TW201418016A - 積層膜與其製造方法、光學積層膜以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是提供一種可抑制虹不均的產生及亮度的降低、且可將表面的凹凸抑制在一定範圍內的積層膜。本發明是有關於一種積層膜,其具有支撐體、及在支撐體上具有底漆膜,且底漆膜包含含矽的樹脂、消光劑及界面活性劑,含矽的樹脂包含將矽烷偶合劑縮合而成的縮合體,矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15,將消光劑的體積平均粒徑設為r、將底漆膜的平均膜厚設為t時,t<r,底漆膜中的無機微粒子的含量為20%以下。

Description

積層膜、光學積層膜以及顯示裝置
本發明是有關於一種積層膜、光學積層膜、及顯示裝置。特別是有關於可較佳地用作液晶顯示器的背光單元(backlight unit)的構件的積層膜、具有該積層膜的光學積層膜、及搭載該光學積層膜的顯示裝置。
積層有稜鏡片、透鏡片、擴散片等的光學積層膜,廣泛用作液晶顯示裝置(電視機(TV)、監視器等)的背光單元的構成構件。光學積層膜具備:使入射光向特定方向折射的稜鏡片或透鏡片、使入射光以多用途的方式折射而擴散的擴散片等多片。例如,專利文獻1中揭示:在液晶顯示面板與導光板之間,積層擴散片、稜鏡片、透鏡片等而構成的液晶顯示裝置的背光單元。專利文獻1中,在透鏡片的上表面與下表面分別配置上部擴散片與下部擴散片。
如此,液晶顯示裝置的背光單元使用積層了多片的光學積層膜。但是,近年來,為了削減成本,而研究減少積層片數。 例如專利文獻2中,藉由設為除去擴散片,而在支撐體的一面配置含有粒子的底漆膜(back coat film)的構成,而減少積層片數。此處,藉由配置含有粒子的底漆膜,而抑制因除去擴散片而容易產生的干擾條紋的產生。
然而,如專利文獻2般在將不具有擴散片的光學積層膜用於液晶顯示裝置的背光單元時,存在自斜方向觀察稜鏡片時,產生虹色的不均(虹不均)的問題。該虹不均與因積層膜的折射率的差異而產生的干擾條紋不同,稜鏡片的樹脂所具有的折射率的波長分散成為原因。
為了充分地抑制虹不均的產生,一般認為增加底漆膜的粒子的含量。但若增加粒子的含量,則產生底漆膜的霧度變大,而亮度降低的問題。即,現有技術中存在以下問題:無法同時解決虹不均的產生與底漆膜的亮度的降低這兩者的問題。
另外,為了抑制虹不均的產生,一般認為在底漆膜的表面設置凹凸。先前,為了在底漆膜的表面設置充分的凹凸,而進行使用含有丙烯酸系樹脂等的粒子的塗佈液形成底漆膜。但是使用如先前所用的塗佈液藉由先前方法形成底漆膜時,存在以下問題:由於底漆膜的表面的凹凸或其不均變大,而損傷鄰近的其他片或導光板,且底漆膜自身亦受損。
因此,本申請案發明者等人為了解決此種現有技術的課題,為了提供在具有稜鏡片的光學積層膜中可充分地抑制虹不均 的產生、且亮度高的積層膜,而進行了研究。此外,為了提供將底漆膜的表面的凹凸抑制在一定範圍內的積層膜,而進行了研究。
為了解決上述的課題而進行了努力研究,結果本申請案發明者等人發現,藉由在具有支撐體與底漆膜的積層膜中,規定底漆膜所含有的含矽的樹脂的構成成分的組成比,將消光劑的體積平均粒徑設為適當的範圍,而可在所期望的範圍內對底漆膜賦予凹凸(起伏)。藉此,本發明的底漆膜可不降低亮度地防止虹不均。具體而言,本發明具有以下的構成。
[1]一種積層膜,其具有支撐體、及在上述支撐體上具有底漆膜,且上述底漆膜包含含矽的樹脂、消光劑及界面活性劑,上述含矽的樹脂包含將矽烷偶合劑縮合而成的縮合體,上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15,將上述消光劑的體積平均粒徑設為r、將上述底漆膜的平均膜厚設為t時,t<r,上述底漆膜中的無機微粒子的含量為20%以下。
[2]如上述[1]所述之積層膜,其中上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷及三官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與上述三官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。
[3]如上述[1]或[2]所述之積層膜,其中上述三官能的烷氧基矽烷是具有環氧基的烷氧基矽烷。
[4]如上述[3]所述之積層膜,其中上述三官能的烷氧基矽烷是 3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所述之積層膜,其中在上述支撐體與上述底漆膜之間進一步具有中間底漆膜。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所述之積層膜,其中霧度值為3%~30%。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所述之積層膜,其中將上述底漆膜的表面的10點平均粗糙度設為Rz時,Rz<1μm。
[8]一種積層膜的製造方法,其包括以下步驟:將包含矽烷偶合劑、體積平均粒徑為r的消光劑及界面活性劑的塗佈液塗佈於支撐體上,而形成膜厚為t的底漆膜,且上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15,上述r與上述t的關係為t<r,上述塗佈液中的無機微粒子的含量為20%以下。
[9]如上述[8]所述之積層膜的製造方法,其中上述塗佈液包含上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的縮合體。
[10]如上述[8]或[9]所述之積層膜的製造方法,其中上述形成底漆膜的步驟包括以下步驟:在使上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解物的至少一部分縮合後,使上述四官能的烷氧基矽烷的水解物縮合。
[11]如上述[9]或[10]所述之積層膜的製造方法,其中相對於除上述消光劑外的固體質量,上述塗佈液中的上述縮合體的含量為 70%~99%。
[12]一種積層膜,其藉由如上述[8]至[11]中任一項所述之製造方法而製造。
[13]一種光學積層膜,其特徵在於具有以下結構:在作為如上述[1]至[7]及[12]中任一項所述之積層膜的支撐體且與積層了底漆膜的面為相反側的面上,依序積層易黏接層及稜鏡層。
[14]一種顯示裝置,其搭載如上述[13]所述之光學積層膜。
根據本發明,可獲得一種在具有稜鏡片的光學積層膜中能抑制虹不均的產生、且亮度高的積層膜。藉此,本發明的積層膜可較佳地用於液晶顯示面板等顯示裝置。
另外,根據本發明,可獲得一種將底漆膜的表面的凹凸的程度抑制在一定範圍內的積層膜。藉此,本發明的積層膜具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸,且不會損傷鄰近的其他片或導光板、或者底漆膜自身不會受損。
