TW201712368A - 帶電防止薄膜及其製造方法、偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種帶電防止薄膜,其係具備:基材薄膜層,其係由包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成;及帶電防止層,其係設置於上述基材薄膜層上,包含具有導電性的金屬氧化物粒子,上述帶電防止層的表面電阻值為1.0×106Ω/□以上,1.0×1010Ω/□以下,上述帶電防止層的表面的影像清晰度為90以上。
Description
本發明係關於帶電防止薄膜及其製造方法、偏光板及液晶顯示裝置
包含含有脂環式結構的聚合物的光學薄膜,由於透明性及耐熱性優良,因此以往作為液晶顯示裝置用的偏光板保護薄膜的基材薄膜層來使用(專利文獻1)。又,偏光板保護薄膜,為去除液晶顯示裝置的靜電,提出了形成具有導電性的帶電防止層(專利文獻2)。再者,為抑制在製造時、搬運時及保存時的透明性的降低、污染及損傷,偏光板保護薄膜,有黏貼遮罩薄膜(masking film)的情形(專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-30870號公報
[專利文獻2]日本特開2014-112184號公報
[專利文獻3]日本特開2011-112945號公報
包含含有脂環式結構的聚合物的光學薄膜,一
般,彈性模數低而柔軟。因此,若上述光學薄膜,黏貼遮罩薄膜且以捲筒狀的狀態保存某段期間,則有在光學薄膜的表面形成凹凸形狀的情形。例如,使用在表面形成有凹凸形狀的遮罩薄膜時,因捲取成捲筒狀時的壓力,有可能將遮罩薄膜的凹凸形狀轉印於光學薄膜,而在光學薄膜的表面形成凹凸形狀。
在如此的形成凹凸形狀的光學薄膜的表面形成帶電防止層,則在該帶電防止層也容易形成凹凸形狀。又,形成在帶電防止層的凹凸形狀,有強調該凹凸形狀的傾向。然後,將具備形成如此的凹凸形狀的帶電防止層的偏光板保護薄膜設置於液晶顯示裝置,則會使該液晶顯示裝置的外觀評價變低,而有使視認性(視覺辨識性)差的可能性。
本發明係有鑑於上述課題而提出的,以提供可使影像的視認性良好的帶電防止薄膜及其製造方法;具備可使影像的視認性良好的帶電防止薄膜的偏光板;以及,具備帶電防止薄膜,可顯示視認性良好的影像的液晶顯示裝置為目標。
本發明們者為解決上述課題專心研究的結果,發現一種帶電防止薄膜,其具備:基材薄膜層,其係包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成;及帶電防止層,其係包含具有導電性金屬氧化物粒子,具備預定範圍的表面電阻值及表面的影像清晰度的帶電防止層,設置於液晶顯示裝置時,可使影像的視認性良好,而完成本發明。
即,本發明係如下所示。
[1]一種帶電防止薄膜,其係具備:基材薄膜層,
其係由包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成;及帶電防止層,其係設置於上述基材薄膜層上,包含具有導電性的金屬氧化物粒子,上述帶電防止層的表面電阻值為1.0×106Ω/□以上,1.0×1010Ω/□以下,上述帶電防止層的表面的影像清晰度為90以上。
[2]如[1]所述之帶電防止薄膜,其中在與上述帶電防止層的相反側的上述基材薄膜層的面,具備遮罩薄膜。
[3]如[2]所述之帶電防止薄膜,其中上述遮罩薄膜,在上述基材薄膜層側的面接於上述基材薄膜層,接於上述基材薄膜層的上述遮罩薄膜的面的算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm,滿足下式(i)及(ii):Ra<0.08μm 式(i)
Sm>0.6mm 式(ii)。
[4]如[1]~[3]之任何一項所述之帶電防止薄膜,其中上述基材薄膜層,依序具備第一表面層、中間層及第二表面層,上述中間層,包含紫外線吸收劑,上述基材薄膜層的厚度為10μm以上60μm以下,上述基材薄膜層在波長380nm的光線穿透率為10%以下。
[5]如[1]~[4]之任何一項所述之帶電防止薄膜,其中上述帶電防止層,具有單層結構,上述帶電防止層的厚度為0.8μm~10.0μm。
[6]如[1]~[5]之任何一項所述之帶電防止薄膜,其中上述帶電防止層與上述基材薄膜層的折射率差為0.03以下。
[7]如[1]~[6]之任何一項所述之帶電防止薄膜,其中上述帶電防止薄膜的霧度值為0.3%以下。
[8]如[1]~[7]之任何一項所述之帶電防止薄膜,其係捲取成捲筒狀的長條薄膜。
[9]如[8]所述之帶電防止薄膜,其中上述基材薄膜層在波長550nm的面內延遲為80nm~180nm,且上述基材薄膜層的慢軸,對上述基材薄膜層的長度方向,呈45°±5°的角度。
[10]一種偏光板,其具備:如[1]~[9]之任何一項所述之帶電防止薄膜。
[11]液晶顯示裝置,其具備:液晶單元;及[10]所述之偏光板。
[12]如[11]所述之液晶顯示裝置,其中上述液晶單元與上述帶電防止層導通。
[13]如[11]或[12]所述之液晶顯示裝置,其中上述液晶顯示裝置係IPS型。
[14]一種帶電防止薄膜的製造方法,其係包含:對包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成的基材薄膜層,黏貼遮罩薄膜,得到多層薄膜的步驟;將上述多層薄膜捲取成捲筒狀的步驟;將捲取的捲筒狀的上述多層薄膜捲出的步驟;及捲出的上述多層薄膜的上述基材薄膜層,與上述遮罩薄膜的相反側,形成包含具有導電性的金屬氧化物粒子的帶電防止層的步驟;
上述帶電防止層的表面電阻值為1.0×106Ω/□以上,1.0×1010Ω/□以下,上述帶電防止層的表面的影像清晰度為90以上。
[15]如[14]所述之帶電防止薄膜的製造方法,其中接於上述基材薄膜層的上述遮罩薄膜的面的算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm,滿足下式(i)及(ii):Ra<0.08μm 式(i)
Sm>0.6mm 式(ii)。
[16]如[14]或[15]所述之帶電防止薄膜的製造方法,其中在將上述多層薄膜捲取成捲筒狀的步驟,使橡膠捲筒在上述多層薄膜表面,以接觸壓為0.05MPa以上,1.5MPa以下的條件接觸,以捲取張力為50N/m以上,250N/m以下的條件,使上述遮罩薄膜呈外側地捲取。
根據本發明,可提供可使影像的視認性良好的帶電防止薄膜及其製造方法;具備可使影像的視認性良好的帶電防止薄膜的偏光板;以及,具備帶電防止薄膜,可顯示視認性良好的影像的液晶顯示裝置。
100‧‧‧帶電防止薄膜
110‧‧‧基材薄膜層
120‧‧‧帶電防止層
130‧‧‧遮罩薄膜
200‧‧‧偏光板
210‧‧‧偏光片
220‧‧‧偏光板保護薄膜
300‧‧‧液晶顯示裝置
310‧‧‧液晶單元
320‧‧‧偏光板
330‧‧‧偏光板保護薄膜
340‧‧‧偏光片
350‧‧‧偏光板保護薄膜
360‧‧‧引線電極
圖1係示意性地表示關於本發明的一實施形態的帶電防止薄膜的剖面圖。
圖2係示意性地表示關於本發明的一實施形態的偏光板的剖面圖。
圖3係示意性地表示關於本發明的一實施形態的液晶顯示裝置的剖面圖。
以下,示出實施形態及實例詳細說明本發明。然而,本發明並非限定於以下的實施形態及實例,可在不脫離本發明的申請範圍及其均等的範圍,任意變更實施。
在以下的說明,所謂「長條」的薄膜,係指對寬度,通常具有5倍以上的長度之薄膜,以具有10倍或其以上的長度為佳,具體係指可捲取成捲筒狀保存或搬運的程度的長度之薄膜。長條薄膜的長度的上限,並無特別限制,例如,可對寬度為10萬倍以下。
在以下的說明,薄膜的面內延遲(retardation)Re,若無特別提及,係以Re=(nx-ny)×d表示之值。又,薄膜的厚度方向的延遲Rth,若無特別提及,係以Rth={(nx+ny)/2-nz}×d表示之值。在此,nx係表示在垂直於膜的厚度方向的方向(面內方向)顯示最大折射率的方向的折射率。ny係表示在上述面內方向與nx的方向正交的方向的折射率。nz係表示薄膜的厚度方向的折射率。d係表示膜的厚度。測定波長,若無特別提及,係550nm。
在以下的說明,所謂「(甲基)丙烯酸酯」,包含「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者,「(甲基)丙烯醯基」,包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」兩者。
在以下的脫明,要素的方向「平行」、「垂直」及「正交」,若無特別提及,在不損及本發明的效果的範圍內,
可包含例如±5°的範圍內的誤差。
在以下的說明,長條薄膜的長度方向,通常是與生產線的薄膜的MD(Machine Direction)方向平行。
在以下的說明,所謂「偏光板」及「1/4波長板」,若無特別提及,則不只是剛性的部件,亦包含具有可撓性的部件,例如像樹脂製的薄膜。
在以下的說明,在具備複數薄膜的部件的各薄膜的光學軸(偏光片的透射軸、相位差薄膜的慢軸(遲相軸)等)所呈角度,若無特別提及,係表示將上述薄膜由厚度方向所視時的角度。
在以下的說明,所謂薄膜的慢軸,若無特別提及,係表示在該薄膜的面內的慢軸。
在以下的說明,所謂接著劑,若無特別提及,則不僅狹義的接著劑,亦包含在23℃的剪切儲存彈性模數未滿1MPa的黏著劑。在此,所謂狹義的接著劑,係指能量線照射後,或者加熱處理後,在23℃的剪切儲存彈性模數為1MPa-~500MPa的接著劑。
在以下的說明,所謂某液體的固體成份,係指該液體經乾燥而殘留的成分。
[1.帶電防止薄膜的概要]
圖1係示意性地表示關於本發明的一實施形態的帶電防止薄膜100的剖面圖。如圖1所示,帶電防止薄膜100,具備:基材薄膜層110、及設置於該基材薄膜層110上的帶電防止層120。該帶電防止層120,具有預定範圍的表面電阻值。再者,
在與基材薄膜層110的相反側的帶電防止層120的表面120U的影像清晰度,在預定值以上。如此的帶電防止薄膜100,在設置於液晶顯示裝置時,可發揮帶電防止的作用,且可使影像視認性良好。
