CN118330790A - 防反射薄膜和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
[课题]提供能够在抑制外部光的反射眩光的同时抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜、以及使用了该防反射薄膜的图像显示装置。[解决方案]防反射薄膜(10)依次具有透明薄膜基材(11)、硬涂层(12)、防反射层(13)以及防污层(19)。防污层(19)为防反射薄膜(10)的最表层。防污层(19)的与防反射层(13)侧相反的一侧的主面(19a)的最大高度Rz为0.40μm以上。防污层(19)包含具有化学式CF3O‑所示的末端结构的含氟化合物。防反射薄膜(10)中,利用飞行时间型二次离子质谱法对防污层(19)的与防反射层(13)侧相反的一侧的主面(19a)进行分析时,CF3O碎片的最低离子强度相对于HSiO3碎片的平均离子强度的比的值为35以上。
Description
技术领域
本发明涉及防反射薄膜和图像显示装置。
背景技术
在液晶显示器、有机EL显示器等图像显示装置的辨识侧,以防止由外部光的反射导致的画质降低、提高对比度等为目的,配置有防反射薄膜。防反射薄膜在透明薄膜基材上具备由折射率不同的多个薄膜的层叠体形成的防反射层。
例如,专利文献1公开了一种防反射薄膜,其在硬涂薄膜上具备SiO底漆层,并且在其上具备由作为高折射率层的氧化铌(Nb2O5)层和作为低折射率层的氧化硅(SiO2)层的交替层叠体形成的防反射层。另外,专利文献1中记载了也可以设置由含氟化合物得到的防污层作为防反射薄膜的最表层。通过设置防污层,污垢变得难以附着在防反射薄膜的表面,进一步,即使在污垢附着的情况下,也能够提高擦拭性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-47876号公报
发明内容
发明要解决的问题
防反射薄膜有时和带电的使用者的手指等之间会发生静电放电。若防反射薄膜与手指等之间发生静电放电,则有时防反射薄膜的表面(例如,防污层的表面)会产生放电痕迹。在为了抑制外部光的反射眩光而在表面形成有凹凸的防眩性防反射薄膜中,具有显著产生该放电痕迹的倾向。防反射薄膜上产生的放电痕迹成为显示器的辨识性降低的原因。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供能够在抑制外部光的反射眩光的同时抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜、以及使用了该防反射薄膜的图像显示装置。
用于解决问题的方案
<本发明的方式>
本发明包含以下的方式。
[1]一种防反射薄膜,其依次具有透明薄膜基材、硬涂层、防反射层以及防污层,并且所述防污层为最表层,
所述防污层的与所述防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz为0.40μm以上,
所述防反射层的所述防污层侧的表层为氧化硅层,
所述防污层包含具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物,
利用飞行时间型二次离子质谱法对所述防污层的与所述防反射层侧相反的一侧的主面进行分析时,CF3O碎片的最低离子强度相对于HSiO3碎片的平均离子强度的比的值为35以上。
[2]根据上述[1]所述的防反射薄膜,其中,所述防反射层由折射率不同的2层以上的薄膜形成。
[3]根据上述[1]或[2]所述的防反射薄膜,其中,所述硬涂层包含数均一次粒径为0.5μm以上的颗粒。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的防反射薄膜,其还具备配置于所述硬涂层与所述防反射层之间的底漆层。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的防反射薄膜,其还具备配置于所述透明薄膜基材的与所述硬涂层侧相反的一侧的粘合剂层。
[6]一种图像显示装置,其具备图像显示面板、和配置于所述图像显示面板的辨识侧的上述[1]~[5]中任一项所述的防反射薄膜。
发明的效果
根据本发明,能够提供能在抑制外部光的反射眩光的同时抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜、和使用了该防反射薄膜的图像显示装置。
附图说明
图1为表示本发明的防反射薄膜的一例的截面图。
图2为表示本发明的防反射薄膜的其他例的截面图。
图3为表示本发明的图像显示装置的一例的截面图。
图4为静电放电试验用的试样的截面图。
附图标记说明
10、20防反射薄膜
11 透明薄膜基材
12 硬涂层
13 防反射层
18 底漆层
19 防污层
21 粘合剂层
100 图像显示装置
101 图像显示面板
具体实施方式
以下对本发明的适宜的实施方式进行说明。首先,对本说明书中所使用的术语进行说明。“折射率”是在温度23℃的气氛下对于波长550nm的光的折射率。层状物(更具体而言,透明薄膜基材、硬涂层、防反射层、防污层、粘合剂层等)的“主面”是指与层状物的厚度方向正交的面。若无任何规定,则构成防反射薄膜的各层的“厚度(膜厚)”的数值为如下得到的10个测定值的算术平均值:从将层沿厚度方向切割而得的截面的图像中随机选择10处测定部位,测定所选择的10处测定部位的厚度而得到的10个测定值。
若无任何规定,则颗粒的数均一次粒径为使用扫描型电子显微镜和图像处理软件(例如,美国国立卫生研究所制“ImageJ”)测定的100个一次颗粒的圆当量直径(海伍德(Heywood)直径:具有与一次颗粒的投影面积相同的面积的圆的直径)的个数平均值。
“固体成分”是指组合物中的不挥发成分,例如为溶剂以外的成分。
以下,有时在化合物名称之后附加“系”总括性地统称化合物和其衍生物。另外,在化合物名称之后附加“系”表示聚合物名的情况下,是指聚合物的重复单元源自化合物或其衍生物。另外,有时将丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯总括性地统称为“(甲基)丙烯酸酯”。本说明书中例示的成分、官能团等,只要没有特别说明,则可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
为了便于理解,在以下的说明中参照的附图以各个构成要素为主体进行示意性地表示,图示的各构成要素的大小、个数、形状等从附图制作的方便方面出发有时与实际不同。另外,为了便于说明,在后面进行说明的附图中,对与前面说明的附图相同的结构部分标注相同的附图标记,有时省略其说明。
<第1实施方式:防反射薄膜>
