TW201604575A - 附有觸控面板之顯示裝置 - Google Patents

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TW201604575A TW104119093A TW104119093A TW201604575A TW 201604575 A TW201604575 A TW 201604575A TW 104119093 A TW104119093 A TW 104119093A TW 104119093 A TW104119093 A TW 104119093A TW 201604575 A TW201604575 A TW 201604575A
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Gen Furui
Jun Tsujimoto
Masayuki Tsunekawa
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Dainippon Printing Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種可使強按圖像顯示面時產生之干涉條紋不可見化,且可抑制眩光(glare)之附觸控面板之顯示裝置。 依據本發明之一樣態,提供一種附觸控面板之顯示裝置(10),其係具備用以顯示圖像之顯示面板(20)、比顯示面板(20)更靠觀察者側配置之觸控面板(40)之附觸控面板之顯示裝置(10),其中顯示面板(20)與觸控面板(40)係介隔間隙(11)而配置,於顯示面板(20)之觸控面板(40)側之表面(20A)、及觸控面板(40)之顯示面板(20)側之表面(40A)之至少一表面上具備光學薄膜(29),該光學薄膜(29)係依序具備第1光透過性基材(30)、積層於第1光透過性基材(30)上之具有凹凸面之凹凸層(31),且以使前述凹凸層(31)之前述凹凸面成為間隙(11)側之方式配置,光學薄膜(29)之內部霧度值為1%以上30%以下,光學薄膜(29)之表面之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下。

Description

附有觸控面板之顯示裝置
本發明係關於附有觸控面板之顯示裝置。
過去以來,於液晶顯示器等之顯示面板上配置觸控面板之附有觸控面板之顯示裝置為已知。該附有觸控面板之顯示裝置中,可藉由以手指碰觸圖像顯示面直接輸入資訊。
將觸控面板固定於顯示面板上時,顯示面板與觸控面板大多數隔開配置,亦即,顯示面板與觸控面板大多數介隔空氣間隙(空氣層)配置(參照例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻1]
[專利文獻1]日本特開2010-15412號公報
附有觸控面板之顯示裝置之圖像顯示面,其性質上不僅有以手指碰觸之程度,亦有以手指強按之情況。強按圖像顯示面時,由於觸控面板變形,故使觸控面板與顯示面板間之距離變窄(空氣層之厚度變薄),使在觸控面板之顯示面板側之表面反射之光與在顯示面板之觸控面板側之表面反射之光產生干涉,而有產生干涉條紋(亦稱為牛頓環或水波紋)之虞。
另一方面,近年來,附有觸控面板之顯示裝置已朝薄型化及大面積化進展。隨著附有觸控面板之顯示裝置朝薄型化進展,觸控面板與顯示面板之間之距離變得更窄,且隨著附有觸控面板之顯示裝置朝向大面積化進展,觸控面板變得容易變形。因此,會有上述干涉條紋之問題變得顯著之可能性。
再者,隨著智慧型手機或平板PC之普及,已廣泛使用適於賦予多點觸控(multi-touch)功能之靜電電容方式之觸控面板。而且,智慧型手機或平板PC近年來為了提高顯示品質已急速地朝高精細化進展,使起因於用以防止如上述干涉條紋而設置之光學薄膜之凹凸形狀所致之眩光(glare)之問題變得顯著。基於此等背景,採用靜電電容方式之觸控面板時,不僅上述之干涉條紋問題,亦要求防止眩光。
本發明係為解決上述課題而完成者。亦即,目的係提供一種可使強按圖像顯示面時產生之干涉條紋不可見化,且可抑制眩光之觸控面板。
依據本發明之一樣態,係一種附有觸控面板之顯示裝置,其為具備有用以顯示圖像之顯示面板、比前述顯示面板更靠觀察者側配置之觸控面板之附有觸控面板之顯示裝置,其中前述顯示面板與前述觸控面板係介隔間隙而配置,於前述顯示面板之前述觸控面板側之表面、及前述觸控面板之前述顯示面板側之表面之至少一表面上具備光學薄膜,該光學薄膜係依序具備第1光透過性基材、積層於前述第1光透過性基材上之具有凹凸面之凹凸層,且以使前述凹凸層之前述凹凸面成為間隙側之方式配置,前述光學薄膜之內部霧度值為1%以上30%以下,前述光學薄膜之表面之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下。
依據本發明之一樣態之附觸控面板之顯示裝置,為在顯示面板之觸控面板側之表面、及觸控面板之顯示面板側之表面之至少一表面上具備光學薄膜,該光學薄膜之內部霧度值為1%以上30%以下,且該光學薄膜之表面之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下,故可減低強按圖像顯示面時產生之干涉條紋,進而亦可有效地抑制眩光。
10、110、210、310‧‧‧附觸控面板之顯示裝置
10A、110A、210A、310A‧‧‧圖像顯示面
11、111、211、311‧‧‧間隙
20‧‧‧顯示面板
20A‧‧‧顯示面板之觸控面板側之表面
21‧‧‧保護薄膜
22‧‧‧偏光元件
23‧‧‧相位差薄膜
24‧‧‧透明黏著層
25‧‧‧顯示元件
26‧‧‧透明黏著層
27‧‧‧相位差薄膜
28‧‧‧偏光元件
29‧‧‧光學薄膜
29A‧‧‧光學薄膜之表面
30‧‧‧第1光透過性基材
31‧‧‧凹凸層
32‧‧‧低折射率層
40‧‧‧觸控面板
40A‧‧‧觸控面板之顯示面板側之表面
41‧‧‧透明黏著層
42‧‧‧透明黏著層
50‧‧‧感測部
51‧‧‧基材薄膜
52‧‧‧圖案化之導電層
53‧‧‧圖案化之導電層
54‧‧‧透明黏著層
55‧‧‧光透過性基材
56‧‧‧硬塗層
57‧‧‧高折射率層
58‧‧‧低折射率層
59‧‧‧硬塗層
60‧‧‧抗反射薄膜
60A‧‧‧抗反射薄膜之表面
61‧‧‧第2光透過性基材
62‧‧‧硬塗層
63‧‧‧抗反射層
64‧‧‧高折射率層
65‧‧‧低折射率層
70‧‧‧覆蓋玻璃
80‧‧‧背光單元
103~106‧‧‧紅色光
R1、R2‧‧‧亮線
圖1為第1實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
圖2為用以說明平均傾斜角θa之測定方法之圖。
圖3為用以求出以人眼不易辨識干涉條紋之傾斜角θ1之圖。
圖4為第2實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
圖5為第3實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
圖6為第4實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
[第1實施形態]
以下,針對本發明之實施形態之附觸控面板之顯示裝置,邊參照圖式邊加以說明。本說明書中,「薄膜」亦包含稱為「薄片」或「板」等之構件。又,本說明書中,「重量平均分子量」為溶解於四氫呋喃(THF)等溶劑中,利用過去習知之凝膠滲透層析(GPC)法之以聚苯乙烯換算獲得之值。圖1為第1實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。又,本說明書中所謂「光學薄膜之表面」 意指凹凸層側(具有低折射率層時為低折射率層側)之面。
[附觸控面板之顯示裝置]
如圖1所示,附觸控面板之顯示裝置10主要具備有用以顯示圖像之顯示面板20、比顯示面板20更靠近觀察者側配置之觸控面板40、及配置於顯示面板20之背面側之背光單元80。本實施形態中,由於顯示面板20為液晶顯示面板,故附觸控面板之顯示裝置10雖具備背光單元80,但依據顯示面板(顯示元件)種類而定,亦可不具備背光單元80。顯示面板20與觸控面板40係介隔空氣間隙等間隙11而配置。顯示面板20之觸控面板40側之表面上具備光學薄膜29,觸控面板40之顯示面板20側之表面上未具備光學薄膜或抗反射薄膜。
[顯示面板]
顯示面板20係如圖1所示,具有自背光單元80側朝向觀察者側依序積層三乙醯基纖維素薄膜(TAC薄膜)等保護薄膜21、偏光元件22、相位差薄膜23、透明黏著層24、顯示元件25、透明黏著層26、相位差薄膜27、偏光元件28之構造。顯示面板20只要至少具備顯示元件25即可,亦可不具備保護薄膜21等。
相位差薄膜23、27列舉為三乙醯基纖維素薄膜或環烯烴聚合物薄膜。相位差薄膜27亦可與保護薄膜21相同。構成透明黏著層24、26之透明黏著劑列舉為感 壓接著劑(PSA)。
顯示元件25為液晶顯示元件。惟,顯示元件並不限於液晶顯示元件,例如,亦可為有機EL顯示元件。顯示元件為有機EL顯示元件時,亦可不設置偏光元件或相位差薄膜。液晶顯示元件為在2片玻璃基材間配置液晶層、配向膜、電極層、彩色濾光片等者。
顯示面板20之解像度並無特別限制,較好使用140ppi以上350ppi以下之解像度之高精細顯示面板。尤其本發明之光學薄膜由於具有高的內部霧度值,故即使與此高精細顯示元件組合時,仍可一面有效抑制眩光,一面可有效地使干涉條紋不可見化。
[光學薄膜]
光學薄膜29具有依序積層第一光透過性基材30、具有凹凸面之凹凸層31與低折射率層32之構造,但亦可不具有低折射率層32。又,光學薄膜29之表面29A成為凹凸面。
光學薄膜29係具備於顯示面板20之觸控面板40側之表面上,與觸控面板40之顯示面板20側之表面40A介隔間隙11配置。光學薄膜29係以凹凸層31之凹凸面成為間隙11側之方式配置。間隙(gap)通常為空氣間隙(空氣層),但亦可為由其他氣體所成之間隙代替空氣。圖1所示之光學薄膜29之表面29A與觸控面板40之顯示面板20側之表面40A之間之間隙的間隔d基於附觸 控面板之顯示裝置薄型化之觀點,較好成為50μm以上1000μm以下。該間隔d為觀察者之手指等未接觸圖像顯示面10A之狀態之間隔。
