行,θa1和Pa1容易变大。另外,若溶剂的干燥慢、干燥时的温度高,则在第1树脂层与第2树脂层的层间,树脂成分的移动变得剧烈,θa2和Pa2容易变大。
由此,优选考虑基材的溶解性、蒸发速度、干燥条件来选择溶剂。
光学层积体的溶剂的种类的实施方式可以为与第1实施方式的防眩性层积体的溶剂的种类的实施方式同样的实施方式。
丙烯酸类树脂基材容易溶解于溶剂中。因此,在使用丙烯酸类树脂基材作为基材的情况下,优选包含溶剂所固有的蒸发速度快的溶剂。
本说明书中,蒸发速度快的溶剂是指在将乙酸丁酯的蒸发速度设为100时蒸发速度为100以上的溶剂。另外,本说明书中,蒸发速度慢的溶剂是指在将乙酸丁酯的蒸发速度设为100时蒸发速度小于100的溶剂。
蒸发速度快的溶剂的蒸发速度更优选为120以上450以下、进一步优选为140以上400以下。
作为蒸发速度快的溶剂,可以举出例如异丙醇(蒸发速度150)、甲基异丁基酮(蒸发速度160)、甲苯(蒸发速度200)、甲基乙基酮(蒸发速度370)。
蒸发速度快的溶剂优选为溶剂总量的75质量%以上85质量%以下。
另外,为了容易在第1树脂层和第2树脂层形成海岛结构,作为溶剂,优选包含溶剂固有的蒸发速度慢、且极性高、分子量大的溶剂。具备上述特性的溶剂由于涂布液的粘性变大,因此涂布液容易成为凝胶状。因此,具备上述特性的溶剂能够容易使涂布液的相容性降低,因此能够容易形成海岛结构。作为具备上述特性的溶剂,可以举出环己酮和二丙酮醇等。
蒸发速度慢、且极性高、分子量大的溶剂优选为溶剂总量的15质量%以上25质量%以下。
《干燥条件》
在由树脂层用涂布液形成树脂层时,优选控制干燥条件。
另外,本发明的光学层积体优选以2个阶段对树脂层用涂布液进行干燥。具体而言,优选第1阶段的干燥减小干燥风速,第2阶段的干燥增大干燥风速。在第1阶段的干燥时,可以由包含从基材溶出的树脂成分作为主要成分且少量包含树脂层用涂布液的树脂成分的区域形成第1树脂层,进而由少量包含从基材溶出的树脂成分且包含树脂层用涂布液的树脂成分作为主要成分的区域形成第2树脂层。进而,通过提高第1阶段的干燥温度,树脂成分容易移动,由此能够容易形成海岛结构。
并且,通过实施第2阶段的干燥,能够抑制基材过度溶解,因此能够容易抑制θa1和Pa1变得过大。
此外,在第1阶段的干燥和第2阶段的干燥中,优选控制干燥时间。树脂层用涂布液的干燥的干燥时间变长是指直至对树脂层用涂布液的树脂成分照射电离射线为止的时间变长。换言之,树脂层用涂布液的干燥的干燥时间变长是指树脂层用涂布液的树脂成分长时间保持未固化且具有流动性的状态。因此,若树脂层用涂布液的干燥的干燥时间变长,则在第1树脂层与第2树脂层的层间,树脂成分的移动变得剧烈,θa2和Pa2容易变大,因此难以满足条件1B和条件2B。
干燥条件可以通过干燥温度和干燥机内的风速来控制。干燥温度和风速的优选范围根据树脂层用涂布液的组成而不同,因此不能一概而论,优选设为下述条件。
<第1阶段的干燥>
干燥温度优选为75℃以上95℃以下,干燥风速优选为1m/s以上10m/s以下。干燥时间优选为20秒以上40秒以下。
<第2阶段的干燥>
干燥温度优选为75℃以上95℃以下,干燥风速优选为15m/s以上30m/s以下。干燥时间优选为20秒以上40秒以下。
为了利用树脂层用涂布液使基材的一部分溶解,并且容易使从基材溶出的成分与树脂层用涂布液充分混合,电离射线的照射优选在涂布液的干燥后进行。
<条件1B、条件2B>
本发明的光学层积体需要满足下述的条件1B或条件2B。本发明的光学层积体只要满足条件1B和条件2B中的至少一者即可,优选满足两者。
<条件1B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa2满足θa2<θa1的关系。
<条件2B>
表示上述基材的上述树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa1与表示上述第1树脂层的上述第2树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa2满足Pa2<Pa1的关系。
-条件1B-
在不满足θa2<θa1的关系的情况下,由于θa1小,难以改善初始的密合性,或者由于θa2大,难以抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化。
在耐光性试验前后透射图像清晰度发生变化的原因被认为是在耐光性试验的前后第1树脂层与第2树脂层的界面的折射率差发生变化。本发明的光学层积体中,不仅存在第1树脂层与第2树脂层的界面,还存在基材与第1树脂层的界面。基材(特别是丙烯酸类树脂基材)通过耐光性试验比较难以改性。另一方面,树脂层用涂布液的树脂成分通过耐光性试验比较容易改性。因此,基材的树脂成分的含量少的第2树脂层在耐光性试验前后折射率容易发生变化。另一方面,基材、和包含大量基材的树脂成分的第1树脂层在耐光性试验前后折射率不易发生变化。因此,在由于θa2大而不满足θa2<θa1的关系的情况下,认为难以抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化。
-条件2B-
在不满足Pa2<Pa1的关系的情况下,由于Pa1小,难以改善初始的密合性,或者由于Pa2大,难以抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化。
在由于Pa2大而不满足Pa2<Pa1的关系的情况下,难以抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化的理由可以考虑与条件1B同样的理由。
为了容易改善初始的密合性,θa1优选为5.0度以上、更优选为8.0度以上、进一步优选为10.0度以上。为了容易改善铅笔硬度,θa1优选为20.0度以下、更优选为18.0度以下、进一步优选为17.0度以下。
