JP7121479B2 - Optical laminate, polarizing plate and display device - Google Patents
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Description
本発明は、防眩性フィルムに好適な光学積層体、並びに、これを用いた偏光板及び表示装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical laminate suitable for an antiglare film, and a polarizing plate and a display device using the same.
液晶表示パネルやタッチパネル等のディスプレイ部材には、光学積層体や反射防止フィルム、防眩フィルム等の光学積層体が用いられる。光学積層体を構成する透明基材としては、透明性や光学等方性に優れるトリアセチルセルロースのようなセルロースエステル系フィルムがこれまで多用されてきたが、セルロースエステル系フィルムには、耐久性、特に、耐湿性及び耐熱性が十分でないという欠点がある。そこで、セルロースエステル系フィルムに代えて、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを透明基材として使用することが種々検討されている。PETフィルムには、透明性、耐湿性、耐熱性、機械強度に優れ、かつ、安価であるという利点がある。 Optical laminates such as optical laminates, antireflection films, and antiglare films are used for display members such as liquid crystal display panels and touch panels. Cellulose ester films such as triacetyl cellulose, which are excellent in transparency and optical isotropy, have hitherto been widely used as transparent substrates constituting optical laminates. In particular, it has the drawback of insufficient moisture resistance and heat resistance. Therefore, various studies have been made to use a polyethylene terephthalate (PET) film as a transparent substrate in place of the cellulose ester film. A PET film has the advantage of being excellent in transparency, moisture resistance, heat resistance and mechanical strength, and being inexpensive.
ただし、ポリエチレンテレフタレートは、その分子構造中に芳香環を有するために、PETフィルムの面内に複屈折率性が生じ、PETフィルムを透明基材として使用した光学積層体を偏光フィルム上に重ねると虹のような色むら(以下、「ニジムラ」という)が生じる。 However, since polyethylene terephthalate has an aromatic ring in its molecular structure, birefringence occurs in the plane of the PET film. Rainbow-like color unevenness (hereinafter referred to as "nijimura") occurs.
透明基材にPETを使用した場合に生じるニジムラを解消する技術としては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。特許文献1では、面内リタデーション(Re)が3000nm以上のポリエステル基材を使用することにより、表示装置に用いた場合におけるニジムラを改善している。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100001 discloses a technique for eliminating rainbow-like unevenness that occurs when PET is used as a transparent base material. In
近年のディスプレイ装置の薄型化及び軽量化に伴って、光学積層体にも薄型化が求められており、光学積層体に用いる透明基材の薄膜化が図られている。しかしながら、PETフィルムを使用した場合に生じるニジムラを抑制するために、特許文献1に記載されるように、PETフィルムの面内リタデーションを高くすると、必然的にPETフィルムの厚みも大きくなる。すなわち、高リタデーションのPETフィルムを透明基材に使用した場合、薄型化が困難となる。
In recent years, as display devices have become thinner and lighter, there has been a demand for thinner optical laminates, and attempts have been made to reduce the thickness of transparent substrates used in optical laminates. However, if the in-plane retardation of the PET film is increased as described in
それ故に、本発明は、耐久性に優れ、ニジムラが抑制されて視認性が高く、かつ、薄型化が可能な光学積層体、並びに、これを用いた偏光板及び表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical laminate that is excellent in durability, suppresses iridescence, has high visibility, and can be made thinner, as well as a polarizing plate and a display device using the same. and
本発明に係る光学積層体は、ポリエチレンテレフタレートからなり、面内リタデーションが600nm以下、かつ、厚み方向リタデーションが3000nm以上である透明基材の少なくとも一方面に、プライマー層と、表面に凹凸形状を有する防眩層とをこの順に設け、防眩層が、活性エネルギー線硬化性樹脂と、樹脂粒子と、合成スメクタイトと、アルミナナノ粒子とを含有する組成物の硬化膜からなり、透明基材の厚みが12~40μmであり、プライマー層の厚みが40~120nmであり、防眩層の厚みが1~20μmであり、光学積層体のヘイズが23.2~44.3%であるものである。 The optical laminate according to the present invention comprises a transparent substrate made of polyethylene terephthalate and having an in-plane retardation of 600 nm or less and a thickness direction retardation of 3000 nm or more. An antiglare layer is provided in this order, and the antiglare layer consists of a cured film of a composition containing an active energy ray-curable resin, resin particles, synthetic smectite, and alumina nanoparticles, and the thickness of the transparent base material is 12 to 40 μm, the thickness of the primer layer is 40 to 120 nm, the thickness of the antiglare layer is 1 to 20 μm, and the haze of the optical laminate is 23.2 to 44.3%.
また、本発明に係る偏光板は、上記の光学積層体を構成する透明基材上に、偏光基体が積層されてなることを特徴とするものである。 A polarizing plate according to the present invention is characterized in that a polarizing substrate is laminated on a transparent substrate constituting the optical laminate.
また、本発明に係る表示装置は、上記の光学積層体を備えることを特徴とするものである。 Further, a display device according to the present invention is characterized by including the above-described optical layered body.
本発明によれば、耐久性に優れ、ニジムラ及び干渉縞が抑制されて視認性が高く、かつ、薄型化が可能な光学積層体、並びに、これを用いた偏光板及び表示装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical laminated body which is excellent in durability, and has high visibility by suppressing rainbow unevenness and an interference fringe, and which can be made thin, and a polarizing plate and a display apparatus using the same can be provided.
図1は、実施形態に係る光学積層体の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical laminate according to an embodiment.