本发明的第1实施方式的防反射薄膜为依次具有透明薄膜基材、硬涂层、防反射层以及防污层的层叠体。第1实施方式的防反射薄膜中,防污层为最表层。与防污层的防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz为0.40μm以上。防反射层的防污层侧的表层为氧化硅层。防污层包含具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物。利用飞行时间型二次离子质谱法对防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面进行分析时,CF3O碎片的最低离子强度相对于HSiO3碎片的平均离子强度的比的值为35以上。
以下,飞行时间型二次离子质谱法有时记为“TOF-SIMS”。TOF-SIMS中,通过对固体试样照射离子束(一次离子)而从试样表面释放离子(二次离子),利用该二次离子到达检测器为止的飞行时间(与质量的平方根成比例)的差来分析试样表面。另外,有时将通过TOF-SIMS检测出的HSiO3碎片的平均离子强度记为“ISi”。HSiO3碎片是来自防污层正下方的防反射层的表层(氧化硅层)的碎片。另外,有时将通过TOF-SIMS检测出的CF3O碎片的最低离子强度记为“IF”。另外,利用TOF-SIMS对防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面进行分析时的IF相对于ISi的比的值有时记为“最低离子强度比”。最低离子强度比通过式子“最低离子强度比=IF/ISi”而算出。最低离子强度比成为防污层的厚度均匀性的指标。即,有最低离子强度比越高,防污层的厚度的均匀性越高的倾向。最低离子强度比例如可以通过变更防污层的厚度、防污层的表面形状(更具体而言,防污层表面的最大高度Rz等)、用于形成防污层的含氟化合物的种类、以及防污层的形成方法中的至少1者而进行调节。最低离子强度比的测定方法是与后述的实施例相同的方法或依据其的方法。
根据第1实施方式的防反射薄膜,通过具备上述构成,能够在抑制外部光的反射眩光的同时抑制放电痕迹的产生。其理由推测如下。
第1实施方式的防反射薄膜中,作为最表层的防污层的主面(详细而言,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面)的最大高度Rz为0.40μm以上。因此,第1实施方式的防反射薄膜具有防眩性提高的倾向。因此,根据第1实施方式的防反射薄膜,能够抑制外部光的反射眩光。
另外,第1实施方式的防反射薄膜中,成为防污层的厚度均匀性的指标的最低离子强度比为35以上。由此,在第1实施方式的防反射薄膜中,即使防污层表面的最大高度Rz为0.40μm以上,防污层的厚度的均匀性也具有变高的倾向。由此,即使在第1实施方式的防反射薄膜与手指等之间产生静电放电,由于防污层中厚度过薄的部位少,也能够抑制防污层的损伤。因此,根据第1实施方式的防反射薄膜,能够抑制放电痕迹的产生。
第1实施方式中,为了进一步抑制放电痕迹的产生,最低离子强度比优选为36以上、更优选为37以上。第1实施方式中,为了进一步抑制外部光的反射眩光,最低离子强度比优选为100以下、更优选为90以下、可以为85以下或80以下。
以下,参照附图对第1实施方式的防反射薄膜的构成进行说明。图1是表示第1实施方式的防反射薄膜的一例的截面图。图1所示的防反射薄膜10依次具有透明薄膜基材11、硬涂层12、防反射层13和防污层19。防污层19与防反射层13相接触。防污层19为防反射薄膜10的最表层。防污层19的与防反射层13侧相反的一侧的主面19a的最大高度Rz为0.40μm以上。防污层19包含具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物。防反射薄膜10中,利用TOF-SIMS对防污层19的与防反射层13侧相反的一侧的主面19a进行分析时,最低离子强度比为35以上。
另外,防反射薄膜10还具备配置于硬涂层12与防反射层13之间的底漆层18。即,防反射薄膜10依次具有透明薄膜基材11、硬涂层12、底漆层18、防反射层13以及防污层19。
防反射层13从硬涂层12侧(底漆层18侧)起依次具有高折射率层14、低折射率层15、高折射率层16以及低折射率层17这4层。为防反射层13的防污层19侧的表层的低折射率层17为氧化硅层。关于高折射率层和低折射率层的详细情况,将在后面叙述。需要说明的是,防反射薄膜的防反射层不限定于防反射层13这样的4层构成,也可以为2层构成、3层构成、5层构成、或6层以上的层叠构成。另外,防反射薄膜的防反射层可以为仅由氧化硅层形成的单层构成。防反射薄膜的防反射层优选为2层以上的高折射率层与2层以上的低折射率层的交替层叠体。
防反射薄膜也可以为与图1所示的防反射薄膜10不同的层构成。例如,防反射薄膜也可以如图2所示,为还具备配置于透明薄膜基材11的与硬涂层12侧相反的一侧的粘合剂层21的防反射薄膜20。
构成粘合剂层21的粘合剂没有特别限定,例如可以适当选择使用以丙烯酸系聚合物、有机硅系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧系树脂、氟系树脂、天然橡胶、合成橡胶等聚合物为基础聚合物的透明的粘合剂。粘合剂层21的厚度没有特别限定,从兼顾薄层性和粘接性的观点出发,优选为5μm以上且100μm以下。
在粘合剂层21的与透明薄膜基材11侧相反的一侧的主面上也可以暂时粘贴剥离衬垫(未图示)。剥离衬垫例如在将防反射薄膜20与后述的图像显示面板101(参照图3)贴合之前的期间保护粘合剂层21的表面。作为剥离衬垫的构成材料,可适当使用由丙烯酸类、聚烯烃、环状聚烯烃、聚酯等形成的塑料薄膜。剥离衬垫的厚度例如为5μm以上且200μm以下。优选对剥离衬垫的表面实施脱模处理。作为脱模处理中使用的脱模剂的材料,可列举出有机硅系材料、氟系材料、长链烷基系材料、脂肪酸酰胺系材料等。
以上,参照附图对第1实施方式的防反射薄膜的构成进行了说明,但本发明的防反射薄膜并不限定于上述构成。
例如,本发明的防反射薄膜也可以为不具备底漆层的防反射薄膜。另外,本发明的防反射薄膜也可以具备与上述构成中所含的层(透明薄膜基材、硬涂层、底漆层、防反射层以及防污层)不同的光学功能层。
接下来,对第1实施方式的防反射薄膜的要素进行说明。
[透明薄膜基材]
透明薄膜基材例如为具有挠性的透明的树脂薄膜。作为构成透明薄膜基材的材料,例如可列举出聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、降冰片烯树脂、聚芳酯树脂以及聚乙烯醇树脂。作为聚酯树脂,例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯。作为聚烯烃树脂,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯和环烯烃聚合物(COP)。作为纤维素树脂,例如可列举出三乙酸纤维素(TAC)。这些材料可以单独使用,也可以组合使用两种以上。作为透明薄膜基材的材料,从透明性和强度的观点出发,优选选自由聚酯树脂、聚烯烃树脂和纤维素树脂组成的组中的一种,更优选选自由PET、COP和TAC组成的组中的一种,进一步优选TAC。即,作为透明薄膜基材,优选选自由聚酯树脂薄膜、聚烯烃树脂薄膜和纤维素树脂薄膜组成的组中的一种薄膜,更优选选自由PET薄膜、COP薄膜和TAC薄膜组成的组中的一种薄膜,进一步优选TAC薄膜。