θa1的优选范围的实施方式可以举出5.0度以上20.0度以下、5.0度以上18.0度以下、5.0度以上17.0度以下、8.0度以上20.0度以下、8.0度以上18.0度以下、8.0度以上17.0度以下、10.0度以上20.0度以下、10.0度以上18.0度以下、10.0度以上17.0度以下。
为了容易抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化,θa2优选为10.0度以下、更优选为8.0度以下、进一步优选为6.0度以下、更进一步优选为4.0度以下。
为了容易改善密合性,θa2优选超过0度、更优选为1.0度以上、进一步优选为2.0度以上。
θa2的优选范围的实施方式可以举出超过0度且为10.0度以下、超过0度且为8.0度以下、超过0度且为6.0度以下、超过0度且为4.0度以下、1.0度以上10.0度以下、1.0度以上8.0度以下、1.0度以上6.0度以下、1.0度以上4.0度以下、2.0度以上10.0度以下、2.0度以上8.0度以下、2.0度以上6.0度以下、2.0度以上4.0度以下。
为了容易改善初始的密合性,Pa1优选为0.05μm以上、更优选为0.07μm以上、进一步优选为0.10μm以上。为了容易改善铅笔硬度,Pa1优选为0.25μm以下、更优选为0.23μm以下、进一步优选为0.20μm以下。
Pa1的优选范围的实施方式可以举出0.05μm以上0.25μm以下、0.05μm以上0.23μm以下、0.05μm以上0.20μm以下、0.07μm以上0.25μm以下、0.07μm以上0.23μm以下、0.07μm以上0.20μm以下、0.10μm以上0.25μm以下、0.10μm以上0.23μm以下、0.10μm以上0.20μm以下。
为了容易抑制耐光性试验后的透射图像清晰度的变化,Pa2优选为0.15μm以下、更优选为0.13μm以下、进一步优选为0.10μm以下、更进一步优选为0.06μm以下。
为了容易改善密合性,Pa2优选为0.02μm以上、更优选为0.04μm以上、进一步优选为0.05μm以上。
Pa2的优选范围的实施方式可以举出0.02μm以上0.15μm以下、0.02μm以上0.13μm以下、0.02μm以上0.10μm以下、0.04μm以上0.15μm以下、0.04μm以上0.13μm以下、0.04μm以上0.10μm以下、0.05μm以上0.15μm以下、0.05μm以上0.13μm以下、0.05μm以上0.10μm以下。
θa1和θa2、以及Pa1和Pa2例如可以如下测定。
(1)利用扫描型透射电子显微镜(STEM)拍摄光学层积体的截面照片。STEM的加速电压优选为10kV以上30kV以下,STEM的倍率优选为5000倍以上10000倍以下。
(2)从截面照片的图像取得基材与树脂层的界面的棱线、以及第1树脂层与第2树脂层的界面的棱线,取得高度数据。具体而言,如第1实施方式的步骤(a)~(l)那样。基材与树脂层的界面相当于基材的树脂层侧的表面。第1树脂层与第2树脂层的界面相当于第1树脂层的第2树脂层侧的表面。
(3)根据高度数据点列,按照第1实施方式的步骤(m)~(q)的步骤,计算出平均倾斜角、算术平均高度。
本说明书中,θa1和θa2、以及Pa1和Pa2是指20个样品的测定值的平均值。
为了使θa1和θa2、以及Pa1和Pa2为上述范围,重要的是,如上所述,利用树脂层用涂布液溶解基材的一部分,适当地制备树脂层用涂布液的组成,并且使树脂层用涂布液的干燥条件为适当的范围。
[偏振片]
本发明的偏振片为具有偏振元件、配置于上述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于上述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片,其中,上述第1透明保护板和上述第2透明保护板中的至少一者为选自上述本发明的第1实施方式的防眩性层积体、上述本发明的第2实施方式的防眩性层积体、和上述本发明的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体。
偏振片例如用于通过组合偏振片和λ/4相位差板来赋予防反射性。该情况下,在图像显示装置的显示元件上配置λ/4相位差板,在比λ/4相位差板更靠近观察者侧配置偏振片。
在将偏振片用于液晶显示装置用途的情况下,偏振片用于赋予液晶快门的功能。该情况下,液晶显示装置依次配置下侧偏振片、液晶显示元件、上侧偏振片,下侧偏振片的偏振元件的吸收轴与上侧偏振片的偏振元件的吸收轴正交地配置。上述构成中,优选使用本发明的偏振片作为上侧偏振片。
<透明保护板>
本发明的偏振片中,第一透明保护板和第二透明保护板中的至少一者为选自上述本发明的第1实施方式的防眩性层积体、上述本发明的第2实施方式的防眩性层积体、和上述本发明的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体。优选实施方式是第一透明保护板和第二透明保护板中的光出射侧的透明保护板为选自上述本发明的第1实施方式的防眩性层积体、上述本发明的第2实施方式的防眩性层积体、和上述本发明的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体的实施方式。防眩性层积体和光学层积体优选配置成基材侧的面为偏振元件侧。
在第一透明保护板和第二透明保护板中的一者为选自上述本发明的第1实施方式的防眩性层积体、上述本发明的第2实施方式的防眩性层积体、和上述本发明的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体的情况下,另一透明保护板没有特别限定,优选光学各向同性的透明保护板。