光學薄膜29中,光學薄膜29之表面29A之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下。平均傾斜角θa之定義係依據表面粗糙度測定器:SE-3400/小坂研究所(股)製之操作說明書(1995.07.20修訂)求得者。具體而言,如圖2所示,使用基準長度L內存在之凸部高度h1、h2、...、hn,以下式(1)表示。
θa=tan-1{(h1+h2+h3+‧‧‧+hn)/L}…(1)
藉由將光學薄膜29之表面29A之平均傾斜角θa調整成0.074°以上,可有效使干涉條紋不可見化。進而基於使干涉條紋更不可見化之觀點,上述平均傾斜角θa之下限值較好為0.11°以上,更好為0.12°以上。又,藉由將平均傾斜角θa設為2.000°以下,可抑制眩光。上述平均傾斜角θa之上限值較好為1.9°以下,更好為1.5°以下。雖不受理論之限制,但藉由將光學薄膜29之表面29A之平均傾斜角θa之下限設為上述範圍而使干涉條紋不可見化之理由認為係如下之理由。
首先,干涉條紋之間距比人眼之分解能更窄時,間隙過窄而無法以干涉條紋(牛頓環)被辨識到。據此,為使人眼無法辨識到干涉條紋,需使干涉條紋之間距 窄於人眼之分解能。此處,亮暗變化成矩形狀時,視力1之人眼分解能為1分,因此亮視距離設為25cm時,人眼可檢測70μm間距之亮暗條紋。然而,亮暗不為矩形時,具有漸層(gradation)變化時,已知人眼可檢測之感度由數倍降低至數十倍。干涉條紋由於為具有漸層變化者,故即使干涉條紋(亮線)之間距為300μm,仍認為干涉條紋係人眼無法辨識者。因此,認為干涉條紋之間距若未達300μm則干涉條紋為人眼無法辨識者。
另一方面,如圖3所示,例如在具有凹凸面100A之第1層100上形成間隙101時,將第1層100之凹凸面100A所成之傾斜角設為θ1,以使在第2層102之表面反射之紅色光103、104,與在第1層100之凹凸面100A反射之紅色光105、106強力結合而產生干涉,假設在間距A產生紅色光之亮線R1、R2(以下稱紅色光之亮線為「紅色亮線」)時,基於上述理論若間隙A未達300μm,則紅色亮線之干涉條紋成為人眼無法辨識。因此,以下之圖3中,求出間距A為300μm時之傾斜角θ1。又,藍色光或綠色光之亮線由於在比紅色光之亮線之間距更窄之間距所產生,故若無法辨識紅色光之亮線,則即使產生藍色光或綠色光之亮線,人眼仍無法辨識。此外,圖3所示之第1層100為將第1層100之一部分極力放大者。
首先,將圖3所示之間距A(300μm)設為底邊,與距離B與高度所成之三角形中,下述式(2)成立。
tanθ 1=B/A=B/300…(2)
式(2)中之距離B並非光學距離,而是實際距離。
且,將紅色光104與紅色光105之光程差設為b時,距離B可由下述式(3)表示。
B=b/2…(3)
此處,由於紅色亮線R1與紅色亮線R2相鄰,而且紅色光105與紅色光103、紅色光106與紅色光104以強力結合之方式產生干涉,故將紅色光之一波長設為0.78μm(780nm)時,光程差b成為紅色光之一波長量,亦即0.78μm。
將0.78μm代入式(3)之光程差b中,且將式(3)代入式(2)之B中,獲得下述式(4)。
tanθ 1=0.78/(2×300)…(4)
而且,針對θ1解開式(4),獲得下述式(5)。
θ 1=tan-1(0.0013)=0.074…(5)
因此,若傾斜角θ1大於0.074,亦即若為滿足下述式(6)之關係之傾斜角θ,則即使於第2層102之表面 反射之光,與於第1層100之凹凸面100A反射之光干涉而產生干涉條紋,仍可謂人眼無法辨識干涉條紋。
θ 1>0.074…(6)
較好,由於間距A為200μm亦無法辨識干涉條紋,故只要滿足將上述之A設為200導出之下述式(7)即可。
θ 1>0.11…(7)
光學薄膜29中,內部霧度值設為1%以上30%以下。此處所謂內部霧度值係指起因於薄膜之組成之薄膜內部擴散所致之霧度值。亦即,內部霧度值為排除因薄膜表面之凹凸形狀造成之擴散的影響之霧度值。雖不受理論之限制,但由於內部擴散為具有較大擴展之擴散,故藉由將光學薄膜29之內部霧度值調整為1%以上,認為具有抑制亮度變化(眩光)之效果。另外,基於有效抑制眩光之觀點,上述內部霧度值之下限值較好為1.5%以上,更好為1.9%以上。且,藉由將內部霧度值設為30%以下,可抑制對比度及辨識性之降低。上述內部霧度值之上限值較好為27%以下,更好為20%以下。
光學薄膜之內部霧度值係如以下般求出。將以甲苯等稀釋季戊四醇三丙烯酸酯等樹脂(包含單體或寡聚物等樹脂成分)成為固體成分60%者以使乾燥膜厚成為 8μm之方式以線棒塗佈於凹凸層之凹凸上。藉此,破壞凹凸層之表面凹凸,成為平坦層。惟,藉由將調平劑等加入於形成該凹凸層之組成物中,容易使再塗劑排斥而不易潤濕之情況下,首先藉由皂化處理光學薄膜(在55度下浸漬2mol/l之NaOH(或KOH)溶液3分鐘後,經水洗,以面紙完全去除水滴後,以50度之烘箱乾燥1分鐘),施以親水處理即可。使該表面平坦之薄膜不具有因表面凹凸所致之霧度,而成為僅具有內部霧度之狀態。因此,可求出該霧度作為內部霧度。接著,求出自原有薄膜之霧度(總霧度)減去內部霧度所得之值作為僅起因於表面凹凸之霧度(外部霧度)。又,內部霧度值及總霧度值可依據JIS K7136,使用例如村上色彩技術研究所製之HM-150等霧度計測定。
光學薄膜29之總霧度值之下限值較好為1.6%以上,更好為2.0%以上。此外,總霧度值之上限值較好為41%以下,更好為38%以下。
光學薄膜29之表面29A之算術平均粗糙度Ra較好為0.03μm~0.30μm,十點平均粗糙度Rz較好為0.10μm~1.50μm。又,「Ra」及「Rz」之定義分別依據JIS B0601-1994獲得者。
光學薄膜29之表面29A中存在之凹凸之平均傾斜角θa、及薄膜表面之算術平均粗糙度Ra及十點平均粗糙度Rz可為例如使用利用表面粗糙度測定器(型號:SE-3400/小坂研究所(股)製),以下述之測定條件測定所得 之值。
1)表面粗糙度檢測部之觸針(小坂研究所(股)製之商品名SE2555N(2μ標準))
.尖端曲率半徑2μm,頂角90度,材質鑽石
2)表面粗糙度測定器之測定條件
.基準長度(粗曲線之截止值λc):0.25mm
.評價長度(基準長度(截止值λc)×5):1.25mm
.觸針之移行速度:0.1mm/s
.預備長度:(截止值λc)×2
.縱向倍率:2000倍
.橫向倍率:10倍
自光學薄膜29之表面29A側測定之反射Y值較好為2.5%以下。上述反射Y值基於使干涉條紋更不可見化之觀點,更好為1.5%以下,又更好為1.0%以下。
反射Y值為依據JIS Z8722測定者。反射Y值係使用例如島津製作所股份有限公司製之MPC3100等分光光度計,自光學薄膜之表面側照射入射角度8度之光,使用積分球接收包含自光學薄膜反射之擴散光之反射光,以固定有BaSO4粉末之白板作為基準測定380nm~780nm之波長範圍的反射率,隨後,以換算成人眼能感受之亮度之軟體(例如,內建於MPC3100之軟體),以「C光源、視野2度」之條件算出。本說明書中,所謂「入射角度8度之光」意指將光學薄膜之薄膜面之法線方向設為0度時,相對於前述法線方向傾斜8度之 光。所謂「薄膜面」可謂為全體且大面積觀看成為對象之光學薄膜時與其平面方向一致之面者。又,測定反射Y值時,為防止光學薄膜之背面反射,較好預先於光透過性基材之與形成凹凸層之面相反側之面上貼上黑色膠帶。
反射Y值成為未達2.5%之光學薄膜29主要可藉由調整凹凸層31及/或積層於凹凸層31上之低折射率層32之組成而得。
光學薄膜29之全光線透過率較好為85%以上。全光線透過率為85%以上時,於將光學薄膜29安裝於圖像顯示裝置之表面時,可進一步提高色再現性或辨識性。全光線透過率更好為90%以上。全光線透過率可使用霧度計(村上色彩技術研究所製,製品型號:HM-150)依據JIS K7361之方法測定。
光學薄膜29中,0.125mm寬、0.5mm寬、1.0mm寬、2.0mm寬之4種光梳之透過圖像鮮明度之和較好為20%~380%,更好為100%~320%。透過圖像鮮明度可依據JIS K7105之像鮮明度之透過法,利用透過像鮮明度測定裝置測定。至於此種測定裝置,列舉為影像鮮明性測定器(ICM-1T,SUGA試驗機公司製)等。
光學薄膜29具備第1光透過性基材30、積層於第1光透過性基材30上之凹凸層31,較好進一步具備於凹凸層31上具有比凹凸層31更低的折射率之低折射率層32。藉由具備該低折射率層32,而發揮提高光學薄膜29之辨識性(透過率)之有利效果。該低折射率層32可使 用例如折射率為1.45以下之低折射率層。以下,針對光學薄膜29之構成要素加以說明。
〈第1光透過性基材〉
第1光透過性基材30只要是具有光透過性即無特別限定,列舉為例如纖維素醯化物基材、環烯烴聚合物基材、聚碳酸酯基材、丙烯酸系基材、聚酯基材、或玻璃基材。
至於纖維素醯化物基材列舉為例如三乙醯基纖維素基材、二乙醯基纖維素基材。三乙醯基纖維素基材為在可見光區域380~780nm中,平均光透過率可為50%以上之基材。三乙醯基纖維素基材之平均光透過率為70%以上,更好為85%以上。
又,三乙醯基纖維素基材除單純的三乙醯基纖維素以外,亦可並用與如纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯之纖維素形成酯之作為脂肪酸之乙酸以外之成分者。又,該等三乙醯基纖維素中亦可視需要添加二乙醯基纖維素等之其他纖維素低級脂肪酸酯、或可塑劑、紫外線吸收劑、易滑劑等各種添加劑。
環烯烴聚合物基材列舉為例如由降冰片烯系單體及單環環烯烴單體等之聚合物所成之基材。
至於聚碳酸酯基材列舉為例如以雙酚類(雙酚A等)為基礎之芳香族聚碳酸酯基材、二乙二醇雙烯丙基碳酸酯等之脂肪族聚碳酸酯基材等。