又,帶電防止薄膜100,可依照需要,在與帶電防止薄膜120的相反側的基材薄膜層110的面110D,具備遮罩薄膜130。遮罩薄膜130,係為抑制搬送時及儲存時的污染及損傷而設置,通常,在使用帶電防止薄膜100時被剝離。
[2.基材薄膜層]
基材薄膜層,係由包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成。以下,有時將含有脂環式結構的聚合物,適宜稱為「含有脂環式結構聚合物」。含有脂環式結構聚合物,係聚合物的結構單元具有脂環式結構。含有脂環式結構聚合物,可於主鏈具有脂環式結構,亦可於側鏈具有脂環式結構。其中,從機械性強度及耐熱性的觀點來看,以於主鏈含有脂環式結構的聚合物為佳。
脂環式結構,可舉例如,飽和脂環烴(環烷(cycloalkanes))結構、不飽和脂環烴(環烯(cycloalkene)、環炔(cycloalkyne))結構等。其中,從機械強度及耐熱性的觀點來看,以環烷結構及環烯結構為佳,以環烷結構特別佳。
構成脂環式結構的碳原子數,每一個脂環式結構,以4個以上為佳,以5個以上更佳,以30個以下為佳,以20個以下更佳,以15個以下的範圍特別佳。藉由構成脂環式結構的碳原子數在該範圍,可使包含含有脂環式結構聚合物
的熱塑性樹脂的機械強度、耐熱性、以及成型性高度地平衡。
在含有脂環式結構聚合物上,具有脂環式結構的結構單元的比例,可按照使用目的適宜選擇。具有脂環式結構的結構單元在含有脂環式結構聚合物的比例,以55重量%以上為佳,以70重量%以上更佳,以90重量%以上特別佳。藉由具有脂環式結構的結構單元在含有脂環式結構聚合物的比例在該範圍,則可使包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂的透明性及耐熱性良好。
含有脂環式結構聚合物,可舉例如,降冰片烯(norbornene)系聚合物、單環的環狀烯烴(olefin)系聚合物、環狀共軛二烯(diene)系聚合物、及該等的氫化物等。該等之中,降冰片烯系聚合物,由於成型性良好,因此特別合適。又,具有脂環式結構的聚合物,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
降冰片烯系聚合物,可使用例如,特開平3-14882號公報、特開平3-122137號公報、特開平4-63807號公報等所記載者。降冰片烯系聚合物的具體例,可舉出具有降冰片烯結構的單體的開環聚合物及其氫化物;具有降冰片烯結構的單體的加成聚合物及其氫化物;以及,該等的改性物。在以下的說明,有時會將具有降冰片烯結構的單體,稱為「降冰片烯系單體」。降冰片烯系單體的開環聚合物之例,可舉出具有降冰片烯結構的1種單體的開環單獨聚合物、具有降冰片烯結構的2種以上的單體的開環共聚物、以及降冰片烯系單體及可與此共聚合的任意單體的開環共聚物。再者,降冰片烯系單體的加成
聚合物之例,可舉出具有降冰片烯結構的單體的1種單體的單獨加成聚合物、具有降冰片烯結構的2種以上的單體的加成聚合物、以及降冰片烯系單體及可與此共聚合的任意單體的加成聚合物。該等之中,從成型性、耐熱性、低吸濕性、尺寸安定性及輕量性的觀點來看,降冰片烯系單體的開環聚合物的氫化物特別合適。
降冰片烯系單體,可舉例如,降冰片烯;降冰片烯的烷基取代衍生物;降冰片烯的亞烷基取代衍生物;降冰片烯的芳香族取代衍生物;以及該等的極性基取代物等。在此,所謂極性基,可舉例如,鹵素、羥基、酯基、烷氧基、氰基、醯胺基、醯亞胺基、甲矽烷(silyl)基等。該等可以單獨1種使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。如此的降冰片烯系單體具體例,可舉出2-降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、5,5-二甲基-2-降冰片烯,5-乙基-2-降冰片烯、5-丁基-2-降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯、5-甲氧基羰基-2-降冰片烯、5-氰基-2-降冰片烯、5-甲基-5-甲氧基羰基-2-降冰片烯、5-苯基-2-降冰片烯、5-苯基-5-甲基-2-降冰片烯、5-己基-2-降冰片烯、5-辛基-2-降冰片烯、5-十八烷基-2-降冰片烯等。
又,降冰片烯系單體,可舉例如,對降冰片烯加成一個以上的環戊二烯的單體;該單體的烷基取代衍生物;該單體的亞烷基取代衍生物;該單體的芳香族取代衍生物;以及該等的極性基取代物等。如此的降冰片烯系單體的具體例,可舉出1,4:5,8-二甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-2,3-環戊二烯基八氫萘、6-甲基1,4:5,8-二甲基-1,4,4a,5,6,7,8,8a-八氫萘、
1,4:5,10:6,9-三甲基-1,2,3,4,4a,5,5a,6,9,9a,10,10a-十二氫-2,3-環戊二烯基蒽。
再者,作為降冰片烯系單體,可舉例如,環戊二烯之多聚物的多環結構的單體;該單體的烷基取代衍生物;該單體的亞烷基取代衍生物;該單體的芳香族取代衍生物;以及該等的極性基取代衍生物等。如此的降冰片烯系單體具體例,可舉出二環戊二烯、2,3-二氫二環戊二烯等。
又,降冰片烯系單體,可舉例如,環戊二烯與四氫茚的加成物;該加成物的烷基取代衍生物;該加成物的亞烷基取代衍生物;該加成物的芳香族取代衍生物;以及該等的極性基取代衍生物等。如此的降冰片烯系單體具體例,可舉出1,4-甲基-1,4,4a,4b,5,8,8a,9a-八氫芴、5,8-甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氫-2,3-環戊二烯基萘等。
降冰片烯系單體,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
降冰片烯系聚合物之中,作為結構單元,具有X:二環[3.3.0]辛烷-2,4-二基-乙烯結構,及Y:三環[4.3.0.12,5]癸烷-7,9-二基-乙烯結構,該等結構單元的含量,對降冰片烯系聚合物的結構單元全體為90重量%以上,且X的含有比例與Y的含有比例之比,X:Y的重量比以100:0~40:60為佳。藉由使用如此的聚合物,可得到尺寸長期性無變化,光學特性的穩定性優良的基材薄膜層。
具有X的結構作為結構單元的單體,可舉例如,具有五元環鍵結於降冰片烯環的結構的降冰片烯系單體。其具
體例,可舉出三環[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯(俗名:二環戊二烯)及其衍生物(於環具有取代基者)、7,8-苯並三環[4.3.0.12,5]癸-3-烯(俗名:甲基四氫芴)及其衍生物。具有Y的結構作為結構單元的單體,可舉例如,四氫[4.4.0.12,5.17,10]癸-3,7-二烯(俗名:四環十二烯)及其衍生物(於環具有取代基者)。
上述的單體的聚合,可透過習知的方法進行。又,亦可依照需要,藉由將上述單體與任意單體共聚合、氫化,得到所期望的聚合物。氫化時,從耐熱惡化性及耐光惡化性的觀點來看,氫化率為90%以上,以95%以上為佳,以99%以上更佳。
再者,亦可將所得聚合物,依照需要,使用例如α,β-不飽和羧酸及其衍生物、苯乙烯系烴、具有烯烴系不飽和鍵結及可水解基的有機矽化合物、以及不飽和環氧乙烷單體等的改性劑使之改性。
含有脂環式結構聚合物的數目平均分子量(Mn),以10,000以上為佳,以15,000以上更佳,以20,000以上特別佳,以200,000以下為佳,以100,000以下為佳,以50,000以下更佳。數目平均分子量在如此的範圍時,基材薄膜層的機械性強度及成型加工可高度地平衡。
在此,含有脂環式結構聚合物的數目平均分子量,係以環己烷為溶劑的GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析)法,以聚異戊二烯換算值測定。
在包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂,含有脂環式結構聚合物的量,以50重量%~100重量%為佳,以
70重量%~100重量%更佳。藉由含有脂環式結構聚合物的量在上述範圍,容易得到具有所期望的物性的基材薄膜。
包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂,依照需要,可與具有脂環式結構的聚合物組合而包含任意成分。任意成分,可舉例如,紫外線吸收劑;無機微粒子;氧化防止劑、熱穩定劑、近紅外線吸收劑等的穩定劑;潤滑劑、增塑劑等的樹脂改質劑;染料、顏料等的著色劑;老化防止劑;等的調合劑。任意成分,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
基材薄膜層,可為具有僅具備1層的單層結構,亦可為具有具備2層以上的多層結構。其中,基材薄膜層,以在厚度方向依序具備第一表面層、包含紫外線吸收劑的中間層、及第二表面層的多層薄膜為佳。即,基材薄膜層,以在厚度方向依序具備,由包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂所組成的第一表面層、由包含含有脂環式結構聚合物及紫外線吸收劑的熱塑性樹脂所組成的中間層,由包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂所組成的第二表面層為佳。在如此的多層薄膜,可藉由第一表面層及第二表面層,抑制包含於中間層的紫外線吸收劑的滲出。
為了有效地抑制滲出,第一表面層及第二表面層,不包含紫外線吸收劑為佳。又,包含於第一表面層的聚合物、包含於中間層的聚合物及包含於第二表面層的聚合物,可為相同,亦可不同。因此,包含於第一表面層的熱塑性樹脂、包含於中間層的熱塑性樹脂及包含於第二表面層的熱塑性樹