本说明书中,光学各向同性是指面内相位差为20nm以下,优选为10nm以下、更优选为5nm以下。丙烯酸类膜、三乙酰纤维素(TAC)膜容易赋予光学各向同性。
<偏振元件>
作为偏振元件,可以举出例如用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片型偏振元件;由平行排列的大量金属线构成的线栅型偏振元件;涂布有溶致液晶或二色性主-客体材料的涂布型偏振元件;多层薄膜型偏振元件等。这些偏振元件可以是具备将不透射的偏振成分反射的功能的反射型偏振元件。
<大小、形状等>
本发明的偏振片的大小和形状的实施方式可以为与上述本发明的防眩性层积体或本发明的光学层积体的大小和形状的实施方式同样的实施方式。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置在显示元件上具有选自上述本发明的第1实施方式的防眩性层积体、上述本发明的第2实施方式的防眩性层积体、和上述本发明的光学层积体中的任一种防眩性层积体或光学层积体。
图4、图7、图10是示出本发明的图像显示装置500的实施方式的截面图。图4的图像显示装置500在显示元件200上具有本发明的第1实施方式的防眩性层积体100A。图7的图像显示装置500在显示元件200上具有本发明的第2实施方式的防眩性层积体100B。图10的图像显示装置500在显示元件200上具有本发明的光学层积体100C。图像显示装置内,防眩性层积体或光学层积体优选配置成基材侧朝向显示元件侧。
作为显示元件,可以举出液晶显示元件;EL显示元件(有机EL显示元件、无机EL显示元件);等离子体显示元件;使用了QD(Quantum dot:量子点)的显示元件;小型LED、微型LED显示元件等LED显示元件;等。这些显示元件也可以在显示元件的内部具有触控面板功能。
作为液晶显示元件的液晶的显示方式,可以举出IPS方式、VA方式、多畴方式、OCB方式、STN方式、TSTN方式等。在显示元件为液晶显示元件的情况下,需要背光源。背光源配置于液晶显示元件的与配置有防眩性层积体或光学层积体的一侧相反的一侧。
另外,本发明的图像显示装置也可以是在显示元件与防眩性层积体之间具有触控面板的带触控面板的图像显示装置。该情况下,优选在带触控面板的图像显示装置的最表面配置防眩性层积体或光学层积体,并且以防眩性层积体或光学层积体的基材侧朝向显示元件侧的方式配置。
图像显示装置的大小没有特别限定,优选有效显示区域的最大直径为2英寸以上500英寸以下。
图像显示装置的有效显示区域是指能够显示图像的区域。例如,在图像显示装置具有包围显示元件的壳体的情况下,壳体的内侧的区域成为有效图像区域。
有效图像区域的最大直径是指连结有效图像区域内的任意两点时的最大长度。例如,在有效图像区域为长方形的情况下,长方形的对角线成为最大直径。另外,在有效图像区域为圆形的情况下,圆的直径为最大直径。
本发明的第1实施方式的防眩性层积体和本发明的第2实施方式的防眩性层积体的耐弯曲性优异。因此,在显示元件上具有本发明的第1实施方式的防眩性层积体或本发明的第2实施方式的防眩性层积体的图像显示装置优选为可折叠型的图像显示装置或可滚动型的图像显示装置。
实施例
接着,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些例子的任何限定。需要说明的是,只要没有特别说明,则“份”和“%”为质量基准。
<第1实施方式的防眩性层积体的实施例>
1.测定和评价
如下进行实施例和比较例的防眩性层积体的测定和评价。需要说明的是,各测定和评价时的气氛设为温度23±5℃、相对湿度40%以上65%以下。另外,各测定和评价开始前,将对象样品在上述气氛中暴露30分钟以上后进行测定和评价。结果示于表2。比较例1-7的防眩性层积体由于树脂层为单层结构,因此,表2中,关于第2树脂层的数值记为“-”。
1-1.第1树脂层和第2树脂层的平均厚度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。在利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出第1树脂层的平均厚度t1和第2树脂层的平均厚度t2。
1-2.第1颗粒的位置
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片计算出跨越第1树脂层和第2树脂层而存在的第1颗粒的个数基准的比例。在计算上述比例时,取得多个截面照片直至第1颗粒的合计数超过50。同时,计算出仅存在于第1树脂层的第1颗粒的个数基准的比例和仅存在于第2树脂层的第1颗粒的个数基准的比例。
1-3.基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片,依据说明书正文的记载,计算出基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角和基材的树脂层侧的表面的算术平均高度。
1-4.压痕硬度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。接着,使用测定装置(Bruker公司、型号:TI950),依据说明书正文的记载,测定样品的第1树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度和样品的第2树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度。将20个样品的测定值的平均值作为各实施例和比较例的H1和H2。
1-5.总光线透射率(Tt)和雾度(Hz)