丙烯酸酯系聚合物基材列舉為例如聚(甲基)丙烯酸甲酯基材、聚(甲基)丙烯酸乙酯基材、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物基材等。
聚酯基材列舉為例如以聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯之至少一種作為構成成分之基材等。
玻璃基材列舉為例如鈉鈣氧化矽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、無鹼玻璃等玻璃基材。
該等中,基於以下之觀點以丙烯酸系基材較佳。第1光透過性基材30之顯示元件側之面上雖設置偏光元件,但該偏光元件有因濕氣而使偏光元件裝之碘溶出之虞。因此,為抑制偏光元件中之碘溶出,作為第1光透過性基材30較好為水分透過性低之基材的丙烯酸系基材。
第1光透過性基材30之厚度並無特別限制,但可為5μm以上100μm以下,第1光透過性基材30之厚度下限就處理性等觀點而言較好為15μm以上,更好為25μm以上。第1光透過性基材30之厚度上限就薄膜化之觀點而言較好為80μm以下。
〈凹凸層〉
凹凸層31係指在與第1光透過性基材30側之面相反側之表面上具有凹凸面。凹凸層31主要係起因於該凹凸面對光學薄膜29之表面29A賦予干涉條紋防止功能。
凹凸層31可賦予干涉條紋防止性以外之任何其他功能。其一例為可賦與硬塗層性、抗靜電性、或防污性等功能。此處,所謂「硬塗層性」為用以提高光學薄膜之耐刮傷性必要之性質,具體而言係指具有JIS K5600-5-4(1999)所規定之鉛筆硬度試驗(4.9N荷重)為「H」以上之硬度者。
凹凸層31之厚度較好為2.0μm以上7.0μm以下。凹凸層31之厚度若在該範圍內,則凹凸層具有硬塗層性時,可一面實現凹凸層之薄膜化一面對凹凸層31賦予充分之硬度。藉由實現凹凸層31之充分薄膜化,可抑制凹凸層之破裂或捲曲發生。又,凹凸層31之厚度可藉剖面顯微鏡觀察加以測定。凹凸層31之厚度之下限更好為3μm以上,上限更好為5μm以下。
凹凸層31可利用例如以下之方法等形成:(1)將包含微粒子及聚合後成為黏合劑樹脂之光聚合性化合物之凹凸層用組成物塗佈於光透過性基材上之方法,(2)將凹凸層用組成物塗佈於光透過性基材上,隨後將於表面具有凹凸面之相反形狀之溝槽的模具模壓於凹凸層用組成物上之方法,或(3)於光透過性基材上塗佈使表面具有對應於凹凸面之凹凸形狀之圓盤狀粒子分散而成之凹凸層用組成物,使圓盤狀粒子排列在凹凸層之表面之方法等。該等中,就製造容易而言,較好為(1)之方法。
上述(1)之方法中,使光聚合性化合物聚合(交聯),成為黏合劑樹脂時,不存在微粒子之部分由於引起 光聚合性化合物硬化收縮而使全體收縮。相對於此,存在微粒子之部分由於微粒子不會引起硬化收縮,故僅存在於微粒子上下之光聚合性化合物引起硬化收縮。據此,存在微粒子之部分相較於不存在微粒子之部分,凹凸層之膜厚較厚,故凹凸層之表面成為凹凸形狀。因此,藉由選擇微粒子之種類或粒徑及光聚合性化合物之種類,調整塗膜形成條件,可調整光學薄膜表面之參數(平均傾斜角θa等)。
以下,針對包含微粒子及黏合劑樹脂之例說明凹凸層。例如,包含該微粒子及黏合劑樹脂之凹凸層可藉上述(1)之方法形成。
(微粒子)
微粒子可為無機微粒子或有機微粒子之任一種,亦可組合無機微粒子與有機微粒子使用。藉由調整微粒子之種類及含量,可適當調節光學薄膜之內部霧度。無機微粒子較好為例如二氧化矽(SiO2)微粒子、氧化鋁微粒子、氧化鈦微粒子、氧化錫微粒子、摻雜銻之氧化錫(簡稱:ATO)微粒子、氧化鋅微粒子等之無機氧化物微粒子。無機氧化物微粒子在凹凸層中可形成凝聚體,可藉由調整該凝聚體之凝聚程度而形成適合之凹凸面。
有機微粒子較好為由丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、聚偏氟化乙烯樹脂及聚氟化乙烯樹脂所組成之群選出之至少一種材料所成之微粒子。其中,以 苯乙烯-丙烯酸共聚物微粒子較適用。
有機微粒子在上述硬化收縮中,較好適度調整對微粒子所具有之硬化收縮之抵抗力。調整對於該收縮之抵抗力時較好事先改變三次元交聯程度而作成,作成複數種含有硬度不同之有機微粒子之光學薄膜,且較好藉由評價光學薄膜表面存在之凹凸,而選定適於形成較佳凹凸面之交聯程度。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物粒子較好施以表面處理。藉由對無機氧化物微粒子施以表面處理,可較好地控制微粒子在凹凸層31中之分佈,且可實現微粒子本身之耐藥品性及耐鹼化性之提高。
至於表面處理較好為使微粒子表面成為疏水性之疏水化處理。此疏水化處理可藉由使微粒子表面與矽烷類或矽氮烷類等表面處理劑進行化學反應而得。具體之表面處理劑列舉為例如二甲基二氯矽烷或聚矽氧油、六甲基二矽氮烷、辛基矽烷、十六烷基矽烷、胺基矽烷、甲基丙烯醯基矽烷、八甲基環四矽氧烷、聚二甲基矽氧烷等。微粒子為無機氧化物微粒子時,無機氧化物微粒子之表面雖存在羥基,但藉由施以如上述之疏水化處理,使存在於無機氧化物微粒子表面之羥基變少,可使無機氧化物微粒子之藉BET法測定之比表面積變小,同時可抑制無機氧化物微粒子過度凝聚,可形成具有適度凹凸面之凹凸層。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子較好為非晶質。其原因為在無機氧化物粒子為 結晶性時,由於其結晶構造中所含之晶格缺陷,使無機氧化物微粒子之路易斯酸鹼變強,而有無法控制無機氧化物微粒子之過度凝聚之虞。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子較好在凹凸層31中形成凝聚體。該無機氧化物微粒子之凝聚體在凹凸層31中較好具有使無機氧化物微粒子三次元連結之構造。使無機氧化物微粒子三次元連結之構造列舉為例如籠狀或捲曲狀。具有使無機氧化物微粒子三次元連結之構造之凝聚體於硬化後成為黏合劑樹脂之光聚合性化合物硬化收縮時,容易且具有均勻性的崩潰。據此,可使凹凸面成為非常平滑之面,結果不變成具有陡峭斜面之凹凸面,而可形成具有適度凹凸面之凹凸層。又,即使使用如上述之有機微粒子時,若適度調整交聯度,則可形成具有適度凹凸面之凹凸層。
對於凹凸層31之微粒子含量並無特別限制,但較好為0.1質量%以上20.0質量%以下。由於微粒子含量成為0.1質量%以上,故可更確實地形成適度之凹凸面,且由於微粒子含量為20.0質量%以下,故不會過度生成凝聚體,可抑制內部擴散及/或於凹凸層表面生成大的凹凸,藉此可抑制白濁感。微粒子含量之下限更好為0.5質量%以上,微粒子含量之上限更好為15.0質量%以下。
微粒子於單粒子狀態之形狀較好為球狀。藉由使微粒子之單粒子為該球狀,將光學薄膜配置於圖像顯示裝置之圖像顯示面時,可獲得對比性優異之圖像。此處 所謂「球狀」意指包含例如真球狀、橢圓球狀等,但不含所謂的無定形者。
使用無機氧化物微粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子之平均一次粒徑較好為1nm以上100nm以下。由於微粒子之平均一次粒徑設為1nm以上,故可更容易地形成具有適度凹凸面之凹凸層,且由於平均一粒徑設為100nm以下,故可抑制因微粒子所致之光之擴散,可獲得優異之暗室對比性。微粒子之平均一次粒徑之下限更好為5nm以上,微粒子之平均一次粒徑之上限更好為50nm以下。又,微粒子之平均一次粒徑係由剖面電子顯微鏡(較好為TEM、STEM等之透過型,且倍率為5萬倍以上者)之圖像,使用圖像處理軟體而測定之值。
使用有機微粒子作為微粒子時,有機微粒子之大小係配合所形成之凹凸層之厚度等適當決定,但例如平均粒徑較好為1.0μm以上5.0μm以下。若為1.0μm以上,則可良好地控制有機微粒子之分散性,若為5.0μm以下,則形成之凹凸層表面之凹凸形狀不會變得過大,眩光之問題亦良好受抑制。更好下限為2.0μm,更好上限為4.0μm。
使用無機氧化物微粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子之凝聚體之平均粒徑較好為100nm以上2.0μm以下。若為100nm以上,則可容易地形成適度之凹凸面,且若為2.0μm以下,則可抑制因微粒子之凝聚體所致之光的擴散,可獲得暗室對比性優異之光學薄膜之圖像 顯示裝置。微粒子之凝聚體之平均粒徑之下限較好為200nm以上,上限較好為1.5μm以下。
無機氧化物微粒子之凝聚體之平均粒徑係由利用剖面電子顯微鏡之觀察(1萬~2萬倍左右),選擇含較多無機氧化物微粒子之凝聚體之5μm見方之區域,測定該區域中之無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑,且將最大10個無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑予以平均者。又,上述「無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑」係以任意平行之2條直線夾住無機氧化物微粒子之凝聚體之剖面時,以使該2條直線間距離為最大之方式測定2條直線之組合下之直線間距離。又,無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑亦可使用圖像解析軟體算出。
使用二氧化矽粒子作為微粒子時,二氧化矽粒子中,基於可容易地形成具有適度凹凸面之凹凸層之觀點而言,以發煙二氧化矽微粒子較佳。所謂發煙二氧化矽為以乾式法製作之具有200nm以下之粒徑之非晶質二氧化矽,可藉由使含矽之揮發性化合物以氣相進行反應而得。具體而言,列舉為例如使四氯化矽(SiCl4)等之矽化合物在氧與氫之火焰中水解而生成者等。發煙二氧化矽微粒子之市售品列舉為日本AEROSIL股份有限公司製之AEROSIL R805等。
發煙二氧化矽微粒子中,有顯示親水性者與顯示疏水性者,但該等中,就水分吸收量少,容易分散於凹凸層用組成物中之觀點而言,以顯示疏水性者較佳。疏 水性之發煙二氧化矽可藉由使發煙二氧化矽微粒子表面存在之矽烷醇基與如上述之表面處理劑進行化學反應而得。基於可容易地獲得如上述之凝聚體之觀點而言,發煙二氧化矽最好經辛基矽烷處理。
