JP5170636B2 - 防眩性光学積層体 - Google Patents
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Description
本願は、日本国特許出願2005−44231号及び同特許出願2005−95919号を基礎とするパリ条約の優先権を伴うものである。従って、本願はこれら特許出願の出願内容の全てを包含するものである。
従って、本発明は防眩性機能と優れたギラツキ防止性を持ち、視認性の高い画像表示を同時に実現することができる光学積層体の提供を目的とする。
よって、本発明による光学積層体は、
光透過性基材と、該光透過性基材上に防眩層を備えてなるものであって、
前記防眩層の最表面が凹凸形状を有してなり、
前記防眩層が樹脂と微粒子とを含んでなる組成物により形成されてなり、前記樹脂と前記微粒子との屈折率との差nが0.05以上0.2以下であり、
前記防眩層の凹凸の平均間隔をSmとし、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとした場合に、
Smが100μm以上600μm以下であり、
θaが0.1度以上1.2度以下であり、
Rzが0.2μm超過1μm以下であるものである。
本明細書(実施例等)において使用する用語は下記の通り定義される。
1)10点平均粗さ(Rz)
平均粗さの測定方法は、表面形状を二次元または三次元のプロファイルとして測定する。実際には、走査型プローブ顕微鏡または原子間力顕微鏡を用いて測定する。曲線そのものを客観的に比較するのは一般には困難なため、そのプロファイル曲線データから色々な粗さ指数を計算する。従って、本発明にあっては、上記測定結果を用いて、10点平均粗さ(Rz)を算出する。よって、10点平均粗さ(Rz)とは、平均値からもとめた偏差の値のうち、最大のものから上位5つの偏差の値の平均と、最小のものから下位5つの偏差の値の絶対値の平均の値の和として表される。
本発明による光学積層体を構成する防眩層は凹凸形状を有する。Sm(μm)とは、この防眩層の凹凸の平均間隔を表し、θa(度)は凹凸部の平均傾斜角を表す。これらは、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)の取り扱い説明書(1995,07,20改訂)に記載されたものとして定義することができる。θa(度)は角度単位であり、傾斜を縦横比率で表したものがΔaである場合、θa(度)=tan −1 Δa=tan −1 (各凹凸の極小部と極大部の差(各凸部の高さに相当)の総和/基準長さ)で求められる。ここで、「基準長さ」とは、下記の測定条件1と同じである。
本発明による光学積層体の表面粗さを表すパラメーター(Sm、θa、Rz)を測定する場合、例えば、上記表面粗さ測定器を用いて、下記の測定条件により測定を行うことができ、この測定は本発明にあっては好ましいものである。
測定条件
1)表面粗さ検出部の触針:
型番/SE2555N(2μ標準)(株)小坂研究所製
(先端曲率半径2μm/頂角:90度/材質:ダイヤモンド)
2)表面粗さ測定器の測定条件:
基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):2.5mm
評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):12.5mm
触針の送り速さ:0.5mm/s
ψ≡Rz/Sm
凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smとの比率ψは、ψ≡Rz/Smで定義し、凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smの比を取ることで、凹凸の傾斜の傾きを示す指標として用いることができる。凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smとの比率ψは、ψ≡Rz/Smで定義し、凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smの比を取ることで、凹凸の傾斜の傾き角を示す指標として用いることができる。
反射Y値は、島津製作所製 MPC3100分光光度計にて、5°正反射率を380〜780nmまでの波長範囲で測定し、その後、人間が目で感じる明度として換算するソフト(MPC3100内蔵)で算出される、視感反射率を示す値である。なお、5°正反射率を測定する場合には、光学積層体であるフィルムの裏面反射を防止するため、測定膜面とは逆側に、黒テープ(寺岡製)を貼って測定する。
ヘイズ値は、JIS K−7136に従って測定することができる。測定に使用する機器としては、反射・透過率計HR−100(村上色彩技術研究所)が挙げられる。防眩性積層体の全光線透過率は、JIS K−7361に従って、ヘイズ値と同じ測定器で測定できる。なお、ヘイズ、全光線透過率は、塗工面を光源に向けて測定する。60度グロスは、JIS Z8741により、精密光沢計((株)村上色彩研究所製 GM−26D)を用いて測定可能である。測定は、サンプルの裏面反射の影響を除去するため、サンプルの裏面と測定器の黒蓋を両面テープ(寺岡製作所製)で貼り付けた状態で行う。透過鮮明度は、写像性測定器(スガ試験機(株)、品番;「ICM−1DP」)を用いて、JIS K7105に準拠し、4種類の光学櫛(0.125mm、0.5mm、1mm、および2mm)で測定した数値の合計をもって表す。
本発明で使用している「表面ヘイズ」は、以下のように求められる。防眩層の凹凸上にペンタエリスリトールトリアクリレートなどの樹脂(モノマー又はオリゴマー等の樹脂成分を包含する)をトルエンなどで希釈し、固形分60%としたものをワイヤーバーで乾燥膜厚が8μmとなるように塗布する。これによって、防眩層の表面凹凸がつぶれ、平坦な層となる。ただし、この防眩層を形成する組成物中にレベリング剤などが入っていることで、リコート剤がはじきやすく濡れにくいような場合は、あらかじめ防眩フィルムをケン化処理(2mol/l のNaOH(又はKOH)溶液 55度 3分浸したのち、水洗し、キムワイプで水滴を完全に除去した後、50度オーブンで1分乾燥)により、親水処理を施すとよい。この表面を平坦にしたフィルムは、表面凹凸によるヘイズをもたない、内部ヘイズだけを持つ状態となっている。このヘイズを、内部ヘイズとして求めることができる。そして、内部ヘイズを、元のフィルムのヘイズ(全体ヘイズ)から差し引いた値が、表面凹凸だけに起因するヘイズ(表面ヘイズ)として求められる。
防眩層の層厚は、基材の表示面側界面から空気と接する防眩性凹凸最表面までをいう。基材界面から最表面までには、防眩層が一層である場合と、表面調整層、その他光学機能層などが積層され、多層になっている場合がある。
層厚の測定方法
共焦点レーザー顕微鏡(LeicaTCS-NT:ライカ社製:倍率「100〜300倍」)にて、光学積層体の断面を透過観察し、界面の有無を判断し下記の評価基準で判断した。具体的には、ハレーションのない鮮明な画像を得るため、共焦点レーザー顕微鏡に、湿式の対物レンズを使用し、かつ、光学積層体の上に屈折率1.518のオイルを約2ml乗せて観察し判断した。オイルの使用は、対物レンズと光学積層体との間の空気層を消失させるために用いた。
測定手順
1:レーザー顕微鏡観察により平均層厚を測定した。
2:測定条件は、上記の通りであった。
3:1画面につき 凹凸の最大凸部、最小凹部の基材からの膜厚を1点ずつ計2点測定し、それを5画面分、計10点測定し、平均値を算出した。
本発明による光学積層体は、防眩性特性と優れた黒色再現性、コントラストとを兼ね備えたものである。本発明では、この光学積層体をハーフグレア光学積層体(HG)と称する。HGは、従来の優れた防眩性を有するアンチグレア光学積層体(AG)と優れた黒色再現性、コントラストを有するクリアーハードコート(グレア)層に低反射率層を備えた光学積層体(AR)の両特性を兼ね備えたものということができる。具体的には、ハーフグレア光学積層体(HG)の形成方法の一つとして考えられる表面調整層をアンチグレア光学積層体(AG)上に形成させることにより、防眩層の凹凸形状は滑らかになり、更に、アンチグレア(AG)と同等の表面粗さパラメーターを持たせることで、充分な防眩性を付与しつつ、極めて艶黒感の高い防眩性積層体を作製することが可能となる。そこで、本発明による光学積層体(HG)の内容について、従来のARとAGとの対比において説明する。
本発明による光学積層体(HG)について図3を用いて説明する。図3は本発明による光学積層体の断面図を示す。光透過性基材2の上面に防眩層4が形成されてなり、この防眩層4は樹脂と微粒子とを含んでなるものである。本発明の好ましい態様によれば、防眩層4の上部には表面調整層6が形成されてなるものが好ましい。本発明のより好ましい態様によれば、表面調整層6の表面に、防眩層4または表面調整層6の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層8が形成されてなる光学積層体が好ましい。
本発明にあっては、光透過性基材の上に、防眩層を形成する。本発明にあっては、光学積層体の表面に、樹脂に微粒子を添加した防眩性用組成物を用いて凹凸形状を有した防眩層を形成する。防眩層の層厚Hμmは、0.5μm以上27μm以下(16μm以下が好ましい)であり、好ましくは下限が2μm以上であり上限が23μm以下(12μm以下が好ましい)である。
本発明においては、樹脂と微粒子との屈折率との差nが0.05以上0.20以下であり、好ましくは下限が0.07以上であり、より好ましくは0.09以上であり、好ましくは上限が0.18以下であり、より好ましくは0.12以下であることが好ましい。樹脂と微粒子との屈折率との差nが上記範囲内にあることにより、光学積層体の内部ヘイズを付与することができ、LCD等の画像ムラ、及び、バックライト等背面からの透過光が光学積層体を通過するときに生じるメンギラ(目には、キラキラするちらつきとして見える)を有効に防止することができる。光学積層体として、このような特性を実現することを目的とする場合、樹脂と微粒子との屈折率との差nが上記範囲内にすることが好ましいこととなる。