脂,雖可不同,但由於層的形成較容易,因此以相同為佳。通常,第一表面層及第二表面層,不包含紫外線吸收劑以外,以與包含於中間層的熱塑性樹脂同樣的熱塑性樹脂形成。
紫外線吸收劑,可舉例如,三嗪系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯並三唑(Benzotriazole)系紫外線吸收劑、丙烯腈系紫外線吸收劑等的有機紫外線吸收劑。其中,因為在波長380nm附近的紫外線吸收性能優良,以三嗪系紫外線吸收劑為佳。又,紫外線吸收劑,分子量以400以上者為佳。
三嗪系紫外線吸收劑,可良好的使用例如,具有1,3,5-三嗪環的化合物。三嗪系紫外線吸收劑的具體例,可舉出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]酚、2,4-雙(2-羥基-4-丁氧基苯基)-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪等。又,三嗪系紫外線吸收劑的市售品,可舉例如「Tinuvin1577」(Ciba Speciality Chemicals公司製)等。
苯並三唑系紫外線吸收劑,可舉出2,2'-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯並三唑-2-基)酚]、2-(3,5-二第三丁基-2-羥基苯基)-5-氯苯並三唑、2-(2H-苯並三唑-2-基)-對甲酚、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)酚、2-苯並三唑-2-基-4,6-二第三丁基酚、2-[5-氯(2H)-苯並三唑-2-基]-4-甲基-6-(第三丁基)酚、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4,6-二第三丁基酚、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚、2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-甲基-6-(3,4,5,6-四氫磷苯二甲醯亞胺基甲基)酚、甲基-3-(3-(2H-苯並三唑-2-基)-5-第三丁基-4-
羥基苯基)丙酸酯/聚乙二醇300的反應生成物、2-(2H-苯並三唑-2-基)-6-(直鏈及側鏈十二烷基)-4-甲基酚等。三唑系紫外線吸收劑的市售品,可舉例如,「ADK STAB LA-31」(旭電化工業公司製)。
紫外線吸收劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
在包含於中間層的熱塑性樹脂,紫外線吸收劑的量,以1重量%以上為佳,以3重量%以上更佳,以8重量%以下為佳,以6重量%以下更佳。在此,所謂紫外線吸收劑的量,在使用2種以上的紫外線吸收劑時,表示該等的紫外線吸收劑的全量。藉由紫外線吸收劑的量為上述範圍的下限以上,可有效地抑制波長200nm~370nm的紫外線的穿透,又,藉由在上限以下,可抑制薄膜的變黃,故可抑制顏色的惡化。再者,藉由紫外線吸收劑的量在上述範圍,由於不含多量的紫外線吸收劑,因此可抑制熱塑性樹脂的耐熱性的下降。
包含含有脂環式結構聚合物及紫外線吸收劑的熱塑性樹脂的製造方法,可舉出在以熔融擠壓法製造基材薄膜之前,對含有脂環式結構聚合物調配紫外線吸收劑的方法;使用包含高濃度的紫外線吸收劑的母材的方法;以熔融擠壓法製造基材薄膜層時對含有脂環式結構聚合物調配合紫外線吸收劑的方法等。在該等方法,藉由紫外線吸收劑的量在上述範圍,可充分提升紫外線吸收劑的分散性。
熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度,以80℃以上為佳,以100℃以上更佳,進一步以120℃以上為佳,進一步以130
℃以上更佳,其中以150℃以上為佳,以160℃以上特別佳,以250℃以下為佳,以180℃以下更佳。藉由熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度在上述範圍的下限值以上,可提升基材薄膜層在高溫環境下的耐久性,又,藉由在上限值以下,可容易地進行延延伸(拉伸)處理。
熱塑性樹脂的光彈性模數,以10×10-10Pa-1以下為佳,以10×10-12Pa-1以下更佳,以4×10-12Pa-1以下特別佳。藉由熱塑性樹脂的光彈性模數在上述範圍,可抑制在黏合等的操作時的延伸應力造成基材薄膜層的延遲變化。在此,光彈性模數C,係將雙折射設為△n,應力設為σ時,C=n/σ所示之值。
再者,基材薄膜層,具備第一表面層、中間層及第二表面層時,包含於中間層的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度TgA與包含於第一表面層及第二表面層的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度TgB,滿足TgB-TgA<15℃的關係。
基材薄膜層在波長380nm的光線穿透率,以10%以下為佳,以5%以下更佳,以1%以下特別佳。又,基材薄膜層在波長280nm~370nm的光線穿透率,以1.5%以下為佳,以1%以下更佳。藉此,可藉由帶電防止薄膜阻擋紫外線,故在具備帶電防止薄膜的液晶顯示裝置,可抑制因紫外線對偏光片及液晶單元的損傷。因此,可抑制偏光片的偏光度的下降及著色。再者,可使液晶單元的液晶驅動穩定。
在此,光線穿透率,係遵照JIS K 0115,使用分光光度計測定。
基材薄膜層,可為光學等向的薄膜,亦可為具有
光學異向性的薄膜。例如,基材薄膜層,亦可為具有10nm以下的面內延遲Re的等向性薄膜。基材薄膜層為等向性薄膜時,該基材薄膜層的厚度方向的延遲Rth以10nm以下為佳。
又,例如,基材薄膜層,亦可為具有光學異向性的相位差薄膜。舉具體例,基材薄膜層,亦可為作用為1/4波長板的薄膜。基材薄膜層作用為1/4波長板時,該基材薄膜層在測定波長550nm的面內延遲Re,以80nm以上為佳,以95nm以上更佳,以180nm以下為佳,以150nm以下更佳。基材薄膜層的面內延遲Re在上述範圍內,則將帶電防止薄膜組裝入液晶顯示裝置時,由於以顯示面作為旋轉軸,即使改變設置位置時,透過偏光太陽眼鏡的影像的顏色變化會變少,故液晶顯示裝置的影像的視認性優良。又,基材薄膜層作用為1/4波長板時,該基材薄膜層在測定波長550nm的厚度方向的延遲Rth,以50nm~225nm為佳。
再者,基材薄膜層為作用為1/4波長板的長條薄膜時,該基材薄膜層的慢軸,對基材薄膜層的長度方向設定成預定範圍的角度者為佳。以下,將基材薄膜層的慢軸對基材薄膜層的長度方向所呈角度,適宜稱為「配向角」。該配向角的範圍,以45°±5°為佳,以45°±4°更佳,以45°±3°特別佳。使用具備具有如此範圍的配向角的基材薄膜層的帶電防止薄膜,則可容易地製造提高透過偏光太陽眼鏡的影像視認性的偏光板。
基材薄膜層的面內延遲Re的變異(variation),以10nm以內為佳,以5nm以內更佳,以2nm以內特別佳。又,基材薄膜層的厚度方向的延遲Rth的離散,以20nm以內為佳,
以15nm以內更佳,以10nm以內特別佳。藉由延遲Re及Rth的變異在上述範圍,可以使得適用了該帶電防止薄膜的液晶顯示裝置的顯示品質良好。
基材薄膜層的揮發性成分的量,以0.1重量%以下為佳,以0.05重量%以下更佳,進一步以0.02重量%以下為佳。藉由揮發性成分的量變少,可提升尺寸穩定性,可使延遲等的光學特性隨時間改變的變化小。
在此,揮發性成分,係分子量200以下的物質。揮發性成分,可舉例如,殘留單體及溶劑等。揮發性成分的量,可以分子量200以下的物質合計,以氣相層析儀分析定量。
基材薄膜層的厚度,以10μm以上為佳,以20μm以上更佳,以60μm以下為佳,以40μm以下更佳。藉由基材薄膜層的厚度在上述範圍,能夠使帶電防止薄膜達到薄膜化。又,基材薄膜層,具備第一表面層、中間層及第二表面層時,中間層的厚度以5μm以上30μm以下為佳,第一表面層及第二表面層的厚度合計以5μm以上20μm以下為佳。再者,中間層的厚度與第一表面層及第二表面層的合計厚度的比{(中間層的厚度)/(第一表面層及第二表面層的合計厚度)},從生產穩定性的觀點來看,以1~3為佳。又,中間層的厚度的變異,在全面以±2.0μm以內為佳,因此可使液晶顯示裝置的影像顯示性良好。
基材薄膜層,例如,可藉由將熱塑性樹脂成型為薄膜狀而製造。成型方法,可使用例如,加熱熔融成型法、溶液流延法等。其中,由於可減低薄膜中的揮發性成分,使用加
熱熔融成型法為佳。加熱熔融成型法,更詳言之,可分類成例如熔融擠壓成型法、壓製成型法、吹膨(inflation)法、射出成型法、吹塑(blow)成型法、延伸成型法等分類。該等之中,由於可得機械性強度及表面精度等優良的基材薄膜層,使用熔融擠壓成型法為佳。
特別是,製造具備2層以上的多層薄膜作為基材薄膜層時,使用共擠壓法為佳。例如,具備第一表面層、中間層及第二表面層的多層結構的基材薄膜層,可藉由將用於形成第一表面層的熱塑性樹脂、用於形成中間層的熱塑性樹脂、及用於形成第二表面層的熱塑性樹脂,由模具(die)共擠壓而製造。在如此的共擠壓出法之中,以共擠壓T模具法為佳。又,共擠壓T模具法,可舉出供料區塊(Feed block)模式及多重分歧管(Multi-manifold)模式。
在共擠壓T模具法,在具有T模具的擠壓機的熱塑性樹脂的熔融溫度,以Tg+80℃以上為佳,以Tg+100℃以上更佳,以Tg+180℃以下為佳,以Tg+150℃以下更佳。在此,「Tg」係表示熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度,而基材薄膜層具備第一表面層、中間層及第二表面層時,係表示包含於第一表面層及第二表面層的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度。藉由擠壓機的熔融溫度在上述範圍的下限值以上,可充分提高熱塑性樹脂的流動性,又,藉由在上限值以下,可抑制熱塑性樹脂的惡化。