發煙二氧化矽微粒子雖形成凝聚體,但發煙二氧化矽微粒子之凝聚體在凹凸層用組成物中並非稠密之凝聚體,而形成如籠狀或捲曲狀之相當稀疏之凝聚體。因此,發煙二氧化矽微粒子之凝聚體在硬化後成為黏合劑樹脂之光聚合性化合物之硬化收縮時,容易且保持均勻性的崩潰。藉此,可形成具有適度凹凸面之凹凸層。
合併使用有機微粒子與無機微粒子作為微粒子時,較好使用二氧化矽微粒子,尤其是發煙二氧化矽作為無機微粒子。
(黏合劑樹脂)
黏合劑樹脂係藉由光照射使光聚合性化合物聚合(交聯)而得者。光聚合性化合物為具有至少一個光聚合性官能基者。本說明書中所謂「光聚合性官能基」係可藉光照射而聚合反應之官能基。光聚合性官能基列舉為例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯性雙鍵。又,所謂「(甲基)丙烯醯基」意指包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」兩者。又,使光聚合性化合物聚合時所照射之光列舉為可見光、以及如紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、及γ射線之電離輻射線。
至於光聚合性化合物列舉為光聚合性單體、光聚合性寡聚物、或光聚合性預聚物,可適當調整該等而使用。光聚合性化合物較好為光聚合性單體與光聚合性寡聚物或光聚合性預聚物之組合。
光聚合性單體
光聚合性單體為重量平均分子量未達1000者。至於光聚合性單體較好為具有兩個(亦即2官能)以上之光聚合性官能基之多官能單體。
2官能以上之單體列舉為例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚二(甲基)丙烯酸酯、二丙三醇四(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基二(甲基)丙烯酸酯、異冰片基二(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酪、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、或使該等以PO、EO等改質者。
該等中就獲得硬度高的凹凸層之觀點而言,較好為季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)等。
光聚合性寡聚物
光聚合性寡聚物係重量平均分子量1000以上且未達10000者。
光聚合性寡聚物較好為2官能以上之多官能寡聚物。至於多官能寡聚物列舉為聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
光聚合性預聚物
光聚合性預聚物係重量平均分子量10000以上者,至於重量平均分子量較好為10000以上80000以下,更好為10000以上40000以下。重量平均分子量超過80000時,由於黏度高使塗佈適性降低,會有所得光學積層體之外觀變差之虞。上述多官能聚合物列舉為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
其他成分
黏合劑樹脂中,另亦可視需要添加溶劑乾燥型樹脂(熱可塑性樹脂等僅藉由令用以調整塗佈時之固體成分而添加之溶劑乾燥,而成為被膜之樹脂)、及/或熱硬化性樹脂。
添加溶劑乾燥型樹脂之情況,於形成凹凸層31時,可有效防止塗液之塗佈面之被膜缺陷。溶劑乾燥型樹脂並無特別限制,可使用一般之熱可塑性樹脂。至於熱可塑性樹脂可列舉為例如苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、乙烯醚系樹脂、含鹵素之樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、纖維素衍生物、聚矽氧系樹脂及橡膠或彈性體等。
熱可塑性樹脂較好為非結晶性,且可溶於有機溶劑(尤其是可溶解複數種聚合物或硬化性化合物之共通溶劑)。尤其,就透明性或耐候性之觀點而言,以苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、纖維素衍生物(纖維素酯類等)等較佳。
黏合劑樹脂中添加之熱硬化性樹脂並無特別限制,可列舉為例如酚樹脂、脲樹脂、苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、胍胺樹脂、不飽合聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、胺基醇酸樹脂、三聚氰胺-脲共縮合樹脂、矽樹脂、聚矽氧烷樹脂等。
〈低折射率層〉
光學薄膜29在具有凹凸面之凹凸層31上進而具備低折射率層32。低折射率層32係來自外部之光(例如螢光燈、自然光等)自光學薄膜29之表面反射時,用以降低其反射率者。低折射率層32由於係任意層故亦可不具備,但藉由將該低折射率層積層於凹凸層上,可獲得提高光學薄膜之辨識性(透過率)之效果故較佳。低折射率層32具有比凹凸層31更低之折射率。具體而言,例如低折射率層較好具有1.43以下之折射率,更好具有1.40以下之折射率。
低折射率層32之厚度並無限制只要不阻塞具有凹凸面之凹凸層31之凹凸即可,但通常只要自30nm~1μm左右之範圍內適當設定即可。低折射率層32之厚度dA(nm)較好滿足下述式(8)者。
dA=mλ/(4nA)…(8)
上述式中,nA表示低折射率層之折射率,m表示正奇數,較好為1,λ為波長,較好為480nm以上580nm以下之範圍的值。
低折射率層32就低反射率化之觀點而言,較好為滿足下述式(9)者。
120<nAdA<145…(9)
低折射率層為單層雖可獲得效果,但以調整更低之最低反射率或更高之最低反射率為目的,亦可適當設置2層以上之低折射率層。設置2層以上之低折射率層時,較好對各低折射率層之折射率及厚度設定差異。
至於低折射率層32,可較好由下述之任一者構成:1)含有二氧化矽、氟化鎂等低折射率粒子之樹脂、2)低折射率樹脂的氟系樹脂、3)含有二氧化矽或氟化鎂之氟系樹脂、4)二氧化矽、氟化鎂等低折射率物質之薄膜等。關於氟系樹脂以外之樹脂,可使用與構成上述凹凸層之黏合劑樹脂相同之樹脂。
又,二氧化矽較好為中空二氧化矽微粒子,該中空二氧化矽微粒子可以例如日本特開2005-099778號公報之實施例所記載之製造方法製作。
再者,作為低折射率層32中所含低折射率粒子,依據微粒子之形態、構造、凝聚狀態、塗膜內部之微粒子之分散狀態,亦包含可於內部、及/或表面之至少一部分形成奈米多孔構造之微粒子。具體而言,列舉為多孔質二氧化矽微粒子之集合體(例如,日本二氧化矽工業股份有限公司製之商品名Nipsil或Nipgel)、或膠體二氧化矽(日產化學工業(股)製之具有使二氧化矽微粒子連結成鏈狀之構造之膠體二氧化矽UP系列)等。
氟系樹脂可使用至少分子中含氟原子之聚合性化合物或其聚合物。至於聚合性化合物雖無特別限制,但較好為例如具有光聚合性官能基、可熱硬化之極性基等 之硬化反應性之基者。且,亦可為同時一併具有該等反應性之基的化合物。對於該聚合性化合物,所謂聚合物為全然不具有如上述之反應性基等者。
光聚合性化合物可廣泛使用具有乙烯性不飽和鍵之含氟單體。更具體而言可例示為氟烯烴類(例如氟乙烯、偏氟化乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烯等)。至於具有(甲基)丙烯醯氧基者亦有如(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯之分子中具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物;亦可為分子中具有至少3個氟原子之碳數1~14之氟烷基、氟環烷基或氟伸烷基,與具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基之含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
至於上述熱硬化之極性基較好為例如羥基、羧基、胺基、環氧基等之氫鍵形成基。該等不僅與塗膜之密著性優異,與二氧化矽等無機超微粒子之親和性亦優異。具有熱硬化性極性基之聚合性化合物列舉為例如4-氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物;氟乙烯-烴系乙烯基醚共聚物;環氧樹脂、聚胺基甲酸酯、纖維素、酚、聚醯亞胺等各樹脂之氟改質品等。
一併具有上述光聚合性官能基與熱硬化之極 性基的聚合性化合物可例示為丙烯酸或甲基丙烯酸之部分及完全氟化烷酯、烯酯、芳酯類,完全或部分氟化乙烯基醚類、完全或部分氟化乙烯酯類、完全或部分氟化乙烯酮類等。
氟系樹脂可列舉為例如下者。至少含有1種具有上述電離輻射線硬化性基之聚合性化合物的含氟(甲基)丙烯酸酯化合物之單體或單體混合物之聚合物;上述含氟(甲基)丙烯酸酯化合物之至少一種,與如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯之分子中不含氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之共聚物;如氟乙烯、偏氟化乙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、3,3,3-三氟丙烯、1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烯、六氟丙烯之含氟單體之均聚物或共聚物等。亦可使用於該等共聚物中含有聚矽氧成分之含有聚矽氧之偏氟化乙烯共聚物。該情況之聚矽氧成分例示為(聚)二甲基矽氧烷、(聚)二乙基矽氧烷、(聚)二苯基矽氧烷、(聚)甲基苯基矽氧烷、烷基改質之(聚)二甲基矽氧烷、含有偶氮基之(聚)二甲基矽氧烷、二甲基聚矽氧、苯基甲基聚矽氧、烷基.芳烷基改質之聚矽氧、氟聚矽氧、聚醚改質之聚矽氧、脂肪酸酯改質之聚矽氧、甲基氫聚矽氧、含矽烷醇基之聚矽氧、含有烷氧基之聚矽氧、含有酚基之聚矽氧、甲基丙烯酸改質之聚矽氧、丙烯酸改質之聚矽氧、胺基改質之聚矽氧、羧酸改質之聚矽氧、卡必醇改質之聚矽氧、環氧改質之聚矽氧、巰基改質之聚矽氧、氟 改質之聚矽氧、聚醚改質之聚矽氧等。該等中,以具有二甲基矽氧烷構造者較佳。