本発明にあっては、内部ヘイズ値は、0.1以上55以下であり、好ましくは下限が5.0以上であり、上限が40以下である。
微粒子は球状、例えば真球状、楕円状等のものであってよく、好ましくは真球状のものが挙げられる。また、微粒子は凝集型微粒子であってよい。本発明にあっては、微粒子の平均粒子径R(μm)が1.0μm以上20μm以下であり、好ましくは上限が15.0μm以下であり、より好ましくは13.5μm以下であり、好ましくは下限が、3.0μm以上であり、より好ましくは3.5μm以上(さらに好ましくは4.0μm以上)であるものが好ましい。微粒子の平均粒子径Rが上記の範囲内にあることにより、適切な凹凸形状を形成することができ、また、防眩層の層厚が好ましい範囲となるので好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、防眩層の層厚Hμmから前記微粒子の平均粒子径Rμmを引いた値「H−R」が、0.3μm以上20μm以下(8.0μm以下が好ましく)であり、好ましくは下限が0.5μm以上であり、より好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは上限が18μm以下(6.0μm以下が好ましく)であり、より好ましくは6.0μm以下(4.5μm以下が好ましく)であることが好ましい。ここで、複数の微粒子を用いた場合、最大平均粒径を有するものを「R」とする。
本発明の好ましい態様によれば、微粒子の中でも凝集型微粒子を用いることが好ましい。凝集型微粒子は、同一の微粒子であっても、または平均粒径が異なる複数の微粒子で構成されてよい。本発明の好ましい態様によれば、凝集型微粒子は、第一微粒子とその平均粒径が異なる第二微粒子を含んでなるものが好ましくは挙げられる。また、本発明のより好ましい態様によれば、第二微粒子の単体自体またはその凝集部自体のみでは、防眩層において防眩性を発揮しないものが好ましい。
0.25R(好ましくは0.50)≦r≦1.0R(好ましくは0.70)
を満たすものが好ましい。
0.08≦(M1+M2)/M≦0.36
0≦M2≦4.0M1
を満たすものが好ましい。
Δn=|n1−n3|<0.15および/またはΔn=|n2−n3|<0.18
を満たすものが好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、防眩層に、導電剤(帯電防止剤)含んでなることが好ましい。導電剤の添加により、光学積層体の表面における塵埃付着を有効に防止することができる。導電剤(帯電防止剤)の具体例としては、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物、スズおよびチタンのアルコキシドのような有機金属化合物およびそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、または金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマーまたはオリゴマー、或いは官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用できる。
本発明による防眩層は(硬化型)樹脂により形成することができる。本発明において、「樹脂」は、モノマー、オリゴマー等の樹脂成分を包含する概念である。硬化型樹脂としては、透明性のものが好ましく、その具体例としては、紫外線または電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。また、本発明の好ましい態様によれば、電離放射線硬化型樹脂と熱硬化型樹脂とを少なくとも含んでなる樹脂を用いることができる。
本発明の好ましい態様によれば、光透過性基材の材料がトリアセチルセルロース「TAC」等のセルロース系樹脂の場合、熱可塑性樹脂の好ましい具体例として、セルロース系樹脂、例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。セルロース系樹脂を用いことにより、光透過性基材と帯電防止層(必要に応じて)との密着性と透明性とを向上させることができる。さらに、上記したアセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体の他に、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタアクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
本発明の好ましい態様によれば、防眩層用組成物に、フッ素系またはシリコーン系等のレベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤を添加した防眩層用組成物は、塗布または乾燥時に塗膜表面に対して酸素による硬化阻害を有効に防止し、かつ、耐擦傷性の効果とを付与することを可能とする。レベリング剤は、耐熱性が要求されるフィルム状光透過性基材(例えばトリアセチルセルロース)に好ましくは利用される。
防眩層の形成法
防眩層は、微粒子または凝集型微粒子(好ましくは第一微粒子と第二微粒子)と樹脂とを、適切な溶剤、例えば、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;またはこれらの混合物に混合して得た防眩層用組成物を光透過性基材に塗布することにより形成されてよい。
本発明にあっては、防眩層の凹凸表面を調整するために、表面調整層を形成してもよい
。この場合、表面調整層は防眩層と一体となって防眩性機能を発揮するものである。従って、表面調整層を形成する場合、表面の凹凸形状の値であるSm、θa、Rz等の光学特性値は本願発明の範囲内にある。付言すれば、防眩層の上に表面調整層が付与される場合、表面調整層の表面凹凸形状が、本発明における防眩層の表面凹凸形状の光学特性値と当然に一致する。以上のことは、表面調整層の下記内容及び実施例からも理解される。
本発明にあっては、防眩層の上に表面調整層を形成する場合、防眩層+表面調整層の層厚H’μmは、4μm以上27μm以下であり、好ましくは下限が7μm以上であり上限が23μm以下である。また、本発明の好ましい態様によれば、防眩層+表面調整層の層厚H’の層厚H’μmから前記微粒子の平均粒子径Rμmを引いた値「H’−R」が、0.3μm以上20μm以下であり、好ましくは下限が0.5μm以上であり、より好ましくは1.0μm以上であり、好ましくは上限が18μm以下であり、より好ましくは6μm以下であることが好ましい。
表面調整剤としては、帯電防止剤、屈折率調整剤、防汚染剤、撥水剤、撥油剤、指紋付着防止剤、高硬化剤および硬度調整剤(緩衝性付与剤)からなる群から選択される一種または二種以上の混合物が挙げられる。
表面調整層中に、帯電防止剤を含んでなることにより、光学積層体の表面における塵埃付着を有効に防止することができる。帯電防止剤の具体例としては、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物、スズおよびチタンのアルコキシドのような有機金属化合物およびそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、または金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマーまたはオリゴマー、或いは官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用できる。
表面調整層に、屈折率調整剤を添加し、光学積層体の光学特性を調整することが可能となる。屈折率調整剤には、低屈折率剤、中屈折率剤、高屈折率剤等が挙げられる。
低屈折率剤は、その屈折率が防眩層より低いものである。本発明の好ましい態様によれば、防眩層の屈折率が1.5以上であり、低屈折率剤の屈折率が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。
高屈折率剤、中屈折率剤は、反射防止性をさらに向上させるために表面調整層に添加されてよい。高屈折率剤、中屈折率剤の屈折率は1.46〜2.00の範囲内で設定されてよく、中屈折率剤は、その屈折率が1.46〜1.80の範囲内のものを意味し、高屈折率剤は、その屈折率が1.65〜2.00の範囲内のものを意味する。
表面調整層は、レベリング剤を添加することができる。レベリング剤の好ましいものとしては、フッ素系またはシリコーン系等が挙げられる。レベリング剤を添加した表面調整層は、塗工面を良好にし、塗布または乾燥時に塗膜表面に対して酸素による硬化阻害を有効に防止し、かつ、耐擦傷性の効果とを付与することを可能とする。
防汚染剤
表面調整層は防汚染剤を添加することができる。防汚染剤は、光学積層体の最表面の汚れ防止を主目的とし、さらに光学積層体の耐擦傷性を付与することが可能となる。防汚染剤の具体例としては、撥水性、撥油性、指紋拭き取り性を発現するような添加剤が有効である。より具体例としては、フッ素系化合物、ケイ素系化合物、またはこれらの混合化合物が挙げられる。より具体的には、2−パーフロロオクチルエチルトリアミノシラン等のフロロアルキル基を有するシランカップリング剤等が挙げられ、特に、アミノ基を有するものが好ましくは使用することができる。
表面調整層は、表面調整剤と、樹脂(モノマー、オリゴマー等の樹脂成分を包含する)とにより少なくとも調整されてよい。表面調整剤を含まない場合には、この樹脂が高効果剤として、または防眩層の凹凸を滑面とする役割を担う。樹脂としては、透明性のものが好ましく、その具体例としては、紫外線または電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