从强度的观点出发,透明薄膜基材的厚度优选为5μm以上、更优选为10μm以上、进一步优选为20μm以上。从操作性的观点出发,透明薄膜基材的厚度优选为300μm以下、更优选为200μm以下。
透明薄膜基材的一个主面或两个主面可以进行表面改性处理。作为表面改性处理,例如可列举出电晕处理、等离子体处理、臭氧处理、底漆处理、辉光处理和偶联剂处理。
从提高防反射薄膜的透明性的观点出发,透明薄膜基材的总透光率(JIS K 7375-2008)优选为80%以上、更优选为90%以上、进一步优选为95%以上且100%以下。
[硬涂层]
硬涂层为提高防反射薄膜的硬度、弹性模量等机械特性的层。硬涂层例如由固化性树脂组合物(硬涂层形成用组合物)的固化物形成。作为固化性树脂组合物中所含的固化性树脂,例如可列举出聚酯树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂、酰胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂、和三聚氰胺树脂。这些固化性树脂可以单独使用,也可以组合使用二种以上。从提高硬涂层的硬度的观点出发,作为固化性树脂,优选选自由丙烯酸类树脂和氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂组成的组中的一种以上、更优选氨基甲酸酯丙烯酸酯类树脂。
另外,作为固化性树脂组合物,例如可列举出紫外线固化型的树脂组合物和热固化型的树脂组合物。从提高防反射薄膜的生产率的观点出发,作为固化性树脂组合物,优选紫外线固化型的树脂组合物。紫外线固化型的树脂组合物包含选自由紫外线固化型单体、紫外线固化型低聚物和紫外线固化型聚合物组成的组中的一种以上。作为紫外线固化型的树脂组合物的具体例子,可列举出日本特开2016-179686号公报中记载的硬涂层形成用组合物。
另外,固化性树脂组合物可以含有数均一次粒径为0.5μm以上的颗粒(以下有时记为“微粒”)。即,硬涂层可以含有微粒。通过在固化性树脂组合物中配混微粒,能够进行硬涂层中的硬度的调节、表面粗糙度的调节、折射率的调节和防眩性的调节。特别是,为了容易地将防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz调节为0.40μm以上,硬涂层优选含有微粒。作为微粒,例如可列举出金属(或半金属)的氧化物颗粒、玻璃颗粒和有机颗粒。作为金属(或半金属)的氧化物颗粒的材料,例如可列举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化钙、氧化锡、氧化铟、氧化镉和氧化锑。作为有机颗粒的材料,例如可列举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯系化合物-苯乙烯共聚物、苯并胍胺、三聚氰胺、聚甲基倍半硅氧烷和聚碳酸酯。
为了容易地调节硬涂层的防眩性,微粒的数均一次粒径优选为1.0μm以上且5.0μm以下、更优选为2.0μm以上且4.0μm以下。
为了容易地调节硬涂层的防眩性,硬涂层中的微粒的量相对于固化性树脂100重量份,优选为5重量份以上,可以为10重量份以上、20重量份以上或30重量份以上。硬涂层中的微粒的量的上限相对于固化性树脂100重量份,例如为90重量份,优选为80重量份,可以为70重量份。
另外,固化性树脂组合物也可以包含数均一次粒径小于0.5μm的颗粒(以下有时记为“纳米颗粒”)。硬涂层由包含纳米颗粒的固化性树脂组合物的固化物形成的情况下,在硬涂层的表面形成微细的凹凸,硬涂层与形成于其上的层的密合性有提高的倾向。
从形成有助于密合性提高的微细的凹凸形状的观点出发,纳米颗粒的数均一次粒径优选为20nm以上且80nm以下、更优选为25nm以上且70nm以下、进一步优选为30nm以上且60nm以下。
作为纳米颗粒的材料,优选无机氧化物。作为无机氧化物,可列举出氧化硅(二氧化硅)、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化铌、氧化锌、氧化锡、氧化铈、氧化镁等金属(或半金属)的氧化物。无机氧化物可以是多种(半)金属的复合氧化物。在例示的无机氧化物中,从密合性提高效果高的观点出发,优选氧化硅。即,作为纳米颗粒,优选氧化硅的颗粒(二氧化硅颗粒)。出于提高与树脂的密合性、亲和性的目的,可以在作为纳米颗粒的无机氧化物颗粒的表面导入丙烯酰基、环氧基等官能团。
硬涂层中的纳米颗粒的量相对于固化性树脂100重量份,优选为5重量份以上,可以为10重量份以上、20重量份以上或30重量份以上。纳米颗粒的量若为5重量份以上,则能够进一步提高与形成于硬涂层上的层的密合性。硬涂层中的纳米颗粒的量的上限相对于固化性树脂100重量份,例如为90重量份,优选为80重量份,也可以为70重量份。
固化性树脂组合物(硬涂层形成用组合物)例如包含上述固化性树脂和聚合引发剂(例如光聚合引发剂),根据需要包含能够溶解或分散这些成分的溶剂。另外,除上述成分以外,固化性树脂组合物(硬涂层形成用组合物)可以包含微粒、纳米颗粒、流平剂、粘度调节剂(触变剂、增稠剂等)、抗静电剂、防粘连剂、分散剂、分散稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、表面活性剂、润滑剂等添加剂。
硬涂层形成用组合物通过包含触变剂,具有抑制微粒的沉降、容易在硬涂层的表面均匀地形成微粒引起的凹凸的倾向。作为触变剂,可列举出有机粘土、氧化聚烯烃、改性脲等。其中,优选蒙皂石等有机粘土。作为触变剂的配混量,优选相对于固化性树脂100重量份为0.3重量份以上且5重量份以下。
防污层表面例如会反映出硬涂层表面的凹凸形状。因此,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz例如能够通过变更硬涂层形成用组合物中的微粒的粒径、硬涂层形成用组合物中的微粒的量、硬涂层形成用组合物中的触变剂的种类、以及硬涂层形成用组合物中的触变剂的量中的至少1者而进行调节。
从提高硬涂层的硬度的观点出发,硬涂层的厚度优选为1μm以上,更优选为2μm以上。从确保防反射薄膜的柔软性的观点出发,硬涂层的厚度优选为50μm以下,更优选为40μm以下,进一步优选为35μm以下,更进一步优选为30μm以下。
[底漆层]
为了提高硬涂层与防反射层的密合性,优选在硬涂层与防反射层之间设置底漆层。作为底漆层的材料,可列举出硅、镍、铬、锡、金、银、铂、锌、钛、铟、钨、铝、锆、钯等金属(或半金属);这些金属(或半金属)的合金;这些金属(或半金属)的氧化物、氟化物、硫化物或氮化物等。构成底漆层的氧化物可以是氧化铟锡(ITO)等复合氧化物。其中,作为底漆层的材料,优选无机氧化物,更优选氧化硅、氧化铟或ITO,进一步优选SiOx(x<2)。
为了在提高硬涂层与防反射层的密合性的同时确保底漆层的透光性,底漆层的厚度优选为0.5nm以上且20nm以下、更优选为0.5nm以上且10nm以下、进一步优选为1.0nm以上且10nm以下。