進而,由如以下之化合物所成之非聚合物或聚合物亦可使用作為氟系樹脂。亦即,可使用使分子中具有至少一個異氰酸酯基之含氟化合物、與分子中具有至少一個如胺基、羥基、羧基之可與異氰酸酯基反應之官能基之化合物反應所得之化合物;使如含氟聚醚多元醇、含氟烷基多元醇、含氟聚酯多元醇、含氟ε-己內酯改質多元醇之含氟多元醇,與具有異氰酸酯基之化合物反應而得之化合物等。
又,亦可與上述之具有氟原子之聚合性化合物或聚合物同時混合於上述凹凸層31所記載之各黏合劑樹脂而使用。另外,可適當使用用以使反應性基等硬化之硬化劑、用以提高塗佈性、賦予防污性之各種添加劑、溶劑。
《光學薄膜之製造方法》
更詳細說明如上述之光學薄膜29之製造方法。又,以下之說明係藉由上述(1)之方法,形成具有凹凸面之凹凸層31者。
首先,將凹凸層用組成物塗佈於第1光透過性基材30之表面。塗佈凹凸層用組成物之方法列舉為旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法、滑動塗佈法、棒塗佈法、輥塗佈法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法等習知塗佈方法。
〈凹凸層用組成物〉
凹凸層用組成物為至少包含微粒子、光聚合性化合物者。另外,亦可視需要於凹凸層用組成物中添加上述熱可塑性樹脂、上述熱硬化性樹脂、溶劑、聚合起始劑。而且,凹凸層用組成物中,基於提高凹凸層之硬度、抑制硬化收縮、控制折射率等之目的,可添加過去習知之分散劑、界面活性劑、抗靜電劑、矽烷偶合劑、增黏劑、抗著色劑、著色劑(顏料、染料)、消泡劑、調平劑、難燃劑、紫外線吸收劑、接著賦予劑、聚合抑制劑、抗氧化劑、表面改質劑、易滑劑等。
(溶劑)
溶劑可例示為例如醇類(例如,甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇、苄基醇、PGME、乙二醇)、酮類(丙酮、甲基乙基酮(MEK)、環己酮、甲基異丁基酮、二丙酮醇、環庚酮、二乙基酮等)、醚類(1,4-二噁烷、二氧雜環戊烷、二異稟基醚二噁烷、四氫呋喃等)、脂肪族烴類(己烷等)、脂環式烴類(環己烷等)、芳香族烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化烴類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、溶纖素類(甲基溶纖素、乙基溶纖素、丁基溶纖素等)、溶纖素乙酸酯類、亞碸類(二甲基亞碸等)、醯胺類(二甲基甲醯胺、二甲 基乙醯胺等)等,亦可為該等之混合物。
組合使用有機微粒子與無機微粒子(尤其是二氧化矽微粒子)時,較好含有極性高且揮發速度快之溶劑。藉由含有此種極性高且揮發速度快之溶劑,可防止凹凸層用組成物中二氧化矽微粒子之凝聚體過度凝聚。此外,於光透過性基材上塗佈凹凸層用組成物後乾燥時,極性高且揮發速度快之溶劑比其他溶劑先揮發,故使塗膜中之組成變性。結果,於塗膜中使二氧化矽微粒子之凝聚體靠近聚集於有機微粒子周圍,同時亦使二氧化矽微粒子之凝聚體彼此靠近聚集,可形成二氧化矽微粒子之凝聚體為粗密之狀態,以及密集分佈於有機微粒子周圍之狀態。
極性高且揮發速度快之溶劑較好於凹凸層用組成物中所含全部溶劑中以20質量%以上50質量%以下之量含有。又,本說明書中,所謂「極性高的溶劑」意指溶解度參數為10[(cal/cm3)1/2]以上之溶劑,所謂「揮發速度快之溶劑」意指相對蒸發速度為150以上之溶劑。據此,所謂「極性高且揮發速度快之溶劑」意指上述「極性高之溶劑」及「揮發速度快之溶劑」兩者之要件充足之溶劑。
本說明書中,溶解度參數係以Fedors之方法計算。Fedors之方法係記載於例如「SP值 基礎‧應用與計算方法」(山本秀樹著 資訊機構股份有限公司發行,2005年)。Fedors之方法中,溶解度參數係由下述式(10)算出。
溶解度參數=[ΣEcoh/ΣV]2 (10)
式中,Ecoh為凝聚能量密度,V為莫耳分子容積。基於每原子團所決定之Ecoh及V,求出Ecoh及V之總和的ΣEcoh及ΣV,可算出溶解度參數。
又,本說明書中,所謂相對蒸發速度係指將乙酸正丁酯之蒸發速度設為100時之相對蒸發速度,係依據ASTM D3539-87測定之蒸發速度。該值係藉下述式(11)算出。具體而言,係在25℃、乾燥空氣下測定乙酸正丁酯之蒸發時間與各溶劑之蒸發時間並算出。
相對蒸發速度=(乙酸正丁酯90重量%蒸發所需之時間)/(測定溶劑之90重量%蒸發所需之時間)×100 (11)
極性高且揮發速度快之溶劑列舉為例如乙醇、異丙醇等,較好使用異丙醇。
(聚合起始劑)
聚合起始劑為藉由光照射而分解,產生自由基而開始或進行光聚合性化合物之聚合(交聯)的成分。
聚合起始劑只要是可藉由光照射釋出開始自由基聚合之物質即無特別限制。聚合起始劑並無特別限制,可使用習知者,具體例列舉為例如苯乙酮類、二苯甲酮類、米氏苯甲醯基苯甲酸酯(Michler-Benzoyl benzoate) 、α-戊基肟酯、噻噸酮類、苯丙酮類、聯苯醯類、苯偶因類、醯基氧化膦類。且,較好混合使用光增感劑,其具體例列舉為例如正丁基胺、三乙胺、聚正丁基膦等。
上述聚合起始劑在上述黏合劑樹脂為具有自由基聚合性不飽和基之樹脂系時,較好單獨或混合使用苯乙酮類、二苯甲酮類、噻噸酮類、苯偶因、苯偶因甲基醚等。
凹凸層用組成物中之聚合起始劑之含量相對於光聚合性化合物100質量份較好為0.5質量份以上10.0質量份以下。藉由使聚合起始劑之含量在該範圍內,可充分保有硬塗層之性能,且可抑制硬化阻礙。
凹凸層用組成物中之原料的含有比例(固體成分)並無特別限制,但通常較好為5質量%以上70質量%以下,更好為25質量%以上60質量%以下。
(調平劑)
作為調平劑例如聚矽氧油、氟系界面活性劑等由於可避免凹凸層成為貝納漩渦(Benard Cells)構造故較佳。塗佈含溶劑之樹脂組成物並乾燥時,會在塗膜內之塗膜表面與內面產生表面張力差等,藉此在塗膜內引起多數對流。因該對流產生之構造稱為貝納漩渦,而成為於形成之凹凸層中產生柚皮或塗佈缺陷之問題的原因。
存在貝納漩渦構造時,會有使凹凸層表面之凹凸過於變大之虞。使用如前述之調平劑時,由於可防止 該對流,故不僅可獲得沒有缺陷或不均之凹凸層,也可使凹凸層表面之凹凸形狀的調整變得容易。
凹凸層用組成物之調製方法只要可均勻混合各成分即無特別限制,可使用例如塗料搖晃機、珠粒研磨機、捏合機、混練機等習知之裝置進行。
將凹凸層用組成物塗佈於第1光透過性基材30之表面後,為使塗膜狀之凹凸層用組成物乾燥而送到經加熱區中,以各種習知方法使凹凸層用組成物乾燥使溶劑蒸發。此處,可藉由選定溶劑相對蒸發速度、固體成分濃度、塗佈液溫度、乾燥溫度、乾燥風之風速、乾燥時間、乾燥區之溶劑氛圍濃度等,而調整微粒子之凝聚體之分佈狀態。
尤其,依據選擇乾燥條件而調整微粒子之凝聚體之分佈狀態之方法較簡便而較佳。具體之乾燥溫度較好為30~120℃,乾燥風速較好為0.2~50m/s,藉由在該範圍內進行一次或複數次之適當調整之乾燥處理,可將微粒子之凝聚體之分佈狀態調整成期望之狀態。
隨後,對塗膜狀之凹凸層用組成物照射紫外線等之光,使光聚合性化合物聚合(交聯)而使凹凸層用組成物硬化,形成凹凸層31。
使用紫外線作為使凹凸層用組成物硬化時之光時,可利用由超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、氙弧燈、金屬鹵素燈等發出之紫外線等。且,紫外線之波長可使用190~380nm之波長區域。電子 束源之具體例列舉為科克羅夫-瓦爾頓(Cockcroft-Walton)型、凡得克雷夫(van de Graaff)型、共振變壓器型、絕緣芯變壓器型、或直線型、高頻高壓加速(Dynamitron)型、高頻型等之各種電子束加速器。
以上述順序形成之凹凸層31上亦可視需要形成低折射率層32。低折射率層32之形成中,較好使添加上述材料之低折射率層用組成物之黏度成為獲得較佳塗佈性之0.5~5mPa‧s(25℃),較好為0.7~3mPa‧s(25℃)之範圍者。藉此可均勻形成無塗佈不均之薄膜,且可形成密著性特別優異之低折射率層。
低折射率層用組成物之硬化手段係與上述凹凸層31中說明者相同。為硬化處理而利用加熱手段時,較好於氟系樹脂組成物中添加藉加熱而起始例如產生自由基之聚合性化合物之聚合的熱聚合起始劑。
[觸控面板]
觸控面板40具備感測部50、比感測部50更靠近觀察者側而配置之覆蓋玻璃70、用以固定感測部50與覆蓋玻璃70之透明黏著層42。觸控面板40只要具備感測部50即可,亦可不具備覆蓋玻璃70、透明黏著層42。
《感測部》
感測部50係發揮作為觸控面板40之感測器之功能的部分。感測部50雖無特別限制,但列舉為例如投影型靜 電容方式所用之該等感測器。圖1所示之感測部50係成為介隔透明黏著層54而積層設有圖案化之導電層52之基材薄膜51、與設有圖案化之導電層53之基材薄膜51而成之構造。
〈基材薄膜〉
圖1所示之基材薄膜51具備光透過性基材55、設於光透過性基材55之一面上之硬塗層56、設於硬塗層56上之高折射率層57、設於高折射率層57上之低折射率層58、與積層於光透過性基材55之另一面上之硬塗層59。
亦可使用具備光透過性基材、設於光透過性基材之一面上之硬塗層、設於硬塗層上之高折射率層、設於高折射率層上之低折射率層、設於光透過性基材之另一面上之硬塗層、設於硬塗層上之高折射率層、與積層於高折射率層上之低折射率層之基材薄膜代替基材薄膜51。該情況下,存在於基材薄膜之兩面上之低折射率層上分別設有圖案化之導電層。
光透過性基材55、硬塗層56、高折射率層57及低折射率層58由於可使用一般觸控面板感測器所用之光透過性基材、硬塗層、高折射率層及低折射率層,故此處省略說明。