光学積層体1は、透明基材2の一方面にプライマー層3及び防眩層4をこの順に積層したものである。
The
(透明基材)
透明基材2は、光学積層体1の基体となるフィルムである。透明基材2の厚みは、12~40μmであることが好ましい。透明基材2の厚みが12μmを下回ると、透明基材2が薄くなり過ぎ、防眩層4の硬度及び光学積層体1の強度が低下する。一方、透明基材2の厚みが40μmを超えると、光学積層体1が厚くなるため、光学積層体1を用いたディスプレイ部材の薄型化に寄与できなくなる。
(Transparent substrate)
The
透明基材2としては、面内リタデーション(Re)が600nm以下、かつ、厚み方向リタデーション(Rth)が3000nm以上のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を使用する。面内リタデーション及び厚み方向リタデーションがこの範囲にあるPETフィルムを用いることにより、光学積層体1を偏光板に重ねた際、あるいは、光学積層体1上に偏光子を設けた場合のニジムラを抑制でき、かつ、透明基材2の薄膜化を実現できる。面内リタデーションが600nmを越える場合、透明基材2の厚みが上述した40μmより厚くなるため好ましくない。また、厚み方向リタデーションが3000nm未満の場合、光学積層体1を構成した際の防眩層4の硬度低下に繋がるため好ましくない。透明基材2の厚み方向リタデーションの上限値は特に限定されないが、8000nm以下とすることが好ましい。
As the
また、PETフィルムは、低透湿性(水蒸気バリア性)、透明性、耐熱性及び機械強度に優れるため、透明基材2として使用することにより光学積層体1の耐久性を向上させることができる。また、PETフィルムは、安価であるため、製造コストの面でも有利である。偏光板に用いられるポリビニルアルコール(PVA)フィルムは、吸湿性が高く、水分を吸収することにより膨張して寸法が変化するため、水分から保護するために両面に保護フィルムを貼り合わせることが一般的である。本実施形態に係る光学積層体1は、透明基材2として水蒸気バリア性(低透湿性)のあるPETフィルムを用いているため、偏光板の保護フィルムとして特に好適である。
In addition, since the PET film is excellent in low moisture permeability (water vapor barrier property), transparency, heat resistance and mechanical strength, the durability of the optical
尚、透明基材2には、プライマー層3や防眩層4との密着性を向上させるために、表面改質処理を施しても良い。表面改質処理としては、アルカリ処理、コロナ処理、プラズマ処理、スパッタ処理、界面活性剤やシランカップリング剤等の塗布、Si蒸着等を例示できる。
In addition, the
(プライマー層)
プライマー層3は、透明基材2に対する防眩層4の密着性を向上させる易接着層としての機能を有する。プライマー層3は、例えば、透明基材2の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂を少なくとも含有するプライマー層形成用組成物を塗工して硬化させることによって形成される。プライマー層3の厚みは、40~120nmとすることが好ましい。
(primer layer)
The
(防眩層)
防眩層4は、表面に微細な凹凸形状を有し、主として光学積層体1に防眩性を付与する層である。防眩層4は、例えば、プライマー層3の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂と、微粒子とを含有する防眩層形成用組成物を硬化させることによって形成できる。防眩層4の厚みは、1~20μmであることが好ましい。防眩層4の厚みが1μmを下回ると、防眩層4の硬度が不足する。一方、防眩層4の厚みが20μmを超えると、光学積層体1の厚みが厚くなるため、光学積層体1を用いたディスプレイ部材の薄型化に寄与できなくなる。
(Antiglare layer)
The
プライマー層3及び防眩層4に使用する活性エネルギー線硬化性樹脂は、電離放射線や紫外線等の活性エネルギー線の照射により重合して硬化する樹脂であり、例えば、単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを使用できる。尚、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの両方の総称であり、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルの両方の総称である。
The active energy ray-curable resin used for the
電離放射線の照射により硬化する樹脂材料としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等のラジカル重合性官能基や、エポキシ基、ビニルエーテル基、オキセタン基等のカチオン重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマーを単独でまたは混合して使用できる。モノマーとしては、アクリル酸メチル、メチルメタクリレート、メトキシポリエチレンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等を例示できる。オリゴマー、プレポリマーとしては、ポリエステルアクリレート、ポリウレタンアクリレート、多官能ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエーテルアクリレート、アルキットアクリレート、メラミンアクリレート、シリコーンアクリレート等のアクリレート化合物、不飽和ポリエステル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルや各種脂環式エポキシ等のエポキシ系化合物、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1,4-ビス{[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)]メチルエーテル等のオキセタン化合物を例示できる。 Resin materials that are cured by irradiation with ionizing radiation include radically polymerizable functional groups such as acryloyl groups, methacryloyl groups, acryloyloxy groups, and methacryloyloxy groups, and cationic polymerizable functional groups such as epoxy groups, vinyl ether groups, and oxetane groups. monomers, oligomers and prepolymers having Examples of monomers include methyl acrylate, methyl methacrylate, methoxypolyethylene methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, and pentaerythritol triacrylate. Oligomers and prepolymers include acrylate compounds such as polyester acrylates, polyurethane acrylates, polyfunctional urethane acrylates, epoxy acrylates, polyether acrylates, alkyd acrylates, melamine acrylates and silicone acrylates, unsaturated polyesters, tetramethylene glycol diglycidyl ethers, Epoxy compounds such as propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether and various alicyclic epoxies, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis{[(3- Examples include oxetane compounds such as ethyl-3-oxetanyl)methoxy]methyl}benzene and di[1-ethyl(3-oxetanyl)]methyl ether.