再者,在熔融擠壓成型法,在擠壓機的熱塑性樹脂的溫度,在樹脂入口以Tg~(Tg+100)℃為佳,擠壓機出口以(Tg+50)~(Tg+170)℃為佳,模具溫度以(Tg+50)℃~(Tg+170)℃
為佳。
基材薄膜層的製造方法,亦可包含對以上述成型方法所得薄膜施以延伸處理的步驟。藉由施以延伸處理,可使基材薄膜層顯現延遲等的光學特性。
延伸處理,可按照欲使基材薄膜層顯現的延遲,以任意方法進行。例如,可進行僅對一方向進行延伸處理的單軸延伸處理,亦可進行對不同的2個方向進行延伸處理的雙軸延伸處理。又,在雙軸延伸處理,可進行對2個方向同時進行延伸處理的同時雙軸延伸處理,亦可進行對某個方向進行延伸處理之後對別的方向進行延伸處理的逐次雙軸延伸處理。再者,延伸處理,可為向薄膜的長度方向進行延伸處理的縱向延伸處理、向薄膜的寬度方向進行延伸處理的橫向延伸處理、向並非對薄膜的寬度方向平行亦非垂直的傾斜方向進行延伸處理之任一者,亦可為該等的組合。延伸處理的方式,可舉例如輥輪(roll)方式、浮動(float)方式、擴幅(tenter)方式等。
基材薄膜層係作用為1/4波長板的薄膜時,上述延伸處理之中,以傾斜處理為佳。將具備作為1/4波長板的基材薄膜層的帶電防止薄膜與偏光片黏貼使用時,通常,係將偏光片的穿透軸與基材薄膜層的慢軸,以非平行亦非垂直的預定角度交叉進行黏貼。又,長條的偏光片的穿透軸,一般係與其長度方向平行或垂直。此時,在以傾斜延伸處理所得的基材薄膜層,由於在相對於該基材薄膜層的長度方向的傾斜方向顯現慢軸,故無需將用於黏貼的帶電防止薄膜材裁切成片狀,而可透過捲對捲(roll-to-roll)法有效地黏貼。
傾斜延伸處理的具體的方法,可使用特開昭50-83482號公報、特開平2-113920號公報、特開平3-182701號公報、特開2000-9912號公報、特開2002-86554號公報、特開2002-22944號公報等所記載的方法。又,用於傾斜延伸處理的延伸(拉伸)機,可舉例如,擴幅延伸機。在擴幅延伸機,有橫向單軸延伸機、同時雙軸延伸機等,其中以可將長條的薄膜連續地傾斜延伸者為佳。
延伸溫度,係以包含於基材薄膜層的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度Tg作為基準,以Tg-30℃以上為佳,以Tg-10℃以上更佳,以Tg+60℃以下為佳,以Tg+50℃以下更佳。
延伸倍率,以1.01倍~30倍為佳,以1.01倍~10倍為佳,以1.01倍~5倍更佳。
在基材薄膜層的表面,可按照需要,施以表面處理。例如,在設置帶電防止層側的基材薄膜層的面,亦可施以用於提高與帶電防止層的接著性的表面處理,例如,電漿處理、電暈(corona)處理、鹼處理、塗層處理等。
表面處理之中,以電暈處理為佳。藉由電暈處理,可顯著地提高基材薄膜層與帶電防止層的接著性。電暈處理時的電暈放電電子的照射量,以1W/m2/min~1000W/m2/min為佳。施以如此的電暈處理的基材薄膜層的面的水接觸角,以10°~50°為佳。水接觸角的測定,可遵照JIS R3257 θ/2法測定。又,施以電暈處理之後,為使帶電防止層的外觀良好,在施以電暈處理的面形成帶電防止層之前,將基材薄膜層除電為佳。
[3.帶電防止層]
帶電防止層,係設置於基材薄膜層上的層,包含具有導電性的金屬氧化物粒子。此時,帶電防止層,亦可經由任意的層在基材薄膜層上間接地設置,然而通常,係接於基材薄膜層的表面而直接地設置。在帶電防止層,通常金屬氧化物粒子以鏈狀連結地聚集形成鏈狀連結體,藉由該鏈狀連結體形成導電通路。因此,帶電防止薄膜,可發揮帶電防止(抗靜電)功能。
[3.1.金屬氧化物粒子]
包含於金屬氧化物粒子的金屬氧化物,可舉例如,氧化錫;摻雜銻、氟或磷的氧化錫;氧化銦;摻雜銻、錫或氟的氧化銦;氧化銻;低價氧化鈦等。特別是以摻雜銻的氧化錫、及摻雜銻的氧化銦為佳。又,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
金屬氧化物粒子的平均粒徑,以2nm以上為佳,以4nm以上更佳,以5nm以上特別佳,以50nm以下為佳,以40nm以下更佳,以10nm以下特別佳。由於藉由金屬氧化物粒子的平均粒徑在上述範圍的下限值以上,金屬氧化物粒子難以聚集成粒狀,故可容易使金屬氧化物粒子連結成鏈狀地聚集。又,由於藉由在上限值以下,可使得帶電防止層的霧度(Haze)小,故可提升帶電防止層的透明性。再者,可使金屬氧化物粒子容易相互連結成鏈狀。
在此,所謂粒子的平均粒徑,係表示以雷射繞射法測定的粒徑分布,假設顯示常態分佈時,散射強度成為最大的粒徑。
又,金屬氧化物粒子,以將該粒子的表面,透過水解性的有機矽化合物加以處理者為佳。施以如此的處理的金
屬氧化物粒子,通常,由金屬氧化物組成的粒子本體的表面,藉由有機矽化合物的水解產物改性。因此,以下,有時將以水解性的有機矽化合物對金屬氧化物粒子表面的處理稱為「改性處理」。又,有時將粒子表面以水解性的有機矽化合物處理的金屬氧化物粒子稱為「改性粒子」。藉由施以如此的改性處理,可使金屬氧化物粒子的鏈狀的連結強化,或提升金屬氧化物粒子的分散性。
水解性的有機矽化合物,可舉例如,以下式(1)表示的有機矽化合物:R1 aSi(OR2)4-a (1)
式1中,R1及R2,係分別獨立地表示,選自由氫原子、鹵素原子、碳原子數1~10的烴基、及碳原子數1~10的有機基所組成之群之基,a係表示0~3的整數。
在式(1),舉R1的較佳的例,可舉出乙烯基、丙烯酸基、碳原子數1~8的烷基等。
又,在式(1),舉R2的較佳的例,可舉出氫原子、乙烯基、芳香基、丙烯酸基、碳原子數1~8的烷基,-CH2OCnH2n+1(n為1~4的整數。)等。
以式(1)表示的有機矽化合物,以「a」為0或1的有機矽化合物為佳。在式(1),「a」為0的四官能的有機矽化合物,可有效地維持金屬氧化物粒子的連結。又,在式(1)「a」為1的三官能的有機矽化合物,可有效提升鏈狀連結的金屬氧化物粒子在帶電防止劑中的分散性。再者,在式(1),「a」為0或1的三官能以上的有機矽化合物,通常,水解速度很快。
又,以式(1)表示的有機矽化合物,組合使用「a」為0的四官能的有機矽化合物與「a」為1的三官能的有機矽化合物為佳。如此地組合使用時,四官能的有機矽化合物與三官能的有機矽化合物的莫耳比(四官能的有機矽化合物/三官能的有機矽化合物),以20/80以上為佳,以30/70以上更佳,以80/20以下為佳,以70/30以下更佳。藉由不使四官能的有機矽化合物過多,可抑制金屬氧化物粒子凝聚成塊,故可容易形成鏈狀的連結。又,藉由不使三官能的有機矽化合物過多,可抑制金屬氧化物粒子在連結時形成凝膠。因此,藉由以如上所述的莫耳比來組合式(1)所示的四官能的有機矽化合物與三官能的有機矽化合物,可有效地使金屬氧化物粒子連結成鏈狀。
如上所述,藉由用組合四官能的有機矽化合物與三官能的有機矽化合物作為式(1)表示的有機矽化合物,可使金屬氧化物粒子相互以鏈狀強固地連結。其理由,雖並不明確,但可推測如下。金屬氧化物粒子的連結部分,由於活性很高,故「a」為0的四官能的有機矽化合物,容易吸附在金屬氧化物粒子的連結部分。又,四官能的有機矽化合物,容易水解,故與醇的混合的同時進行水解,產生很多的Si-OH。另一方面,「a」為1的三官能的有機矽化合物,對水的水解度低,藉由與醇混合而溶解於水而進行水解。因此,可認為三官能的有機矽化合物,會在先吸附在金屬氧化物粒子的連結部分而水解的四官能的有機矽化合物的Si-OH,之後反應。
因此,在組合使用四官能的有機矽化合物與三官能的有機矽化合物時,並非將該等的有機矽化合物同時與金屬氧化物粒
子的水分散液混合,而是首先使四官能的有機矽化合物與金屬氧化物粒子的水分散液混合之後,混合醇的同時混合三官能的有機矽化合物為佳。
水解性的有機矽化合物的具體例,可舉出四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷等的四烷氧基矽烷類;甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三乙醯氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-氯丙基三乙氧基矽烷、γ-氯丙基三丙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-(β-環氧丙氧基乙氧基)丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷等的三烷氧基或三烷醯氧基矽烷類;二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基甲基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基苯基二乙氧基矽烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷等的二烷氧基矽烷或二醯基矽烷類;三甲基氯矽烷等。該等,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
接著,說明關於改性粒子(將粒子表面以水解性的有機矽化合物處理的金屬氧化物粒子)的製造方法。在下述所
說明的製造方法,改性粒子,係以分散液的狀態製造。
在改性粒子的製造方法,製備成為處理對象的金屬氧化物粒子的水分散液。此時,在水分散液的金屬氧化物粒子的濃度,以1重量%以上為佳,以10重量%以上更佳,以40重%以下為佳。
接著,將上述水分散液的pH,調整為2以上為佳,以2.5以上更佳,且以5以下為佳,以4以下更佳。藉由水分散液的pH在上述範圍的下限值以上,可抑制金屬氧化物粒子凝聚成球狀,故可容易形成鏈狀的連結。又,藉由在上限值以下,金屬氧化物粒子連結成鏈狀時,容易提高連結數。因此,容易使金屬氧化物粒子的平均連結數多達2以上,故容易提高帶電防止薄膜的帶電防止性能。