将实施例和比较例的防眩性层积体切断成10cm见方。关于切断部位,目视确认没有灰尘或划痕等异常点后,从随机的部位选择。使用雾度计(HM-150、村上色彩技术研究所制),测定各样品的JIS K7361-1:1997的总光线透射率和JIS K7136:2000的雾度。
需要说明的是,为了使光源稳定,事先打开装置的电源开关后等待15分钟以上,在入口开口(设置测定样品的部位)不进行任何设置来进行校正,之后在入口开口设置测定样品而进行测定。光入射面为基材侧。
1-6.耐弯曲性
对实施例和比较例的防眩性层积体进行基于JIS K5600-5-1:1999中规定的圆筒形心轴法的耐弯曲性试验。逐渐减小心轴的直径,将防眩性层积体最初产生裂纹的心轴的直径示于表2。直径5mm以下为合格水平。在心轴上缠绕防眩性层积体时,使基材侧成为心轴侧。
1-7.铅笔硬度
制作将实施例和比较例的防眩性层积体切割成50mm×100mm大小的样品。依据JISK5600-5-4:1999,在载荷500g、速度1.4mm/秒的条件下,测定上述样品的树脂层上表面的铅笔硬度。
测定使用东洋精机制作所的铅笔硬度试验机(型号:NP型铅笔划痕涂膜硬度试验机)。使用修补胶带(3M公司、型号“810-3-18”),将切割后的样品的两端部贴合至铅笔硬度试验机的基座。进行5次铅笔硬度试验,将3次以上未确认到划痕等外观异常时的硬度作为各样品的铅笔硬度的值。例如,使用2H的铅笔进行5次试验,若3次未发生外观异常,则该防眩性层积体的铅笔硬度为2H。关于外观异常,不包含变色,对划痕和凹陷进行了确认。铅笔硬度2H以上为合格水平。
1-8.防眩性
制作在实施例和比较例的防眩性层积体的基材侧隔着厚度25μm的透明粘合剂层(PANAC公司)、商品名“PANACLEAN PD-S1”、折射率1.49)贴合有黑色板(KURARAY公司、商品名“Comoglass DFA2CG 502K(黑)系”、总光线透射率0%、厚度2mm、折射率1.49)而成的样品(样品的大小:纵10cm×横10cm)。在明室环境下(该样品的第一主表面上的照度为500lux以上1000lux以下。照明:Hf32型的直管三波长型中性白色荧光灯),从距离该样品的第1主表面的中心为直线距离50cm的上方目视上述样品,由20名受试者根据下述基准评价是否得到了观测者自身的映入不引人注意的程度的防眩性。评价时的照明的位置是从水平台向铅直方向2m上方的高度。受试者为30多岁的视力0.7以上的健康人群。
A:回答良好的人为14人以上
B:回答良好的人为7人以上13人以下
C:回答良好的人为6人以下
2.防眩性层积体的制作
[实施例1-1]
(基材的制造)
使用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的共聚物在260℃混炼,得到粒状组合物(玻璃化转变温度:134℃)。将所得到的粒状组合物用T模头(T模头温度:260℃)熔融挤出成型,排出到130℃的冷却辊上。接着,在拉伸温度145℃下,沿纵向和横向以拉伸倍率1.5倍进行逐次双向拉伸。然后进行冷却,得到厚度40μm的丙烯酸类树脂基材。
(树脂层的形成)
在上述丙烯酸类树脂基材上,通过迈耶棒涂布法以6.0g/m2的涂布量涂布表1的实施例1-1的树脂层用涂布液后,用风速15m/s、温度100℃的热风干燥60秒。接着,在氧浓度200ppm以下的氮气氛下,以累积光量成为100mJ/cm2的方式照射紫外线,由此使树脂层涂布液的电离射线固化性树脂组合物固化,形成第1树脂层和第2树脂层,得到实施例1-1的防眩性层积体。本说明书中,涂布量是指干燥后的涂布量。
[实施例1-2~1-4]、[比较例1-1~1-2、1-5~1-7]
将树脂层用涂布液的组成、树脂层用涂布液的涂布量、树脂层用涂布液的干燥条件变更为表1中记载的组成等,除此以外,与实施例1-1同样地得到实施例1-2~1-4和比较例1-1~1-2、1-5~1-7的防眩性层积体。需要说明的是,比较例1-7的防眩性层积体的树脂层为第1树脂层的单层结构。
[比较例1-3]
在上述丙烯酸类树脂基材上,通过迈耶棒涂布法以6.0g/m2的涂布量涂布表1的比较例1-3的第1层的树脂层用涂布液后,用风速15m/s、温度100℃的热风干燥60秒。接着,在氧浓度200ppm以下的氮气氛下,以累积光量成为50mJ/cm2的方式照射紫外线,由此使第1层的树脂层涂布液的电离射线固化性树脂组合物固化,形成第1树脂层。
接着,在第1树脂层上,通过迈耶棒涂布法以2.0g/m2的涂布量涂布表1的比较例1-3的第2层的树脂层用涂布液后,用风速15m/s、温度70℃的热风干燥60秒。接着,在氧浓度200ppm以下的氮气氛下,以累积光量成为100mJ/cm2的方式照射紫外线,由此使第2层的树脂层涂布液的电离射线固化性树脂组合物固化,形成第2树脂层,得到比较例1-3的防眩性层积体。
[比较例1-4]
将第1层和第2层的树脂层用涂布液的组成、第1层和第2层的树脂层用涂布液的涂布量、第1层和第2层的树脂层用涂布液的干燥条件变更为表1中记载的组成等,除此以外,与比较例1-3同样地得到比较例1-4的防眩性层积体。
[表1]
表1中,6官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物表示三菱化学公司的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(商品名:紫光UV-7600B、重均分子量:1400),2官能丙烯酸酯单体表示四乙二醇二丙烯酸酯,3官能丙烯酸酯单体表示季戊四醇三丙烯酸酯,单官能丙烯酸酯单体表示丙烯酸4-羟基丁酯,光聚合引发剂表示IGM Resins B.V.公司的商品名“Omnirad 184”。
由表2的结果可以确认,第1实施方式的实施例的防眩性层积体的铅笔硬度、耐弯曲性和防眩性良好。