上述した樹脂材料は、光重合開始剤の添加を条件として、紫外線の照射により硬化させることができる。光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤、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、メタロセン化合物等のカチオン重合開始剤を単独でまたは混合して使用できる。 The above-described resin material can be cured by irradiation with ultraviolet light provided that a photopolymerization initiator is added. Photopolymerization initiators include radical polymerization initiators such as acetophenone, benzophenone, thioxanthone, benzoin, and benzoin methyl ether; cationic polymerization initiators such as aromatic diazonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic iodonium salts, and metallocene compounds. Agents can be used alone or in admixture.
防眩層4に含まれる微粒子は、表面に微細な凹凸構造を形成して防眩性を発現させるために添加されるものであり、各種無機微粒子や有機微粒子(フィラー)を利用できる。ただし、微粒子は必ずしも必要なものではなく、防眩層4の表面に、防眩性の発現に必要な微細凹凸形状を形成することができれば、微粒子は省略しても良い。
The fine particles contained in the
防眩層4に添加する微粒子として、無機微粒子を使用する場合、平均粒径が10~200nmの無機ナノ粒子であることが好ましい。無機微粒子の添加量は、0.1~5.0%であることが好ましい。
When inorganic fine particles are used as the fine particles added to the
無機微粒子としては、例えば、膨潤性粘土を用いることができる。膨潤性粘土は、陽イオン交換能を有し、該膨潤性粘土の層間に溶媒を取り込んで膨潤するものであればよく、天然物であっても合成物(置換体、誘導体を含む)であってもよい。また、天然物と合成物との混合物であってもよい。膨潤性粘土としては、例えば、雲母、合成雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイト、マガディアイト、アイラライト、カネマイト、層状チタン酸、スメクタイト、合成スメクタイト等を挙げることができる。これらの膨潤性粘土は、1種を使用してもよいし、複数を混合して使用してもよい。また、無機微粒子としてコロイダルシリカ、アルミナ、酸化亜鉛を単独でまたは混合して用いても良い。上述した膨潤性粘土に加えて、コロイダルシリカ、アルミナ、酸化亜鉛の1種類以上を併用しても良い。 As the inorganic fine particles, for example, swelling clay can be used. The swelling clay may be any material as long as it has a cation exchange ability and swells by taking in a solvent between the layers of the swelling clay. may It may also be a mixture of a natural product and a synthetic product. Examples of swelling clay include mica, synthetic mica, vermiculite, montmorillonite, ferrous montmorillonite, beidellite, saponite, hectorite, stevensite, nontronite, magadiite, ailarite, kanemite, layered titanate, smectite, synthetic smectite. etc. can be mentioned. These swelling clays may be used singly or in combination. In addition, colloidal silica, alumina, and zinc oxide may be used singly or in combination as inorganic fine particles. In addition to the swelling clay described above, one or more of colloidal silica, alumina and zinc oxide may be used in combination.
無機微粒子としては、層状有機粘土がより好ましい。本発明において、層状有機粘土とは、膨潤性粘土の層間に有機オニウムイオンを導入したものをいう。有機オニウムイオンは、膨潤性粘土の陽イオン交換性を利用して有機化することができるものであれば制限されない。無機微粒子として、例えば、合成スメクタイト(層状有機粘土鉱物)を使用できる。合成スメクタイトは、防眩層形成用組成物の粘性を増加させる増粘剤として機能する。増粘剤としての合成スメクタイトの添加は、樹脂粒子及び無機微粒子の沈降を抑制して、防眩層の表面の凹凸構造形成に寄与する。 Layered organic clay is more preferable as the inorganic fine particles. In the present invention, the layered organic clay refers to a swelling clay in which an organic onium ion is introduced between layers. The organic onium ion is not limited as long as it can be organized by utilizing the cation exchange property of the swelling clay. As the inorganic fine particles, for example, synthetic smectite (layered organic clay mineral) can be used. The synthetic smectite functions as a thickening agent that increases the viscosity of the composition for forming an antiglare layer. Addition of synthetic smectite as a thickener suppresses sedimentation of resin particles and inorganic fine particles and contributes to the formation of an uneven structure on the surface of the antiglare layer.
防眩層4に添加する微粒子として有機微粒子(フィラー)を使用する場合、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン系樹脂等の透光性樹脂材料からなる樹脂粒子を使用できる。屈折率や樹脂粒子の分散を調整するために、材質(屈折率)の異なる2種類以上の樹脂粒子を混合して使用しても良い。樹脂粒子(フィラー)は、基材樹脂(バインダー樹脂)中で凝集して、防眩層の表面に微細な凹凸構造を形成する。樹脂粒子を配合せず、防眩層中にランダム凝集構造を形成することによって、防眩性発現に必要な凹凸構造を付与することもできるが、防眩層に樹脂粒子を含有させることにより、防眩層表面の凹凸形状の大きさや数が調整しやすくなる。
When organic fine particles (filler) are used as fine particles added to the
また、プライマー層形成用組成物または防眩層形成用組成物には、適宜溶剤を添加しても良い。溶剤の例としては、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、1,3,5-トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール、ポリエチレングリコールメチルエーテル等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸n-ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸n-ペンチル、およびγ-ブチロラクトン等のエステル類、さらにメチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類が挙げられる。これらを単独、もしくは2種類以上合わせて用いても良い。 In addition, a solvent may be appropriately added to the composition for forming the primer layer or the composition for forming the antiglare layer. Examples of solvents include dibutyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, diethoxyethane, propylene oxide, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,3,5-trioxane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole, polyethylene glycol. ethers such as methyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, and methylcyclohexanone; and ethyl formate, propyl formate, n-formate. Examples include esters such as pentyl, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-pentyl acetate, and γ-butyrolactone, and cellosolves such as methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, and cellosolve acetate. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
また、プライマー層形成用組成物または防眩層形成用組成物には、必要に応じて、防汚剤、表面調製剤、レベリング剤、屈折率調製剤、光増感剤、導電材料等の添加剤を加えても良い。 In addition, to the composition for forming the primer layer or the composition for forming the antiglare layer, an antifouling agent, a surface preparation agent, a leveling agent, a refractive index adjustment agent, a photosensitizer, a conductive material, etc. are added as necessary. You can add medicine.