[防反射层]
防反射层优选由折射率不同的2层以上的薄膜形成。通常,调整防反射层的薄膜的光学膜厚(折射率与厚度之积),以使入射光与反射光的反转相位相互抵消。通过将防反射层设为折射率不同的2层以上的薄膜的多层层叠体,能够在可见光的宽频带的波长范围内减小反射率。
作为构成防反射层的薄膜的材料,可列举出金属(或半金属)的氧化物、氮化物、氟化物等。防反射层优选为高折射率层与低折射率层的交替层叠体。
高折射率层的折射率例如为1.9以上,优选为2.0以上。作为高折射率层的材料,可列举出氧化钛、氧化铌(Nb2O5等)、氧化锆、氧化钽、氧化锌、氧化铟、ITO、锑掺杂氧化锡(ATO)等。其中,优选选自由氧化钛和氧化铌组成的组中的一种以上。低折射率层的折射率例如为1.6以下,优选为1.5以下。作为低折射率层的材料,可列举出氧化硅(SiO2等)、氮化钛、氟化镁、氟化钡、氟化钙、氟化铪、氟化镧等。其中,优选氧化硅。特别优选交替层叠作为高折射率层的氧化铌薄膜和作为低折射率层的氧化硅薄膜。除了低折射率层和高折射率层以外,还可以设置折射率大于1.6且小于1.9的中折射率层。
高折射率层和低折射率层的膜厚分别优选为5nm以上且200nm以下、更优选为10nm以上且150nm以下。根据折射率、层叠构成等,以可见光的反射率变小的方式设计各层的膜厚即可。例如,作为高折射率层与低折射率层的层叠构成,可列举出从硬涂层侧起由光学膜厚20nm以上且55nm以下的高折射率层、光学膜厚25nm以上且55nm以下的低折射率层、光学膜厚80nm以上且250nm以下的高折射率层及光学膜厚100nm以上且150nm以下的低折射率层形成的4层构成。
防反射层为使作为高折射率层的氧化铌薄膜与作为低折射率层的氧化硅薄膜交替层叠而成的4层的交替层叠体时,作为防反射层的构成,可列举出从硬涂层侧起依次具备厚度5nm以上且20nm以下的氧化铌薄膜、厚度10nm以上且40nm以下的氧化硅薄膜、厚度65nm以上且120nm以下的氧化铌薄膜、以及厚度60nm以上且100nm以下的氧化硅薄膜的构成。
为了得到耐弯曲性优异的防反射薄膜,防反射层的厚度优选为140nm以上且280nm以下、更优选为170nm以上且280nm以下、进一步优选为180nm以上且260nm以下、更进一步优选为190nm以上且250nm以下。需要说明的是,本说明书中,“防反射层的厚度”为构成防反射层的各层的厚度的总计(总计厚度)。
[防污层]
第1实施方式的防反射薄膜具备防污层作为最表层。通过设置防污层作为最表层,例如,能够降低来自外部环境的污染(指纹、手垢、尘埃等)的影响,并且附着于防反射薄膜的表面的污染物质的去除变得容易。
为了抑制防反射层的防反射性能的降低,防污层优选与防反射层的最表层(氧化硅层)的折射率差小。作为防污层的折射率,优选为1.6以下、更优选为1.55以下。
防污层包含具有化学式CF3O-(详细而言,CF3-O-)所示的末端结构的含氟化合物。具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物在防污性优异的同时,有助于低折射率化。其中,由于拒水性优异、能够发挥高防污性,因此,作为含氟化合物,优选含有全氟聚醚骨架的烷氧基硅烷化合物。作为含有全氟聚醚骨架的烷氧基硅烷化合物,可列举出下述通式所示的化合物。
CF3-(OCF2)m-(OC2F4)n-O-(CH2)3-Si(OCH3)3
上述通式中,m表示1以上且51以下的整数,n表示1以上且50以下的整数。
另外,具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物可以单独使用,也可以组合使用二种类以上。需要说明的是,使用上述烷氧基硅烷化合物作为含氟化合物时,上述烷氧基硅烷化合物可以以末端的烷氧基已反应的状态(已交联的状态)存在于防污层中。
防污层的厚度例如为2nm以上且50nm以下。有防污层的厚度越大,防污性越提高的倾向。防污层的厚度优选为5nm以上、更优选为6nm以上、进一步优选为7nm以上。另一方面,为了进一步抑制外部光的反射眩光,防污层的厚度优选为30nm以下、更优选为20nm以下、进一步优选为15nm以下。防污层的厚度的测定方法为与后述的实施例相同的方法或依据其的方法。需要说明的是,通常,设置于防反射薄膜的最表层的防污层这样的纳米级的有机氟化合物层难以使用电子显微镜来测定厚度。
(防污层的表面形状参数)
防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面(以下有时简记为“防污层表面”)的最大高度Rz为0.40μm以上,为了进一步抑制外部光的反射眩光,优选为0.45μm以上、更优选为0.50μm以上、进一步优选为0.55μm以上。为了进一步抑制放电痕迹的产生,防污层表面的最大高度Rz优选为1.50μm以下、更优选为1.40μm以下、进一步优选为1.30μm以下、更进一步优选为1.20μm以下。
防污层表面的算术平均粗糙度Ra优选为0.05μm以上且0.30μm以下、更优选为0.06μm以上且0.25μm以下。防污层表面的粗糙度曲线要素的平均长度RSm优选为0.06mm以上且0.20mm以下、更优选为0.08mm以上且0.18mm以下。防污层表面的平均倾斜角θa优选为0.10°以上且2.00°以下、更优选为0.30°以上且1.70°以下、进一步优选为0.50°以上且1.50°以下。平均倾斜角θa使用在基准长度L(=4mm)的粗糙度曲线中相邻的山的顶点与谷的最低点的差(高度h)的总计(h1+h2+h3···+hn)除以基准长度L而得到的值Δa,由下述式算出。
θa=tan-1Δa
防污层的表面形状参数的测定方法为与后述的实施例相同的方法或依据其的方法。
[防反射薄膜的制造方法]
接下来,对第1实施方式的防反射薄膜的适当的制造方法(以下有时记为“制造方法A”)进行说明。
制造方法A具备:在透明薄膜基材的一个主面上形成硬涂层的硬涂层形成工序、和在硬涂层的与透明薄膜基材侧相反的一侧成膜防反射层的防反射层形成工序、以及在防反射层的与硬涂层侧相反的一侧形成防污层的防污层形成工序。
另外,制造方法A还可以具备上述工序以外的工序(其他工序)。作为其他工序,例如可列举出后述的硬涂层的表面处理工序和底漆层形成工序。
以下,对制造方法A的一例所具备的各工序进行说明。
(硬涂层形成工序)
硬涂层形成工序是在透明薄膜基材的一个主面形成硬涂层的工序。例如,在透明薄膜基材上涂布固化性树脂组合物(硬涂层形成用组合物),根据需要进行溶剂的去除和树脂的固化,由此形成硬涂层。硬涂层形成用组合物例如包含上述固化性树脂和聚合引发剂(例如光聚合引发剂),根据需要包含能够溶解或分散这些成分的溶剂。
硬涂层形成用组合物除了上述成分以外,还可以包含微粒、纳米颗粒、流平剂、粘度调节剂(触变剂、增稠剂等)、抗静电剂、防粘连剂、分散剂、分散稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂、表面活性剂、润滑剂等添加剂。