<第2实施方式的防眩性层积体的实施例>
3.测定和评价
如下进行实施例和比较例的防眩性层积体的测定和评价。需要说明的是,各测定和评价时的气氛设为温度23±5℃、相对湿度40%以上65%以下。另外,在各测定和评价开始前,将对象样品在上述气氛中暴露30分钟以上后进行测定和评价。结果示于表4。
3-1.基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角、基材的树脂层侧的表面的算术平均高度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片,依据说明书正文的记载,计算出基材的树脂层侧的表面的平均倾斜角和基材的树脂层侧的表面的算术平均高度。
3-2.第1颗粒的位置
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片,计算出存在于第2区域的第1颗粒的个数基准的比例。在计算上述比例时,取得多个截面照片直至第1颗粒的合计数超过50。
3-3.树脂层的平均厚度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的防眩性层积体的截面露出的样品。在利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值算出树脂层的平均厚度t。
3-4.总光线透射率(Tt)和雾度(Hz)
通过与上述1-5同样的方法,测定实施例和比较例的防眩性层积体的总光线透射率和雾度。
3-5.耐弯曲性
通过与上述1-6同样的方法,对实施例和比较例的防眩性层积体进行基于圆筒形心轴法的耐弯曲性试验。
3-6.铅笔硬度
通过与上述1-7同样的方法,测定实施例和比较例的防眩性层积体的树脂层上表面的铅笔硬度。
3-7.防眩性
通过与上述1-8同样的方法,评价实施例和比较例的防眩性层积体的防眩性。
4.防眩性层积体的制作
[实施例2-1]
(基材的制造)
使用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的共聚物在260℃混炼,得到粒状组合物(玻璃化转变温度:134℃)。将所得到的粒状组合物用T模头(T模头温度:260℃)熔融挤出成型,排出到130℃的冷却辊上。接着,在拉伸温度145℃下,沿纵向和横向以拉伸倍率1.5倍进行逐次双向拉伸。然后进行冷却,得到厚度40μm的丙烯酸类树脂基材。
(树脂层的形成)
在上述丙烯酸类树脂基材上,通过迈耶棒涂布法以6.0g/m2的涂布量涂布表3的实施例2-1的树脂层用涂布液后,用风速1m/s、温度70℃的热风干燥30秒,实施第1阶段的干燥。进而,将上述涂布液用风速20m/s、温度70℃的热风干燥30秒,实施第2阶段的干燥。接着,在氧浓度200ppm以下的氮气氛下,以累积光量成为100mJ/cm2的方式照射紫外线,由此使树脂层涂布液的电离射线固化性树脂组合物固化,形成树脂层,得到实施例2-1的防眩性层积体。本说明书中,涂布量是指干燥后的涂布量。
[实施例2-2~2-4]、[比较例2-1~2-4]
将树脂层用涂布液的组成、树脂层用涂布液的涂布量、树脂层用涂布液的干燥条件变更为表3中记载的组成等,除此以外,与实施例2-1同样地得到实施例2-2~2-4和比较例2-1~2-4的防眩性层积体。
表3中,6官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物表示三菱化学公司的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(商品名:紫光UV-7600B、重均分子量:1400),2官能丙烯酸酯单体表示四乙二醇二丙烯酸酯,3官能丙烯酸酯单体表示季戊四醇三丙烯酸酯,4官能丙烯酸酯单体表示季戊四醇四丙烯酸酯,单官能丙烯酸酯单体表示丙烯酸4-羟基丁酯,光聚合引发剂表示IGMResins B.V.公司的商品名“Omnirad 184”。
[表4]
表4
由表4的结果可以确认,实施例的防眩性层积体的铅笔硬度、耐弯曲性和防眩性良好。
另一方面,比较例2-1和2-2的防眩性层积体中,第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域。比较例2-1的防眩性层积体中,第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域,但第1颗粒的含量多,因此防眩性为合格水平。但是,比较例2-1的防眩性层积体由于第1颗粒的含量多,因此导致耐弯曲性降低的第1颗粒与树脂层的界面增加,由此无法抑制防眩性层积体的耐弯曲性的降低。比较例2-2的防眩性层积体中,第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域,第1颗粒的含量不多,因此无法改善防眩性。对于比较例2-1和2-2的防眩性层积体而言,认为第1颗粒的个数基准的70%以上不存在于第2区域的理由是,由于初始的干燥强度强,在充分产生涂布液的对流之前溶剂会挥发,因此难以通过对流使第1颗粒在树脂层的上方浮起。
比较例2-3的光学层积体的基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度大。即,比较例2-3的光学层积体由于基材的成分大量溶出到树脂层内,因此树脂层的硬度降低,无法改善铅笔硬度。认为比较例2-3的光学层积体由于单官能单体的比例多,因此基材的溶出过度进行,由此基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度变大。
