JP2012066513A - 光学積層体、前面板及び画像表示装置に関する。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トリアセチルセルロース基材と、上記トリアセチルセルロース基材上に隣接して低屈折率層とを有する光学積層体であって、上記低屈折率層側表面の耐スチールウール性が、上記トリアセチルセルロース基材の耐スチールウール性と同じか又はより高い光学積層体。
【選択図】なし
Description
一方、上記低屈折率層は、上記基材やハードコート層よりも屈折率が低い層であり、主に光の反射を防止するための層である(特許文献1〜3)。上記低屈折率層は、一般に、中空シリカやフッ素系樹脂等の屈折率が低い材料を添加して形成される。
しかしながら、従来の低屈折率層をトリアセチルセルロース基材上に直接形成すると、該低屈折率層の膜強度が低くなり、耐擦傷性が低下するという問題があった。
上記低屈折率層は、中空状シリカ、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂及び溶剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成されることが好ましい。
上記溶剤は、メチルイソブチルケトン及び/又はt−ブタノールであることが好ましい。
上記アクリル系樹脂は、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートの二量体からなる群より選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。
本発明はまた、画像表示装置の前面に取り付ける前面板であって、基板の一方の表面に粘着剤層を介して反射防止フィルムを備え、上記基板の他方の表面に粘着剤層を介して上述の光学積層体を備えたことを特徴とする前面板に関する。
本発明はまた、上記反射防止フィルムが最表面となるように上述の前面板を備えたことを特徴とする画像表示装置に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
第一の本発明の光学積層体は、トリアセチルセルロース(TAC)基材を有する。
トリアセチルセルロース基材は、光学的に異方性がなく、また、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度とに優れる基材である。
第一の本発明の光学積層体は、上記トリアセチルセルロース基材上に隣接して低屈折率層を有する。
上記低屈折率層は、第一の本発明の光学積層体を構成するトリアセチルセルロース基材の屈折率よりも低い屈折率を有する層であり、通常、屈折率が1.5未満であり、より好ましくは1.45以下、更に好ましくは1.35以下の層である。
また、本発明においては、シリカ微粒子の形態、構造、凝集状態、上記低屈折率層用組成物を用いてなる塗膜の内部での分散状態により、内部及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能なシリカ微粒子も含まれる。
なかでも、上記フッ素系樹脂の市販品としては、低屈折率層の屈折率を小さくし、かつ、耐擦傷性を高めることができる点で、例えば、TU2224(JSR社製)、AR110(ダイキン社製)、LINC3A(共栄社化学社製)が好ましい。
また、上記アクリル系樹脂として、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、エポキシアクリレート、エーテルアクリレート等の変性した(メタ)アクリルアクリレート等の多官能を有するものを挙げることができる。
上記フッ素系樹脂の割合が、上記範囲未満であると、屈折率を充分に低くすることができないおそれがあり、上記範囲を超えると、耐擦傷性が低下するおそれがある。
上記含有比は、20/80〜85/15であることがより好ましい。
具体的に、上記溶剤としては、例えば、メチルイソブチルケトン等の比較的高分子量で且つトリアセチルセルロース基材に浸透しにくい溶剤、及び、t−ブタノール、IPA等のアルコール系溶剤が好ましい。
なかでも、上記溶剤としては、メチルイソブチルケトン及び/又はt−ブタノールであることがより好ましい。
上記混合分散する方法としては、特に限定されず、公知の方法が挙げられ、ペイントシェーカー、ビーズミル、ニーダー等の公知の装置を使用して行うとよい。
上記塗布の方法としては、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等の公知の各種方法を挙げることができる。
dA=mλ/(4nA) (I)
(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 (II)
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
ここで、従来の、低屈折率剤及びバインダー樹脂を含有する低屈折率層用組成物を用いて、トリアセチルセルロース基材上に直接低屈折率層を形成すると、膜強度や耐擦傷性が低いものしか得られなかった。これは、トリアセチルセルロース基材が、溶剤、バインダー樹脂を浸透させやすい材料であるため、トリアセチルセルロース基材中に、低屈折率層用組成物中のバインダー樹脂が浸透してしまったからであると考えられる。
本発明においては、上述した特定の成分からなる低屈折率層用組成物を用いるため、該低屈折率層用組成物中のバインダー樹脂の浸透を抑制することができ、トリアセチルセルロース基材上に、他の層を介さず、直接、優れた膜強度及び耐擦傷性を有する低屈折率層を好適に形成することができるのである。その結果、光学積層体の製造工程を簡素化し、製造コストを低減することができる。
上記浸透層の有無は、光学積層体の断面をSEM等の顕微鏡観察により観察することができる。
上記低屈折率層表面の耐スチールウール性が、上記トリアセチルセルロース基材の耐スチールウール性より低いと、所望の耐擦傷性を有する光学積層体を得ることができない。