作为硬涂层形成用组合物的涂布方法,可以采用棒涂法、辊涂法、凹版涂布法、杆涂法、狭缝孔涂布法、帘涂法、喷注式涂布法、逗点涂布法等任意适当的方法。涂布后的涂膜的干燥温度根据硬涂层形成用组合物的组成等设定为适当的温度即可,例如为50℃以上且150℃以下。硬涂层形成用组合物中的树脂成分为热固性树脂时,通过加热使涂膜固化。硬涂层形成用组合物中的树脂成分为光固化性树脂时,通过照射紫外线等活性能量射线而使涂膜固化。照射光的累积光量优选为100mJ/cm2以上且500mJ/cm2以下。
(硬涂层的表面处理工序)
在硬涂层的表面处理工序中,对硬涂层的与透明薄膜基材侧相反的一侧的主面进行表面改性处理。作为表面改性处理,例如可列举出等离子体处理、电晕处理、臭氧处理、底漆处理、辉光处理和偶联剂处理。在表面改性处理为等离子体处理的情况下,作为非活性气体,例如使用氩气。另外,等离子体处理中的有效功率密度为例如0.01W·min/cm2·m以上且1W·min/cm2·m以下。另外,等离子体处理中的压力条件为例如0.1Pa以上且1.0Pa以下。需要说明的是,有效功率密度是指等离子体输出的功率密度(W/cm2)除以利用卷对卷方式的薄膜的输送速度(m/min)而得到的值。在等离子体输出相同但输送速度大的情况下,有效的处理功率降低。
(底漆层形成工序)
底漆层形成工序是在硬涂层上形成(成膜)底漆层的工序。底漆层的成膜方法没有特别限定,可以为湿式涂布法和干式涂布法中的任一种。从能够形成膜厚均匀的薄膜的角度出发,优选真空蒸镀法、CVD法、溅射法等干式涂布法。另外,从提高生产率的观点出发,作为底漆层的成膜方法,优选使用卷对卷方式的溅射成膜装置进行成膜的方法(卷对卷方式的溅射法)。
卷对卷方式的溅射法中,可以一边将长条的薄膜(例如形成有硬涂层的透明薄膜基材)沿长度方向(MD方向)输送,一边连续成膜例如底漆层和防反射层。在溅射法中,一边将氩气等非活性气体以及根据需要的氧气等反应性气体导入成膜室内一边进行成膜。在成膜氧化物层作为底漆层的情况下,基于溅射法的氧化物层的成膜可以通过使用氧化物靶的方法和使用金属(或半金属)靶的反应性溅射中的任一种来实施。
作为用于实施溅射法的电源,例如可列举出DC电源、AC电源、RF电源以及MFAC电源(频带为几kHz~几MHz的AC电源)。实施溅射法时的功率密度例如为0.1W/cm2以上且20W/cm2以下,优选为1W/cm2以上且15W/cm2以下。实施溅射法时的成膜辊的表面温度例如为-25℃以上且25℃以下、优选为-20℃以上且0℃以下。实施溅射法时的成膜室内的压力优选为0.01Pa以上且10Pa以下,更优选为0.05Pa以上且5Pa以下,进一步优选为0.1Pa以上且1Pa以下。
(防反射层形成工序)
防反射层形成工序中,在硬涂层的与透明薄膜基材侧相反的一侧(例如,硬涂层表面或底漆层表面)成膜防反射层。防反射层的成膜方法并没有特别限定,可以为湿涂法和干涂法的任一种。从能够形成膜厚均匀的薄膜的观点出发,优选真空蒸镀法、CVD法、溅射法等干涂法。另外,从提高生产率的观点出发,作为防反射层的成膜方法,优选卷对卷方式的溅射法。在防反射层形成工序中实施溅射法时,例如可以在上述(底漆层形成工序)中说明的条件中适当设定成膜条件。
(防污层形成工序)
防污层形成工序为在防反射层的与硬涂层侧相反的一侧形成防污层的工序。防污层形成工序中,将具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物(以下有时记为“特定含氟化合物”)用作材料,通过湿涂法(以下有时记为“Wet法”)或干涂法(以下有时记为“Dry法”)形成防污层。
作为Wet法,可列举出通过将包含特定含氟化合物的氟系涂布液涂布于防反射层的表面而形成涂膜后,通过加热而使该涂膜干燥从而形成防污层的方法。为了得到能够在进一步抑制外部光的反射眩光的同时进一步抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜,上述加热前的涂膜的厚度(以下有时记为“Wet厚度”)优选为5μm以上且20μm以下、更优选为7μm以上且15μm以下、进一步优选为9μm以上且13μm以下。Wet法中的加热温度例如为40℃以上且80℃以下。Wet法中的加热时间例如为30秒以上且120秒以下。
需要说明的是,本说明书中,通过Wet法得到的防污层的厚度由Wet厚度(单位:nm)和氟系涂布液的固体成分浓度(单位:体积%)算出。详细而言,将Wet厚度设为TWet,将氟系涂布液的固体成分浓度设为CF的情况下,通过Wet法得到的防污层的厚度(单位:nm)由式子“通过Wet法得到的防污层的厚度=TWet×CF/100”算出。为了得到能够在进一步抑制外部光的反射眩光的同时进一步抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜,通过Wet法得到的防污层的厚度优选为9nm以上且30nm以下、更优选为10nm以上且20nm以下。
作为Dry法,例如可列举出真空蒸镀法、溅射法、和CVD法,优选为真空蒸镀法。通过真空蒸镀法形成防污层的情况下,材料(蒸镀源)的加热温度例如为200℃以上且300℃以下。
为了得到能够在进一步抑制外部光的反射眩光的同时进一步抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜,通过Dry法得到的防污层的厚度优选为7nm以上且20nm以下、更优选为7nm以上且15nm以下。通过Dry法得到的防污层的厚度的测定方法为与后述的实施例相同的方法或依据其的方法。
[防反射薄膜的优选的方式]
为了得到能够在进一步抑制外部光的反射眩光的同时进一步抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜,第1实施方式的防反射薄膜优选为满足下述条件1的薄膜、更优选为满足下述条件2的薄膜。
条件1:最低离子强度比为35以上且100以下,且防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz为0.40μm以上且1.50μm以下。
条件2:满足上述条件1,且防污层的厚度为7nm以上且20nm以下。
<第2实施方式:图像显示装置>
接下来,对本发明的第2实施方式的图像显示装置进行说明。第2实施方式的图像显示装置具备图像显示面板、和配置于图像显示面板的辨识侧的第1实施方式的防反射薄膜。以下,对与第1实施方式重复的内容省略说明。
图3是表示第2实施方式的图像显示装置的一例的截面图。图3所示的图像显示装置100具备图像显示面板101、和配置于图像显示面板101的辨识侧(图3中的上侧)的作为第1实施方式的防反射薄膜的一例的防反射薄膜10。图像显示装置100中,防反射薄膜10的透明薄膜基材11与图像显示面板101借助粘合剂层21贴合。
作为图像显示面板101,能够例示包含液晶单元、有机EL单元等图像显示单元的图像显示面板。
第2实施方式的图像显示装置在图像显示面板的辨识侧配置有防反射薄膜,因此外部光的反射减少,辨识性优异。另外,第2实施方式的图像显示装置由于具备第1实施方式的防反射薄膜,因此能够降低外部光的反射眩光,且能够抑制放电痕迹的产生。