比较例2-4的光学层积体由于基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度小,因此基材与树脂层的密合性变差,由此无法抑制耐弯曲性的降低。认为比较例2-4的光学层积体不含单官能单体且不含极性高的甲基乙基酮,因此基材的溶出未进行,基材的平均倾斜角和基材的算术平均高度变小。需要说明的是,认为比较例2-2的光学层积体也不含单官能单体且不含极性高的甲基乙基酮,但比较例2-2的光学层积体大量含有官能团数少的2官能单体,因此溶解了基材。
<光学层积体的实施例>
5.测定和评价
如下进行实施例和比较例的光学层积体的测定和评价。需要说明的是,各测定和评价时的气氛设为温度23±5℃、相对湿度40%以上65%以下。另外,在各测定和评价开始前,将对象样品在上述气氛中暴露30分钟以上后进行测定和评价。结果示于表6。
5-1.区域α1和区域β1的有无、区域α1存在于第2区域的比例
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的光学层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片,确认区域α1和区域β1的有无。进而,计算出区域α1与区域α2的面积比、和区域β1与区域β2的面积比。能够通过照片的亮度差来判别在第1树脂层21内存在独立的区域α1、区域α1中包含的树脂与区域α2中包含的树脂不同、在第2树脂层22内存在独立的区域β1、区域β1中包含的树脂与区域β2中包含的树脂不同。
进而,计算出存在于第2区域的区域α的个数基准的比例。在算出上述比例时,取得多个截面照片直至区域α的合计数超过50。
5-2.θa1和θa2、以及Pa1和Pa2
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的光学层积体的截面露出的样品。由利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片,依据说明书正文的记载,计算出θa1和θa2、以及Pa1和Pa2。
5-3.第1树脂层和第2树脂层的平均厚度
依据说明书正文的记载,制作实施例和比较例的光学层积体的截面露出的样品。在利用扫描型透射电子显微镜拍摄的上述样品的截面照片的任意位置选择20点,根据其平均值计算出第1树脂层的平均厚度t1、第2树脂层的平均厚度t2。
5-4.总光线透射率(Tt)和雾度(Hz)
将实施例和比较例的光学层积体切断成10cm见方。关于切断部位,目视确认没有灰尘或划痕等异常点后,从随机的部位选择。使用雾度计(HM-150、村上色彩技术研究所制),测定各样品的JIS K7361-1:1997的总光线透射率和JIS K7136:2000的雾度。
需要说明的是,为了使光源稳定,事先打开装置的电源开关后等待15分钟以上,在入口开口(设置测定样品的部位)不进行任何设置来进行校正,之后在入口开口设置测定样品而进行测定。光入射面为基材侧。
5-5.密合性
通过下述方法评价实施例和比较例的光学层积体的密合性。
进而,对实施下述耐光性试验后的实施例和比较例的光学层积体的密合性进行评价。
评价用的样品交叉切割成纵10格、横10格的合计100格的棋盘格状。切割间隔为1mm。切割时,从第2树脂层侧切入切割器的刀刃,以切割器的刀刃到达至基材的上部的方式进行交叉切割。
在实施了交叉切割的样品的表面贴附胶带(米其邦株式会社制、产品名“Cellotape(注册商标)”),依据JIS K 5600-5-6:1999中规定的交叉切割法进行剥离试验。根据剥离试验的结果,按照下述评价基准评价密合性。
<评价基准>
A:格子图案中能够确认剥离的交叉切割部分小于5%。
B:格子图案中能够确认剥离的交叉切割部分为5%以上且小于15%。
C:格子图案中能够确认剥离的交叉切割部分为15%以上。
<耐光性试验>
在依据JIS B7751的紫外线碳弧灯式耐光性和耐候性试验机(Suga试验机公司制的商品名“FAL-AU·B”、光源:紫外线碳弧灯、放射照度:500W/m2、黑色面板温度:63℃)内,以树脂层侧朝向光源的方式设置实施例和比较例的光学层积体,实施200小时的试验。
5-6.透射图像清晰度(JIS K7374:2007的透射图像清晰度)
测定实施例和比较例的光学层积体的透射图像清晰度。光入射面为基材侧。测定装置使用Suga试验机公司制的映像性测定器(商品名:ICM-1T)。将4个光梳的宽度的透射图像清晰度的合计示于表6(单位为“%”)。4个梳宽使用0.125mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm。
进而,对于上述耐光性试验后的实施例和比较例的光学层积体,与上述同样地测定透射图像清晰度。将4个光梳的宽度的透射图像清晰度的合计示于表6(单位为“%”)。
耐光性试验前后的透射图像清晰度之差示于表6(单位为“%”)。上述差为10.0%以下为合格水平,合格水平中,更优选上述差为5.0%以下。
5-7.防眩性
制作在实施例和比较例的光学层积体的基材侧隔着厚度25μm的透明粘合剂层(PANAC公司)、商品名“PANACLEAN PD-S1”、折射率1.49)贴合有黑色板(KURARAY公司、商品名“Comoglass DFA2CG 502K(黑)系”、总光线透射率0%、厚度2mm、折射率1.49)而成的样品(样品的大小:纵20cm×横30cm)。在明室环境下(该样品的第一主表面上的照度为500lux以上1000lux以下。照明:Hf32型的直管三波长型中性白色荧光灯),从距离该样品的第1主表面的中心为直线距离50cm的上方目视上述样品,由20名受试者根据下述基准评价是否得到了观测者自身的映入不引人注意的程度的防眩性。评价时的照明的位置是从水平台向铅直方向2m上方的高度。受试者为30多岁的视力0.7以上的健康人群。
A:回答良好的人为14人以上