10‧‧‧積層膜
11‧‧‧底漆膜
11a‧‧‧中間底漆膜
12‧‧‧支撐體
13‧‧‧易黏接層
15‧‧‧消光劑
17‧‧‧稜鏡層
20‧‧‧光學積層膜
r‧‧‧體積平均粒徑
t‧‧‧平均膜厚
圖1(a)、圖1(b)是表示本發明的積層膜的一例的剖面圖。
圖2(a)、圖2(b)是表示本發明的具有稜鏡層的光學積層膜的一例的剖面圖。
以下,對本發明進行詳細地說明。以下所記載的構成要 件的說明有時基於代表性的實施形態或具體例而成,但本發明並不限定於此種實施形態。另外,本說明書中,使用「~」而表示的數值範圍是指包含「~」前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。另外,(甲基)丙烯酸酯是以包含丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯這兩者的含義來使用。
(積層膜)
本發明是有關於積層膜。圖1(a)表示本發明的積層膜的一例。如圖1(a)所示,本發明的積層膜10是積層底漆膜11、支撐體12者。底漆膜11較佳為具有硬度與耐損傷性的硬塗層。藉此,可防止積層膜10受損傷。
本發明的積層膜是具有支撐體、及在該支撐體上具有底漆膜的積層膜。底漆膜包含含矽的樹脂、消光劑及界面活性劑。含矽的樹脂包含將矽烷偶合劑縮合而成的縮合體。另外,矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。而且,將消光劑的體積平均粒徑設為r、將底漆膜的平均膜厚設為t時,t<r。另外,底漆膜中的無機微粒子的含量為20%以下。
藉由將本發明的積層膜設為上述構成,而可使霧度值不過度變大。底漆膜的霧度值為35%以下即可,較佳為3%~30%,更佳為6%~30%,尤佳為6%~20%。
在將本發明的積層膜用於具有稜鏡片的光學積層膜 時,可充分地抑制光學積層膜的虹不均的產生。另外,為了將本發明的底漆膜的霧度值抑制在低的水準,而可使積層膜及光學積層膜的亮度為高的狀態。因此,本發明的積層膜可較佳地用於液晶顯示面板等顯示裝置。
而且,由於積層膜的底漆膜側的表面的凹凸為一定範圍內,因此可獲得高的耐損傷性。即,藉由底漆膜與鄰近的其他的片等接觸,而可防止底漆膜自身、或其他鄰近片的接觸面受損。另外,底漆膜具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸,且不損傷鄰近的其他的片或導光板。
(底漆膜)
本發明的底漆膜包含含矽的樹脂、消光劑及界面活性劑。含矽的樹脂包含將矽烷偶合劑縮合而成的縮合體,矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。另外,底漆膜中的無機微粒子的含量為20%以下。
<矽烷偶合劑>
作為用於矽烷偶合劑的原材料,較佳為使用水溶性或水分散性原材料。就降低因揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)引起的環境污染的觀點而言,特佳為使用水溶性或水分散性原材料。
矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷及三官能或二官 能的烷氧基矽烷。三官能或二官能的烷氧基矽烷可僅包含三官能或二官能的烷氧基矽烷的任一種,亦可混合含有三官能的烷氧基矽烷與二官能的烷氧基矽烷。本發明中,其中較佳為含有三官能的烷氧基矽烷,較佳為四官能的烷氧基矽烷與三官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。
矽烷偶合劑具有四官能的烷氧基矽烷及三官能或二官能的烷氧基矽烷等水解性基。藉由該水解性基在酸性水溶液中水解而生成矽烷醇,藉由矽烷醇(silanol)彼此縮合,而生成寡聚物。
<三官能或二官能的烷氧基矽烷>
三官能或二官能的烷氧基矽烷是下述通式(1)所示的三官能或二官能的烷氧基矽烷。
Rn+1Si(OR1)3-n...(1)
(此處,R為不含胺基的碳數為1~15的有機基、R1為甲基、乙基等碳數為4以下的烷基、n=0或1。)
作為通式(1)所示的三官能或二官能的烷氧基矽烷中較佳的化合物,可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-脲丙基三甲氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯 氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-脲丙基三乙氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、氯丙基甲基二甲氧基矽烷、丙基甲基二甲氧基矽烷、苯基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基甲基二乙氧基矽烷、乙烯基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、氯丙基甲基二乙氧基矽烷、丙基甲基二乙氧基矽烷、苯基甲基二乙氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基胺基甲酸酯、3-三乙氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基胺基甲酸酯、3-三甲氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基丙氧基)丙氧基]丙基胺基甲酸酯、3-三乙氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基丙氧基)丙氧基]丙基胺基甲酸酯、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷等。
其中,更佳為n=0的三烷氧基矽烷,有3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-脲丙基 三乙氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基胺基甲酸酯、3-三甲氧基矽烷基丙基-2-[2-(甲氧基丙氧基)丙氧基]丙基胺基甲酸酯等。
通式(1)所示的三官能或二官能的烷氧基矽烷不含胺基作為官能基。即,該三官能或二官能的烷氧基矽烷具有不含胺基的有機基R。在R具有胺基時,若與四官能的烷氧基矽烷混合而水解,則所生成的矽烷醇彼此會促進脫水縮合。因此,底漆膜用塗佈液變得不穩定而欠佳。
通式(1)的R只要為具有如碳數為1~15的範圍的分子鏈長的有機基即可。藉由將碳數設為15以下,而底漆膜的柔軟性不會過度變大,可獲得充分的硬度。另外,R更佳為碳數為3~15,尤佳為5~13。藉由將R的碳數設為上述範圍內,而可獲得脆性進一步改善的底漆膜。另外,如後述般設置中間底漆膜時,可提高中間底漆膜與底漆膜的密接性。