また、電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用する場合には、光重合開始剤または光重合促進剤を添加することができる。光重合開始剤としては、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いる。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いる。光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化性組成物100重量部に対し、0.1〜10重量部である。
溶剤乾燥型樹脂の添加により、塗布面の塗膜欠陥を有効に防止することができる。本発明の好ましい態様によれば、光透過性基材の材料がTAC等のセルロース系樹脂の場合、熱可塑性樹脂の好ましい具体例として、セルロース系樹脂、例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。
表面調整層を形成する際に、光重合開始剤を用いることができ、その具体例としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンが挙げられる。この化合物は市場入手可能であり、例えば商品名イルガキュア184(チバスペシャリティーケミカルズ社製)が挙げられる。
表面調整層を形成するには、上記成分を溶剤ともに混合した表面調整層用組成物を利用する。溶剤の具体例としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;またはこれらの混合物が挙げられ、好ましくは、ケトン類、エステル類が挙げられる。
表面調整層は、表面調整層用組成物を防眩層に付与することにより形成されてよい。表面調整層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。表面調整層用組成物の塗布後に、乾燥と紫外線硬化を行う。紫外線源の具体例としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト蛍光灯、メタルハライドランプ灯の光源が挙げられる。紫外線の波長としては、190〜380nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、または直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
本発明による光学積層体は、光透過性基材と、防眩層と、必要に応じて表面調整層とにより構成されてなるが、さらに任意の層として帯電防止層、低屈折率層、防汚染層等を備えてなるものであってよい。任意の層は、それが形成された本発明による光学積層体の最表面の凹凸形状が、本発明における防眩層の表面凹凸形状の光学特性値と当然に一致することは先に述べた通りである。低屈折率層は、防眩層または表面調整層の屈折率よりも低い屈折率を有するものが好ましい。帯電防止層、低屈折率層、防汚染層は表面調整層において説明した、帯電防止剤、低屈折率剤、防汚染剤等に、樹脂等を添加した組成物を調整し、それぞれの層を形成してよい。従って、帯電防止剤、低屈折率剤、防汚染剤、樹脂等も同様であってよい。
光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度とに優れたものが好ましい。光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、またはポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテートが挙げられる。
本発明による製造方法によって製造される光学積層体は下記の用途を有する。
偏光板
本発明の別の態様によれば、偏光素子と、本発明による光学積層体とを備えてなる偏光板を提供することができる。具体的には、偏光素子の表面に、本発明による光学積層体を該光学積層体における防眩層が存在する面と反対の面に備えてなる、偏光板を提供することができる。
本発明のさらに別の態様によれば、画像表示装置を提供することができ、この画像表示装置は、透過性表示体と、前記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなり、この透過性表示体の表面に、本発明による光学積層体または本発明による偏光板が形成されてなるものである。本発明による画像表示装置は、基本的には光源装置(バックライト)と表示素子と本発明による光学積層体とにより構成されてよい。画像表示装置は、透過型表示装置に利用され、特に、テレビジョン、コンピュータ、ワードプロセッサ等のディスプレイ表示に使用される。とりわけ、CRT、液晶パネル等の高精細画像用ディスプレイの表面に用いられる。
防眩層用組成物の調製
防眩層用組成物の調製において、配合される単分散微粒子の粒度分布は、全て平均粒子径±0.3〜±1μmのものを使用している。但し、粒子径が3.5μm以下のものの場合は、この粒度分布の限りではない。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を20.28質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.62質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を3.03質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.86質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.31質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを6.39質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.013質量部、トルエンを47.60質量部、及び、シクロヘキサノンを11.90質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物1を調製した。
透光性微粒子として粒子径が9.5μmの単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、屈折率1.53)に変えた以外は、防眩層用組成物1と同じくして防眩層用組成物2とした。
透光性微粒子として粒子径が13.5μmの単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、屈折率1.53)に変えた以外は、防眩層用組成物1と同じくして防眩層用組成物3とした。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を21.08質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを10.33質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を3.24質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.02質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.34質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを3.47質量部((株)日本触媒製、粒径13.5μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.014質量部、トルエンを47.60質量部、及び、シクロヘキサノンを11.90質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物4を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を21.88質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを12.03質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を3.46質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.19質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.37質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを6.39質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.015質量部、トルエンを47.60質量部、及び、シクロヘキサノンを11.90質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物5を調製した。