なお、上記耐スチールウール性は、低屈折率層とトリアセチルセルロース基材の表面を、#0000番のスチールウールを用いて、摩擦荷重50g/cm2で所定の回数、往復摩擦した後に、表面に観察される傷の数により評価する。例えば、同一回数の往復摩擦において、傷の数がより多いと、上記耐スチールウール性が低いと定義する。
上記全光線透過率は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7361に準拠した方法により測定することができる。
上記ヘイズは、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7136に準拠した方法により測定することができる。
第二の本発明の光学積層体は、上述した特定の範囲の反射率Y値を有するため、優れた反射防止性能を有する。また、そのような光学積層体を、トリアセチルセルロース基材上に低屈折率層を一層有するだけで得られるため、製造工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
上記反射率Y値が0.6%未満であると、耐擦傷性が低下したり、乾燥ムラなどの外観不良が発生しやすくなる。1.0%を超えると、透過率が低下したり、映り込み防止が不十分であったりする。
上記反射率Y値は、分光器「MPC−3100PC」島津分光製を使用して、5度反射測定法にて測定することにより得ることができる。
上記低屈折率層は、上述した第一の本発明の光学積層体の低屈折率層の材料及び形成の方法と同様の材料及び方法により形成することができる。
第二の本発明の光学積層体は、上述した第一の本発明の光学積層体と同様の方法で、形成することができる。
そのような前面板も本発明の一つである。
上記基板の厚みは、0.1〜5mmであることが好ましく、0.5〜3mmであることがより好ましい。
上記粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン粘着剤、シリコーン系粘着剤、又は、水系粘着剤等を公知のものを挙げることができる。
粘着剤層の厚みは、25〜30μmであることが好ましい。
上記光透過性基材、ハードコート層及び低屈折率層は、公知の材料及び形成方法を用いて得ることができる。
なお、上記反射防止フィルム及び本発明の光学積層体を上記基板に貼り合わせる際、それぞれの基材側を粘着剤層を介して基板に貼り合わせる。
図1に示す前面板は、画像表示装置側から順に、上述した本発明の光学積層体1、粘着剤層2、基板3、粘着剤層2、及び、反射防止フィルム4で構成される。
上記前面板を、上記反射防止フィルムを視認側となるように画像表示装置に設置することにより、光透過率が高く、二重像が発生せず、優れた反射防止性能を有する画像表示装置とすることができる。
上記前面板の設置方法は公知の方法を用いるとよい。
このような上記前面板を備えた画像表示装置もまた本発明の一つである。
このため、本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)等のディスプレイ、特に高精細化ディスプレイに好適に使用することができる。
なお、文中、「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り、質量基準である。
トリアセチルセルロース(TAC)基材(厚み80μm、富士フィルム社製TD80UL)を準備し、該TAC基材の片面に、下記に示した組成で調製した低屈折率層用組成物1を、塗工厚み0.1μm(乾燥後)となるように塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜を温度50℃の熱オーブン中で60秒間乾燥し、塗膜中の溶剤を蒸発させ、塗膜に紫外線を照射線量が100mjになるよう照射して塗膜を硬化させることにより、低屈折率層を形成し、実施例1の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物1>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物2を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例2の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物2>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.1質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.2質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物3を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例3の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物3>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 0.8質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.5質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物4を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例4の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物4>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.5質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.05質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.35質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物5を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例5の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物5>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