本実施形態に係る光学積層体1は、ロール・ツー・ロールで、透明基材2の少なくとも一方面に、上述したプライマー層形成用組成物の塗液をウェットコーティング法により塗布し、塗膜に電子線や紫外線等の活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させたのち、プライマー層3上に、上述した防眩層形成用組成物の塗液をウェットコーティング法により塗布し、塗膜に電子線や紫外線等の活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化性樹脂を硬化させることによって形成することができる。ウェットコーティング法としては、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等の公知の方法を採用できる。また、紫外線照射により塗膜を硬化させる場合、紫外線照射の場合、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フュージョンランプ等を使用することができる。紫外線照射量は、通常100~800mJ/cm2程度である。
The optical
本実施形態に係る光学積層体1では、透明基材2としてPETフィルムを使用しているため、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系フィルムと比べて透湿度が低く、水蒸気バリア性に優れる。また、PETフィルムは、耐熱性及び機械強度にも優れるため、透明基材2として使用することにより光学積層体1の耐久性を向上させることができる。また、PETフィルムは、透明性が高く、安価であるため、画像表示装置等に用いる光学積層体として好適である。
Since the optical
一般に、PETフィルムを透明基材2とした光学積層体を画像表示装置に使用すると、PET自体の複屈折性に起因するニジムラが発生しやすい。このニジムラは、画像表示装置の視認性を低下させる要因となる。しかしながら、本実施形態に係る光学積層体1においては、面内リタデーションが600nm以下、かつ、厚み方向リタデーションが3000nm以上のPETフィルムを透明基材2として使用することにより、ニジムラの発生を抑制することができる。面処理層4との屈折率差に起因する干渉縞を抑制することができる。
In general, when an optical laminate having a PET film as the
(その他の変形例)
上記の実施形態に係る光学積層体1において、表面に凹凸を有する防眩層4上に、屈折率調整層、帯電防止層、防汚層等の他の機能層6を少なくとも1層を設けても良い。
(Other modifications)
In the
図2は、防眩層4上に、機能層6として低屈折率層を更に設けた光学積層体1の例を示す断面図である。低屈折率層は、表面の屈折率を低下させることにより反射率を低減するための屈折率調整層である。低屈折率層は、ポリエステルアクリレート系モノマー、エポキシアクリレート系モノマー、ウレタンアクリレート系モノマー、ポリオールアクリレート系モノマー等の電離放射線硬化性材料と重合開始剤とを含む塗液を塗布し、塗膜を重合により硬化させて形成できる。低屈折率層には、低屈折粒子としては、LiF、MgF、3NaF・AlFまたはAlF(いずれも、屈折率1.4)、または、Na3AlF6(氷晶石、屈折率1.33)等の低屈折材料からなる低屈折率微粒子を分散させても良い。また、低屈折率微粒子としては、粒子内部に空隙を有する粒子を好適に用いることができる。粒子内部に空隙を有する粒子にあっては、空隙の部分を空気の屈折率(≒1)とすることができるため、非常に低い屈折率を備える低屈折率粒子とすることができる。具体的には、内部に空隙を有する低屈折率シリカ粒子を使用することで、屈折率を下げることができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an
帯電防止層は、ポリエステルアクリレート系モノマー、エポキシアクリレート系モノマー、ウレタンアクリレート系モノマー、ポリオールアクリレート系モノマー等の電離放射線硬化性材料と、重合開始剤と、帯電防止剤とを含む塗液を塗布し、重合により硬化させることによって形成できる。帯電防止剤としては、例えば、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)、スズをドープした酸化インジウム(ITO)等の金属酸化物系微粒子、高分子型導電性組成物や、4級アンモニウム塩等を使用できる。帯電防止層は、光学積層体の最表面に設けられても良いし、防眩層と透光性基体との間に設けられても良い。 The antistatic layer is coated with a coating liquid containing an ionizing radiation-curable material such as a polyester acrylate-based monomer, an epoxy acrylate-based monomer, a urethane acrylate-based monomer, or a polyol acrylate-based monomer, a polymerization initiator, and an antistatic agent. It can be formed by curing through polymerization. Examples of antistatic agents include metal oxide-based fine particles such as antimony-doped tin oxide (ATO) and tin-doped indium oxide (ITO), polymeric conductive compositions, quaternary ammonium salts, and the like. Available. The antistatic layer may be provided on the outermost surface of the optical laminate, or may be provided between the antiglare layer and the translucent substrate.