防眩層用組成物1に対し、透光性微粒子として粒子径が5.0μmの粒度径を持つアクリルビーズ(((株)日本触媒製、屈折率1.535)に変えた以外は、防眩層用組成物1と同じくして防眩層用組成物6とした。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を20.28質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.62質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を3.03質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.86質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.31質量部(チバガイギー(株)製)、第1透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを4.80質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.535)第2透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを1.59質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.53)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.013質量部、トルエンを47.60質量部、及び、シクロヘキサノンを11.90質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物7を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレートを21.61質量部(「PETA」;日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを9.28質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを2.61質量部(三菱レイヨン製、分子量75,000)、スチレン・アクリルポリマーを0.65質量部(ザ・インクテック社製、分子量65,000)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.02質量部(チバガイギー社製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.34質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのアクリルビーズを5.47質量部(日本触媒社製、粒径1.9μm、屈折率1.535)、透光性第二微粒子は、未添加とした。シリコン系レベリング剤10−28を0.014質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを46.40質量部、及び、シクロヘキサノンを11.60質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物8を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を20.82質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを7.72質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を3.06質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.86質量部(チバガイギー社製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.31質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのアクリルビーズを8.21質量部(日本触媒社製、粒径4.6μm、屈折率1.535)、透光性第二微粒子は、未添加とした。シリコン系レベリング剤10−28を0.013質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを46.40質量部、及び、シクロヘキサノンを11.60質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物9を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を21.28質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.63質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを3.18質量部(三菱レイヨン製、分子量75,000)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.96質量部(チバガイギー社製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.33質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのアクリルビーズを4.96質量部(日本触媒社製、粒径4.6μm、屈折率1.53)、透光性第二微粒子としてのアクリルビーズを1.65質量部(社日本触媒製、粒径3.5μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28を0.013質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを46.40質量部、及び、シクロヘキサノンを11.60質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物10を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を21.28質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.63質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを3.02質量部(三菱レイヨン製、分子量75,000)、スチレン・アクリルポリマーを0.16質量部(ザ・インクテック社製、分子量65,000)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.96質量部(チバガイギー社製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.33質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのアクリルビーズを5.62質量部(社日本触媒製、粒径3.5μm、屈折率1.535)、透光性第二微粒子としてのアクリルビーズを0.99質量部(社日本触媒製、粒径3.5μm、屈折率1.52)、シリコン系レベリング剤10−28を0.013質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを46.40質量部、及び、シクロヘキサノンを11.60質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物11を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を20.96質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.02質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを3.10質量部(三菱レイヨン製、分子量75,000)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.89質量部(チバガイギー社製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.32質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのスチレンビーズを4.81質量部(綜研化学社製、粒径5.0μm、屈折率1.53)、透光性第二微粒子としてのメラミンビーズを2.89質量部(日本触媒社製、粒径1.8μm、屈折率1.68)、シリコン系レベリング剤10−28を0.013質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを46.40質量部、及び、シクロヘキサノンを11.60質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物12を調製した。
ジルコニア含有塗料組成物(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」、屈折率:1.69の樹脂マトリックス)を用い、樹脂マトリックスの屈折率が、1.63となるように、下記の組成の防眩層用組成物13を作製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を17.76質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂に含有させて樹脂マトリックスを発現させるためのジルコニア19.62質量部(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア、平均粒子径40〜60nm、屈折率2.0)、ジルコニア分散剤1.40質量部(同じくJSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア分散安定剤)、アクリル系ポリマーを0.94質量部(三菱レイヨン製、分子量40,000)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.21質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.20質量部(チバガイギー社製)、透光性第一微粒子としてのスチレンビーズを1.81質量部(綜研化学社製、粒径3.5μm、屈折率1.60)、透光性第二微粒子としてのアクリルビーズを2.02質量部(綜研化学社製、粒径1.5μm、屈折率1.49)、シリコン系レベリング剤10−28を0.030質量部(ザ・インクテック社製)、トルエンを41.76質量部、及び、シクロヘキサノンを10.44質量部、MEKを2.80質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物13を調製した。
防眩層用組成物10において、導電材料(通電粒子)のブライトGNR4.6−EH(金‐ニッケルコート樹脂ビーズ:日本化学工業製)を防眩層の全体量の0.1%添加したものを用いて、防眩層用組成物14とした。