〈導電層〉
導電層52、53之形狀雖無特別限制,但列舉為例如 正方形或長條狀。導電層52、53係透過取出圖案(未圖示)與端子部(未圖示)連接。導電層52、53雖例示由透明導電材料構成之例,但導電層可由網狀之導線構成。透明導電材料列舉為例如摻雜錫之氧化銦(ITO)、摻雜銻之氧化錫(ATO)、氧化鋅、氧化銦(In2O3)、摻雜鋁之氧化鋅(AZO)、摻雜鎵之氧化鋅(GZO)、氧化錫、氧化鋅-氧化錫系、氧化銦-氧化錫系、氧化鋅-氧化銦-氧化鎂系等之金屬氧化物等。導線材料列舉為銀、銅、鋁、或該等之合金等具有遮光性之金屬材料。
導電層52、53之膜厚較好依電阻之規格等適當設定,但例如為10nm以上50nm以下。
導電層52、53之形成方法並無特別限制,可使用濺鍍法、真空蒸鍍法、離子濺鍍法、CVD法、塗佈法、印刷法等。使導電層圖案化之方法列舉為例如光微影蝕刻法。
導電層由網狀之導線構成時,導線之寬度較好為1μm以上20μm以下,更好為2μm以上15μm以下。據此,導線對於觀察者所辨識之圖像之影響可降低到可無視之程度。
導電層由網狀之導線構成時,導電層具有以導線形成之例如矩形狀之開口部。導電層之開口率係依據由顯示裝置放出之映像光之特性適當設定,例如為80%以上90%以下之範圍。又,開口部之配置間距係依據求出之開口率或導線寬度之值,在100μm以上1000μm以下之範 圍內適當設定。
依據本實施形態,由於顯示面板20上具備內部霧度值為1%以上30%以下、且表面29A之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下之光學薄膜29,故在強按圖像顯示面10A時,可使在觸控面板40之顯示面板側之表面40A反射之光,與在顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A反射之光干涉而產生之干涉條紋(亦稱為牛頓環或水波紋)不可見化,且可抑制眩光。雖不受理論之限制,但由於將光學薄膜29之平均傾斜角θa調整為上述範圍,故人眼無法辨識干涉條紋,可使干涉條紋有效的不可見化。且,由於內部霧度值調整至上述範圍,故使光具有大幅擴大之擴散,亦可有效抑制眩光。進而,依據本實施形態,由於顯示面板20上具備光學薄膜29,故可更有效抑制眩光。且,即使以手指等強按觸控面板40,使觸控面板40之顯示面板20側之表面40A與顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A接觸時,因光學薄膜29之表面29A之凹凸之存在,使觸控面板40之表面40A與光學薄膜29之表面29A之接觸面積變小,故具有有效抑制貼合之優點。
[第2實施形態]
以下,針對本發明之第2實施形態之附觸控面板之顯示裝置,邊參照圖式邊加以說明。圖4為第2實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
[附觸控面板之顯示裝置]
圖4所示之第2實施形態之附觸控面板之顯示裝置110與圖1所示之第1實施形態之附觸控面板之顯示裝置10相同,主要具備用以顯示圖像之顯示面板20、比顯示面板20更靠近觀察者側而配置之觸控面板40、及配置於顯示面板20之背面側之背光單元80。本實施形態中,由於顯示面板20為液晶顯示面板,故附觸控面板之顯示裝置110雖具備背光單元80,但亦可根據顯示面板(顯示元件)之種類而不具備背光單元80。顯示面板20與觸控面板40係介隔例如空氣間隙等間隙111而配置。觸控面板40之顯示面板20側之表面上具備以使凹凸層31之凹凸面成為間隙111側之方式配置之光學薄膜29,光學薄膜29與觸控面板40之顯示面板20側之表面之間亦可具備透明黏著層41。又,顯示面板20之觸控面板40側之表面20A上未具備光學薄膜或抗反射薄膜。
顯示面板20、觸控面板40及光學薄膜29由於分別為與第1實施形態者相同者,故此處省略說明。
依據本實施形態,由於觸控面板40上具備內部霧度值為1%以上30%以下、且表面29A之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下之光學薄膜29,故在強按圖像顯示面110A時,可使在觸控面板40上具備之光學薄膜29之表面29A反射之光,與在顯示面板20之觸控面板40側之表面20A反射之光干涉而產生之干涉條紋(亦稱為牛 頓環或水波紋)不可見化,且可抑制眩光。雖不受理論之限制,但由於將光學薄膜29之平均傾斜角θa調整成上述範圍,故人眼無法辨識干涉條紋,可使干涉條紋有效地不可見化。且,由於內部霧度值調整為上述範圍,故使光具有大幅擴大之擴散,亦可有效抑制眩光。此外,即使以手指等強按觸控面板40,使觸控面板40上具備之光學薄膜29之表面29A與顯示面板20之觸控面板40側之表面20A接觸時,亦因光學薄膜29之表面29A之凹凸之存在,使光學薄膜29之表面29A與顯示面板20之表面20A之接觸面積變小,故具有有效抑制貼合之優點。
[第3實施形態]
以下,針對本發明之第3實施形態之附觸控面板之顯示裝置,邊參照圖式邊加以說明。圖5為第3實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
[附觸控面板之顯示裝置]
圖5所示之第3實施形態之附觸控面板之顯示裝置210與圖1所示之第1實施形態之附觸控面板之顯示裝置10相同,主要具備用以顯示圖像之顯示面板20、比顯示面板20更靠近觀察者側而配置之觸控面板40、及配置於顯示面板20之背面側之背光單元80。本實施形態中,由於顯示面板20為液晶顯示面板,故附觸控面板之顯示裝置210具備背光單元80,但亦可根據顯示面板(顯示元件) 之種類而不具備背光單元80。顯示面板20與觸控面板40係介隔空氣間隙等間隙211而配置。顯示面板20之觸控面板40側之表面上具備以使凹凸層31之凹凸面成為間隙211側之方式配置之光學薄膜29,進而,觸控面板40之顯示面板20側之表面上亦具備以使凹凸層31之凹凸面成為間隙211側之方式配置之光學薄膜29。光學薄膜29與觸控面板40之顯示面板20側之表面之間亦可具備透明黏著層41。
顯示面板20、觸控面板40及光學薄膜29由於分別與第1實施形態者相同者,故此處省略說明。
依據本實施形態,顯示面板20上與觸控面板40上之二者均具備內部霧度值為1%以上30%以下、表面29A之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下之光學薄膜29,故在強按圖像顯示面210A時,可使在觸控面板40上具備之光學薄膜29之表面29A反射之光,與在顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A反射之光干涉而產生之干涉條紋(亦稱為牛頓環或水波紋)不可見化,且可抑制眩光。雖不受理論之限制,但由於將光學薄膜29之平均傾斜角θa調整成上述範圍,故人眼無法辨識干涉條紋,可使干涉條紋有效地不可見化。此外,由於內部霧度值調整在上述範圍,故使光具有大幅擴大之擴散,亦可有效抑制眩光。此外,即使以手指等強按觸控面板40,使觸控面板40上具備之光學薄膜29之表面29A與顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A接觸時,亦因光學薄膜 29之表面29A之凹凸之存在,使觸控面板40上與顯示面板20上之二者所具備之光學薄膜29之表面29A彼此之接觸面積變小,故具有有效抑制貼合之優點。
[第4實施形態]
以下,針對本發明之第4實施形態之附觸控面板之顯示裝置,邊參照圖式邊加以說明。圖6為第4實施形態之附觸控面板之顯示裝置之概略構成圖。
[附觸控面板之顯示裝置]
圖6所示之第4實施形態之附觸控面板之顯示裝置310與圖1所示之第1實施形態之附觸控面板之顯示裝置10相同,主要具備用以顯示圖像之顯示面板20、比顯示面板20更靠近觀察者側而配置之觸控面板40、及配置於顯示面板20之背面側之背光單元80。本實施形態中,由於顯示面板20為液晶顯示面板,故附觸控面板之顯示裝置110具備背光單元80,但亦可根據顯示面板(顯示元件)之種類而不具備背光單元80。顯示面板20與觸控面板40係介隔空氣間隙等間隙311而配置。本實施形態中,附觸控面板之顯示裝置係在顯示面板之觸控面板側之表面、及觸控面板之顯示面板側之表面中之任一表面上具備光學薄膜,顯示面板之觸控面板側之表面、及觸控面板之顯示面板側之表面之未設置光學薄膜之表面上進而具備依序具備有第2光透過性基材、積層於第2光透過性基材上之硬塗 層、與積層於硬塗層上之抗反射層之抗反射薄膜。圖6為在顯示面板20之觸控面板40側之表面上具備以使凹凸層31之凹凸面成為間隙311側之方式配置之光學薄膜29,觸控面板40之顯示面板20側之表面上亦可進而具備以使後述之抗反射層63成為間隙311側之方式配置之抗反射薄膜60。抗反射薄膜60與觸控面板40之顯示面板20側之表面之間亦可具備透明黏著層41。
顯示面板20、觸控面板40及光學薄膜29由於分別為與第1實施形態者相同者,故此處省略說明。
[抗反射薄膜]
抗反射薄膜60係相對於光學薄膜29遠離。圖6所示之光學薄膜29之表面29A與抗反射薄膜60之表面60A之間之間隙的間隔d,基於附觸控面板之顯示裝置之薄型化之觀點,較好為50μm以上1000μm以下。該間隔d為觀察者之手指不碰觸圖像顯示面310A之狀態之間隔。
抗反射薄膜60具有朝向顯示面板20側依序積層第2光透過性基材61、硬塗層62、抗反射層63而成之構造。第2光透過性基材61由於與第1光透過性基材30相同者,故此處省略說明。硬塗層62可使用一般之抗反射薄膜所使用之硬塗層。
此外,抗反射層63可使用一般之抗反射薄膜所用之抗反射層,構成或組成不特別限制。例如,抗反射層63可由高折射率層64與設於高折射率層64上之低折 射率層65構成,但並不限於該等,亦可僅由低折射率層65構成。