实施例
以下,对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于以下的实施例。
<实施例1的防反射薄膜的制作>
[硬涂层形成工序]
将紫外线固化型的氨基甲酸酯丙烯酸酯(DIC株式会社制“LUXYDIR”)100重量份、和交联聚苯乙烯单分散颗粒(综研化学株式会社制“SX-350H”、数均一次粒径:3.5μm、折射率:1.59)14重量份、和触变剂(KUNIMINE INDUSTRIES CO.,LTD.制“SUMECTON SAN”、为有机粘土的合成蒙皂石)2.5重量份、和光聚合引发剂(IGM Resins公司制“Omnirad907”)5重量份、和流平剂(DIC株式会社制“MEGAFAC F5-556”)0.5重量份以及甲苯混合,得到固体成分浓度32重量%的硬涂层形成用组合物。接着,在作为透明薄膜基材的TAC薄膜(厚度:40μm)的一个主面涂布上述硬涂层形成用组合物,形成涂膜。接着,在温度100℃下加热60秒而使该涂膜干燥后,通过紫外线照射而使其固化。紫外线照射时,使用高压汞灯作为光源,使用波长365nm的紫外线,将累积光量设为300mJ/cm2。由此,在TAC薄膜上形成厚度5μm的硬涂层。
[硬涂层的表面处理工序]
接下来,通过卷对卷方式的等离子体处理装置,在0.6Pa的真空气氛下,一边输送形成有硬涂层的TAC薄膜,一边对硬涂层的表面进行等离子体处理。在进行等离子体处理时,使用氩气作为非活性气体,将有效功率密度设为0.34W·min/cm2·m。由此,得到具备TAC薄膜和经等离子体处理的硬涂层的层叠体(以下,有时记为“光学薄膜F1”)。
接下来,对底漆层形成工序和防反射层形成工序进行说明。需要说明的是,在底漆层形成工序和防反射层形成工序中,在形成(成膜)氧化物膜时,一边将氩气和氧气导入成膜室内一边进行成膜。另外,在形成(成膜)氧化物膜时,通过调节氩气的导入量和排气量来将压力保持为恒定,并且通过等离子体发射监测器(PEM)控制以成膜模式维持过渡区域的方式来调节氧气的导入量。
[底漆层形成工序]
将通过上述步骤得到的光学薄膜F1导入卷对卷方式的溅射成膜装置,将成膜室内减压至1×10-4Pa。接着,一边输送光学薄膜F1,一边将成膜辊的表面温度设为-8℃,通过反应性溅射法在硬涂层的一个主面形成(成膜)厚度4nm的SiOx层(x<2)作为底漆层。在底漆层的形成中,使用Si靶作为靶材料。另外,在通过反应性溅射法进行成膜时,将电源设为MFAC电源(频率:40kHz),将功率密度设为3W/cm2,将成膜室内的压力设为0.4Pa。
[防反射层形成工序]
在底漆层的形成之后,一边使用卷对卷方式的溅射成膜装置输送底漆层形成后的光学薄膜F1,一边通过反应性溅射法在底漆层的一个主面依次成膜成第1层:厚度16nm的氧化铌层(折射率:2.33)、第2层:厚度19nm的氧化硅层(折射率:1.46)、第三层:厚度102nm的氧化铌层、以及第4层:厚度71nm的氧化硅层。由此,在底漆层的一个主面形成4层构成(由第1层、第2层、第3层和第4层形成的4层构成)的防反射层。需要说明的是,在第1层~第4层的各层的成膜中,均将成膜辊的表面温度设为-8℃,将电源设为MFAC电源(频率:40kHz)。另外,在第1层和第3层的成膜中,均使用Nb靶,将功率密度设为13W/cm2,将成膜室内的压力设为0.6Pa。另外,在第2层和第4层的成膜中,均使用Si靶,将功率密度设为8W/cm2,将成膜室内的压力设为0.5Pa。
[防污层形成工序(Wet法)]
将涂布剂(信越化学工业株式会社制“SHIN-ETSU SUBELYN KY1903-1”)与氟系溶剂(3M公司制“FLUORINERT FC40”)混合,制备固体成分浓度0.13体积%的氟系涂布液。所使用的涂布剂(信越化学工业株式会社制“SHIN-ETSU SUBELYN KY1903-1”)的有效成分为含有全氟聚醚骨架、且具有化学式CF3O-所示的末端结构的烷氧基硅烷化合物(含氟化合物)。接着,将制备的氟系涂布液以Wet厚度成为10μm的方式涂布于通过上述步骤形成的防反射层的表面(详细而言,为第4层的氧化硅层的一个主面),在温度60℃下加热60秒而使形成的涂膜(由氟系涂布液形成的膜)干燥。由此,在防反射层的与底漆层侧相反的一侧的主面形成防污层,得到实施例1的防反射薄膜。在实施例1中形成的防污层的厚度(计算值)为13nm。需要说明的是,上述Wet厚度使用分光膜厚计(大冢电子株式会社制“MCPD-3000”)而测定。
<实施例2的防反射薄膜的制作>
在防污层形成工序中,将涂布剂(信越化学工业株式会社制“SHIN-ETSU SUBELYNKY1903-1”)干燥并固化而得到的物质用作蒸镀源,将蒸镀源的加热温度设为260℃,通过真空蒸镀法(Dry法),在防反射层的与底漆层侧相反的一侧的主面形成厚度8nm的防污层,除此之外,通过与实施例1相同的制作方法,得到实施例2的防反射薄膜。需要说明的是,实施例2中形成的防污层的厚度、以及后述的实施例3和比较例2中形成的防污层的厚度的测定方法如下所述。
[实施例2、实施例3和比较例2中形成的防污层的厚度的测定方法]
关于测定对象的防污层(实施例2、实施例3和比较例2中的任一个中得到的防污层),使用荧光X射线分析装置(Rigaku株式会社制“ZSX-PRIMUS II”,测定直径:ψ30mm)测定氟的荧光X射线强度。另外,作为测定基准,对于上述实施例1中形成的防污层,也使用荧光X射线分析装置(Rigaku株式会社制“ZSX-PRIMUS II”、测定直径:ψ30mm)测定氟的荧光X射线强度。然后,由测定对象的防污层的氟的荧光X射线强度I1、和测定基准的防污层的氟的荧光X射线强度I2、和测定基准的防污层的厚度T2(13nm),通过式子“T1=T2×I1/I2”算出测定对象的防污层的厚度T1。
<实施例3的防反射薄膜的制作>
在防污层形成工序中,将涂布剂(信越化学工业株式会社制“SHIN-ETSU SUBELYNKY1903-1”)干燥并固化而得到的物质用作蒸镀源,将蒸镀源的加热温度设为260℃,通过真空蒸镀法(Dry法),在防反射层的与底漆层侧相反的一侧的主面形成厚度12nm的防污层,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到实施例3的防反射薄膜。
<实施例4的防反射薄膜的制作>
除了如下变更硬涂层形成工序以外,通过与实施例1相同的制作方法得到实施例4的防反射薄膜。
[实施例4的硬涂层形成工序]