調整pH的方法,可舉出使用離子交換樹脂的離子交換處理法、混合酸的方法等。離子交換樹脂,以H型陽離子交換樹脂為佳,通常,可藉由離子交換處理,使水分散液的pH向酸性偏移。又,僅以離子交換樹脂處理無法使pH充分變低時,亦可依照需要將酸混合至水分散液。
又,通常,離子交換處理時,亦會進去離子處理,故金屬氧化物粒子容易以鏈狀配向。
在調整pH之後,藉由將金屬氧化物粒子的水分散液濃縮或稀釋,將該水分散液的固體成份濃度,調整為適當的範圍為佳。具體而言,將pH調整後的水分散液的固體成份濃度,調整為10重量%以上為佳,以15重畳%以上更佳,且以40重量%以下為佳,以35重量%以下更佳。藉由金屬氧化物粒
子的水分散液的固體成份濃度為上述範圍的下限值以上,可使金屬酸化物粒子容易生成鏈狀的連結。因此,可容易使金屬氧化物粒子的平均連結數多達3以上,故容易提升帶電防止薄膜的帶電防止性能。又,藉由在上限值以下,可使金屬氧化物粒子的水分散液的黏度較低,可藉由攪拌充分地進行混合。因此,可使水解性的有機矽化合物均勻地吸附於金屬氧化物粒子。
之後,將如上述製備的金屬氧化物粒子的水分散液,與水解性的有機矽化合物混合。水解性的有機性化合物,可舉出以上述式(1)所示化合物。
水解性的有機矽化合物的量,可按照該有機矽化合物的種類、金屬氧化物粒子的粒徑等的要素適宜地設定。金屬氧化物粒子與水解性的有機矽化合物的重量比(有機矽化合物/金屬氧化物粒子),以0.01以上為佳,以0.02以上更佳,以0.5以下為佳,以0.3以下更佳。使用2種以上的有機矽化合物時,以該有機矽化合物的合計量,滿足上述重量比的範圍為佳。藉由上述重量比在上述範圍的下限值以上,可抑制連結成鏈狀的金屬氧化物粒子的連結在帶電防止劑中斷裂,故可得到具有優良的帶電防止功能的帶電防止薄膜。又,由於可提升金屬氧化物粒子在帶電防止劑中的分散性,或降低帶電防止劑的黏度,使帶電防止劑經過時間改變的穩定性良好,故可降低帶電防止層的霧度。又,藉由重量比在上述範圍的上限值以下,可抑制將金屬氧化物粒子表面改性的有機矽化合物的水解產物之層變得過厚,故可使帶電防止層的表面電阻值小。
又,在此所說明的改性粒子的製造方法,係藉由將金屬氧化物粒子的水分散液與醇混合,進行水解性的有機矽化合物的水解步驟。該步驟,通常,係在將金屬氧化物粒子的水分散液與水解性的有機矽化合物混合的步驟之後進行。然而如上所述,組合使用四官能的有機矽化合物與三官能的有機矽化合物時,在將四官能的有機矽化合物與金屬氧化物粒子的水分散液混合之後,對該水分散液混合醇為佳。再者,在將上述金屬氧化物粒子的水分散液與醇混合的同時或之後,將三官能的有機矽化合物,與上述金屬氧化物粒子的水分散液混合為佳。
醇,可舉例如,甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇等。該等的醇,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。又,亦可與上述醇組合使用,乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等的有機溶劑。
醇的量,係以與醇混合後的金屬氧化物粒子的水分散液的固體成份濃度,調整成落於所期望的範圍為佳。在此,水分散液的固體成份濃度的所期望的範圍,以3重量%以上為佳,以5重量%以上更佳,以30重量%以下為佳,以25重量%以下更佳。又,上述水分散液的固體成份濃度,係表示包含有機矽化合物的全部固體成份的濃度。再者,上述有機矽合物的量,係以二氧化矽(silica)換算的量求得。
水解時的溫度,以30℃以上為佳,以40℃以上更佳,水解時的溫度的上限,通常係使用溶劑的沸點(即100℃)
以下。藉由水解時的溫度在上述下限值以上,可使水解所需時間變短,或可抑制水解性的有機矽化合物的殘留。又,藉由在上限值以下,可使所得到的改性粒子的穩定性良好,故可抑制粒子過度地聚集。
再者,亦可依照需要,對金屬氧化物粒子的水分散液混合酸而作為水解觸媒。酸,可舉出鹽酸、硝酸、醋酸、磷酸。又,酸,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
將有機矽化合物水解時的操作的良好的具體例係如下所示。
首先,將在式(1),「a」為0的四官能的有機矽化合物,與金屬氧化物粒子的水分散液混合,將該水分散液與醇混合,進行四官能的有機矽化合物的水解。之後,將水分散液冷卻至室溫,依照需要再與上述醇混合。之後,將在式(1),「a」為1的三官能的有機矽化合物與上述水分散液混合,升溫為適於上述水解的溫度,進行水解。藉此,可藉由四官能的有機矽化合物的水解產物,維持金屬氧化物粒子的鏈狀連結。再者,由於可促進三官能的有機矽化合物的水解產物對金屬氧化物粒子表面的結合,故可提升金屬氧化物粒子的分散性。
如上所述,可藉由將有機矽化合物水解,將金屬氧化物粒子的表面以有機矽化合物的水解產物改性,得到改性粒子。在進行水解之後,可直接得到以分散於水等的溶劑的分散液的狀態之上述改性粒子。該改性粒子的分散液,可直接使用於調製帶電防止劑,然而亦可依照需要,施以清洗處理或去
離子處理。藉由去離子處理降低離子濃度,可得到穩定性優良的改性粒子的分散液。該去離子處理,例如,可使用陽離子交換樹脂、陰離子換樹脂、雙離子交換樹脂等的離子交換樹脂進行。又,清洗處理,例如,可使用超過濾膜法等進行。
再者,所得改性粒子的分散液,亦可依照需要,進行溶劑置換之後再使用。進行溶劑置換,則可提升對黏合劑(binder)聚合物及極性溶劑的分散性,故可提升帶電防止劑的塗佈性。因此,可使帶電防止層的表面的平滑性良好,或抑制在帶電防止層發生條紋及不均等的外觀上的缺陷。再者,可提升帶電防止層的耐擦傷性、透明性、密合性,或使霧度變小。又,可提升帶電防止薄膜的製造可靠度。
又,所得改性粒子的分散液,亦可依照需要,與水混合使用。藉由與水混合,通常,可增加改性粒子的連結數,而提升所得帶電防止層的導電性。因此,通常可得具有106Ω/□~1010Ω/□的表面電阻值的帶電防止層,故可得帶電防止性優良的帶電防止薄膜。
具有上述導電性的金屬氧化物粒子(包含改性粒子。),通常,在包含該金屬氧化物粒子的分散液或帶電防止劑中,連結成鏈狀。然後,由於如此的連結亦可在帶電防止層維持,故藉由連結的金屬氧化物粒子在帶電防止層形成導電路徑。因此,推測帶電防止層可發揮優良的帶電防止性。此外,由於金屬氧化物粒子並非聚集成粒狀,而是聚集成鏈狀連結,故金屬氧化物粒子,不容易形成足以引起可見光散射的大小的凝聚塊。因此,推測可使包含如此的金屬氧化物粒子的帶電防
止層的霧度變低。然而,本發明並非限制於上述推測。
金屬氧化物粒子的平均連結數,以2個以上為佳,以3個以上更佳,以5個以上特別佳。藉由金屬氧化物粒子的平均連結數在上述下限值以上,可提高帶電防止層的帶電防止性能。金屬氧化物粒子的平均連結數的上限,以20個以下為佳,以10個以下更佳。藉由金屬氧化物粒子的平均連接數在上述上限值以下,容易製造鏈狀連結的金屬氧化物粒子。
在此,金屬氧化物粒子的平均連結數,可透過下述方法測定。
以穿透式電子顯微鏡拍攝金屬氧化物粒子的鏈狀連接體的照片。透過該照片,對100個金屬氧化物粒子的鏈狀連結體,求得在各個鏈狀連結體的連結數。然後,計算各鏈狀連結體的連結數的平均值,將小數點以下1位數四捨五入,得到金屬氧化物粒子的平均連結數。
在帶電防止層,金屬氧化物粒子的量,以3重量%以上為佳,以5重量%以上更佳,以10重量%以上特別佳,以50重量%以下以上為佳,以30重量%以下更佳,以20重量%以下特別佳。藉由金屬氧化物粒子的量在上述範圍的下限值以上,可使帶電防止層的表面電阻值變小,而使帶電防止性能良好。又,藉由在上限值以下,可使帶電防止層的霧度小,而可提升帶電防止薄膜的透明性。
[3.2.黏合劑聚合物]
帶電防止層,除了金屬氧化物粒子之外,通常,包含黏合劑聚合物。藉由黏合劑聚合物,可將金屬氧化物粒子保持在帶
電防止層。
黏合劑聚合物,以具有將包含50重量%以上在1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的聚合性單體聚合而得之結構的聚合物為佳。藉由用如此的聚合物作為黏合劑聚合物,可有效地降低帶電防止層的表面電阻值。
於1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物,可舉例如,異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
又,於1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種類以上使用。例如,可將異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯的組合,以及二異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯與二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯的組合,作為得到黏合劑聚合物的聚合性單體來使用。
在上述聚合性單體之中,使用在1分子中具有4個(甲基)丙烯醯基的化合物,具有5個(甲基)丙烯醯基的化合物、及具有6個(甲基)丙烯醯基的化合物,以合計包含80重量%以上的聚合性單體為佳。
又,用於得到黏合劑聚合物的聚合性單體,亦可與如上所述在1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物組合,使用任意的單體化合物。如此的任意的單體化合物,可舉例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等的3官能的(甲基)丙烯酸酯類;乙二醇二丙烯酸
酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油二烯丙基醚、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等的多官能不飽和單體;雙苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、2-丙烯酸[5,5’-(9-芴-9-亞基)雙(1,1’-聯苯基)-2-(聚氧乙烯)酯]、2-丙烯酸[5,5’-4-(1,1’-聯苯基)亞甲基雙(1,1’-聯苯基)-2-(聚氧乙烯)酯]等的具有芳香環及(甲基)丙烯醯基的化合物類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等的碳原子數1~30的(甲基)丙烯酸烷基酯類的丙烯酸系不飽和單體類等。又,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
又,將具有羧基與聚合性的碳-碳雙鍵鍵結的化合物,在聚合性單體的全量中使用0.01重量%~5重量%,作為任意的單體化合物,則可有效地降低帶電防止層的表面電阻值。上述具有羧基與聚合性碳-碳雙鍵鍵結的化合物,可舉例如,丙烯酸;甲基丙烯酸;巴豆酸;富馬酸;衣康酸;黏康酸;馬來酐與單醇的半酯類;二異戊四醇五丙烯酸酯及五異戊四醇三丙烯酸酯等的具有羥基的丙烯酸酯類中的羥基的一部分對丙烯酸的碳-碳雙鍵鍵結加成的化合物;二異戊四醇五丙烯酸酯及五異戊四醇三丙烯酸酯等的具有羥基的丙烯酸酯類中的羥基與羧酸或羧酸酐反應的化合物等。該等,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
包含50重量%以上在1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的聚合物單體的酸價,以0.01mgKOH/g~0.5mgKOH/g為佳。藉由用於得到黏合劑聚合物的聚合性單體的酸價在上述範圍的下限值以上,可有效地使帶電防止層的表面電阻值變低,又,藉由在上限值以下,可使帶電防止劑的穩定性良好。
聚合性單體的酸價,可遵照JIS K 0070(化學製品的酸價,皂化價、酯價、碘價、羥基價及不皂化物的實驗方法),指示劑使用溴百里酚藍(bromthymol blue)而測定。
在帶電防止層,黏合劑聚合物的量,以50重畳%以上為佳,以60重量%以上更佳,以70重量%以上特別佳,以95重量%以下為佳,以90重量%以下更佳。藉由黏合劑聚合物的量在上述範圍,可提高帶電防止層與基材薄膜層的接著性,且可提升金屬氧化物粒子在帶電防止層中的分散性。又,可使帶電防止層的厚度均一。
[3.3.任意成分]
帶電防止層,只要不顯著地損及本發明的效果,可包含金屬氧化物粒子及黏合劑聚合物以外的任意成分。又,任意成分可以1種單獨使用,亦可以任意成分組合2種以上使用。
[3.4.帶電防止層的製造方法]
帶電防止層,可將包含金屬氧化物粒子的帶電防止劑塗佈在上述基材薄膜層上而形成。又,在塗佈時,由於帶電防止劑,通常為流體狀,故將帶電防止劑塗佈在基材薄膜層上之後,進行使塗佈的帶電防止層的膜硬化的步驟為佳。以下,將包含50
重量%以上在1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的聚合性單體聚合而得之聚合物作為黏合劑聚合物而包含於帶電防止層的較佳的製造方法,作為該帶電防止層的製造方法之例說明。
本例所示帶電防止層的製造方法,首先,製備帶電防止劑。該帶電防止劑,在本例,使用包含金屬氧化物粒子,與用於得到黏合劑聚合物的聚合物單體者。又,該聚合性單體,使用包含50重量%以上在1分子中具有3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的聚合性單體。
上述聚合性單體,通常,可藉由紫外線等的活性能量射線的照射而聚合。
因此,帶電防止劑,包含光聚合起始劑為佳。光聚合起始劑,可舉例如,安息香衍生物、芐基酮類、α-羥基苯乙酮類、α-胺基苯乙酮類、醯膦氧化物類、鄰醯肟氧化物類等。又,市售的光聚合起始劑,可舉例如,二苯甲酮/胺、米氏酮/二苯甲酮、噻噸酮/胺等的組合(商品名:Irgacure或darocur等,Ciba-geigy公司製)。光聚合起始劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
光聚合起始劑的量,對聚合性單體100重量份,以1重量份以上為佳,以2重量份以上更佳,以3重量份以上特別佳,以20重量份以下為佳,以10重量份以下更佳,以5重量份以下特別佳。藉由聚合起始劑的量在上述範圍,可有效地進行聚合性單體的聚合,且可避免光聚合起始劑的過量混合,可抑制起因於未反應的光聚合起始劑的帶電防止層的變黃
或膜物性的變化。
帶電防止劑,可包含溶劑。溶劑,以能溶解聚合性單體,且容易揮發者為佳。如此的溶劑,可舉例如水;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、二丙酮醇、糠醇、四氫糠醇、乙二醇、己二醇、異丙二醇等的醇類;醋酸甲酯、醋酸乙酯等的酯類;乙二醇單甲醚、二乙醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、四氫呋喃等的醚類;丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、乙醯丙酮、乙醯醋酸酯、環己酮等的酮類;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等的溶纖劑類;甲苯、二甲苯等的芳香族化合物;異佛爾酮等。又,溶劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
上述溶劑之中,以親水性的溶劑為佳。藉由用親水性的溶劑,在將帶電防止劑乾燥的步驟,藉由吸附空氣中的水分,促進導電路徑的形成,可提升帶電防止性能。具體而言,以乙醇、甲醇、2-丙醇(IPA,亦稱為異丙醇)的混合溶劑為佳。
再者,上述溶劑之中,二丙酮醇、環己酮及乙醯丙酮,由於具有高沸點,故可提升塗佈之帶電防止劑之膜於乾燥後的表面的平坦性,因而為佳。
又,將金屬氧化物粒子,以包含水的分散液的狀態製備時,使用具有水溶性的溶劑作為帶電防止劑的溶劑為佳。
溶劑的量,使帶電防止劑的固體成份濃度設為落於所期望的範圍為佳。在此,帶電防止劑的固體成份濃度,以
10重量%以上為佳,以20量%以上更佳,以30重量%以上特別佳,以70重量%以下以上為佳,以55重量%以下更佳。藉由帶電防止劑的固體成份的濃度在上述範圍,容易使得帶電防止層的厚度落於適當的範圍,容易製造具有充分的帶電防止性能的帶電防止層。再者,通常,可以降低帶電防止層的霧度,因此可使帶電防止薄膜的透明性良好。又,通常,可抑制帶電防止層的龜裂、基材薄膜層的彎曲。再者,可使帶電防止劑的黏度低,故可使帶電防止劑的塗佈性良好。因此,可提高帶電防止層的表面的平坦性,可抑制條紋不均的產生。
再者,帶電防止劑,亦可包含帶電防止層可包含的任意成分。
帶電防止劑,可藉由將帶電防止劑所包含的各成分,以適當的混合裝置混合而得。混合裝置,可舉例如,乳化機(Homomixer)等。
製備帶電防止劑之後,將該帶電防止劑塗佈在基材薄膜層上,在基材薄膜層上形成帶電防止劑的膜。然後,依照需要藉由乾燥將溶劑從帶電防止劑的膜去除之後,照射紫外線等的活性能量射線使聚合性單體聚合而使帶電防止劑的膜硬化,得到帶電防止層。
塗佈方法,可舉例如,棒塗佈(bar coating)法、狹縫塗佈(slot coating)法、旋轉塗佈(spin coating)法、輥塗(roll coating)法、淋幕塗佈(curtain coating)法、模具塗佈(die coating)法、網版(screen)印刷法等。
帶電防止劑的塗佈,在預定的相對濕度的環境進
行為佳。上述塗佈時的具體的相對濕度,以40%RH以上為佳,以45%RH以上更佳,進一步以50%RH以上為佳,以52%RH以上特別佳,以65%RH以下為佳,以60%RH以下更佳,進一步以58%RH以下更佳,以57%RH以下特別佳。藉由塗佈時的環境的相對濕度在上述範圍的下限值以上,可使金屬氧化物粒子聚集充分地連結成鏈狀,故可有效地使帶電防止層的表面電阻值變低。再者,藉由塗佈時的環境的相對濕度在上述範圍的下限值以上,可抑制因基材薄膜層的帶電的放電,或帶電不均所造成的塗佈不均。又,藉由塗佈時的環境的相對濕度在上述範圍的上限值以下,可抑制金屬氧化物粒子的過量地聚集,因此可抑制帶電防止層的斷裂及霧度的不均。
在此,具體說明使塗佈時的環境的相對濕度在上述範圍的上限值以下的意義。
一般而言,將包含溶劑的塗料塗佈在基材上形成塗料膜時,藉由塗佈後的溶劑的立即揮發,溶劑的汽化熱的部分的熱來自基材,會有在塗料膜的表面發生冷凝的情形。如此的現象,被稱為「刷白(Brushing)」,發生刷白的部分有外觀變白的情形。
如上所述的刷白,假設發生在形成在基材薄膜層上的帶電防止劑的膜,則在發生刷白的部分,包含於帶電防止劑的膜的金屬氧化物粒子有過度進行聚集的可能性。當金屬氧化物粒子的聚集過度進行,則有在帶電防止層發生斷裂,或帶電防止層的霧度產生不均勻的情形。
又,如上所述的刷白的影響,容易發生在帶電防止劑的膜
與外部空氣接觸的面積較廣的部分。此係由於接觸外部空氣的面積大,則較快開始冷卻,因此容易發生冷凝。
通常,帶電防止層的膜的端部附近,不只是帶電防止劑的膜上面,在端面的帶電防止層亦與外部空氣接觸。因此,在該帶電防止劑的膜的端部附近,帶電防止劑的膜以大面積與外部空氣接觸,而會較快開始冷卻,容易變冷而容易發生凝結。因此,該帶電防止層的膜的端部附近,受到上述刷白的影響,而特別容易發生帶電防止層的斷裂及霧度的不均勻。
相對於此,使塗佈時的環境的相對濕度在上述範圍的上限值以下,則可抑制如上所述的刷白。因此,包含在帶電防止層的端部附近的所有層,可容易地抑制帶電防止層的斷裂及霧度的不均勻。如此,將塗佈時的環境的相對濕度控制在上述範圍的上限值以下,則在可抑制因刷白導致導電性粒子的凝聚,且藉由抑制帶電防止層的斷裂及霧度的不均勻,因而可實現均勻的帶電防止層之觀點上,有其意義。