而且,R所示的有機基較佳為具有氧、氮、硫等雜原子。藉由有機基具有雜原子,而可進一步提高與中間底漆膜的密接性。特佳為有機基R中具有環氧基、醯胺基、胺基甲酸酯基、脲基、酯基、羥基、羧基等。其中,含有環氧基的三官能或二官能的烷氧基矽烷具有提高酸性水中的矽烷醇的穩定性的效果,而特佳。另外,含有環氧基的三官能或二官能的烷氧基矽烷會對底漆膜賦予適度的柔軟性,且可提供充分的硬度。
通式(1)中的R1為碳數為4以下的烷基。其中R1特佳 為甲基或乙基。藉由將R1設為碳數為4以下的烷基,而可提高三官能或二官能的烷氧基矽烷的親水性,並促進在水溶液中的水解。
通式(1)中的n為0或1。在n為0時,通式(1)所示的化合物表示三官能烷氧基矽烷,在n為1時,表示二官能烷氧基矽烷。另外,三官能烷氧基矽烷與二官能烷氧基矽烷亦可混合而使用。
<四官能的烷氧基矽烷>
藉由將四官能的烷氧基矽烷用作底漆膜用塗佈液的成分,而提高藉由因四官能的烷氧基矽烷與通式(1)的三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解而生成的矽烷醇的脫水縮合的交聯密度。藉由提高交聯密度,而可對底漆膜賦予充分的硬度。
四官能的烷氧基矽烷並無特別限定,更佳為碳數為1~4者,特佳為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷。藉由碳數為4以下,而與酸性水混合時的四官能的烷氧基矽烷的水解速度不會變得過慢,且直至形成均勻的水溶液為止的溶解所需要的時間變得更短。藉此,可提高製造效率。
本發明的底漆膜所含的四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15即可,較佳為30:70~80:20,更佳為30:70~65:35,尤佳為45:55~65:35。藉由將底漆膜所含的四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比設為上述範圍內,而可將矽烷偶合劑的聚合度控制在所期望的範圍內。藉此,可不提高霧度地防止虹不均 的產生。
<消光劑>
作為消光劑,可列舉:有機樹脂微粒子或無機微粒子。本發明中,將一次粒徑或其凝聚體的體積平均粒徑為500nm以上者定義為消光劑。消光劑較佳為透光性粒子。
作為消光劑,有二氧化矽、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、氧化鋁、聚苯乙烯、聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、交聯聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯/丙烯酸系共聚物、三聚氰胺、苯并三聚氰二胺(benzoguanamine)等,亦能以粒子凝聚的狀態使用。較佳為使用:選自三聚氰胺樹脂粒子、中空粒子、聚苯乙烯樹脂粒子及苯乙烯/丙烯酸系共聚物樹脂粒子、聚甲基丙烯酸甲酯、交聯聚甲基丙烯酸甲酯、矽酮樹脂粒子的組群的至少1種粒子,就控制表面粗糙度的觀點而言,可較佳地使用粒子以一次粒子存在者。
消光劑可將2種以上粒徑者混合而使用。特別是若在2種以上的粒子中至少2種間,體積平均粒徑的差大於1μm,則粒子彼此的凝聚減少。藉此,粒子的分散性良化,膜的面的外觀變得良好。
另外,消光劑可同時使用2種以上的原材料不同的粒子。例如藉由改變各粒子的折射率,而可同時滿足正面亮度、與虹不均改善的平衡,或者使膜的面的外觀良化。
消光劑的體積平均粒徑r較佳為0.4μm~3.0μm以下, 更佳為0.7μm~3.0μm以下,尤佳為1.0μm~3.0μm以下。
如圖1(a)~圖1(b)所示般,底漆膜11保持消光劑15。底漆膜11的厚度較佳為根據與消光劑15的體積平均粒徑r的關係而確定,厚度的範圍較佳為0.4μm~3.0μm。
如圖1(a)~圖1(b)所示般,在將消光劑15的體積平均粒徑設為r、將底漆膜11的平均膜厚設為t時,t<r。由於消光劑15的體積平均粒徑r大於底漆膜11的平均膜厚t,因此消光劑15會以使底漆膜11的表面隆起的方式突出。另外,所謂突出,未必需要消光劑的表面自底漆膜表面露出,而是指粒子部的高度(膜厚)大於平均膜厚。消光劑15的表面較佳為藉由底漆膜11覆蓋,較佳為沿著消光劑15的粒徑形成底漆膜11的表面的凹凸。另外,底漆膜11的表面的凸部較佳為藉由5個/mm2以上、較佳為20個/mm2以上的消光劑15構成。藉由設為t<r、且在底漆膜11的表面形成凹凸,而可有效地抑制在光學積層膜產生虹不均。
消光劑的體積平均粒徑可將由透射型電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)照片的投影面積(對至少100個粒子以上而求出)的平均值而得的圓換算平均粒徑進行球形換算而求出。另外,底漆膜11的平均膜厚t可藉由以下方式而求出:首先製作僅除去消光劑成分的塗佈液,在藉由將塗膜進行塗佈乾燥而形成的類似膜中,以可無膜厚不均地測定的程度的點數藉由SEM拍攝膜的剖面照片,測定各部分的厚度,並將其值進行平均。另外,在除去消光劑的塗膜的配方相同時,可藉由 螢光X射線(愛可信(AXIOS)製造、PANALYTICAL)簡便地測定作為本塗膜的主要成分的Si的量,根據預先評價的上述類似膜的SEM膜厚與螢光X射線的Si測定值,由實際的包含消光劑的膜的螢光X射線的Si值,成比例地算出膜厚。
而且,本發明中,在將消光劑的體積平均粒徑設為r、將底漆膜的平均膜厚設為t時,較佳為r/4≦t<r。藉由設為r/4≦t<r,而可將形成於底漆膜11的表面的凹部與凸部的落差抑制在一定範圍內。藉此,可具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸,且防止損傷鄰近的其他片或導光板。而且,藉由底漆膜與其他片等接觸,而亦可防止底漆膜自身受損。
在將底漆膜的表面的10點平均粗糙度設為Rz時,只要為Rz<1μm即可。而且,較佳為0.3≦Rz≦0.9,更佳為0.3≦Rz≦0.8。藉由將Rz設為上述範圍內,而可防止損傷鄰近的其他片或導光板、或者底漆膜自身受損。
另外,表示Rz的不均的σ(Rz)只要為小於0.1即可,較佳為小於0.08,尤佳為0.05以下。而且,σ(Rz)/Rz只要為小於0.12即可,較佳為0.08以下,更佳為0.05以下。藉由將σ(Rz)或σ(Rz)/Rz設為上述範圍內,而可防止損傷鄰近的其他片或導光板、或底漆膜自身受損。
<無機微粒子>
作為無機微粒子,例如可列舉:導電性金屬微粒子或金屬氧化物微粒子等。作為金屬的具體例,有銻、硒、鈦、鎢、錫、 鋅、銦、鋯等,作為金屬氧化物的具體例,可列舉:氧化銻、氧化硒、氧化鈦、氧化鎢、氧化錫、銻摻雜氧化錫(ATO(摻雜銻的氧化錫))、磷摻雜氧化錫、氧化鋅、銻酸鋅、錫摻雜氧化銦、二氧化矽等。其中就與矽烷偶合劑的交聯的觀點而言,較佳為使用膠體二氧化矽。
膠體二氧化矽是二氧化矽或其水合物分散於水中而成的膠體。膠體粒子的平均粒徑為3nm~300nm的範圍。膠體粒子的平均粒徑較佳為4nm~50nm的範圍,更佳為4nm~40nm的範圍,特佳為5nm~35nm的範圍。