防眩層用組成物4において、不定形シリカマット剤分散インキ:EXG40−77(Z−15M)(平均粒子径2.5μmの不定形シリカの樹脂(PETE)分散液:大日精化製)を用いて、全固形量における樹脂の総量を100質量部とした時に、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、粒径13.5μm、屈折率1.535)が10質量部であり、不定形シリカが、7.5質量部となるように調製して、防眩層用組成物15とした。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を15.24質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.64質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.34質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.55質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.26質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを12.90質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.10質量部、トルエンを47.17質量部、及び、シクロヘキサノンを11.81質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物16を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を13.15質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを7.45質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.02質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.33質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.22質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを13.15質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.08質量部、トルエンを47.23質量部、及び、シクロヘキサノンを11.83質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物17を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を11.56質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを6.55質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を1.78質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.17質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.20質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを6.39質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.07質量部、トルエンを47.27質量部、及び、シクロヘキサノンを11.83質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物18を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を10.78質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを6.11質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を1.66質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.09質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.18質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを20.98質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.07質量部、トルエンを47.29質量部、及び、シクロヘキサノンを11.84質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物19を調製した。
不定形シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))を3.3g、紫外線硬化樹脂組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(S−2)」)を1.5g、シリコン系レベリング剤10−28を0.03g(ザ・インクテック社製)、トルエンを3.3g、及び、MIBKを1.1gを十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物20を調製した。
不定形シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」(不定形シリカの平均粒子径:1.5μm))を3.5g、紫外線硬化樹脂組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(S−2)」)を1.6g、シリコン系レベリング剤10−28を0.03g(ザ・インクテック社製)、トルエンを3.3g、及び、MIBKを1.2gを十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物21を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.63質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを10.11質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.67質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を2.06質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.296質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを4.71質量部((株)日本触媒製、粒径9.0μm、屈折率1.535)、単分散スチレンビーズを2.01質量部(綜研化学(株)製SX350H、粒径3.5μm、屈折率1.60)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.013質量部、トルエンを46.80質量部、及び、シクロヘキサノンを12.58質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物22を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.51質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを9.18質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.38質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を2.24質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.258質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを3.01質量部((株)日本触媒製、粒径9.0μm、屈折率1.535)、単分散スチレンビーズを4.91質量部(綜研化学(株)製SX350H、粒径3.5μm、屈折率1.60)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.012質量部、トルエンを48.66質量部、及び、シクロヘキサノンを10.74質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物23を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.08質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを7.49質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を1.95質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を2.36質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.213質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを2.77質量部((株)日本触媒製、粒径9.0μm、屈折率1.535)、単分散スチレンビーズを7.63質量部(綜研化学(株)製SX350H、粒径3.5μm、屈折率1.60)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.097質量部、トルエンを50.49質量部、及び、シクロヘキサノンを8.927質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物24を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を16.96質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを
1.05質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を1.94質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を1.59質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.264質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを13.69質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.096質量部、トルエンを45.94質量部、及び、シクロヘキサノンを13.47質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物25を調製した。
防眩層用組成物23において、不定形シリカマット剤分散インキ:EXG40−77(Z−15M)(平均粒子径2.5μmの不定形シリカの樹脂(PETE)分散液:大日精化製)を用いて、全固形量における樹脂の総量を100質量部とした時に、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.535)が15質量部であり、単分散スチレンビーズを16.5質量部(綜研化学(株)製SX350H、粒径3.5μm、屈折率1.60)、不定形シリカが、3.5質量部となるように調製して、防眩層用組成物26とした。
表面調整層用組成物1
紫外線硬化型樹脂であるDPHAを39.30質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量40,000)を3.13質量部、、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.12質量部(チバガイギー(株)製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.43質量部(チバガイギー(株)製)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.19質量部、トルエンを49.35質量部、及び、シクロヘキサノンを5.48質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調製層用組成物1を調製した。
帯電防止層の材料であるC-4456 S-7(ATO含有導電インキ、ATOの平均粒径300〜400nm、固形分濃度45% 日本ペルノックス(株)製)21.6g、および紫外線硬化型樹脂であるDPHAを28.69g(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.56g(チバガイギー(株)製)、MIBK(メチルイソブチルケトン)を33.7g及び、シクロヘキサノンを14.4gを十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調整層用組成物2を調製した。
ジルコニア含有塗料組成物(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」、屈折率:1.69の樹脂マトリックス、固形分50%)を用い、樹脂マトリックスの屈折率が、1.60となるように、下記の組成の表面調整層用組成物3を作製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.59質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂に含有させて樹脂マトリックスを発現させるためのジルコニア17.18質量部(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア、平均粒子径40〜60nm、屈折率2.0)、ジルコニア分散剤1.22質量部(同じくJSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア分散安定剤)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量40,000)を0.94質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.56質量部(チバガイギー(株)製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.26質量部(チバガイギー(株)製)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.039質量部、トルエンを14.34質量部、及び、シクロヘキサノンを15.76質量部、MEKを2.80質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調整層用組成物3を調製した。
低屈折率層用組成物1
フッ素系樹脂組成物34.14g(JSR(株)製、商品名;「TM086」)に対し、光重合開始剤(JSR(株)製、商品名;「JUA701」)0.85g、MIBK65gを添加、攪拌の後、孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用組成物1を調製した。
下記組成表の成分を攪拌した後、孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用組成物2を調製した。
表面処理シリカゾル(空隙を有する微粒子) 14.3重量部
(20%メチルイソブチルケトン溶液使用)
ペンタエリスリトールトリアクリレート
(PETA 日本化薬(株)製、屈折率1.51) 1.95重量部
イルガキュア907(チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.1重量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル TSF4460 0.15重量部
(商品名、GE東芝シリコーン社製)
メチルイソブチルケトン 83.5重量部
帯電防止層の材料はC-4456 S-7(ATO含有導電インキ、ATOの平均粒径300〜400nm、固形分濃度45% 日本ペルノックス(株)製)2.0g、およびメチルイソブチルケトン2.84g、シクロヘキサノン1.22gを添加、攪拌の後、孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過し、帯電防止層用組成物を調製した。
各光学積層体を下記の通りにして調製した。
実施例1
防眩層の形成
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、防眩層用組成物1を、フィルム上にコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアでの照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が5μmの防眩性ハードコート層を形成した。尚、透光性微粒子は、粒子径が、5.0μmの単分散アクリルビーズを使用した。
表面調整層の形成
作製した防眩層を透明基材として用い、表面調整層用組成物1を、フィルム上にコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、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、膜厚が3μmの表面調整層を形成し、光学積層体(HG1)を得た。
防眩層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体(HG2)を得た。防眩層用組成物2中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体(HG3)を得た。防眩層用組成物3中の透光性微粒子には、13.5μmの単分散アクリルビーズを使用した。
防眩層用組成物4を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物4中の透光性微粒子には、13.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、実施例3の1/2となるようにした。
防眩層用組成物5を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物5中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、実施例2の75/1000となるようにした。
防眩層用組成物6を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物6中の透光性微粒子には、5.0±2.0μmの粒度分布を持つアクリルビーズを使用した。
防眩層用組成物7を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物7中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、第2透光性微粒子には、5.0μmの単分散アクリルビーズを使用した。
防眩層用組成物4、表面調整層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。表面調整層用組成物2には、導電性を持つ表面調整層を形成する為に、ATO含有した組成物を使用した。