防汚層は、光学積層体の最表面に設けられ、光学積層体に撥水性及び/または撥油性を付与することにより、防汚性を高めるものである。防汚層は、珪素酸化物、フッ素含有シラン化合物、フルオロアルキルシラザン、フルオロアルキルシラン、フッ素含有珪素系化合物、パーフルオロポリエーテル基含有シランカップリング剤等をドライコーティングまたはウェットコーティングすることにより形成できる。 The antifouling layer is provided on the outermost surface of the optical layered body, and enhances the antifouling property by imparting water repellency and/or oil repellency to the optical layered body. The antifouling layer can be formed by dry coating or wet coating silicon oxide, fluorine-containing silane compound, fluoroalkylsilazane, fluoroalkylsilane, fluorine-containing silicon compound, perfluoropolyether group-containing silane coupling agent, or the like. .
上述した低屈折率層、帯電防止層、防汚層に代えて、または、低屈折率層、帯電防止層、防汚層に加えて、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等の少なくとも1層を設けても良い。 Instead of the above-described low refractive index layer, antistatic layer, antifouling layer, or in addition to the low refractive index layer, antistatic layer, antifouling layer, at least an infrared absorbing layer, an ultraviolet absorbing layer, a color correction layer, etc. One layer may be provided.
また、本実施形態に係る光学積層体1において、防眩層4中にランダム凝集構造が形成されていることが好ましい。
Moreover, in the optical
ランダム凝集構造とは、相対的に樹脂成分(バインダー成分)を多く含有する第一の相と、相対的に無機成分を多く含有する第二の相とが三次元的に入り組んで存在し、第二の相が微粒子(樹脂粒子)の周囲に偏在した構造体のことをいう。防眩層4中にランダム凝集構造が形成されることによって、細かい凹凸を減らすことができるので、防眩性と黒表示時の黒みを向上させることができる。ランダム凝集構造は、例えば、特許第5802043号公報に記載されている方法により形成することができる。
The random aggregation structure is a three-dimensionally complicated first phase containing a relatively large amount of resin components (binder components) and a second phase containing a relatively large amount of inorganic components. It refers to a structure in which two phases are unevenly distributed around fine particles (resin particles). By forming a random aggregation structure in the
また、防眩層4中にランダム凝集構造を形成する場合においても、防眩層4の上に、上述した低屈折率層、帯電防止層、防汚層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層等の機能層6を少なくとも1層を設けても良い。
Further, even when a random aggregate structure is formed in the
尚、本実施形態に係る光学積層体1を用いて、偏光板を構成しても良い。具体的には、PVAフィルムにヨウ素や染料を吸着・配向させることによって偏光フィルムを形成し、この偏光フィルムの両面に本実施形態に係る光学積層体1を保護フィルムとして貼り合わせることにより偏光板を構成できる。あるいは、図1に示した光学積層体1の透明基材2の他方面(防眩層4が設けられていない面)に、公知の方法で偏光層を設けることによって、偏光板を構成しても良い。この場合、偏光層上に更に光学積層体1またはその他の保護フィルムを貼り合わせても良い。偏光層は、例えば、PVAフィルムにヨウ素や染料を吸着・配向させることによって形成することができる。
A polarizing plate may be configured using the optical
また、本実施形態に係る光学積層体1は、液晶パネル等と組み合わせて表示装置を構成するために利用できる。表示装置の構成例としては、観察側から順に、本実施形態に係る光学積層体1、偏光板、液晶パネル、偏光板、バックライトユニットをこの順に積層したものが挙げられる。また、タッチセンサを更に積層して、タッチセンサ付き表示装置を構成することもできる。
Further, the optical
また、本実施形態に係る光学積層体1は、スマートフォンやタブレットコンピュータ、ノート型コンピュータ等の表示装置やタッチセンサ付き表示装置(タッチパネル)に用いられる光学積層体として利用できる。光学積層体としては、光学積層体の他に、上述した偏光板や反射防止フィルム、防眩性等が挙げられる。具体的には、本実施形態に係る光学積層体1は、液晶表示装置等の表示パネルの最表面に設けられるフィルムとして、あるいは、オンセル方式またはインセル方式のタッチパネルの最表面に設けられるフィルムとして、または、ダイレクトボンディング方式やエアギャップ方式で組み立てられるタッチパネルにおいて、タッチセンサと表示パネルとの間に設けられる中間フィルムとして利用できる。
Further, the optical
また、本実施形態では、透明基材2の一方面にプライマー層3及び防眩層4を設けた例を説明したが、透明基材2の両面にプライマー層3及び防眩層4を設けた光学積層体を構成しても良い。
Further, in the present embodiment, an example in which the
以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。尚、以下の実施例及び比較例では、透明基材上にプライマー層及び防眩層を設けた光学積層体を作製したが、本発明に係る光学積層体は、この3層構成のフィルムのみに限定されるものではない。 EXAMPLES Examples in which the present invention is specifically carried out will be described below. In the following examples and comparative examples, optical laminates were produced by providing a primer layer and an antiglare layer on a transparent base material, but the optical laminate according to the present invention was made only of this three-layer film. It is not limited.
<プライマー層形成用組成物>
以下の材料を混合してプライマー層形成用組成物を調整した。
・基材樹脂
商品名:UF8001G(無黄変タイプオリゴウレタンアクリレート)、共栄社化学株式会社 0.85質量部
・重合開始剤
商品名:イルガキュア(登録商標)184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、BASF 0.04質量部
・溶剤
メチルエチルケトン(MEK) 17.46質量部
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(PGME) 11.64質量部
<Composition for Primer Layer Formation>
A composition for forming a primer layer was prepared by mixing the following materials.