另外,膠體二氧化矽更佳為將添加於底漆膜用塗佈液中的時刻的pH值調整為2~7的範圍。若該pH值為2~7,則與pH值小於2或大於7的情形相比,作為烷氧基矽烷的水解物的矽烷醇的穩定性更良好,且可更可靠地抑制因該矽烷醇的脫水縮合反應快速進行引起的塗佈液的黏度上升。
無機微粒子在底漆膜中相對於除消光劑外的固體質量而包含20%以下。即,相對於四官能的烷氧基矽烷與通式(1)的三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解縮合物的100%,無機微粒子的量較佳為20%以下的範圍。在底漆膜中可不包含無機微粒子,可為0%。無機微粒子的含量只要為20%以下即可,更佳為10%以下,尤佳為5%以下。藉由將無機微粒子的含有率設為上述範圍,而可將塗佈膜硬化時所形成的消光劑緣部的表面的凹凸形狀擴大至寬範圍,並能以少的消光劑量形成表面的凹凸。
<界面活性劑>
本發明的底漆膜包含界面活性劑。作為界面活性劑,較佳為使用陰離子性界面活性劑及/或陽離子性界面活性劑。
作為陰離子性界面活性劑,可列舉:硬脂酸鉀、蘿酸鉀等高級脂肪酸鹽,聚氧乙烯(Polyoxyethylene,POE)月桂醚羧酸鈉等烷醚羧酸鹽,N-硬脂醯基-L-麩胺酸單鈉鹽等N-醯基-L-麩胺酸鹽,月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸鉀等高級烷基硫酸酯鹽,POE月桂基硫酸三乙醇胺、POE月桂基硫酸鈉等烷醚硫酸酯鹽,月桂醯基肌胺酸鈉等N-醯基肌胺酸鹽,N-肉豆蔻醯基-N-甲基牛磺酸鈉等高級脂肪酸醯胺磺酸鹽,硬脂基磷酸鈉等烷基磷酸鹽,POE油醚磷酸鈉、POE硬脂醚磷酸鈉等烷醚磷酸鹽,二-2-乙基己基磺基琥珀酸鈉、單月桂醯基單乙醇醯胺聚氧乙烯磺基琥珀酸鈉、月桂基聚丙二醇磺基琥珀酸鈉等磺基琥珀酸鹽,線性十二烷基苯磺酸鈉、線性十二烷基苯、磺酸三乙醇胺、線性十二烷基苯磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸等烷基苯磺酸鹽,硬化椰子油脂肪酸甘油硫酸鈉等高級脂肪酸酯硫酸酯鹽。
作為陽離子性界面活性劑,例如可列舉:氯化硬脂基三甲基銨、氯化月桂基三甲基銨等烷基三甲基銨鹽,氯化二硬脂基二甲基銨等二烷基二甲基銨鹽,氯化聚(N,N二甲基-3,5-亞甲基哌啶鎓)、氯化鯨蠟基吡啶鎓等烷基吡啶鎓鹽,烷基四級銨鹽、烷基二甲基苄基銨鹽、烷基異喹啉鎓鹽、二烷基嗎啉鎓(dialkylmorphonium)鹽、POE烷基胺、烷基胺鹽、聚胺脂肪酸 衍生物、戊醇脂肪酸衍生物、氯化苄烷銨(benzalkonium chloride)、氯化苯銨松寧(benzethonium chloride)。藉由使用如上所述的界面活性劑,而抑制塗膜的乾燥過程中的粒子的凝聚,並可形成均勻的表面凹凸。
<硬化劑>
底漆膜用塗佈液可包含硬化劑,硬化劑較佳為水溶性。硬化劑是促進矽烷醇的脫水縮合而促進矽氧烷鍵的形成者。作為水溶性硬化劑,可使用:水溶性的無機酸、有機酸、有機酸鹽、無機酸鹽、金屬烷氧化物、金屬錯合物。
作為無機酸,可列舉:硼酸、磷酸、鹽酸、硝酸、硫酸作為較佳者。作為有機酸,可列舉:乙酸、甲酸、草酸、檸檬酸、蘋果酸、抗壞血酸作為較佳者。作為有機酸鹽,可列舉:乙酸鋁、草酸鋁、乙酸鋅、草酸鋅、乙酸鎂、草酸鎂、乙酸鋯、草酸鋯作為較佳者。作為無機酸鹽,可列舉:氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂、氯化鋯、硫酸鋯、硝酸鋯作為較佳者。
作為金屬烷氧化物,可列舉:鋁烷氧化物、鈦烷氧化物、鋯烷氧化物作為較佳者。作為金屬錯合物,可列舉:乙醯丙酮酸鋁、乙基乙醯乙酸鋁、乙醯丙酮酸鈦、乙基乙醯乙酸鈦作為較佳者。
以上的硬化劑中,特別是就水溶性、在水中的穩定性的觀點而言,較佳為包含硼酸、磷酸、鋁烷氧化物、乙醯丙酮酸鋁 等含硼的化合物、含磷的化合物、含鋁的化合物,這些中,可使用至少任一種作為硬化劑。
硬化劑較佳為在塗佈液中均勻地混合、溶解,就確保樹脂膜的透明性而言,較佳為溶解於作為本發明中的底漆膜用塗佈液的溶劑的水中。原因是,在水中的溶解性低時,硬化劑會以固體形態存在於塗佈液中,因此塗佈乾燥後亦以異物的形態殘留,根據情況成為透明度低的底漆膜。
相對於包含四官能的烷氧基矽烷與通式(1)所示的三官能或二官能的烷氧基矽烷的全部的烷氧基矽烷100%,硬化劑的量較佳為0.1%~20%的範圍,更佳為0.5%~10%的範圍,特佳為0.5%~8%的範圍。
<抗靜電劑>
底漆膜在25℃、40%RH下的表面電阻率較佳為108Ω/□~1012Ω/□。藉由將25℃、40%RH下的表面電阻率設為上述範圍內,而可對光學積層膜賦予抗靜電功能,並可防止異物附著於積層膜的表面。
若異物附著於積層膜的表面,則在用以形成稜鏡層的硬化時,異物會妨礙作為照射光的紫外線(ultraviolet,UV)光的透射。由於妨礙UV光的透射,部分稜鏡層不會硬化,而成為缺陷。此種情況下,會使積層膜的產品率惡化。另外,使積層膜以成為均勻的稜鏡層的方式硬化所需的時間變長,製造效率惡化。因此,較佳為將底漆膜在25℃、40%RH下的表面電阻率設為108Ω/□~ 1012Ω/□以下,而對積層膜賦予抗靜電功能。
為了對積層膜賦予抗靜電功能,較佳為在底漆膜用塗佈液中添加陽離子、陰離子、甜菜鹼等離子性抗靜電劑。其中,較佳為具有2-烷基-N-羧基乙基-N-羥基乙基咪唑鎓甜菜鹼等咪唑鎓骨架的甜菜鹼系化合物。或者此外可使用包含導電性氧化錫、氧化銦、氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂、氧化銻等金屬氧化物的微粒子代替離子性抗靜電劑。
<其他添加物>
為了控制積層膜的表面特性、特別是摩擦係數,而可在底漆膜用塗佈液中含有蠟。
作為蠟,可使用:石蠟(paraffin wax)、微晶石蠟(micro wax)、聚乙烯蠟、聚酯系蠟、棕櫚蠟(carnauba wax)、脂肪酸、脂肪酸醯胺、金屬皂等。
(中間底漆膜)
如圖1(b)所示般,底漆膜11為了固定於支撐體12上,而可在底漆膜11與支撐體12之間進一步介隔存在中間底漆膜11a。
中間底漆膜11a通常將包含黏合劑與硬化劑以及界面活性劑的塗佈液塗佈於支撐體12另一面上而形成。關於用於中間底漆膜11a的原材料,為了將消光劑15固定於支撐體12,可選擇適當的原材料。另外,亦可不使用硬化劑,而使黏合劑自身具有自交聯性。
用於中間底漆膜的黏合劑並無特別限定,就與支撐體的密接力的觀點而言,較佳為聚酯、聚胺基甲酸酯、丙烯酸系樹脂、苯乙烯丁二烯共聚物中至少一種。另外,就對環境的負載少的方面而言,特佳為黏合劑具有水溶性或水分散性。