帯電防止層の形成
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、帯電防止用組成物を、フィルム上にコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、50℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアでの照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が1μmの帯電防止層を形成した。
防眩層の形成
帯電防止層の上に、防眩層用組成物4を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアで照射して塗膜を硬化させ、膜厚が3μmの防眩層を形成した。
表面調整層調整層の作製
防眩層の上に、表面調整層用組成物1を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、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、膜厚が3μmの表面調整層を形成して、光学積層体を得た。
防眩層用組成物4を用い、表面調整層の形成において、紫外線の照射線量を30mJになるようハーフキュアで照射して塗膜を硬化させた以外は、実施例1と同様形成した。
低屈折率層の形成
防眩層の上に、低屈折率層用組成物2を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、50℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が150mJになるよう照射して塗膜を硬化させ、膜厚が98nmの低屈折率層を形成して、光学積層体を得た。
表面調整層用組成物3、低屈折率層用組成物1を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。表面調整層用組成物3は、ジルコニア含有の樹脂マトリックスを用い、表面調整層の屈折率が1.60となるように調製した。
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、防眩層用組成物8を、フィルム上にコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、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、膜厚が6μmの防眩層を形成し、更に、表面調整層用組成物1を塗布して、光学積層体を得た。尚、透光性第一微粒子は、粒子径の小さいアクリルビーズであり、且つ、粒子の表面は親水性であるため、所望の三次元立体構造の凝集部を形成させるために、疎水性のスチレンアクリルポリマー(分子量:65,000)を添加した。
防眩層用組成物9を用いた以外は、実施例12と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物9は、透光性第一微粒子において、表面状態が疎水性(トルエンに分散性を示し、メタノールで凝集を示す)粒子径が4.6μmのアクリルビーズを使用した。
防眩層用組成物10を用いた以外は、実施例12と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物10は、所望の三次元立体構造の凝集部を形成させるために、透光性第一微粒子と透光性第二微粒子との粒子径が異なるものを使用し、混合粒子系となるようにした。
防眩層用組成物11を用いた以外は、実施例12と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物11は、実施例14と同様に、透光性第一微粒子と透光性第二微粒子の混合粒子系となるようにした。透光性第一微粒子と透光性第二微粒子は、粒子径の同じ3.5μmの粒子を使用した。但し、所望の三次元立体構造の凝集部を形成させるために、透光性第一微粒子は、実施例2に示したものと同一の疎水性のアクリルビーズを使用し、透光性第二微粒子は、親水性(トルエンに凝集、メタノールに分散傾向を示す)のアクリルビーズを使用した。
防眩層用組成物12を用いた以外は、実施例12と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物12は、アクリルビーズ以外の材質の粒子において所望の三次元立体構造の凝集部を形成させるために、透光性第一微粒子として、スチレンビーズを使用し、透光性第二微粒子として、メラミンビーズを使用した。
防眩層用組成物13を用いた以外は、実施例12と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物13は、樹脂マトリックスの中で、所望の三次元立体構造の凝集部を形成させるために、ジルコニア含有の樹脂マトリックス(屈折率:1.63)の中に、透光性第一微粒子として、スチレンビーズを使用し、透光性第二微粒子として、アクリルビーズを使用した。透光性第一微粒子と透光性第二微粒子とは、粒子径の異なる混合粒子系となるようにした。
実施例18は、透明基材上に、帯電防止層(AS層)を形成した以外は、実施例14と同様にして光学積層体を得た。
帯電防止層付き防眩性積層体の形成
帯電防止層用組成物をトリアセチルセルロース上に膜厚1.2μmとなるようにコーティングし、70℃で1分間乾燥後、窒素パージ下でUV(紫外)光54mjを照射してハーフキュアする。次に、帯電防止層の上に防眩層用組成物7を膜厚6μmとなるようにコーティングし、70℃で1分乾燥後、窒素パージ下でUV光100mjを照射して硬化させた。
防眩層用組成物15を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物15中の透光性微粒子には、実施例4と同様に、13.5μmの単分散アクリルビーズを同じ比率で添加し、更に、平均粒子径2.5μmの不定形シリカを単分散アクリルビーズの全重量の0.75倍添加した。
防眩層用組成物16を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物16中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、50/100となるようにした。
防眩層用組成物17を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学積層体を得た。防眩層用組成物17中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、75/100となるようにした。
防眩層用組成物18を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物18中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、100/100となるようにした。
防眩層用組成物19を用いた以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。防眩層用組成物19中の透光性微粒子には、9.5μmの単分散アクリルビーズを使用し、固形分の総重量における透光性微粒子の比率が、115/100となるようにした。
防眩層用組成物22を用い、表面調整層の膜厚を6μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。バインダー樹脂との屈折率差が0.09である微粒子を使用することで、内部拡散効果を出し、メンギラをより効果的に防止できるようにした。
防眩層用組成物23を用い、表面調整層の膜厚を6μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。バインダー樹脂との屈折率差が0.09である微粒子を使用することで、内部拡散効果を出し、メンギラをより効果的に防止できるようにした。
防眩層用組成物24を用い、表面調整層の膜厚を6μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。バインダー樹脂との屈折率差が0.09である微粒子を使用することで、内部拡散効果を出し、メンギラをより効果的に防止できるようにした。
防眩層用組成物25を用い、表面調整層の膜厚を9μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。バインダー樹脂との屈折率差が0.09である微粒子を使用することで、内部拡散効果を出し、メンギラをより効果的に防止できるようにした。
防眩層用組成物26を用い、表面調整層の膜厚を5μmとした以外は、実施例1と同様にして光学積層体を得た。バインダー樹脂との屈折率差が0.09である微粒子を使用することで、内部拡散効果を出し、メンギラをより効果的に防止できるようにした。
従来の防眩性光学積層体(AG)を下記の通りにして調製し光学積層体(AG1)とした。80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、防眩層用組成物16を、フィルム上にコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が100mJになるように照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が3μmの防眩性ハードコート層を形成し、AG1の光学積層体を得た。透光性微粒子として平均粒子径が、2.5μmの不定形シリカを用いた防眩性光学積層体(AG)である。
従来の防眩性光学積層体(AG)を下記の通りにして調製し、光学積層体とした。防眩層用組成物17を用いて、平均粒子径が1.5μmの不定形シリカを使用した以外は、比較例2と同様にして作製した。比較例2も不定形シリカを用いた防眩性光学積層体(AG)である。