・Base resin Product name: UF8001G (non-yellowing type oligourethane acrylate), Kyoeisha Chemical Co., Ltd. 0.85 parts by mass ・Polymerization initiator Product name: Irgacure (registered trademark) 184 (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone), BASF 0.04 parts by mass Solvent Methyl ethyl ketone (MEK) 17.46 parts by mass Polyethylene glycol monomethyl ether (PGME) 11.64 parts by mass
<防眩層形成用組成物>
以下の材料を混合して防眩層形成用組成物1~4を調整した。
<Composition for Forming Antiglare Layer>
Antiglare layer-forming
[防眩層形成用組成物1]
・基材樹脂:UV/EB硬化性樹脂 ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリスリトールトリアクリレート、共栄社化学株式会社製)、屈折率1.52
91.7質量部・樹脂粒子(フィラー):ポリスチレン粒子、平均粒子径2.0μm、屈折率1.595
1.0質量部・無機微粒子1:合成スメクタイト 0.5質量部・無機微粒子2:アルミナナノ粒子、平均粒径40nm 2.0質量部・光重合開始剤:イルガキュア184(BASFジャパン製) 4.8質量部
尚、溶媒として、トルエン及びイソプロピルアルコールを16:37の割合で混合した混合溶剤を使用した。
[
・ Base resin: UV / EB curable resin Light acrylate PE-3A (pentaerythritol triacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), refractive index 1.52
91.7 parts by mass Resin particles (filler): polystyrene particles, average particle size 2.0 μm, refractive index 1.595
1.0 parts by mass Inorganic fine particles 1: Synthetic smectite 0.5 parts by mass Inorganic fine particles 2: Alumina nanoparticles, average particle size 40 nm 2.0 parts by mass Photopolymerization initiator: Irgacure 184 (manufactured by BASF Japan) 4. 8 parts by mass As a solvent, a mixed solvent in which toluene and isopropyl alcohol were mixed at a ratio of 16:37 was used.
[防眩層形成用組成物2]
・基材樹脂:UV/EB硬化性樹脂 ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリスリトールトリアクリレート、共栄社化学株式会社製)、屈折率1.52
91.7質量部
・樹脂粒子(フィラー):スチレン-メタクリル酸メチル共重合粒子、平均粒子径2.0μm、屈折率1.515
1.0質量部・無機微粒子1:合成スメクタイト 0.5質量部・無機微粒子2:アルミナナノ粒子、平均粒径40nm 2.0質量部・光重合開始剤:イルガキュア184(BASFジャパン製) 4.8質量部
尚、溶媒として、トルエン及びイソプロピルアルコールを16:37の割合で混合した混合溶剤を使用した。
[
・ Base resin: UV / EB curable resin Light acrylate PE-3A (pentaerythritol triacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), refractive index 1.52
91.7 parts by mass Resin particles (filler): styrene-methyl methacrylate copolymer particles, average particle size 2.0 μm, refractive index 1.515
1.0 parts by mass Inorganic fine particles 1: Synthetic smectite 0.5 parts by mass Inorganic fine particles 2: Alumina nanoparticles, average particle size 40 nm 2.0 parts by mass Photopolymerization initiator: Irgacure 184 (manufactured by BASF Japan) 4. 8 parts by mass As a solvent, a mixed solvent in which toluene and isopropyl alcohol were mixed at a ratio of 16:37 was used.
[防眩層形成用組成物3]
・基材樹脂:UV/EB硬化性樹脂 ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリスリトールトリアクリレート、共栄社化学株式会社製)、屈折率1.52
82.4質量部・樹脂粒子(フィラー):スチレン-メタクリル酸メチル共重合粒子、平均粒子径3.35μm、屈折率1.565
10.0質量部・無機微粒子1:合成スメクタイト 1.8質量部・無機微粒子2:アルミナナノ粒子、平均粒径40nm 1.0質量部・光重合開始剤:イルガキュア184(BASFジャパン製) 4.8質量部
尚、溶媒として、トルエンを使用した。
[
・ Base resin: UV / EB curable resin Light acrylate PE-3A (pentaerythritol triacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), refractive index 1.52
82.4 parts by mass Resin particles (filler): styrene-methyl methacrylate copolymer particles, average particle size 3.35 μm, refractive index 1.565
10.0 parts by mass Inorganic fine particles 1: Synthetic smectite 1.8 parts by mass Inorganic fine particles 2: Alumina nanoparticles, average particle size 40 nm 1.0 parts by mass Photopolymerization initiator: Irgacure 184 (manufactured by BASF Japan) 4. 8 parts by mass Toluene was used as the solvent.
[防眩層形成用組成物4]
・基材樹脂:UV/EB硬化性樹脂 ライトアクリレートPE-3A(ペンタエリスリトールトリアクリレート、共栄社化学株式会社製)、屈折率1.52
82.4質量部・樹脂粒子(フィラー):ポリスチレン粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.595
10.0質量部・無機微粒子1:合成スメクタイト 1.8質量部・無機微粒子2:アルミナナノ粒子、平均粒径40nm 1.0質量部・光重合開始剤:イルガキュア184(BASFジャパン製) 4.8質量部
尚、溶媒として、トルエンを使用した。
[Antiglare layer-forming composition 4]
・ Base resin: UV / EB curable resin Light acrylate PE-3A (pentaerythritol triacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), refractive index 1.52
82.4 parts by mass Resin particles (filler): polystyrene particles, average particle size 3.5 μm, refractive index 1.595
10.0 parts by mass Inorganic fine particles 1: Synthetic smectite 1.8 parts by mass Inorganic fine particles 2: Alumina nanoparticles, average particle size 40 nm 1.0 parts by mass Photopolymerization initiator: Irgacure 184 (manufactured by BASF Japan) 4. 8 parts by mass Toluene was used as the solvent.