中間底漆膜可包含藉由電子導電而表現出導電性的金屬氧化物粒子。作為金屬氧化物粒子,可使用通常的金屬氧化物,例如可列舉:ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、MgO、BaO、MoO3、這些的複合氧化物、或這些金屬氧化物中進一步含有少量不同種元素的金屬氧化物等。此種金屬氧化物中,較佳為SnO2、ZnO、TiO2、In2O3,特佳為SnO2。亦可含有聚噻吩系等π電子共軛系導電性聚合物,來代替藉由電子導電而表現出導電性的金屬氧化物粒子。
藉由在中間底漆膜中添加藉由電子導電而表現出導電性的金屬氧化物粒子及π電子共軛系導電性聚合物的任一種,而將中間底漆膜的表面電阻調整為1012Ω/□以下。藉此,積層膜可獲得充分的抗靜電性,並可防止吸附塵或埃。
為了調整中間底漆膜的折射率,而可在中間底漆膜中含有包含金屬氧化物的微粒子。作為金屬氧化物,較佳為氧化錫、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鈮等折射率高者。原因是,折射率越高,則越能以少量改變折射率。金屬氧化物的微粒子的粒徑較佳為1nm~50nm的範圍,特佳為2nm~40nm的範圍。金屬氧化物的微粒子的量根據目標折射率進行確定即可,在 將透光性樹脂設為100%時,較佳為微粒子以成為10%~90%的範圍的方式包含在中間底漆膜中,特佳為以成為30%~80%的範圍的方式包含在中間底漆膜中。另外,中間底漆膜較佳為具有1.4~1.8的範圍的折射率。
中間底漆膜較佳為具有0.05μm~0.3μm的厚度。藉由將中間底漆膜的厚度設為0.3μm以下,而可抑制因底漆膜的膜厚的微小變化而產生的干擾不均。另外,藉由將中間底漆膜的厚度設為0.05μm以上,而可表現出易黏接性。另外,中間底漆膜可部分地保持消光劑。
如圖1(b)所示般,在底漆膜11上附設中間底漆膜11a時,平均膜厚t亦成為底漆膜11的平均膜厚。消光劑15的體積平均粒徑r亦大於底漆膜11的平均膜厚t。
(支撐體)
如圖1(a)所示般,支撐體12積層於底漆膜11上。另外,如圖1(b)所示般,可在支撐體12與底漆膜11之間設置中間底漆膜11a。如圖1(a)及圖1(b)所示般,支撐體12與底漆膜11或中間底漆膜11a的界面為平坦。
支撐體是藉由熔融製膜方法或溶液製膜方法將高分子化合物形成膜形狀者。用於支撐體的高分子化合物是使用透明的化合物。作為支撐體,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(Polybutylene Terephthalate,PBT)、聚萘二甲酸丁二酯(Polybutylene Naphthalate,PBN)、聚芳酯類、聚醚碸、聚碳酸酯、聚醚酮、聚碸、聚苯硫醚、聚酯系液晶聚合物、三乙醯基纖維素、纖維素衍生物、聚丙烯、聚醯胺類、聚醯亞胺、聚環烯烴類等。
其中,更佳為PET、PEN、三乙醯基纖維素、纖維素衍生物,特佳為PET、PEN。
而且,支撐體較佳為使用雙軸延伸高分子膜。雙軸延伸高分子膜可藉由以下方式獲得:使將高分子化合物形成為長條膜狀者朝著長條方向與寬度方向2個相互正交的方向延伸。本發明中,就彈性模數、透明性的觀點而言,作為支撐體,特佳為使用將膜狀PET、PEN進行雙軸延伸而成者。
另外,較佳為使用將支撐體的一面與另一面的至少任一面進行電暈放電處理者。支撐體的一面及/或另一面藉由電暈放電處理而親水化,而可提高水性的各種塗佈液的潤濕性。而且,可導入羧基、羥基等官能基。藉此,可進一步提高支撐體的一面與易黏接層的密接力、或支撐體的另一面與底漆膜的密接力。
支撐體較佳為具有50μm~350μm的厚度。若厚度為該範圍,則可獲得最適合的厚度的積層膜作為背光單元構成構件。
支撐體的值因所使用的材料而不同,較佳為具有1.40~1.80的折射率。若折射率為該範圍,則可獲得表現出作為基材的優異的剛性,並且透明性優異的積層膜。
(易黏接層)
如圖2(a)及圖2(b)所示般,易黏接層13設置於支撐體12與稜鏡層17之間。易黏接層13為了提高支撐體12對於稜鏡層17的黏接性、並提高與稜鏡層17的密接力,而設置於支撐體12的一面、且與底漆膜11為相反側的面上。易黏接層可為1層,亦可取2層以上的積層結構。
易黏接層通常藉由將包含黏合劑與硬化劑以及界面活性劑的塗佈液塗佈於支撐體的一面上而形成。關於用於易黏接層的原材料,為了提高與稜鏡層的密接力,較佳為選擇分別適合的原材料。另外,易黏接層中可適當含有有機微粒子或無機微粒子。
用於易黏接層的黏合劑並無特別限定,就密接力的觀點而言,較佳為聚酯、聚胺基甲酸酯、丙烯酸系樹脂、苯乙烯丁二烯共聚物、聚烯烴樹脂的至少一種。另外,就對環境的負載少的方面而言,黏合劑特佳為具有水溶性或水分散性。
易黏接層可包含藉由電子導電而表現出導電性的金屬氧化物粒子。作為金屬氧化物粒子,可使用通常的金屬氧化物,例如可列舉:ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、MgO、BaO、MoO3、這些的複合氧化物、或這些金屬氧化物中進一步含有少量不同種元素的金屬氧化物等。此種金屬氧化物中,較佳為SnO2、ZnO、TiO2、In2O3,特佳為SnO2。亦可含有聚噻吩系等π電子共軛系導電性聚合物,來代替藉由電子導電而表現出導電性的金屬氧化物粒子。
藉由在易黏接層中添加藉由電子導電而表現出導電性 的金屬氧化物粒子及π電子共軛系導電性聚合物的任一種,而將易黏接層的表面電阻調整為1012Ω/□以下。藉此,光學積層膜可獲得充分的抗靜電性,並可防止吸附塵或埃。
為了調整易黏接層的折射率,而可在易黏接層中含有包含金屬氧化物的微粒子。作為金屬氧化物,較佳為氧化錫、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化鈮等折射率高者。原因是,折射率越高,則越能以少量改變折射率。金屬氧化物的微粒子的粒徑較佳為1nm~50nm的範圍,特佳為2nm~40nm的範圍。金屬氧化物的微粒子的量只要根據目標折射率進行確定即可,在將易黏接層設為100%時,微粒子較佳為以成為10%~90%的範圍的方式包含在易黏接層中,特佳為以成為30%~80%的範圍的方式包含在易黏接層中。
易黏接層的厚度可藉由調整形成易黏接層的塗佈液的塗佈量而控制。為了表現出透明度高、且優異的密接力,厚度更佳為在0.01μm~5μm的範圍為一定。藉由將厚度設為0.01μm以上,而與厚度小於0.01μm的情形相比,可更可靠地提高密接力。藉由將厚度設為5μm以下,而與厚度大於5μm的情形相比,能以更均勻的厚度形成易黏接層。而且,可抑制塗佈液的使用量的增加而防止乾燥時間的長時間化,並防止成本的增加。易黏接層的厚度的更佳的範圍為0.02μm~3μm。另外,易黏接層在上述厚度範圍內可層疊2層以上的層。
(透鏡層)
透鏡層是為了提高顯示面上的亮度而配置大量的微小的稜鏡來發揮將自導光板及擴散板出來的光聚光的作用。作為透鏡層,有微透鏡層、稜鏡層、雙凸透鏡(lenticular lens)層等。其中,特佳為使用稜鏡層。透鏡層是為了提高顯示面上的亮度,而配置大量的微小的稜鏡,將自導光板及擴散板出來的光聚光。