将紫外线固化型的氨基甲酸酯丙烯酸酯(三菱化学株式会社制“紫光UV1700B”)40重量份、和含有纳米二氧化硅颗粒的丙烯酸系单体组合物(荒川化学工业株式会社制“NC035HS”、纳米二氧化硅颗粒的数均一次粒径:40nm、固体成分浓度:50重量%、固体成分中的纳米二氧化硅颗粒的含有率:60重量%)20重量份、和丙烯酸酯系化合物(大阪有机化学工业株式会社制“Viscoat#300”)40重量份、和甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物颗粒(积水化成品工业株式会社制“SSX-103DXE”、数均一次粒径:3.0μm、折射率:1.52)5重量份、和聚甲基倍半硅氧烷颗粒(Momentive Performance Materials Japan制“TOSPEARL130ND”、数均一次粒径:3.0μm、折射率1.42)3重量份、和触变剂(KUNIMINE INDUSTRIESCO.,LTD.制“SUMECTON SAN”、为有机粘土的合成蒙皂石)1.5重量份、和光聚合引发剂(IGMResins公司制“Omnirad184”)3重量份、和流平剂(DIC株式会社制“GRANDIC PC4100”)0.1重量份、以及乙酸丁酯与环戊酮的混合溶剂(重量比:乙酸丁酯/环戊酮=68/32)混合,得到固体成分浓度40重量%的硬涂层形成用组合物。接着,在作为透明薄膜基材的TAC薄膜(厚度:40μm)的一个主面涂布上述硬涂层形成用组合物,形成涂膜。接着,在温度90℃下加热60秒而使该涂膜干燥后,通过紫外线照射而使其固化。紫外线照射时,使用高压汞灯作为光源,使用波长365nm的紫外线,将累积光量设为230mJ/cm2。由此,在TAC薄膜上形成厚度5μm的硬涂层。
<比较例1的防反射薄膜的制作>
在防污层形成工序中,将氟系涂布液的固体成分浓度变更为0.10体积%,且将涂布于防反射层表面的氟系涂布液的Wet厚度变更为8μm,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到比较例1的防反射薄膜。
<比较例2的防反射薄膜的制作>
在防污层形成工序中,将涂布剂(信越化学工业株式会社制“SHIN-ETSU SUBELYNKY1903-1”)干燥并固化而得到的物质用作蒸镀源,将蒸镀源的加热温度设为260℃,通过真空蒸镀法(Dry法)在防反射层的与底漆层侧相反的一侧的主面形成厚度6nm的防污层,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到比较例2的防反射薄膜。
<比较例3的防反射薄膜的制作>
如下所述变更硬涂层形成工序,在防污层形成工序中将氟系涂布液的固体成分浓度变更为0.10体积%,以及在防污层形成工序中将涂布于防反射层表面的氟系涂布液的Wet厚度变更为8μm,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到比较例3的防反射薄膜。
[比较例3的硬涂层形成工序]
向紫外线固化性丙烯酸系树脂组合物(DIC株式会社制“GRANDIC PC-1070”)中添加有机硅溶胶(日产化学株式会社制“MEK-ST-L”、二氧化硅颗粒的数均一次粒径:50nm、二氧化硅颗粒的粒径分布:30nm~130nm、固体成分浓度:30重量%),通过将它们混合而制备硬涂层形成用组合物。二氧化硅颗粒的添加量相对于紫外线固化性丙烯酸系树脂组合物的树脂成分100重量份为40重量份。接着,在作为透明薄膜基材的TAC薄膜(厚度:40μm)的一个主面涂布上述硬涂层形成用组合物,形成涂膜。接着,在温度80℃下加热3分钟而使该涂膜干燥后,通过紫外线照射而使其固化。紫外线照射时,使用高压汞灯作为光源,使用波长365nm的紫外线,将累积光量设为200mJ/cm2。由此,在TAC薄膜上形成厚度4μm的硬涂层。
<比较例4的防反射薄膜的制作>
如下所述变更硬涂层形成工序,在防污层形成工序中将氟系涂布液的固体成分浓度变更为0.10体积%,以及在防污层形成工序中将涂布于防反射层表面的氟系涂布液的Wet厚度变更为8μm,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到比较例4的防反射薄膜。
[比较例4的硬涂层形成工序]
将紫外线固化型的氨基甲酸酯丙烯酸酯(三菱化学株式会社制“UV1700TL”)50重量份、和丙烯酸酯系化合物(大阪有机化学工业株式会社制“Viscoat#300”)50重量份、和聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(积水化成品工业株式会社制“Techpolymer”、数均一次粒径:3.0μm、折射率:1.53)3重量份、和有机硅颗粒(Momentive Performance Materials Japan制“TOSPEARL 130”、数均一次粒径:3.0μm、折射率:1.42)1.5重量份、和触变剂(KATAKURACHIKKARIN CO.,LTD.制“LUCENTITE SAN”、为有机粘土的合成蒙皂石)1.5重量份、和光聚合引发剂(IGM Resins公司制“Omnirad907”)3重量份、和流平剂(共荣社化学株式会社制“LE303”)0.15重量份、以及甲苯·乙酸乙酯·环戊酮混合溶剂(重量比:甲苯/乙酸乙酯/环戊酮=35/41/24)使用超声波分散器进行混合,制备固体成分浓度55重量%的硬涂层形成用组合物。接着,在作为透明薄膜基材的TAC薄膜(厚度:40μm)的一个主面涂布上述硬涂层形成用组合物,形成涂膜。接着,在温度80℃下加热60秒而使该涂膜干燥后,通过紫外线照射而使其固化。紫外线照射时,使用高压汞灯作为光源,使用波长365nm的紫外线,将累积光量设为300mJ/cm2。由此,在TAC薄膜上形成厚度5μm的硬涂层。
<比较例5的防反射薄膜的制作>
如下所述变更硬涂层形成工序,在防污层形成工序中将氟系涂布液的固体成分浓度变更为0.10体积%,以及在防污层形成工序中将涂布于防反射层表面的氟系涂布液的Wet厚度变更为8μm,除此以外,通过与实施例1相同的制作方法得到比较例5的防反射薄膜。
[比较例5的硬涂层形成工序]
将含有纳米二氧化硅颗粒的丙烯酸系单体组合物(荒川化学工业株式会社制“NC035HS”、纳米二氧化硅颗粒的数均一次粒径:40nm、固体成分浓度:50重量%、固体成分中的纳米二氧化硅颗粒的含有率:60重量%)67重量份、和紫外线固化型的多官能丙烯酸酯(荒川化学工业株式会社制“粘合剂A”)33重量份、和聚甲基丙烯酸甲酯颗粒(积水化成品工业株式会社制“Techpolymer”、数均一次粒径:3.0μm、折射率:1.53)3重量份、和有机硅颗粒(Momentive Performance Materials Japan制“TOSPEARL130”、数均一次粒径:3.0μm、折射率:1.42)1.5重量份、和触变剂(KATAKURA CHIKKARINCO.,LTD.制“LUCENTITESAN”、为有机粘土的合成蒙皂石)1.5重量份、和光聚合引发剂(IGM Resins公司制“Omnirad907”)3重量份、和流平剂(共荣社化学株式会社制“LE303”)0.15重量份、与甲苯使用超声波分散器进行混合,制备固体成分浓度45重量%的硬涂层形成用组合物。接着,在作为透明薄膜基材的TAC薄膜(厚度:40μm)的一个主面涂布上述硬涂层形成用组合物,形成涂膜。接着,在温度60℃下加热60秒而使该涂膜干燥后,通过紫外线照射而使其固化。紫外线照射时,使用高压汞灯作为光源,使用波长365nm的紫外线,将累积光量设为200mJ/cm2。由此,在TAC薄膜上形成厚度8μm的硬涂层。