t−ブタノール 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物6を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例6の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物6>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート二量体 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物7を用いた点以外は、実施例1と同様にして、実施例7の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物7>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.7質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 0.95質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.25質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物8を用いた点以外は、実施例1と同様にして、比較例1の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物8>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
メチルエチルケトン(MEK) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物9を用いた点以外は、実施例1と同様にして、比較例2の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物9>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
ポリグリシジルメタクリレート(PGMA) 97.0質量部
実施例1において、低屈折率層用組成物1の代わりに、下記組成の低屈折率層用組成物10を用いた点以外は、実施例1と同様にして、比較例3の光学積層体を得た。
<低屈折率層用組成物10>
中空状シリカ(平均一次粒径60nm、スルーリア4320(商品名)、触媒化成社製)
1.6質量部
フッ素系樹脂(TU2224(商品名)、JSR社製) 1.0質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 0.3質量部
イルガキュア127:チバジャパン社製 0.1質量部
酢酸nプロピル 97.0質量部
<耐スチールウール(SW)性>
光学積層体の低屈折率層表面を、#0000番のスチールウールを用いて、摩擦荷重50g/cm2で往復摩擦し、表面に傷が入り始めた往復回数と、目視観察によるその傷の様子とについて、トリアセチルセルロース基材表面にて同様に往復摩擦した場合と比較し、下記の基準にて評価した。
○:トリアセチルセルロール基材と同等又は傷が少なかった。
×:トリアセチルセルロース基材よりも傷が入りやすかった。
人差し指の爪を低屈折率層表面に対して垂直に立て、荷重500〜600g、速度1往復/1秒で横方向に10往復した後の表面の様子について目視観察を行い、下記の基準にて評価した。
○:傷なし。
×:傷あり。
各光学積層体の反射率Y値について、分光器「MPC−3100PC」島津分光社製を使用して、5度反射測定法にて測定した。
各光学積層体のヘイズについて、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7136(ヘイズ)に準拠した方法により測定した。
2 粘着剤層
3 基板
4 反射防止フィルム
Claims (7)
- トリアセチルセルロース基材と、前記トリアセチルセルロース基材上に隣接して低屈折率層とを有する光学積層体であって、
前記低屈折率層側表面の耐スチールウール性が、前記トリアセチルセルロース基材の耐スチールウール性と同じか又はより高い
ことを特徴とする光学積層体。 - 低屈折率層は、中空状シリカ、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂及び溶剤を含有する低屈折率層用組成物を用いて形成される請求項1記載の光学積層体。
- 溶剤は、メチルイソブチルケトン及び/又はt−ブタノールである請求項2記載の光学積層体。
- アクリル系樹脂は、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートの二量体からなる群より選択される少なくとも1種を含有する請求項2又は3記載の光学積層体。
- トリアセチルセルロース基材と、前記トリアセチルセルロース基材上に隣接して低屈折率層とを有する光学積層体であって、
反射率Y値が0.6〜1.0%である
ことを特徴とする光学積層体。 - 画像表示装置の前面に取り付ける前面板であって、基板の一方の表面に粘着剤層を介して反射防止フィルムを備え、前記基板の他方の表面に粘着剤層を介して請求項1、2、3、4又は5記載の光学積層体を備えたことを特徴とする前面板。
- 反射防止フィルムが最表面となるように請求項6記載の前面板を備えたことを特徴とする画像表示装置。
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