圖2(a)及圖2(b)表示在依序積層有底漆膜11、支撐體12及易黏接層13的積層膜上進一步積層稜鏡層17而成的光學積層膜20。如圖2(a)般,光學積層膜20的底漆膜11可為1層的構成,亦可如圖2(b)般包含底漆膜11與中間底漆膜11a這2層。
稜鏡層較佳為在附設於支撐體的易黏接層上藉由後步驟而形成。此處,光學積層膜較佳為在自底漆膜側入射光時,入射光中波長為340nm的光的透射率為70%~100%的範圍。藉此,可較先前更加縮短賦予稜鏡層的後步驟。
稜鏡層存在藉由壓紋(embossing)法而形成的情形與藉由澆鑄成型(cast molding)聚合法而形成的情形。通常使用生產性較壓紋更高的澆鑄成型聚合法。
在澆鑄成型聚合法中,通常將包含藉由紫外線(UV)而硬化的UV硬化性化合物的膜形成為特定形狀,在維持該形狀的狀態下藉由UV使化合物硬化,藉此形成多列的特定剖面形狀的稜鏡而形成稜鏡層。在藉由澆鑄成型聚合法形成稜鏡層時,通常使用以具有自由基聚合性雙鍵的單體、寡聚物、聚合物為主成 分者作為原材料,而且含有聚合起始劑。作為具有自由基聚合性雙鍵的單體、寡聚物,例如有丙烯酸系單體、丙烯酸系寡聚物。就量產性的觀點而言,與壓紋法相比,較佳為澆鑄成型聚合法,較佳為在澆鑄成型聚合法中使用UV硬化性化合物的澆鑄成型聚合法。
通常,用於UV硬化的金屬鹵化物燈的主發光波長為340nm~400nm的範圍,高壓水銀燈的主發光波長為365nm。另外,關於在可見光區域要求透明性的光學積層膜的透射率,在340nm~400nm的範圍內有波長越短則透射率越低的傾向。因此,較佳為至少340nm的光的透射率為70%~100%。特佳為在340nm~400nm的全部範圍內光的透射率為70%~100%。若波長為340nm的光的透射率為70%以上,則在支撐體的一面藉由UV硬化而設置稜鏡層時,可防止自底漆膜側使用金屬鹵化物燈、或高壓水銀燈照射的UV被光學積層膜吸收。藉此,可防止能有助於用以形成稜鏡層的硬化的UV的強度降低。結果可提高稜鏡層的硬化的效率。若硬化的效率降低,則產生在成為特定的硬化狀態前,必須延長硬化時間從而光學膜的生產性降低的問題。另外,在不延長硬化時間時,由於稜鏡層的硬化不充分,因此稜鏡層的耐損傷性不充分。
圖2(a)及圖2(b)所示的光學積層膜均更佳為:在自底漆膜側入射光時,入射光中波長為365nrn的光的透射率為50%~100%以下的範圍。這在使用高壓水銀燈作為形成稜鏡層時 所使用的照射光的光源時,特別有效。其原因是,高壓水銀燈的明線為365nm的光。
(光學積層膜)
本發明是有關於積層膜10,其包含底漆膜11、以及支撐體12。如圖1(a)或圖1(b)所示般,較佳為以與底漆膜11或中間底漆膜11a接觸的方式積層支撐體12。
而且,本發明是有關於光學積層膜20,其是在積層膜10上進一步依序積層易黏接層13、稜鏡層17及/或透鏡層而成。
(顯示裝置)
顯示裝置包含光學積層膜20、配置於光學積層膜20的稜鏡層17側的液晶面板單元、以及配置於光學積層膜20的透明層11側的導光板等。亦可使用直下型背光裝置(backlight)等代替導光板。另外,此外,顯示裝置亦可包含稜鏡片或微透鏡片、反射片等片。各種片的組合等可根據顯示裝置所要求的規格而製成各種構成。
(製造方法)
本發明是有關於積層膜的製造方法,其包括以下步驟:將包含矽烷偶合劑、體積平均粒徑為r的消光劑及界面活性劑的塗佈液塗佈於支撐體上,而形成膜厚為t的底漆膜。矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。另外,r與t的關係為t<r。而且,塗佈液中的無機微 粒子的含量為20%以下。
塗佈於支撐體上的塗佈液中,較佳為包含三官能或二官能的烷氧基矽烷的低分子量縮合而成的水解體。藉由在塗佈液中包含三官能或二官能的烷氧基矽烷的低分子量縮合而成的水解體,而可將矽烷偶合劑的聚合度控制在所期望的範圍內。藉此,可不提高霧度地防止虹不均的產生。
四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的聚縮合反應,是在pH值為2-7的條件化、在水中在30℃以下的外溫控制下使三官能或二官能的烷氧基矽烷水解後,在該外溫條件下,使四官能的烷氧基矽烷水解,藉此可實現大幅的抑制。而且,較佳為將所得的反應液進行低溫保管。藉此,可賦予長期的溶液經時穩定性。
塗佈液中所含的三官能或二官能的烷氧基矽烷的縮合體較佳為相對於除消光劑外的固體質量為70%~99%。藉由將塗佈液中所含的縮合體的含量設為上述範圍內,而可更嚴密地控制矽烷偶合劑的聚合度。藉此,可對底漆膜賦予適度的柔軟性,且可提供充分的硬度。另外,可獲得優異的耐損傷性。
形成底漆膜的步驟包括:在使三官能或二官能的烷氧基矽烷的至少一部分水解後,使四官能的烷氧基矽烷水解的步驟。較佳為三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解的至少一部分在四官能的烷氧基矽烷的水解之前進行,並且較佳為三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解物的至少一部分在四官能的烷氧基矽烷的水解 物縮合之前進行縮合。
藉由如上所述的製造方法而得的積層膜由於將矽烷偶合劑的聚合度控制在所期望的範圍內,因此霧度值低,且亮度高。另外,製成光學積層膜時,可防止虹不均。另外,積層膜的底漆膜的表面的凹凸由於抑制在一定範圍內,因此具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸,且具有優異的耐損傷性。藉由如上所述的製造方法而得的積層膜或光學積層膜,可較佳地用於液晶顯示面板等顯示裝置。
實施例
以下,列舉實施例與比較例對本發明的特徵進行更具體地說明。以下的實施例所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等,只要不脫離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍不應由以下所示的具體例限定性地解釋。
(實施例1)
[支撐體]
使將Ti化合物作為觸媒而聚縮合的固有黏度為0.66的聚對苯二甲酸乙二酯(以下稱為「PET」)樹脂乾燥至含水率為50ppm以下,在加熱器溫度為280℃~300℃的設定溫度的擠出機內溶解。將所溶解的PET樹脂自模部噴出至施加了靜電的冷卻輥上,而獲得非晶基底。將所得的非晶基底向基底行進方向延伸至3.1倍後,向寬度方向延伸至3.8倍,而獲得厚度為250μm的PET支撐體。
[易黏接層]
在730J/m2的條件下對PET支撐體進行電暈放電處理後,藉由棒塗法將下述塗佈液A塗佈於電暈處理面側。接著,將其以145℃乾燥1分鐘,而在PET支撐體的單面上設置第1黏接層,接著在288J/m2的條件下對第1黏接層的面進行電暈放電處理。在第1接藩層上,藉由棒塗法塗佈下述塗佈液B,將其以145℃乾燥1分鐘,而製作在第1黏接層上形成了第2黏接層的易黏接層膜。
(塗佈液A)
塗佈液A的組成如以下所述。
(塗佈液B)
塗佈液B的組成如以下所述。
[中間底漆膜]