依據本實施形態,顯示面板20上具備內部霧度值為1%以上30%以下、且表面29A之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下之光學薄膜29,故在強按圖像顯示面310A時,可使在觸控面板40上具備之抗反射薄膜60之表面60A反射之光,與在顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A反射之光干涉而產生之干涉條紋(亦稱為牛頓環或水波紋)不可見化,且可抑制眩光。雖不受理論之限制,但由於將光學薄膜29之平均傾斜角θa調整為上述範圍,故人眼無法辨識干涉條紋,可使干涉條紋有效地不可見化。且,由於內部霧度值調整在上述範圍,故使光具有大幅擴大之擴散,亦可有效抑制眩光。另外,依據本實施形態,由於顯示面板20上具備光學薄膜29,故可更有效抑制眩光。此外,即使以手指等強按觸控面板40,使觸控面板40上具備之抗反射薄膜60之表面60A與顯示面板20上具備之光學薄膜29之表面29A接觸時,亦因光學薄膜29之表面29A之凹凸之存在,使光學薄膜29之表面29A與抗反射薄膜60之表面60A之接觸面積變小,故具有有效抑制貼合之優點。
[實施例]
以下列舉實施例詳細說明本發明,但本發明並不受限於該等記載。
〈凹凸層用組成物之調製〉
首先,以成為下述所示組成之方式調配各成分,獲得凹凸層用組成物。
(凹凸層用組成物1)
‧有機微粒子(丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑2.0μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製):3質量份
‧發煙二氧化矽(辛基矽烷處理,平均一次粒徑12nm,日本AEROSIL公司製):1質量份
‧季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名:PETA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製,重量平均分子量2000,官能基數10):40質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:105質量份
‧異丙醇:30質量份
‧環己酮:15質量份
(凹凸層用組成物2)
‧有機微粒子(丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑3.5μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製):12質量份
‧發煙二氧化矽(辛基矽烷處理,平均粒徑12nm,日本AEROSIL公司製):3質量份
‧季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名:PETA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製,重量平均分子量2000,官能基數10):40質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:105質量份
‧異丙醇:30質量份
‧環己酮:15質量份
(凹凸層用組成物3)
‧有機微粒子(聚苯乙烯粒子,平均粒徑3.5μm,折射率1.60,綜研化學公司製):15質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質 量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:105質量份
‧環己酮:35質量份
(凹凸層用組成物4)
‧有機微粒子(聚苯乙烯粒子,平均粒徑3.5μm,折射率1.60,綜研化學公司製):17質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:105質量份
‧環己酮:35質量份
(凹凸層用組成物5)
‧無定形二氧化矽粒子(無機微粒子,疏水化處理,平均粒徑(雷射繞射散射法)2.7μm,Fuji Silysia公司製):7質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:150質量份
‧甲基異丁基酮(MIBK):35質量份
(凹凸層用組成物6)
‧有機微粒子(聚苯乙烯粒子,平均粒徑3.0μm,折射率1.60,積水化成品工業公司製):10質量份
‧無機微粒子(平均一次粒徑12nm,表面導入反應性官能基之二氧化矽,溶劑MIBK,固體成分30%,日產化學公司製):160質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):10質量份
‧胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製,重量平均分子量2000,官能基數10):40質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.1質量份
‧甲基異丁基酮(MIBK):70質量份
(凹凸層用組成物7)
‧季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名:PETA,Daicel Cytec公司製):60質量份
‧胺基甲酸酯丙烯酸酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製,重量平均分子量2000,官能基數10):40質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:105質量份
‧異丙醇:30質量份
‧環己酮:15質量份
(凹凸層用組成物8)
‧有機微粒子(丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑5.0μm,折射率1.56,積水化成品工業公司製):8質量份
‧無定形二氧化矽(平均粒徑1.5μm):6質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):90質量份
‧PMMA聚合物(分子量75000):10質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 184,日本BASF公司製):5質量份
‧聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製):0.025質量份
‧甲苯:150質量份
‧環己酮:80質量份
〈硬塗層用組成物之調製〉
以成為如下所示組成之方式調配各成分,獲得硬塗層用組成物。
‧二季戊四醇六丙烯酸酯(製品名:KAYARAD DPHA,日本化藥公司製):100質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE184,日本BASF公司製造):5質量份
‧調平劑(製品名:F-568,DIC公司製):0.1質量份(固體成分100%換算值)
‧甲基異丁基酮(MIBK):120質量份
〈低折射率層用組成物之調製〉
以成為下述所示組成之方式調配各成分,獲得低折射率層用組成物。
(低折射率層用組成物1)
‧中空二氧化矽微粒子(中空二氧化矽微粒子之固體成分:20質量%,溶液:甲基異丁基酮,平均粒徑:60nm):30質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):10質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 127;日本BASF公司製):0.35質量份
‧改質聚矽氧油(X22164E;信越化學工業公司製):0.5質量份
‧甲基異丁基酮(MIBK):320質量份
‧丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA):160質量份
(低折射率層用組成物2)
‧中空二氧化矽微粒子(中空二氧化矽微粒子之固體成分:20質量%,溶液:甲基異丁基酮,平均粒徑:60nm):70質量份
‧季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel Cytec公司製):10質量份
‧聚合起始劑(IRGACURE 127;日本BASF公司製):0.35質量份
‧改質聚矽氧油(X22164E;信越化學工業公司製):0.5質量份
‧甲基異丁基酮(MIBK):500質量份
‧丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA):160質量份
〈樣品1〉
準備作為光透過性基材之厚度40μm之三乙醯基纖維素樹脂薄膜(KONIKA MINOLTA公司製,KC4UAW),將 凹凸層用組成物1塗佈於三乙醯基纖維素樹脂薄膜之單面上,形成塗膜。接著,以0.2m/s之流速使70℃之乾燥空氣對形成之塗膜流通15秒後,再以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒進行乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,在氮氣氛圍(氧濃度200ppm以下)下,以使累積光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線,使塗膜硬化,藉此形成4μm厚(硬化時)之凹凸層。接著,於凹凸層上塗佈上述低折射率層用組成物1,形成塗膜。接著,以0.2m/s之流速使40℃之乾燥空氣對形成之塗膜流通15秒後,再以10m/s之流速使40℃之乾燥空氣流通30秒進行乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,在氮氣氛圍(氧濃度200ppm以下)下,以使累積光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線,使塗膜硬化,藉此形成100nm厚(硬化時)之低折射率層。藉此,製作樣品1之光學薄膜。
〈樣品2〉