B:回答良好的人为7人以上13人以下
C:回答良好的人为6人以下
6.光学层积体的制作
[实施例3-1]
(基材的制造)
使用双螺杆挤出机将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的共聚物在260℃混炼,得到粒状组合物(玻璃化转变温度:134℃)。将所得到的粒状组合物用T模头(T模头温度:260℃)熔融挤出成型,排出到130℃的冷却辊上。接着,在拉伸温度145℃下,沿纵向和横向以拉伸倍率1.5倍进行逐次双向拉伸。然后进行冷却,得到厚度40μm的丙烯酸类树脂基材。
(树脂层的形成)
在上述丙烯酸类树脂基材上,通过迈耶棒涂布法以6.0g/m2的涂布量涂布表5的实施例3-1的树脂层用涂布液后,用风速5m/s、温度90℃的热风干燥30秒,实施第1阶段的干燥。进而,将上述涂布液用风速20m/s、温度90℃的热风干燥30秒,实施第2阶段的干燥。接着,在氧浓度200ppm以下的氮气氛下,以累积光量成为100mJ/cm2的方式照射紫外线,由此使树脂层涂布液的电离射线固化性树脂组合物固化,形成第1树脂层和第2树脂层,得到实施例3-1的光学层积体。本说明书中,涂布量是指干燥后的涂布量。
[实施例3-2~3-4]、[比较例3-1~3-3]
将树脂层用涂布液的组成、树脂层用涂布液的涂布量、树脂层用涂布液的干燥条件变更为表5中记载的组成等,除此以外,与实施例3-1同样地得到实施例3-2~3-4和比较例3-1~3-3的光学层积体。
表5中,6官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物表示三菱化学公司的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(商品名:紫光UV-7600B、重均分子量:1400),2官能丙烯酸酯单体表示四乙二醇二丙烯酸酯,3官能丙烯酸酯单体表示季戊四醇三丙烯酸酯,单官能丙烯酸酯单体表示丙烯酸4-羟基丁酯,光聚合引发剂表示IGM Resins B.V.公司的商品名“Omnirad 184”。
[表6]
表6
由表6的结果可以确认,实施例的光学层积体能够抑制耐光性试验后的密合性的降低和透射图像清晰度的变化。
另一方面,比较例3-1的光学层积体的第1树脂层不具有区域α1。因此,比较例3-1的光学层积体无法改善第1树脂层与第2树脂层的亲和性,耐光性试验后的密合性降低。比较例3-1中,认为由于树脂层用涂布液包含单官能单体,因此相容性良好,因此难以形成海岛结构,并且没有形成区域α1。
比较例3-2的光学层积体的θa1和Pa1大,条件1B和条件2B均不满足。因此,比较例3-2的光学层积体在耐光性试验后透射图像清晰度剧烈变动。认为比较例3-2不满足条件1B和条件2B的原因在于,由于干燥时间长,在第1树脂层与第2树脂层的层间,树脂成分的移动变得剧烈,θa2和Pa2变大。
比较例3-3的光学层积体的θa1和Pa1小,条件1B和条件2B均不满足。因此,比较例3-3的光学层积体无法改善耐光性试验后的密合性。需要说明的是,比较例3-3的光学层积体的耐光性试验前的密合性也不充分。认为比较例3-3不满足条件1B和条件2B的原因在于树脂层用涂布液不包含2官能单体。
附图标记说明
10:基材
20A:树脂层
21A:第1树脂层
22A:第2树脂层
23A:第1颗粒
20B:树脂层
21B:第1区域
22B:第2区域
23B:第1颗粒
20C:树脂层
21C:第1树脂层
22C:第2树脂层
100A:防眩性层积体
100B:防眩性层积体
100C:光学层积体
200:显示元件
500:图像显示装置
Claims (31)
1.一种防眩性层积体,其为在基材上具有树脂层的防眩性层积体,其中,
所述树脂层从所述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
所述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
所述第1颗粒的个数基准的70%以上跨越所述第1树脂层和所述第2树脂层而存在,
该防眩性层积体满足下述式1,
5.0<t1/t2<15.0 (式1)
式1中,t1表示所述第1树脂层的平均厚度,t2表示所述第2树脂层的平均厚度。
2.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,表示所述第1颗粒的平均粒径的D1与表示所述第2树脂层的平均厚度的t2满足t2<D1的关系。
3.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,表示所述第1颗粒的平均粒径的D1与表示所述第1树脂层的平均厚度的t1满足D1<t1的关系。
4.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,所述第1颗粒为有机颗粒。
5.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,所述基材的所述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上15.0度以下。
6.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,所述基材的所述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.05μm以上0.25μm以下。
7.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,表示所述第1树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H1与表示所述第2树脂层的厚度方向的正中间的压痕硬度的H2满足H1<H2的关系。
