JP2008168591A - 光学積層体、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光透過性基材及び帯電防止層を有する光学積層体であって、上記帯電防止層は、平均直径が1〜200nmであり、平均壁厚さが0.1〜50nmであり、かつ平均アスペクトが1以上であるカーボンナノチューブ又はカーボンナノホーンである中空状カーボン繊維及びバインダー樹脂を含有する樹脂薄膜層である光学積層体。
【選択図】なし
Description
上記帯電防止剤としては、π共役系電導性有機化合物、アルミニウムや銅等の金属単体又は合金、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)又はスズをドープした酸化インジウム(ITO)等の金属酸化物系の導電性超微粒子、有機電導ポリマー、4級アンモニウム塩系等の導電性微粒子が主に使用されてきた(特許文献1〜5)。
また、特許文献7では、支持体上に微粒子とバインダーを含有する組成物が塗設された薄膜層が形成されてなる光学フィルムであって、特定の粒子充填率を有することにより反射率や耐擦傷性、防汚性、帯電防止性に優れる光学フィルムが開示されており、帯電防止層に含有させる導電材として、各種導電性微粒子が開示されている。
上記中空状カーボン繊維は、平均直径が1〜200nmであり、かつ平均壁厚さが0.1〜50nmであることが好ましい。
上記中空状カーボン繊維の平均アスペクト比は、1以上であることが好ましい。
上記中空状カーボン繊維は、カーボンナノチューブ又はカーボンナノホーンであることが好ましい。
上記中空状カーボン繊維の含有量は、帯電防止層の全固形分100質量%に対して0.1〜50質量%であることが好ましい。
上記帯電防止層の層厚みは、10nm〜5μmであることが好ましい。
上記光学積層体は、更に、低屈折率層を有するものであることが好ましい。
上記光学積層体において、可視光透過率は、90%以上であることが好ましい。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置でもある。
以下に、本発明を詳細に説明する。
上記中空状カーボン繊維とは、チューブ状、板又は層状の形状を有するカーボン繊維である。そのような特定の形状を有することにより、単位面積あたりの電荷移動経路が多くなるため、帯電防止性を良好に付与し、かつディスプレイ表面に装着した場合において、ディスプレイ本来の色再現性を損なわない自然な色再現性を好適に実現することができると推察される。
上記平均直径が1nm未満であると、バインダー樹脂と混合しても充分な膜強度が得られないおそれがある。200nmを超えると、全光線透過率等の光学特性に悪影響を及ぼすおそれがある。上記平均直径は1〜200nmであることがより好ましく、50〜100nmであることが更に好ましい。
なお、上記平均直径は、透過型電子顕微鏡等の方法により測定して得られた値である。
上記平均壁厚さが0.1nm未満であると、バインダー樹脂と混合しても充分な膜強度が得られないおそれがある。50nmを超えると、全光線透過率等の光学特性に悪影響を及ぼすおそれがある。上記平均壁厚さは、0.5〜25nmであることがより好ましく、1〜10nmであることが更に好ましい。
なお、上記平均壁厚さは、透過型電子顕微鏡観察の画像解析により求めることができる。
上記光重合開始剤の添加量は、上記電離放射線硬化型樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましい。
上記分散剤の市販品としては、エケミー社製のDisperbyk−190等を挙げることができる。また、上記分散剤は、単独で使用してもよく、又は2種以上を併用するものであってもよい。
上記帯電防止層形成用組成物を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法等の塗布方法が挙げられる。
上記ハードコート層は、透過性基材又は帯電防止層の表面に、樹脂組成物を含有するハードコート層形成用組成物を塗布することで形成することが好ましい。上記樹脂組成物としては、上記帯電防止層で例示したバインダー樹脂と同様のものを使用することができる。
塗布溶媒は、帯電防止層で例示したケトン系溶媒以外の溶媒を含んでいてもよい。
本発明の好ましい態様によれば、ハードコート層の屈折率が1.5以上であり、低屈折率層の屈折率が1.5未満であり、好ましくは1.45以下で構成されてなるものが好ましい。
dA=mλ/(4nA) (V)
(上記式中、
nAは低屈折率層の屈折率を表し、
mは正の奇数を表し、好ましくは1を表し、
λは波長であり、好ましくは480〜580nmの範囲の値である)
を満たすものが好ましい。
120<nAdA<145 (VI)
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
上記高屈折率層は、一般に使用される防汚染剤、高屈折率剤、中屈折率剤、低屈折率剤、帯電防止剤又は樹脂等を添加した組成物を調製し、公知の方法により形成するとよい。
中空状カーボンナノチューブ含有帯電防止層形成インキの調製
下記組成の成分を混合し、さらに、ペイントシェイカー、0.3mmのジルコニアビーズメディアを用い、1時間分散処理を行い、ビーズをろ過除去して、帯電防止層形成用インキを調製した。
カーボンナノチューブ粉末VGCF(商品名、昭和電工社製、平均直径150nm、平均壁厚さ10nm、平均アスペクト比300:透過型電子顕微鏡観察結果より) 9.8質量部
Disperbyk−190(商品名、ビックケミー社製) 0.2質量部
メチルイソブチルケトン 35.0質量部
ポリメチルメタクリレート(バインダー樹脂、シグマアルドリッチ社製) 15質量部