樣品2中,使用凹凸層用組成物2替代凹凸層用組成物1,與樣品1同樣形成5μm厚(硬化時)之凹凸層。樣品2中未形成低折射率層。藉此,製作樣品2之光學薄膜。
〈樣品3〉
樣品3中,除使用凹凸層用組成物3替代凹凸層用組成物2,形成4.5μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品3之光學薄膜。
〈樣品4〉
樣品4中,除使用凹凸層用組成物4替代凹凸層用組成物3,形成4.0μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品4之光學薄膜。
〈樣品5〉
樣品5中,除未形成低折射率層外,餘與樣品1同樣製作樣品5之光學薄膜。
〈樣品6〉
樣品6中,除使用凹凸層用組成物5替代凹凸層用組成物2,形成2.0μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品6之光學薄膜。
〈樣品7〉
樣品7中,除使用凹凸層用組成物6替代凹凸層用組成物2,形成6.0μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品7之光學薄膜。
〈樣品8〉
樣品8中,除使用凹凸層用組成物7替代凹凸層用組成物2,形成4.0μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品8之光學薄膜。
〈樣品9〉
樣品9中,除使用凹凸層用組成物8替代凹凸層用組成物2,形成4.0μm厚(硬化時)之凹凸層外,餘與樣品2同樣製作樣品9之光學薄膜。
〈樣品10〉
樣品10中,除使用硬塗層用組成物替代凹凸層用組成物1,形成8.0μm厚(硬化時)之硬塗層,且使用低折射率層用組成物2替代低折射率成用組成物1外,餘與樣品1同樣製作樣品10之抗反射薄膜。
〈全光線透過率、霧度之測定〉
樣品1~10之全光線透過率係使用霧度計(村上色彩技術研究所製,製品型號:HM-150),依據JIS K7361之方法測定。霧度係依據JIS K7136,以霧度計HM-150(村上色彩技術研究所公司製)測定。各結果示於表1。
〈透過圖像鮮明度之測定〉
樣品1~10之透過圖像鮮明度係使用影像鮮明性測定器(ICM-1T,SUGA試驗機公司製),依據JIS K7105之方法測定。結果示於表1。
〈反射Y值之測定〉
針對樣品1~10,使用分光光度計(MPC3100,島津製作所股份有限公司製),測定反射Y值。具體而言,係自各薄膜之表面側(樣品1~9之光學薄膜為凹凸層或低折射率層之表面側,樣品10之抗反射薄膜為低折射率層之表面側)照射入射角度8度之光,使用積分球接收包於於各薄膜反射之擴散光之反射光,以固定有BaSO4粉末之白板作為基準測定380nm~780nm之波長範圍之反射率,隨後,以換算成人眼感受之亮度之軟體(例如內建於MPC3100之軟體),以「C光源、視野2度」之條件算出反射Y值。又,反射Y值之測定係在與三乙醯基纖維素基材之形成有凹凸層或硬塗層之面相反之面(背面)上貼合黑色膠帶(寺岡製作所製)之狀態下進行。
〈表面粗糙度(Ra、Rz、θa)之測定〉
樣品1~9之光學薄膜之表面(凹凸層或低折射率層之表面),及樣品10之抗反射薄膜之表面(低折射率層之表面)中,平均傾斜角θa、算術平均粗糙度Ra及十點平均粗糙度Rz係使用表面粗糙度測定器(型號:SE-3400/小坂研究所(股)製),以下述之測定條件測定。
1)表面粗糙度檢測部之觸針(小坂研究所(股)製之商品名SE2555N(2μ標準))
‧尖端曲率半徑2μm,頂角90度,材質鑽石
2)表面粗糙度測定器之測定條件
‧基準長度(粗曲線之截止值λc):0.25mm
‧評價長度(基準長度(截止值λc)×5):1.25
‧觸針之移行速度:0.1mm/s
‧預備長度:(截止值λc)×2
‧縱向倍率:2000倍
‧橫向倍率:10倍
以下,結果示於表1。
〈實施例1~8及比較例1~4〉
自樣品1~10之薄膜中取出1片或2片薄膜,將一片設為薄膜A(顯示面板側之薄膜),另一片設為薄膜B(觸控面板側之薄膜)。各實施例及比較例中之薄膜之組合示於表2。而且,使用薄膜A與薄膜B進行以下之干涉條紋評價、眩光性評價、及辨識性評價。
〈干涉條紋評價〉
首先,介隔透明黏著劑將薄膜A貼合於黑色丙烯酸系板上。且,介隔透明黏著劑(製品名「PD-S1」,PANAC公司製)將薄膜B貼合於厚度0.7mm、且大小為10cm×10cm之玻璃板上。接著,使薄膜A之表面(樣品1~9為凹凸層或低折射率層之表面,樣品10為低折射率層之表面)與樣品B之表面(樣品1~9為凹凸層或低折射率層之表面,樣品10為低折射率層之表面)以使彼此隔開對向之方式,將膠帶貼合於附薄膜A之丙烯酸系板之兩端,且配置附薄膜B之玻璃板。薄膜A之表面與薄膜B之表面間之空氣間隙之間隔為0.1mm。接著,在自附薄膜B之玻璃側以手指按壓之狀態下,自配置於附薄膜B之玻璃上之鈉燈照射光,調查是否確認到干涉條紋。
評價基準如下。
◎:未確認到干涉條紋
○:雖觀察到少許干涉條紋但為無問題之程度
×:明確地確認到干涉條紋
〈眩光評價〉
首先,將膠帶貼合於附薄膜B之玻璃板之薄膜B表面之兩端。接著,以亮度1500cd/m2之燈箱(白色面光源)、350ppi之黑色基質玻璃、附薄膜A、薄膜B之玻璃板之順序自下開始重疊之狀態,距30cm左右之距離由上下、左右各角度,進行被試驗者15人之目視評價。判定是否感覺到眩光,且藉下述基準評價眩光。
◎:回答良好者為13人以上。
○:回答良好者為7~12人。
×:回答良好者為6人以下。
〈辨識性評價(對比性比)〉
利用以下方法測定對比性比。首先,準備將擴散板設置於冷陰極管光源上而成者作為背光單元。於其上配置2片偏光板(SAMSUNG公司製,AMN-3244TP),進而介隔空氣間隙於其上配置薄膜A與附有玻璃之薄膜B。薄膜A之表面與薄膜B之表面間之空氣間隙之間隔為0.1mm。接著,自其上測定透過光之亮度。將2片偏光板設置於平行偏光鏡(parallel Nicol)時所通過之光之亮度之Lmax除以設置於正交偏光鏡時所通過之光之亮度之Lmin之值(Lmax/Lmin)作為對比性。接著,將樣品1~9之薄膜之對比性(L1)除以代替樣品1~9作為光透過性基材(三乙醯基纖維素樹脂薄膜)時之對比性(L2)之值(L1/L2)×100(%)作為對比 性比。又,亮度之測定係在5lx以下之暗室中進行。上述亮度之測定係使用色彩亮度計(Topcon公司製之BM-5A),色彩亮度計之測定角設定為1°,以樣品上之視野5mm進行測定。又,背光之光量係在未設置樣品之狀態下,將2片偏光板設置於平行偏光鏡時之亮度設為3600cd/m2之方式設置。
◎:對比性比為60%以上
○:對比性比為30%以上未達60%
×:對比性比未達30%
以下,結果示於表2。
如表1及表2所示,比較例1中,由於光學薄膜之內部霧度值未達1%,故確認到眩光。比較例2中,由於內部霧度值超過30%,故確認辨識性(對比性比)差。相對於此,實施例1~8中,由於使用內部霧度值為1%以上30%以下之光學薄膜,故未確認到眩光,或雖確 認少許眩光,但為無問題之程度。
比較例3中,由於光學薄膜之表面之平均傾斜角θa未達0.074°,故明確確認到干涉條紋。比較例4中,由於平均傾斜角θa超過2.000°,故雖然內部霧度為1%以上30%以下,但確認到眩光。相對於此,實施例1~8中,由於使用表面之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下之光學薄膜,故未確認到干涉條紋,或雖確認到少許干涉條紋,但為無問題之程度。
10‧‧‧附觸控面板之顯示裝置
10A‧‧‧圖像顯示面
11‧‧‧間隙
20‧‧‧顯示面板
21‧‧‧保護薄膜
22‧‧‧偏光元件
23‧‧‧相位差薄膜
24‧‧‧透明黏著層
25‧‧‧顯示元件
26‧‧‧透明黏著層
27‧‧‧相位差薄膜
28‧‧‧偏光元件
29‧‧‧光學薄膜
29A‧‧‧光學薄膜之表面
30‧‧‧第1光透過性基材
31‧‧‧凹凸層
32‧‧‧低折射率層
40‧‧‧觸控面板
40A‧‧‧觸控面板之顯示面板側之表面
42‧‧‧透明黏著層
50‧‧‧感測部
51‧‧‧基材薄膜
52‧‧‧圖案化之導電層
53‧‧‧圖案化之導電層
54‧‧‧透明黏著層
55‧‧‧光透過性基材
56‧‧‧硬塗層
57‧‧‧高折射率層
58‧‧‧低折射率層
59‧‧‧硬塗層
70‧‧‧覆蓋玻
80‧‧‧背光單元

Claims (6)

  1. 一種附觸控面板之顯示裝置,其係具備用以顯示圖像之顯示面板、與比前述顯示面板更靠觀察者側配置之觸控面板之附觸控面板之顯示裝置,其中前述顯示面板與前述觸控面板係介隔間隙配置,於前述顯示面板之前述觸控面板側之表面、及前述觸控面板之前述顯示面板側之表面之至少一表面上具備光學薄膜,該光學薄膜依序具備第1光透過性基材、積層於前述第1光透過性基材上之具有凹凸面之凹凸層,且以使前述凹凸層之前述凹凸面成為間隙側之方式配置,前述光學薄膜之內部霧度值為1%以上30%以下,前述光學薄膜之表面之平均傾斜角θa為0.074°以上2.000°以下。
  2. 如請求項1之附觸控面板之顯示裝置,其中自前述光學薄膜之表面側測定之反射Y值為2.5%以下。
  3. 如請求項1之附觸控面板之顯示裝置,其中前述光學薄膜於前述凹凸層上進而具備具有折射率比前述凹凸層低之低折射率層。
  4. 如請求項1之附觸控面板之顯示裝置,其中前述顯示面板之前述觸控面板側之表面上具備前述光學薄膜。
  5. 如請求項1之附觸控面板之顯示裝置,其中於前述顯示面板之前述觸控面板側之表面、及前述觸控面板之前述顯示面板側之表面之至少一表面上具備前述光學薄膜, 前述顯示面板之前述觸控面板側之表面、及前述觸控面板之靠前述顯示面板側之表面中之未設置前述光學薄膜之表面上進而具備抗反射薄膜,該抗反射薄膜依序具備第2光透過性基材、積層於前述第2光透過性基材上之硬塗層、與積層於前述硬塗層上之抗反射層。
  6. 如請求項1之附觸控面板之顯示裝置,其中前述凹凸層包含二氧化矽微粒子、有機微粒子與黏合劑樹脂。
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