8.如权利要求7所述的防眩性层积体,其满足40MPa<H2-H1。
9.如权利要求7所述的防眩性层积体,其满足40MPa<H2-H1≤100MPa。
10.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,所述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
11.如权利要求1所述的防眩性层积体,其中,所述基材为丙烯酸类树脂基材。
12.一种防眩性层积体,其为在基材上具有树脂层的防眩性层积体,其中,
所述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒,
将所述树脂层的从厚度方向的中心起的所述基材侧定义为第1区域,将所述树脂层的从厚度方向的中心起的所述基材侧的相反侧定义为第2区域时,所述第1颗粒的个数基准的70%以上存在于所述第2区域,
该防眩性层积体满足下述条件1A或条件2A,
<条件1A>
所述基材的所述树脂层侧的表面的平均倾斜角为5.0度以上20.0度以下,
<条件2A>
所述基材的所述树脂层侧的表面的算术平均高度为0.10μm以上0.40μm以下。
13.如权利要求12所述的防眩性层积体,其中,表示所述第1颗粒的平均粒径的D1与表示所述树脂层的平均厚度的t满足2.0<t/D1<6.0的关系。
14.如权利要求12所述的防眩性层积体,其中,所述第1颗粒为有机颗粒。
15.如权利要求12所述的防眩性层积体,其中,所述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
16.如权利要求12所述的防眩性层积体,其中,所述基材为丙烯酸类树脂基材。
17.一种光学层积体,其为在基材上具有树脂层的光学层积体,其中,
所述树脂层从所述基材侧起具有第1树脂层和第2树脂层,
所述第1树脂层具有相互独立的区域α1和包围所述区域α1的区域α2,所述区域α1中包含的树脂与所述区域α2中包含的树脂不同,
所述第2树脂层具有相互独立的区域β1和包围所述区域β1的区域β2,所述区域β1中包含的树脂与所述区域β2中包含的树脂不同,
该光学层积体满足下述条件1B或条件2B,
<条件1B>
表示所述基材的所述树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa1与表示所述第1树脂层的所述第2树脂层侧的表面的平均倾斜角的θa2满足θa2<θa1的关系,
<条件2B>
表示所述基材的所述树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa1与表示所述第1树脂层的所述第2树脂层侧的表面的算术平均高度的Pa2满足Pa2<Pa1的关系。
18.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述θa1为5.0度以上20.0度以下。
19.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述θa2为10.0度以下。
20.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述Pa1为0.05μm以上0.25μm以下。
21.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述Pa2为0.15μm以下。
22.如权利要求17所述的光学层积体,其中,将所述第1树脂层的从厚度方向的中心起的所述基材侧定义为第1区域,将所述第1树脂层的从厚度方向的中心起的所述第2树脂层侧定义为第2区域时,所述区域α1的70%以上存在于所述第2区域。
23.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述区域α1中包含的树脂与所述区域β2中包含的树脂实质上相同,所述区域α2中包含的树脂与所述区域β1中包含的树脂实质上相同。
24.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述树脂层包含平均粒径为0.5μm以上的第1颗粒。
25.如权利要求24所述的光学层积体,其中,所述第2树脂层包含所述第1颗粒。
26.如权利要求24所述的光学层积体,其中,所述第1颗粒为有机颗粒。
27.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述基材为丙烯酸类树脂基材。
28.如权利要求17所述的光学层积体,其中,所述树脂层包含固化性树脂组合物的固化物。
29.一种偏振片,其为具有偏振元件、配置于所述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于所述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片,其中,所述第1透明保护板和所述第2透明保护板中的至少一者为选自权利要求1所述的防眩性层积体、权利要求12所述的防眩性层积体和权利要求17所述的光学层积体中的任一种。
30.一种图像显示装置,其在显示元件上具有选自权利要求1所述的防眩性层积体、权利要求12所述的防眩性层积体和权利要求17所述的光学层积体中的任一种。
31.如权利要求30所述的图像显示装置,其中,所述图像显示装置为可折叠型的图像显示装置或可滚动型的图像显示装置,在所述显示元件上具有权利要求1所述的防眩性层积体或权利要求12所述的防眩性层积体。
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