<透明基材>
実施例1~7、比較例1、2及び4では、透明基材として、表1に示す厚み、面内リタデーション(Re)及び厚み方向リタデーション(Rth)を有するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを使用した。また、比較例3では、透明基材として、表1に示す厚みのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムを使用した。
<Transparent substrate>
In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1, 2 and 4, a polyethylene terephthalate (PET) film having the thickness, in-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) shown in Table 1 was used as the transparent substrate. . In Comparative Example 3, a triacetyl cellulose (TAC) film having a thickness shown in Table 1 was used as the transparent substrate.
<光学積層体の作成>
(実施例1~4、比較例1、2及び4)
透明基材の一方面に、上述したプライマー層形成用組成物の塗液をバーコート法により塗布し乾燥させた後、メタルハライドランプを用いて照射線量200mJ/m2で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、プライマー層を形成した。尚、プライマー層形成用組成物の塗液の塗工量は、硬化膜の厚みが40nmとなるように調節した。
<Preparation of optical laminate>
(Examples 1 to 4, Comparative Examples 1, 2 and 4)
A coating solution of the primer layer-forming composition described above is applied to one surface of a transparent substrate by a bar coating method, dried, and then irradiated with ultraviolet rays at an irradiation dose of 200 mJ/m 2 using a metal halide lamp to form a coating film. was cured to form a primer layer. The coating amount of the coating solution of the primer layer-forming composition was adjusted so that the thickness of the cured film was 40 nm.
次に、形成したプライマー層上に、上述した防眩層形成用組成物1の塗液をバーコート法により塗布し乾燥させた後、メタルハライドランプを用いて照射線量200mJ/m2で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、防眩層を形成した。尚、防眩層形成用組成物1の塗液の塗工量は、硬化膜の厚みが表1に示す値となるように調節した。
Next, on the formed primer layer, the coating liquid of the antiglare
(実施例5)
実施例1における防眩層形成用組成物1の代わりに防眩層形成用組成物2を使用したことを除き、実施例1と同じ方法により光学積層体を作成した。
(Example 5)
An optical laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that Antiglare layer-forming
(実施例6)
実施例1における防眩層形成用組成物1の代わりに防眩層形成用組成物3を使用したことを除き、実施例1と同じ方法により光学積層体を作成した。
(Example 6)
An optical layered body was produced in the same manner as in Example 1, except that Antiglare layer-forming
(実施例7)
実施例1における防眩層形成用組成物1の代わりに防眩層形成用組成物4を使用したことを除き、実施例1と同じ方法により光学積層体を作成した。
(Example 7)
An optical layered body was produced in the same manner as in Example 1, except that Antiglare layer-forming
(比較例3)
透明基材の一方面に、プライマー層を形成せずに、上述した防眩層形成用組成物1の塗液をバーコート法により塗布し乾燥させた後、メタルハライドランプを用いて照射線量200mJ/m2で紫外線を照射して塗膜を硬化させ、防眩層を形成した。尚、防眩層形成用組成物の塗液の塗工量は、硬化膜の厚みが表1に示す値となるように調節した。
(Comparative Example 3)
On one side of the transparent substrate, without forming a primer layer, the coating liquid of the antiglare layer-forming
実施例1~7及び比較例1~4で得られた光学積層体について、ヘイズ、透過像鮮明度、鉛筆硬度、ニジムラの程度及び透湿度を評価した。評価方法及び評価基準は以下の通りである。 The optical layered bodies obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated for haze, transmitted image definition, pencil hardness, degree of iridescence, and moisture permeability. The evaluation method and evaluation criteria are as follows.
<ヘイズ>
ヘイズは、JIS K7105に従い、ヘイズメーター(NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて測定した。
<Haze>
Haze was measured using a haze meter (NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) according to JIS K7105.
<透過像鮮明度>
透過像鮮明度は、JIS K7105に従い、写像性測定器(ICM-1T、スガ試験器株式会社製)を用いて、光学くし幅0.5mmで測定した。
<Clearness of transmitted image>
The transmission image definition was measured according to JIS K7105 using an image clarity measuring instrument (ICM-1T, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) with an optical comb width of 0.5 mm.
<鉛筆硬度>
JIS K5600(4.9N荷重)に基づき、鉛筆引っかき試験機(HA-301、テスター産業株式会社)を用いて、ハードコート層表面の鉛筆硬度を測定した。測定した鉛筆硬度が2H以上の場合に表面硬度が十分であると判定した。
<Pencil hardness>
Based on JIS K5600 (4.9 N load), a pencil scratch tester (HA-301, Tester Sangyo Co., Ltd.) was used to measure the pencil hardness of the hard coat layer surface. When the measured pencil hardness was 2H or more, it was determined that the surface hardness was sufficient.
<ニジムラ>
各実施例呼び各比較例に係る光学積層体をディスプレイ(ソニー株式会社製、液晶テレビ 型番:KDL-46F5)の表面に重ね、ディスプレイに画像を表示させた状態で、光学積層体を正面から目視にて観察し、ニジムラの程度を以下の基準で評価した。
◎:ニジムラが認められない。
○:ニジムラが僅かに認められるが、十分に抑制されている。
△:ニジムラが認められる。
×:ニジムラが顕著に認められる。
<Nijimura>
The optical layered body according to each example name and each comparative example is superimposed on the surface of a display (manufactured by Sony Corporation, liquid crystal television model number: KDL-46F5), and an image is displayed on the display, and the optical layered body is viewed from the front. , and the degree of rainbow spots was evaluated according to the following criteria.