防眩層用組成物1の単分散アクリルビーズを3.5μmにしたものを用い、実施例1のように防眩層を形成し、表面調整層は形成せず、層厚3.7μmの光学積層体を得た。できあがった積層体は、Smが小さく、メンギラを防止できなかった。
防眩層用組成物1の単分散アクリルビーズを5μmにしたものを用い、実施例1のように防眩層を形成し、21μmの表面調整層を形成し光学積層体を得た。できあがった積層体は、Smが大きく、防眩性が悪化した。
防眩層用組成物6の単分散アクリルビーズの粒度分布を5±3.0μmにしたものを用い、あとは実施例1のように防眩層、表面調整層を形成し光学積層体を得た。できあがった積層体は、平均粒径分布が大きいため、巨大粒子の影響で凹凸形状の均一性がなく、メンギラが悪化した。
下記評価試験を行い、その結果を図4乃至図6、表2(評価3乃至6の結果)に示した。
評価1:平面形状評価試験
実施例と比較例の光学積層体を画像表示装置のパネルに実装し、その表面形状を光学顕微鏡(商品名OLYMPUS製BX60−F3;200倍)にて写真撮影した。その結果は図4に表された通りであった。図4によれば、本発明の光学積層体であるHG1〜HG3のものは、凹凸形状のうねりが滑らかであり、また凹凸形状が鋭利ではなく、表面全体に亘り、非常に緩やかな複数の丘状形状を有していることが理解される。他方、従来の防眩性光学積層体であるAG1は、その表面が人間の皮膚を拡大した写真のように粗さが存在し、凹凸形状鋭利であることが理解される。
実施例と比較例の光学積層体を画像表示装置のパネルに実装し、その表面形状をAFM(商品名:走査型プローブ顕微鏡)にて写真撮影した。その結果は図5と図6に記載した通りであった。図5によれば、本発明の光学積層体であるHG1〜HG3のものは、凹凸形状のうねりが非常に滑らかであり、また凹凸形状が鋭利ではなく、表面全体に亘り、非常に緩やかな複数の丘状形状を有していることが理解される。他方、図6によれば、従来の防眩性光学積層体であるAG1は、その表面が多数の鋭利な凹凸形状で形成されていることが理解される。
実施例と比較例の光学積層体について、本明細書に定義に従って、ヘイズ値(%)、60度グロス、Sm、θa、Rz、反射Y値(5度反射)、表面抵抗、層厚差(H−R又はH’−R)を測定した。
実施例と比較例の光学積層体のフィルム面と反対側にクロスニコルの偏光板に張り合わせた後、三波長蛍光下で官能評価を行って、艶黒感(艶のある黒色の再現性)を下記基準によって詳細に評価した。
評価基準
評価○:艶のある黒色を再現することができた。
評価△:艶のある黒色を若干再現できたが、製品としては十分ではなかった。
評価×:艶のある黒色を再現することができなかった。
HAKUBA製ビュアー(ライトビュアー7000PRO)上に、0.7mm厚みのガラスに形成されたブラックマトリクスパターン板(105ppi、140ppi)を、パターン面を下にして置き、その上に得られた光学積層体フィルムを凹凸面を空気側にして載せて、フィルムが浮かないようにフィルムの縁を指で軽く押さえながら、暗室にてギラツキを目視観察し、評価した。
評価基準
評価◎:140ppiでギラツキがなく良好であった。
評価○:105ppiでギラツキがなく良好であった。
評価×:105ppiでギラツキがみえ不良であった。
得られた光学積層体の裏面に、黒のアクリル板を、光学性粘着剤ではり、水平な机にサンプルをおいて、机より2.5m上方にある白色蛍光灯管(32ワット×2本)のエッジ部分の映りこみを目視観察し、評価した。
評価基準
評価○:エッジが映り込まず、良好な防眩性を有した。
評価×:エッジが映り込み、防眩性に劣った。
Claims (25)
- 光透過性基材と、該光透過性基材上に防眩層を備えてなる光学積層体であって、
前記防眩層の最表面が凹凸形状を有してなり、
前記防眩層が樹脂と微粒子とを含んでなる防眩層用組成物により形成されてなり、前記樹脂と前記微粒子との屈折率との差nが0以上0.2以下であり、
前記防眩層の凹凸の平均間隔をSmとし、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、基準長さを2.5mmとしてSm、θaおよびRzを測定した場合に、
Smが100μm以上600μm以下であり、
θaが0.1度以上1.2度以下であり、
Rzが0.2μm超過1μm以下であり、
ただし、Smが131μm、θaが0.94度、かつRzが0.38μmである場合を除く、
前記光学積層体の表面ヘイズが0.2%以上3.5%以下である、光学積層体。 - Smが100μm以上400μm以下であり、
θaが0.1度以上0.6度以下であり、
Rzが0.2μm超過0.9μm以下である、請求項1に記載の光学積層体。 - 前記微粒子が3.0μm以上15μm以下の平均粒子径を有する、請求項1または2に記載の光学積層体。
- 光透過性基材と、該光透過性基材上に、防眩層と、表面調整層とをこれらの順で備えてなる光学積層体であって、
前記防眩層が樹脂と微粒子とを含んでなる防眩層用組成物により形成されてなり、前記樹脂と前記微粒子との屈折率との差nが0以上0.2以下であり、
前記表面調整層の最表面が凹凸形状を有してなり、
前記表面調整層における凹凸の平均間隔をSmとし、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、基準長さを2.5mmとしてSm、θaおよびRzを測定した場合に、
Smが100μm以上600μm以下であり、
θaが0.1度以上1.2度以下であり、
Rzが0.2μm超過1μm以下であり、
前記光学積層体の表面ヘイズが0.2%以上3.5%以下である、光学積層体。 - θaが0.1度以上0.912度以下である、請求項4に記載の光学積層体。
- Smが100μm以上400μm以下であり、
θaが0.1度以上0.6度以下であり、
Rzが0.2μm超過0.9μm以下である、請求項4に記載の光学積層体。 - Rzが0.35μm以上1μm以下である、請求項4に記載の光学積層体。
- 前記微粒子が3.0μm以上15μm以下の平均粒子径を有する、請求項4ないし7のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記表面調整層の厚みが、0.5μm以上20μm以下である、請求項4ないし8のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記樹脂と前記微粒子との屈折率との差nが0.05以上0.2以下である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記樹脂と前記微粒子との屈折率との差nが0以上0.05以下である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記微粒子の平均粒子径をRとした場合、前記防眩層の層厚Hμmから前記微粒子の平均粒子径Rμmを引いた値「H−R」が、0.3μm以上20μm以下である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記微粒子の平均粒子径をRとした場合、前記防眩層と前記表面調整層とを合わせた層厚H’μmから前記微粒子の平均粒子径Rμmを引いた値「H’−R」が、0.3μm以上20μm以下である、請求項4ないし8のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記微粒子の総数の80%において、前記微粒子の平均粒径分布が前記微粒子の平均粒子径Rにおいて、R±1.0μmの範囲内にある、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記微粒子の単位面積当たりの総重量m、前記樹脂の単位面積当たりの総重量Mとした場合に、前記微粒子と前記樹脂との単位面積当たりの総重量比(m/M)が、0.01以上1.2以下である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記樹脂が電離放射線硬化型樹脂と、熱硬化性樹脂とを含んでなるものである、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記防眩層が導電剤をさらに含んでなる、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記表面調整層が導電剤をさらに含んでなる、請求項4ないし9のいずれか1項に記載の光学積層体。
- 前記導電剤が導電性微粒子または導電性ポリマーである、請求項17または18に記載の光学積層体。
- 前記防眩層の表面に、前記防眩層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層をさらに備えてなる、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記表面調整層の表面に、前記表面調整層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層をさらに備えてなる、請求項4ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記低屈折率層が、中空シリカを含んでなるものである、請求項20または21に記載の光学積層体。
- 内部ヘイズ値が、0.1以上55以下である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 請求項1〜23のいずれか一項に記載の光学積層体と、前記光学積層体における前記防眩層が存在する面と反対の面に設けられた偏光素子とを備える、偏光板。
- 透過性表示体と、前記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなる画像表示装置であって、
前記透過性表示体の表面に、請求項1〜23のいずれか一項に記載の光学積層体、または請求項24に記載の偏光板を備えてなる、画像表示装置。
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