<防污层的表面形状>
将通过上述步骤得到的各防反射薄膜切成5cm×5cm的尺寸,制作测定用试样。接着,在测定用试样的TAC薄膜侧的主面(防反射层非形成面)借助厚度20μm的丙烯酸系粘合剂层贴合厚度1.3mm的载玻片(MATSUNAMI公司制“MICRO SLIDE GLASS”、45mm×50mm)。接着,使用具有具备DIAMOND,INC.制顶端部(曲率半径R=2μm)的测定针的触针式表面粗糙度仪(Kosaka Laboratory Ltd.制“SURFCORDER ET4000”),在扫描速度0.1mm/秒、测定长度4mm的条件下,沿固定方向测定上述测定用试样的防污层的表面(详细而言,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面)的表面形状。利用附属于测定器的程序解析得到的测定数据,根据JIS B0601:2001,由通过截止(cut off)值0.8mm的广域滤波器得到的粗糙度曲线求出算术平均粗糙度Ra、最大高度Rz、粗糙度曲线要素的平均长度RSm和平均倾斜角θa。
<最低离子强度比>
首先,将通过上述步骤得到的各防反射薄膜切成10mm×10mm的尺寸,制作测定用试样。接着,利用TOF-SIMS分析测定用试样的防污层的表面(详细而言,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面)。在基于TOF-SIMS的分析中,使用飞行时间型二次离子质谱仪(ULVAC-PHI,INCORPORATED.制“TRIFT-V”)。另外,本分析中,作为照射一次离子,使用铋簇的双电荷离子(Bi32+),将一次离子加速电压设为30kV,将试样的测定范围设为300μm×300μm,使用校正分析中的试样的带电的中和枪,得到负二次离子的质谱映射图像。在得到的映射图像内,确认经随机选择的3条线轮廓,在选择的3条线轮廓中,得到作为检测出的CF3O碎片的离子强度的最低值的最低离子强度(IF)和检测出的HSiO3碎片的平均离子强度(ISi)。需要说明的是,1条上述线轮廓的长度为300μm。另外,1条上述线轮廓中的检测部位为3处。然后,通过式子“最低离子强度比=IF/ISi”算出最低离子强度比。
<反射眩光>
在通过上述步骤得到的各防反射薄膜的TAC薄膜侧的主面(防反射层非形成面)借助厚度20μm的丙烯酸系粘合剂层贴合厚度1mm的丙烯酸系树脂制的黑色的板,得到评价用样品。接着,在照度1000Lx的环境下(相当于使用显示器的常规办公环境),点亮设置于评价用样品的防反射薄膜的正上方50cm的位置的3波长形荧光灯。然后,目视观察防反射薄膜表面,按照下述的基准确认荧光管的反射眩光。在A的情况下,评价为“能够抑制外部光的反射眩光”,B或C的情况下,评价为“不能抑制外部光的反射眩光”。
A:在防反射薄膜表面中不能确认荧光管的轮廓的影像。
B:在防反射薄膜表面中能够稍微确认荧光管的轮廓的影像。
C:在防反射薄膜表面中能够清楚地确认荧光管的轮廓的影像。
<静电放电试验(ESD试验)>
首先,准备具有图4所示的截面结构的评价用试样。详细而言,将通过上述步骤得到的各防反射薄膜200切成250mm×100mm的尺寸,在TAC薄膜侧的主面(防反射层非形成面)借助厚度15μm的丙烯酸系粘合剂层202贴合玻璃基板201(尺寸:250mm×100mm,厚度:1.3mm)。接着,在防反射薄膜200上载置形成为框状的PET片203(在中央部具有230mm×80mm的开口部的PET片,厚度:50μm),进一步,在PET片203上载置形成为框状的不锈钢板204(在中央部具有230mm×80mm的开口部的不锈钢制的板)。PET片203和不锈钢板204的宽度W均为10mm。接着,将不锈钢板204与未图示的接地电极连接。接着,使用静电发生装置(SANKI公司制“ESD-8012A”)在评价用试样的防污层表面的中央附近实施以1秒为间隔总计放电(空气放电)30次的ESD试验。ESD试验的条件为将放电电容器的静电容量设为330pF,将电阻值设为330Ω,将放电电压设为+15kV和-15kV。接着,用手指擦拭ESD试验后的防污层表面的中央附近后,目视确认防污层是否剥离。将防污层未剥离的情况评价为A(能够抑制放电痕迹的产生),将防污层已剥离的情况评价为B(不能抑制放电痕迹的产生)。
<评价结果>
关于实施例1~4和比较例1~5,防污层形成方法、防污层的厚度、防污层的表面形状、最低离子强度比、反射眩光的评价结果、和ESD试验的评价结果如表1所示。需要说明的是,在表1中,“-”是指未测定的情况。
[表1]
如表1所示,实施例1~4中,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz为0.40μm以上。实施例1~4中,最低离子强度比为35以上。
如表1所示,实施例1~4中,反射眩光的评价结果为A。因此,实施例1~4的防反射薄膜能够抑制外部光的反射眩光。实施例1~4中,ESD试验的评价结果为A。因此,实施例1~4的防反射薄膜能够抑制放电痕迹的产生。
如表1所示,比较例1和2中,最低离子强度比小于35。比较例3~5中,防污层的与防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz小于0.40μm。
如表1所示,比较例1和2中,ESD试验的评价结果为B。因此,比较例1和2的防反射薄膜不能抑制放电痕迹的产生。比较例3~5中,反射眩光的评价结果为B或C。因此,比较例3~5的防反射薄膜不能抑制外部光的反射眩光。
由以上的结果表明:根据本发明,可以提供能够在抑制外部光的反射眩光的同时抑制放电痕迹的产生的防反射薄膜。
Claims (6)
1.一种防反射薄膜,其依次具有透明薄膜基材、硬涂层、防反射层以及防污层,并且所述防污层为最表层,
所述防污层的与所述防反射层侧相反的一侧的主面的最大高度Rz为0.40μm以上,
所述防反射层的所述防污层侧的表层为氧化硅层,
所述防污层包含具有化学式CF3O-所示的末端结构的含氟化合物,
利用飞行时间型二次离子质谱法对所述防污层的与所述防反射层侧相反的一侧的主面进行分析时,CF3O碎片的最低离子强度相对于HSiO3碎片的平均离子强度的比的值为35以上。
2.根据权利要求1所述的防反射薄膜,其中,所述防反射层由折射率不同的2层以上的薄膜形成。
3.根据权利要求1所述的防反射薄膜,其中,所述硬涂层包含数均一次粒径为0.5μm以上的颗粒。
4.根据权利要求1所述的防反射薄膜,其还具备配置于所述硬涂层与所述防反射层之间的底漆层。
5.根据权利要求1所述的防反射薄膜,其还具备配置于所述透明薄膜基材的与所述硬涂层侧相反的一侧的粘合剂层。
6.一种图像显示装置,其具备图像显示面板、和配置于所述图像显示面板的辨识侧的权利要求1所述的防反射薄膜。
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