下記の組成の成分を配合してハードコート層形成インキを調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 30.0質量部
イルガキュア907(商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製) 1.5質量部
メチルイソブチルケトン 73.5質量部
下記の組成の成分を配合して、低屈折率層(屈折率1.37)形成インキを調製した。
中空シリカゾル(平均粒径50nm、20%メチルイソブチルケトン溶液) 12.85質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.43質量部
イルガキュア907(商品名、チバスペシャルティーケミカルズ社製) 0.1質量部
TSF4460(商品名、GE東芝シリコーン社製:アルキルポリエーテル変性シリコーンオイル) 0.12質量部
メチルイソブチルケトン 85.5質量部
東洋紡績社製の易接着処理PETフィルム(A4300;光透過性基材)100μm処理面に対し、調製した帯電防止層形成インキを、マイヤーバーによりバーコートした後、70℃の送風オーブン中で30秒間乾燥、溶剤除去することにより、乾燥膜厚300nmの中空状カーボン繊維含有樹脂層(帯電防止層)を形成した。
続いてハードコート層形成インキを、バーコートし、乾燥により溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hバルブ)を用いて、照射線量100mJ/cm2で紫外線照射を行い、ハードコート層を硬化させて、塗膜5μmのハードコート層を形成した。
さらに、得られた積層体のハードコート層上に、上記の低屈折率層形成インキをバーコートし、乾燥させることにより溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン社製、光源Hパルプ)を用いて、照射線量200mJ/cm2で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、層厚約100nmの低屈折率層を作成することにより、基材フィルム/(カーボンナノチューブ含有)帯電防止層/ハードコート層/低屈折率層からなる実施例1の帯電防止性光学積層体を得た。
上記帯電防止層形成インキ中のカーボンナノチューブ粉末VGCFを、カーボンナノホーン粉末(平均直径5nm、平均壁厚み1nm、平均アスペクト比100、シグマアルドリッチ社製)に置き換えた他は、実施例1と同様にして、基材フィルム/(カーボンナノホーン含有)帯電防止層/ハードコート層/低屈折率層の層構成を有する実施例2の帯電防止性光学積層体を得た。
上記帯電防止層形成インキ中のカーボンナノチューブ粉末VGCFを、酸化スズ粉末(ナノテックSnO2、関東化学社製)に置き換えた他は、実施例1と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/(酸化スズ含有)帯電防止層/ハードコート層/低屈折率層の層構成を有する比較例1の帯電防止性光学積層体を得た。
上記帯電防止層形成インキ中のカーボンナノチューブ粉末VGCFを、カーボン繊維(2重壁カーボンナノチューブ;小径カーボンナノチューブを内包するカーボンナノチューブ、平均長さ10μm、シグマアルドリッチ社製)に置き換えた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を形成し、基材フィルム/(カーボン繊維含有)帯電防止層/ハードコート層/低屈折率層の層構成を有する比較例2の帯電防止性光学積層体を得た。
2 ハードコート層
3 帯電防止層
4 光透過性基材
Claims (12)
- 光透過性基材及び帯電防止層を有する光学積層体であって、
前記帯電防止層は、中空状カーボン繊維及びバインダー樹脂を含有する樹脂薄膜層である
ことを特徴とする光学積層体。 - 中空状カーボン繊維は、平均直径が1〜200nmであり、かつ平均壁厚さが0.1〜50nmである請求項1記載の光学積層体。
- 中空状カーボン繊維の平均アスペクト比は、1以上である請求項1及び2記載の光学積層体。
- 中空状カーボン繊維は、カーボンナノチューブ又はカーボンナノホーンである請求項1、2又は3記載の光学積層体。
- 中空状カーボン繊維の含有量は、帯電防止層の全固形分100質量%に対して0.1〜50質量%である請求項1、2、3又は4記載の光学積層体。
- 帯電防止層の層厚みは、10nm〜5μmである請求項1、2、3、4又は5記載の光学積層体。
- 更に、ハードコート層を有する請求項1、2、3、4、5又は6記載の光学積層体。
- 更に、低屈折率層を有する請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の光学積層体。
- 可視光透過率は、90%以上である請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の光学積層体。
- 最表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の記載の光学積層体を備えることを特徴とする自発光型画像表示装置。
- 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光板は、偏光素子表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。 - 最表面に請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の光学積層体、又は、請求項11記載の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置。
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