在支撐體的一面形成易黏接層後,在310J/m2的條件下對其另一面進行電暈放電處理後,藉由棒塗法塗佈包含下述組成的中間底漆膜用塗佈液。將塗佈量設為8.4cm3/m2,以145℃乾燥1分鐘。藉此在與形成有易黏接層的面的相反側,形成平均膜厚約為0.1μm的中間底漆膜。
[中間底漆膜用塗佈液]
(α;以塗佈液B整體為1000質量份的方式調節量)
[底漆膜]
接著,在200J/m2的條件下藉由棒塗法在中間底漆膜上進行電暈放電處理後,塗佈包含下述組成的底漆膜用塗佈液。將塗佈量設為13.8cm3/m2,以145℃乾燥1分鐘。藉此,形成平均膜厚約為0.85μm的底漆膜。
[底漆膜用塗佈液]
底漆膜用塗佈液藉由以下方法調液。
一邊在25℃的恆溫槽內劇烈攪拌乙酸水溶液,一邊在該乙酸水溶液中歷時3分鐘滴加3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。攪拌1小時後藉由30℃的恆溫槽,接著一邊在乙酸水溶液中強力攪拌,一邊歷時5分鐘添加四乙氧基矽烷,然後繼續攪拌2小時。接著,歷時1小時冷卻至10℃。將如此而得的水溶液作為水溶液X。
另外,添加硬化劑、界面活性劑、蒸餾水、及樹脂微粒子,進行5分鐘超音波分散。將如此而得的粒子分散液作為水溶液Y。在水溶液X中依序添加水溶液Y、界面活性劑、蒸餾水後 冷卻至10℃。
(實施例2~實施例14)
將底漆膜用塗佈液及中間底漆膜塗佈液的組成進行部分改變,藉由與實施例1相同的方法,塗佈於中間底漆膜上而製成光學積層膜,並設為實施例2~實施例14。實施例1~實施例14的底漆膜用塗佈液的組成如下述表1所述。
(比較例1~比較例7及比較例11~比較例12)
將底漆膜用塗佈液及中間底漆膜塗佈液的組成進行一部分改變,藉由與實施例1相同的方法,塗佈於中間底漆膜上,而製成光學積層膜,並設為比較例1~比較例7及比較例11~比較例12。底漆膜用塗佈液的組成如下述表2所述。
(比較例8~比較例10)
將支撐體變更為PET基底(東洋紡公司製造的COSMOSHINE、A4100),藉由與實施例1相同的配方,在PET基底的未塗佈面上形成易黏接層後,藉由表2所示的配方,在相反面塗佈底漆膜用塗佈液,在70℃、1分鐘的條件下乾燥後,在1000mJ/cm2的條件下自底漆膜面側照射紫外線進行硬化。作為照射紫外線的光源,是使用優志旺(Ushio)電機(股)製造的金屬鹵化物燈UVL-1500M2。
[評價]
對上述實施例1~實施例14及比較例1~比較例14中所得的光學積層膜,進行以下的評價。
[霧度值]
在積層膜10的形態中,使用霧度計(NDH-5000、日本電色工業(股)),依據JIS-K-7105測定霧度。
另外,在光學積層膜20的形態中,亦可藉由具有與透鏡層同等折射率的液體(匹配油(matching oil)等)使其完全地平滑而測定。
[體積平均粒徑]
藉由光學顯微鏡在1cm2的範圍內,測定各粒子的直徑Di及其個數ni,藉由體積平均粒徑r=Σ(Di×Di3×ni)/Σ(Di3×ni)進行計算。
另外,在難以藉由光學顯微鏡進行測定時,適當使用SEM等,根據膜的表面、及剖面圖像計算粒徑。
[透光性粒子的添加量]
藉由與測定體積平均粒徑相同的方法進行測定,將各粒子的比重設為Ai,以添加量S(mg)=10×4π/3×Σ{Ai×ni×(Di/2)3}進行計算。
[底漆膜的平均膜厚]
以可無膜厚不均地測定的程度的點數藉由SEM拍攝膜的剖面照片,在各部測定厚度,並將其值進行平均,從而求出底 漆膜的平均膜厚。
[10點平均粗糙度]
10點平均粗糙度(Rz)是使用觸針式表面粗糙度計「Handysurf E-35B」(東京精密公司製造),根據JIS B-0601(1994)進行設定,採用自該表面粗糙度計導出的值。
①透射像清晰度的評價法
使用映射性測定器ICM-1DP(須賀試驗機(Suga Test Instruments)公司製造),依據JIS(K-7105)而實施。(在未附加稜鏡層的狀態下)以自底漆膜塗佈面側使光入射的形態進行測定。
②鉛筆硬度
依據JIS(K-5600-5-4)對底漆膜塗佈面側實施。
關於以下的虹不均、亮度、耐損傷性的評價,是使用在易黏接層上形成稜鏡層的稜鏡片實施評價。
[稜鏡層形成]
將形成稜鏡層的下述塗佈液(以下稱為稜鏡層用塗佈液)填充至用以形成稜鏡圖案的模具中。稜鏡層形成用塗佈液包含藉由紫外線而硬化的化合物。以膜的易黏接層接觸模具上的塗佈液的方式,藉由輥將膜擠壓於模具上,自塗佈液與易黏接層的接觸開始起至3秒後,在1000mJ/cm2的條件下自膜基底側照射紫外線而進行硬化。作為照射紫外線的光源,使用優志旺電機(股)製造的金屬鹵化物燈UVL-1500M2。將膜自模具剝離,而獲得包含頂角為90°、間距為60μm、高度為30μm的稜鏡層的膜、即稜 鏡片。
(稜鏡層用塗佈液)
稜鏡層用塗佈液的組成如以下所述。
[虹不均]
以可點亮的形態取出明基(BENQ)公司製造的監視器(RL2240H)的背光裝置,在附屬的擴散片2片上,以稜鏡層成為外側的方式配置各樣品。接著,目視評價在與稜鏡層的稜鏡進入至線上的方向垂直的方向、且自正上方向將視線傾斜約30°時觀察到的明部與暗部的交界線的區域中的顏色不均的程度。
A:完全未觀察到顏色不均。
B:幾乎未觀察到顏色不均。
C:稍稍觀察到顏色不均。
D:觀察到顏色不均。
E:明顯地觀察到顏色不均。
[亮度]
藉由與上述虹不均評價相同的配置,將製品的附屬構成作為型式(type),自與背光裝置的面垂直的方向距離為50cm的位置,藉由分光放射亮度計(拓普康(TOPCON)公司製造、SR-3),在視角為0.2°的條件下進行亮度的測定,測定將上述監視器的製品構成的亮度設為100%時的各稜鏡片的相對亮度。
[耐損傷性]
在往復磨耗試驗機(新東科學(股)製造、TRIBOGEAR TYPE30)中,使上述擴散片的擴散面與各底漆膜面接觸,在每25mm×25mm施加50g的負荷的狀態下以100cm/分鐘進行1分鐘摩擦。進行試驗後的擴散片的擴散面與各底漆膜面的觀察,對損傷的水準實施以下評價。
A:擴散面或各底漆膜面無損傷、無粉附著
B:無法目視確認擴散面或各底漆膜面的損傷的水準(50μm以下的長度的損傷)、無粉附著
C:無法目視確認擴散面或各底漆膜面的損傷的水準(100μm以下的長度的損傷)、無粉附著
D:可目視確認擴散面或各底漆膜面的損傷的水準、無粉附著
E:可目視確認擴散面或各底漆膜面的損傷的水準、有粉附著
將實施例1~實施例14與比較例1~比較例14的結果匯總於表3。
實施例1~實施例14中,四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比滿足25:75~85:15的範圍,消光劑的體積平均粒徑r大於底漆膜的平均膜厚t。另外,相對於除消光劑外的固體質量,無機微粒子的含有率為20%以下。實施例1~實施例14的積層底漆膜中,Rz小於1,σ(Rz)亦小於0.1。實施例1~實施例14的底漆膜中,亮度為96%以上,為亮度高的狀態。而且,亦無虹不均的產生,耐損傷性亦優異。
特別是實施例1~實施例4中,防止虹不均的性能及亮度特性良好且耐損傷性非常良好。