如上所述地將帶電防止劑塗佈在基材薄膜層上之後,依照需要,藉由乾燥將溶劑從帶電防止劑的膜去除。乾燥時的溫度及壓力,可按照帶電防止層的材料的種類、溶劑的種類、帶電防止層的厚度等的條件,適當地設定。
之後,對帶電防止劑的膜,照射活性能量射線。藉此,聚合性單體聚合且帶電防止劑的膜硬化,故可得到包含金屬氧化物粒子及黏合劑聚合物的帶電防止層。活性能量射線的波長、照射量等的照射條件,可按照帶電防止層的材料的種類、帶電防止層的厚度等的條件適當地設定。
[3.5.帶電防止層的結構及尺寸]
帶電防止層,亦可為具備2層以上的多層結構,然而以僅以1層形成的單層結構為佳。帶電防止層藉由具有單層結構,可提高帶電防止層的全光線穿透率,使帶電防止層容易製造,或使帶電防止層的厚度變薄。
帶電防止層的厚度,以0.8μm以上為佳,以1.0μm以上更佳,進一步以1.5μm以上為佳,以10.0μm以下為佳,以8μm以下更佳,進一步以6μm以下更佳,以4.0μm以下特別佳。藉由帶電防止層的厚度在上述範圍,將帶電防止層的表面電阻值抑制在特定範圍,可使影像視認性與液晶驅動的穩定性高度地平衡。再者,通常,可抑制帶電防止薄膜的捲曲,或使帶電防止層的耐擦傷性良好。
帶電防止層的厚度,可透過干涉式膜厚計(Filmetrics公司製「F20膜厚測定系統」)測定。
帶電防止層的厚度與基材薄膜層的厚度的比(帶電防止層/基材薄膜層),以1/50以上為佳,以1/25以上更佳,以1/12以上特別佳,以3/10以下為佳,以1/5以下更佳,以3/25以下特別佳。藉由帶電防止層的厚度與基材薄膜層的厚度的比在上述範圍,可穩定地抑制帶電防止薄膜的捲曲。
[3.6.帶電防止層的物性]
帶電防止層的表面電阻值,通常為1.0×106Ω/□以上,以1.0×107Ω/□以上為佳,以1.0×108Ω/□以上更佳,通常為1.0×109Ω/□以下,以5.0×109Ω/□以下為佳,以1.0×109Ω/□以下更佳。藉由帶電防止層具有如此的表面電阻值,可提高帶電
防止薄膜的帶電防止性。因此,將帶電防止薄膜組裝入具備內嵌型(In-cell type)的觸控面板(Touch panel)的液晶顯示裝置時,可抑制在操作觸控面板時因帶電造成液晶驅動的不均勻的發生,特別是,使帶電防止層與液晶顯示裝置的液晶單元導通時,有效地抑制液晶單元的帶電,可更加提高影像顯示的穩定性。
表面電阻值,可遵照JIS K6911,使用數位超絕緣/微電流計(日置電氣公司製「DSM-8104」)測定。
帶電防止層的表面的影像清晰度(DOI:規格ASTM E430),通常為90以上,以92以上為佳,以94以上更佳,通常為100以下。在此,所謂帶電防止層的表面,詳言之,係指與基材薄膜層相反側的帶電防止層的面。藉由帶電防止層的表面具有如此的影像清晰度,可抑制帶電防止層的表面的凹凸形狀被強調,故可使具備帶電防止薄膜的液晶顯示裝置的影像的視認性良好。
上述影像清晰度的測定,可基於ASTM E430的規格進行。具體而言,使用Gardner WaveScanII(BYK公司製)等的測定裝置,將LED光對樣品以入射角60°照射,由反射角度60°感測的強度的輪廓,算出影像清晰度(DOI)。
將帶電防止層的表面的影像清晰度在上述範圍的方法,可舉例如,使形成帶電防止層側的基材薄膜層的面的表面平滑的方法;使帶電防止層的相反側的基材薄膜的面的表面平滑的方法;使與基材薄膜接觸側的遮罩薄膜的表面平滑的方法;使與基材薄膜的接觸面的相反側的遮罩薄膜的表面平滑的
方法;使帶電防止層的表面平滑的方法等。
帶電防止層的折射率,以1.500以上為佳,以1.510以上更佳,進一步以1.515以上更佳,以1.520以上特別佳,以1.550以下為佳,以1.540以下更佳。
再者,帶電防止層的折射率,以帶電防止層與基材薄膜層的折射率差設為落於預定的範圍為佳。具體而言,上述折射率差,以0.030以下為佳,以0.025以下更佳,以0.020以下特別佳,理想上為零。藉由折射率差如此地小,可抑制在基材薄膜層與帶電防止層的界面的光反射,故可使得帶電防止層的塗佈不均及不均勻汙點(spot)難以目視,而容易使帶電防止薄膜的外觀良好。又,可提升帶電防止層的表面的影像清晰度。因此,可有效地提高設置了帶電防止薄膜的液晶顯示裝置的影像視認性。
在此,帶電防止層及基材薄膜層的折射率,係以折射率膜厚測定裝置(Metricon公司製「Prism Coupler」),基於波長407nm、波長532nm、及波長633nm的3波長測定之值進行柯西擬合(Cauchy fitting)而求得之波長550nm的數值。又,上述折射率差,可透過基材薄膜層的折射率與帶電防止層的折射率差的絶對值求得;在此,層的折射率具有異向性時,可採用該層的平均折射率作為該層的折射率的測定值。例如,基材薄膜層為延伸薄膜時,該基材薄膜層的折射率具有異向性,此時,可採用延伸方向的折射率(ns),垂直於延伸方向的面內方向的折射率(nf)、及厚度方向的折射率(nz)的平均值,作為該基材薄膜層的折射率的測定值。
帶電防止層的表面的水接觸角,以70°~90°為佳。藉由帶電防止層的表面的水接觸角在該範圍,將帶電防止薄膜以接著劑與任意部件接著時,可抑制接著劑的彈力。因此,例如,在製造液晶顯示裝置時,將層間接著劑填入具備帶電防止薄膜的偏光板與觸控面板之間時,可抑制層間接著劑與偏光板之間的彈力。因此,可使接著時的操作性良好,或提高接著劑的接著強度。在此,水接觸角,可遵照JIS R3257 θ/2法測定。
帶電防止層的表面自由能,以23mJ/m2以上為佳,以24mJ/m2以上更佳,以27mJ/m2以下為佳,以26mJ/m2以下更佳。藉由帶電防止層的表面自由能在上述範圍,可在將帶電防止薄膜以接著劑與任意部件接著時,抑制接著劑的彈力。因此,可使接著時的操作性良好,或提高採用接著劑的接著強度。在此,帶電防止層的表面自由能,係測定十六烷在帶電防止層的表面的接觸角及水的接觸角,由測定的接觸角的資料,根據Owens-Wendt的解析理論計算之。關於上述解析理論,可參照「D.K.Owens,R.C.Wendt,J.Appl.Polym.Sci.,13,1741,(1969)」。
帶電防止層的JIS鉛筆硬度,以B以上位佳,以HB以上更佳,以H以上特別佳。藉由提高帶電防止層的JIS鉛筆硬度,可使帶電防止層作用為硬塗層,可提升帶電防止薄膜的耐擦傷性。在此,JIS鉛筆硬度,係遵照JIS K5600-5-4,將各種硬度的鉛筆傾斜45°,由上施加500g重的荷重,且刮拭層的表面,開始刮傷的鉛筆硬度。
帶電防止層的耐擦傷性,係以鋼絲絨(steel wool)
# 0000,對1cm2正方形的鋼絲絨施加10gf、50gf、100gf或500gf的荷重的狀態,在帶電防止薄膜的帶電防止層的表面來回10次,將來回後的表面狀態以目視觀察,求得未確認到傷痕的荷重。
無法確認傷痕的荷重,以10gf以上為佳,以50gf以上更佳,以100gf以上特別佳。藉由提高帶電防止層的耐擦傷性,可抑制在偏光板加工等的加工步驟的意外的外在因素所造成的損傷。
從利用如上所述的帶電防止層的高硬度的觀點來看,以在帶電防止薄膜,帶電防止層露出在最外層表面為佳。
[4.遮罩薄膜]
遮罩薄膜,為保護包含含有脂環式結構聚合物的基材薄膜層,而黏貼於基材薄膜層的薄膜。因此,在帶電防止薄膜,基材薄膜層側的遮罩薄膜的面,通常,接於與帶電防止層相反側的基材薄膜層的面。在本發明,由於使用包含含有脂環式結構聚合物的基材薄膜層,在遮罩薄膜的表面上形成有凹凸形狀,則黏貼時容易在基材薄膜上轉印出凹凸形狀。在此,遮罩薄膜,具有接於基材薄膜層的面,及與基材薄膜的相反側的面,而與基材薄膜層相反側的面,以捲筒狀捲取時,經由空氣界面與基材薄膜層接觸,故對基材薄膜層的表面因轉印而形成凹凸的影響較少。另一方面,相較於在遮罩薄膜與基材薄膜層的相反側的面的凹凸形狀,與基材薄膜層直接接觸的面的凹凸形狀,對基材薄膜層的表面因轉印而形成凹凸產生較大的影響。因此,接於基材薄膜層的遮罩薄膜的面的算術平均粗糙度Ra
及凹凸的平均間隔Sm,滿足下式(i)及式(ii)為佳。
Ra<0.08μm 式(i)
Sm>0.6mm 式(ii)
詳言之,上述算術平均粗糙度Ra,未滿0.08μm為佳,以0.045μm以下更佳,以0.025μm以下特別佳。又,上述凹凸的平均間隔Sm,以較0.6mm大為佳,以0.8mm以上更佳,以0.9mm以上特別佳,以2.0mm以下為佳。上述算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm,可藉由光干涉式粗糙度計測定。測定裝置,可使用New View系列(Zygo公司製),Wyko系列(日本Vecco公司製)、VertScan系列(菱化system公司製)等。
滿足上述式(i)及式(ii)時,將包含含有脂環式結構聚合物的基材薄膜層與遮罩薄膜黏貼,捲取成捲筒狀,保存某段期間之後,可抑制在基材薄膜層的表面形成凹凸形狀。因此,在該基材薄膜層的表面形成帶電防止層時,該帶電防止層的表面的影像清晰度可在上述所期望的範圍。因此,在具備具有該帶電防止層的帶電防止薄膜的液晶顯示裝置,可有效地提高影像的視認性。在此,在黏貼基材薄膜層與遮罩薄膜後的上述保存期間,並無特別限制,通常可認為在半年以內。
上述遮罩薄膜,以具備支持薄膜層及黏著層的薄膜為佳。如此的遮罩薄膜,通常,以與支持薄膜層相反側的黏著層的面黏貼於基材薄膜層。
遮罩薄膜的支持薄膜層的素材,可舉例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚烯烴、聚酯、丙烯酸、三醋酸纖維
素等。又,該等可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用,該等之中,從表面平滑性、耐熱性及透明性的觀點來看,以聚酯為佳。聚酯,並無特別限定,可適當地使用例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸三乙二醇酯等。