A: Rainbow spots are not observed.
◯: Rainbow spots are slightly observed, but are sufficiently suppressed.
Δ: Nijimura is observed.
x: Rainbow spots are conspicuously observed.
<透湿度(水蒸気透過度)>
各実施例呼び各比較例に係る光学積層体について、温度40℃、相対湿度90%RHの環境下における水蒸気透過度をJIS-Z208に準拠して測定した。測定した水蒸気透過度が80g/m2・day以下の場合に、水蒸気バリア性が十分であると判定した。
<Moisture Permeability (Water Vapor Permeability)>
For the optical layered bodies according to each example and each comparative example, the water vapor permeability was measured in accordance with JIS-Z208 in an environment of a temperature of 40° C. and a relative humidity of 90% RH. When the measured water vapor permeability was 80 g/m 2 ·day or less, it was determined that the water vapor barrier property was sufficient.
実施例1~7及び比較例1~4に係る光学積層体に用いた透明基材の材質及び物性値、並びに、ヘイズ、透過像鮮明度、鉛筆硬度、ニジムラの程度及び透湿度の評価値を併せて示す。 The materials and physical properties of the transparent substrates used in the optical laminates of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, as well as evaluation values of haze, transmitted image definition, pencil hardness, degree of iridescence, and moisture permeability were evaluated. Also shown.
実施例1~7に係る光学積層体では、ニジムラが画像の視認性を損なわない程度に十分に抑制されていた。また、実施例1~7に係る光学積層体は、水蒸気バリア性及び表面硬度も優れており、耐久性に優れることが確認された。 In the optical laminates according to Examples 1 to 7, rainbow unevenness was sufficiently suppressed to the extent that visibility of images was not impaired. Further, it was confirmed that the optical layered bodies according to Examples 1 to 7 were excellent in water vapor barrier property and surface hardness, and excellent in durability.
これに対して、比較例1に係る光学積層体では、厚み方向リタデーションが3000nm未満のPETフィルムを透明基材として使用したため、防眩層の表面硬度が低下した。 On the other hand, in the optical layered body according to Comparative Example 1, the surface hardness of the antiglare layer was lowered because the PET film having a retardation in the thickness direction of less than 3000 nm was used as the transparent substrate.
比較例2に係る光学積層体では、PETフィルムの面内リタデーションが600nmを越えるため、ニジムラを十分に抑制することができなかった。 In the optical layered body according to Comparative Example 2, since the in-plane retardation of the PET film exceeded 600 nm, rainbow-like unevenness could not be sufficiently suppressed.
比較例3に係る光学積層体は、透明基材にトリアセチルセルロースを使用したことから水蒸気バリア性が低かった。 The optical layered body according to Comparative Example 3 had low water vapor barrier properties because triacetyl cellulose was used for the transparent substrate.
比較例4に係る光学積層体は、高リタデーション(面内リタデーション及び厚み方向リタデーションが10000nm程度)のPETフィルムを透明基材として使用したため、ニジムラは抑制されたものの、実施例1~7と比べて透明基材が厚くなった。したがって、比較例2に係る光学積層体は、薄型化には適さないことが確認された。 In the optical laminate according to Comparative Example 4, a PET film with high retardation (in-plane retardation and thickness direction retardation of about 10000 nm) was used as the transparent base material, so that rainbows were suppressed, but compared to Examples 1 to 7. The thickness of the transparent substrate is increased. Therefore, it was confirmed that the optical layered body according to Comparative Example 2 is not suitable for thinning.
このように、本発明によれば、耐久性に優れ、ニジムラが抑制されて視認性が高く、かつ、薄型化が可能な光学積層体を提供できることが確認された。 As described above, it was confirmed that the present invention can provide an optical laminate that is excellent in durability, suppresses rainbow unevenness, has high visibility, and can be made thinner.
本発明に係る光学積層体は、外光の映り込みを抑制する防眩性フィルムとして利用でき、特に、偏光板の基材や偏光板の保護フィルムとして、画像表示装置に好適に利用できる。 The optical laminate according to the present invention can be used as an antiglare film that suppresses reflection of external light, and can be suitably used in image display devices as a base material for polarizing plates or as a protective film for polarizing plates.
1 光学積層体
2 透明基材
3 プライマー層
4 防眩層
6 機能層
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記防眩層が、活性エネルギー線硬化性樹脂と、樹脂粒子と、合成スメクタイトと、アルミナナノ粒子とを含有する組成物の硬化膜からなり、
前記透明基材の厚みが12~40μmであり、
前記プライマー層の厚みが40~120nmであり、
前記防眩層の厚みが1~20μmであり、
前記光学積層体のヘイズが23.2~44.3%である、光学積層体。 A transparent substrate made of polyethylene terephthalate and having an in-plane retardation of 600 nm or less and a thickness direction retardation of 3000 nm or more is provided with a primer layer and an antiglare layer having an uneven surface in this order on at least one surface,
wherein the antiglare layer is a cured film of a composition containing an active energy ray-curable resin, resin particles, synthetic smectite, and alumina nanoparticles;
The transparent base material has a thickness of 12 to 40 μm,
The primer layer has a thickness of 40 to 120 nm,
The antiglare layer has a thickness of 1 to 20 μm,
An optical laminate having a haze of 23.2 to 44.3%.
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