另一方面,比較例1及比較例2中,四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比不滿足25:75~85:15的範圍。比較例1中,不含有四官能的烷氧基矽烷。因此未形成膜,未在支撐體上形成底漆膜。另外,比較例2中,不含有三官能或二官能的烷氧基矽烷。此時,矽烷偶合劑的聚縮合反應性變高,而難以形成防止虹不均所必需的表面的傾斜。
比較例3中,由於不含有界面活性劑,因此產生虹不均。
比較例4~比較例7中,相對於除消光劑外的固體質量,無機微粒子的含有率為20%以上。因此,產生虹不均,比較例6中,亮度亦降低。
比較例8中,由於不含有消光劑,因此無法完全消除虹不均。
比較例9~比較例11中,是使用通常的溶劑系的底漆膜 層,Rz變得大於1。比較例8中,產生虹不均,耐損傷性亦差。比較例9及比較10中,雖然改善了虹不均,但耐損傷性差。
比較例12及比較例13中,由於消光劑的體積平均粒徑r小於底漆膜的平均膜厚t,因此無法完全消除虹不均。
比較例14中,消光劑的添加量多,而亮度明顯地降低。即,與比較例1~比較例14相比可知,實施例1~實施例14中可獲得亮度高的積層膜。另外可知,實施例1~實施例14中所得的積層膜可抑制虹不均的產生。其原因是,實施例1~實施例14中,藉由滿足本發明的構成,而可將底漆膜的Rz抑制在規定的範圍內,且具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸。
實施例1~實施例14中,由於四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比滿足25:75~85:15的條件,因此底漆膜的塗佈液在乾燥過程中以沿著消光劑的凹凸順暢地傾斜的狀態固定。該現象是由於以下原因而產生:由於形成底漆膜層的膜成分的分子量與溶劑成分相對接近,因此直至完全乾燥而形成膜之前可在未乾燥膜中移動。即,本發明中,即便不增加消光劑的添加量,亦可順暢地進行表面的凹凸的傾斜,因此可實現同時滿足高亮度與虹不均的產生的抑制。
而且,實施例1~實施例14中,由於將表面的凹凸抑制在一定範圍內、且凹凸的傾斜順暢,因此藉由具有抑制虹不均的產生所必需的凹凸,且與鄰近的其他片接觸,而可防止底漆膜自身受損。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可獲得能抑制虹不均的產生、且抑制亮度降低的積層膜。另外,根據本發明,可獲得將底漆膜的表面的凹凸抑制在一定範圍內的積層膜。因此,本發明的積層膜可較佳地用於液晶顯示面板等顯示裝置。另外,本發明的積層膜或光學積層膜亦可應用於燈飾看板、燈飾用記錄材料等燈飾用途,產業上的可利用性高。
10‧‧‧積層膜
11‧‧‧底漆膜
12‧‧‧支撐體
15‧‧‧消光劑
r‧‧‧體積平均粒徑
t‧‧‧平均膜厚

Claims (15)

  1. 一種積層膜,其具有支撐體、及在上述支撐體上具有底漆膜,且上述底漆膜包含含矽的樹脂、消光劑及界面活性劑,上述含矽的樹脂包含將矽烷偶合劑縮合而成的縮合體,上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15,將上述消光劑的體積平均粒徑設為r、將上述底漆膜的平均膜厚設為t時,t<r,上述底漆膜中的無機微粒子的含量為20%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之積層膜,其中上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷及三官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與上述三官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之積層膜,其中上述三官能的烷氧基矽烷是具有環氧基的烷氧基矽烷。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之積層膜,其中上述三官能的烷氧基矽烷是3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。
  5. 如申請專利範圍第1項中任一項所述之積層膜,其中在上述支撐體與上述底漆膜之間進一步具有中間底漆膜。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之積層膜, 其中霧度值為3%~30%。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之積層膜,其中將上述底漆膜的表面的10點平均粗糙度設為Rz時,Rz<1μm。
  8. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之積層膜,其中霧度值為3%~30%,將上述底漆膜的表面的10點平均粗糙度設為Rz時,Rz<1μm。
  9. 一種積層膜的製造方法,其包括以下步驟:將包含矽烷偶合劑、體積平均粒徑為r的消光劑及界面活性劑的塗佈液塗佈於支撐體上,而形成膜厚為t的底漆膜,且上述矽烷偶合劑包含四官能的烷氧基矽烷與三官能或二官能的烷氧基矽烷,上述四官能的烷氧基矽烷與上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的莫耳比為25:75~85:15,上述r與上述t的關係為t<r,上述塗佈液中的無機微粒子的含量為20%以下。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之積層膜的製造方法,其中上述塗佈液包含上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的縮合體。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之積層膜的製造方法,其中形成上述底漆膜的步驟包括以下步驟:使上述三官能或二官能的烷氧基矽烷的水解物的至少一部分縮合後,使上述四官能的烷氧基矽烷的水解物縮合。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之積層膜的製造方 法,其中相對於除上述消光劑外的固體質量,上述塗佈液中的上述縮合體的含量為70%~99%。
  13. 一種積層膜,其藉由如申請專利範圍第9項至第12項中任一項所述之製造方法而製造。
  14. 一種光學積層膜,其特徵在於具有以下的結構:在作為如申請專利範圍第1項至第8項及第13項中任一項所述之積層膜的支撐體且與積層了底漆膜的面為相反側的面上,依序積層易黏接層及稜鏡層。
  15. 一種顯示裝置,其搭載有如申請專利範圍第14項所述之光學積層膜。
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