遮罩薄膜的支持薄膜層的厚度,取決於帶電防止薄膜的基材薄膜層的厚度及要求品質而有所不同,以10μm以上為佳,以15μm以上更佳,以100μm以下為佳,以50μm以下更佳。藉由支持薄膜的厚度在上述範圍的下限值以上,可抑制遮罩薄膜因捲筒的外觀的干擾而產生皺紋。又,藉由支持薄膜層的厚度在上述範圍的上限值以下,可抑制遮罩薄膜從基材薄膜層剝離,或使薄膜容易進行捲取。
遮罩薄膜的黏著層,有藉由塗佈形成的黏著層,與藉由共擠壓形成的自黏著層,從可擴大支持薄膜層的選擇性的觀點來看,以藉由塗佈形成的黏著層為佳。此時,作為黏著層的材料的黏著劑,可舉例如,橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚乙烯醚黏著劑、氨基甲酸乙酯(urethane)系黏著劑、矽酮(silicone)系黏著劑等。又,黏著劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。該等之中,從耐熱性及生產性的觀點來看,以丙烯酸系黏著劑為佳。
遮罩薄膜的黏著層的厚度,以2.0μm以上為佳,以5.0μm以上更佳,以20.0μm以下為佳,以15.0μm以下更佳。藉由黏著層的厚度在上述範圍的下限值以上,可提高黏著層的黏著力,可抑制遮罩薄膜的浮起及剝離。又,藉由黏著層的厚
度在上述範圍的上限值以下,可抑制將遮罩薄膜從基材薄膜層剝離時的殘膠。又,由於可使遮罩薄膜的輸出張力較低,因此可抑制在黏貼基材薄膜層與遮罩薄膜時產生皺紋及損傷。在此,所謂「殘膠」,係指在剝離遮罩薄膜後黏著劑殘留在基材薄膜的現象。
遮罩薄膜的缺點數,以5個/m2以下為佳,以1個/m2以下更佳。在此,所謂遮罩薄膜的缺點,係指支持薄膜層的魚眼、埋設異物、黏著層的魚眼、附著異物等,可以目視確認的缺點。藉由將缺點數量設於上述範圍,使用表面檢查機進行帶電防止層的異物檢查時,可容易正確地計算帶電防止層的異物。
遮罩薄膜的霧度,以6%以下為佳,以4%以下更佳,進一步以3%以下為佳,以1%以下特別佳。藉由遮罩薄膜的霧度在如此的範圍,將遮罩薄膜以黏貼於基材薄膜層的狀態直接形成帶電防止層時,可在未剝離遮罩薄膜的情況下評估帶電防止層。再者,使用表面檢查機進行帶電防止層的異物檢查時,可容易正確地計算帶電防止層的異物。
基材薄膜層有黏貼遮罩薄膜時,在遮罩薄膜與基材薄膜層之間的長徑100μm以上的異物數,以1個/m2以下為佳。如此的異物,係由基材薄膜層的凹凸結構所產生者,係所謂「氣泡」而被檢測為異物。
遮罩薄膜,為了防止異物混入及抑制捲取皺紋,有在黏著面使用分離器(seperator)的結構而製造之情形。此時,為了使黏著面與分離器的剝離力變小及抑制剝離帶電,一
般會對分離器進行脫模(離型)處理。脫模劑,可使用聚二甲基矽氧烷等的矽酮系脫模劑、氟化烷等的氟系脫模劑、長鏈烷基系脫模劑等。該等之中,以脫模性及加工性良好的理由,可適當地使用矽酮系脫模劑。然而,矽酮系脫模劑附著於基材薄膜層,則在之後的帶電防止層的形成步驟有變得不均勻的可能性。因此,遮罩薄膜的表面的Si量,以預定量以下為佳。遮罩薄膜的表面的Si量,可透過X射線光電子能譜或螢光X射線測定。遮罩薄膜的表面的Si量,在X射線光電子能譜的測定,以1.0atm%以下為佳,在螢光X射線測定,以0.3kcps以下為佳。
[5.任意的層1
帶電防止薄膜,可與基材薄膜層、帶電防止層及遮罩薄膜組合,且具備任意的層。
例如,帶電防止薄膜,亦可在帶電防止層上具備抗反射層。
又,帶電防止薄膜,可在與帶電防止層相反側的基材薄膜層的面,具備易接著層。
[6.帶電防止薄膜的物性及形狀]
帶電防止薄膜的霧度值,以0.3%以下為佳,以0.2%以下更佳,進一步以0.1%以下為佳,以0.05%以下特別佳。藉由帶電防止薄膜具有如此範圍的霧度,在具備該帶電防止薄膜的液晶顯示裝置,可抑制因霧度而降低影像視認性,可顯示清晰的影像。帶電防止薄膜的霧度值,可遵照JIS K7136,使用霧度計(東洋精機公司製(haze-gard II)測定。
帶電防止薄膜的穿透色相L*,以94.0以上為佳,
以94.5以上更佳,進一步以94.7以上為佳,以95.0以上特別佳,以97.0以下為佳,以96.5以下更佳,進一步以96.3以下為佳,以96.0以下特別佳。藉由帶電防止薄膜的穿透色相L*在上述範圍,在具備該帶電防止薄膜的液晶顯示裝置,可使影像視認性良好。
上述穿透色相L*,係以L*a*b表色系的座標L*。帶電防止薄膜的穿透色相L*,可使用分光光譜儀(日本分光公司製「V-7200」,使用C光源測定。
帶電防止薄膜的全光線穿透率,以85%以上為佳,以86%以上更佳,以88%以上特別佳。
帶電防止薄膜的全光線穿透率,可使用紫外光‧可見光光譜儀,在波長380nm~780nm的範圍測定。
帶電防止薄膜,可為長條的薄膜,亦可為片狀的薄膜。通常,從提高製造效率的觀點看,帶電防止薄膜,係以長條的薄膜製造,以捲取成捲筒狀搬運及保存。又,製造片狀的帶電防止薄膜時,通常,係藉由將長條的帶電防止薄膜切出所期望的形狀,而製造出片狀的帶電防止薄膜。
[7.帶電防止薄膜的製造方法]
帶電防止薄膜,可藉由包含在基材薄膜層上形成帶電防止層的步驟的製造方法而製造。又,具備遮罩薄膜的帶電防止薄膜,可藉由包含:在基材薄膜層上形成帶電防止層的步驟;及對基材薄膜黏貼遮罩薄膜的步驟的製造方法而製造。此時,對基材薄膜層黏貼遮罩薄膜的步驟,可於基材薄膜層上形成帶電防止層的步驟之前進行,亦可在之後進行。又,從提高效率的
觀點來看,帶電防止薄膜的製造方法,以捲對捲進行為佳。
其中,具備遮罩薄膜的長條的帶電防止薄膜,以包含下列步驟的製造方法而製造為佳:對基材薄膜層黏貼遮罩薄膜得到多層薄膜的步驟;將該多層薄膜捲取成捲筒狀的步驟;將捲取成捲筒狀的多層薄膜捲出的步驟;及,在捲出的多層薄膜的基材薄膜層與遮罩薄膜的相反側形成帶電防止層的步驟。在該製造方法,基材薄膜層係以包含於捲取成捲筒狀的多層薄膜的層被保存,在保存之後捲出而提供於形成帶電防止層的步驟。在捲取成捲筒狀保存的期間,根據捲疊的多層薄膜間的壓力,會容易在基材薄膜層的表面形成凹凸形狀。因此,以可藉由調整將多層薄膜捲取成捲筒狀時的捲取張力,控制捲疊的多層薄膜間的壓力為佳。又,在該製造方法,捲取多層薄膜時,以遮罩薄膜捲取於外側為佳。
具體而言,上述捲取的張力,以50N/m以上為佳,以70N/m以上更佳,以90N/m以上特別佳,以250N/m以下為佳,以200N/m以下更佳,以180N/m以下特別佳。藉由捲取多層薄膜的張力在上述範圍的下限值以上,可穩定地捲取多層薄膜,藉由在上述範圍的上限值以下,可抑制在基材薄膜層的表面形成凹凸形狀,結果,帶電防止層的影像清晰度可容易地落於上述預定範圍。
在捲取時,亦可依照需要,使橡膠輥輪與多層薄膜的表面接觸而捲取。藉由調整橡膠輥輪與多層薄膜接觸的接觸(touch)壓力,可抑制捲取時的多層薄膜的偏移。具體而言,上述接觸壓力,以0.05MPa以上為佳,以0.07MPa以上更佳,
進一步以0.10MPa以上為佳,以1.5MPa以下為佳,以1.0MPa以下更佳,進一步以0.7MPa以下為佳。藉由多層薄膜的接觸壓力在上述範圍的下限值以上,可穩定地捲取多層薄膜,藉由在上述範圍的上限值以下,可抑制凹凸形狀形成於基材薄膜層的表面,結果,帶電防止層的影像清晰度容易落於上述預定的範圍。
藉由上述的製造方法所製造的帶電防止薄膜,通常捲取成捲筒狀保存及搬運。然後,在使用時,從捲筒捲出帶電防止薄膜,將遮罩薄膜從基材薄膜層剝離,使得與帶電防止層相反側的基材薄膜層的面露出,將該露出的面黏貼偏光片等的光學部件使用。
[8.偏光板]
圖2係示意性地表示關於本發明的一實施形態的偏光板200的剖面圖。如圖2所示,藉由將上述帶電防止薄膜100作為偏光板保護薄膜來使用,可得到偏光板200。如此的偏光板200,係使用上述帶電防止薄膜100作為偏光板保護薄膜者,其具備偏光片210,及帶電防止薄膜100。此時,從利用帶電防止層120的高硬度的觀點來看,及從容易進行在液晶顯示裝置的帶電防止層120的接地(earth)的觀點來看,帶電防止層120露出於偏光板200的最外側表面為佳,再者,有別於帶電防止薄膜100,偏光板200亦可依照需要具備任意的偏光板保護薄膜220。圖2係表示依序具備任意的偏光板保護薄膜220、偏光片210、基材薄膜層110、及帶電防止層120的偏光板200之例。
偏光片,可使用任意者。偏光片,一般係對聚乙烯醇系薄膜摻雜碘等之後,藉由延伸加工而得者。
帶電防止薄膜,通常,基材薄膜層較帶電防止層朝向偏光片接近而設置。又,特別是帶電防止薄膜的基材薄膜層作用為1/4波長板時,對偏光片的穿透軸,帶電防止薄膜的基材薄膜層的慢軸配置呈預定的角度θ為佳。上述角度θ,具體而言,以40°以上為佳,以43°以上更佳,以50°以下為佳,48°以下更佳,以45°±1°的範圍內的角度特別佳。在具備如此的偏光板的液晶顯示裝置,可將穿透液晶單元及偏光片的直線偏光,藉由帶電防止薄膜轉換成圓偏光或橢圓偏光。因此,由於可將影像以圓偏光或楕圓偏光顯示,故液晶顯示裝置的使用者以配戴偏光太陽眼鏡的狀態,亦可觀看到顯示內容。
任意的偏光板保護薄膜,亦可使用光學等向的等向性薄膜,亦可使用具有所期望的延遲的相位差薄膜。使用相位差薄膜作為偏光板保護薄膜時,該相位差薄膜發揮光學補償功能,改善可視角依賴性,或補償斜視時的偏光片的漏光現象而改善液晶顯示裝置的可視角依賴性。如此的相位差薄膜,可使用例如,縱向單軸延伸薄膜、橫向單軸延伸薄膜、縱橫雙軸延伸薄膜、聚合液晶性化合物而構成的相位差薄膜等。相位差薄膜的具體例,可舉出由環烯烴樹脂等的熱塑性樹脂所組成的熱塑性樹脂薄膜單軸延伸或雙軸延伸者。又,市售的熱塑性樹脂薄膜,可舉例如,日本ZEON公司製的「Zeonor Film」:積水化學工業公司製「Escena」及「SCA40」;JSR公司製的「Arton Film」等。
偏光片、帶電防止薄膜及偏光板保護薄膜,亦可透過接著劑黏貼而一體化。又,偏光片、帶電防止薄膜及偏光板保護薄膜,亦可藉由部件表面的電漿處理等的處理方法,直接黏貼。
接著劑,可使用任意的接著劑,可舉例如橡膠系、氟系、丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氨酯系、矽酮系、聚酯系、聚醯胺系、聚醚系、環氧系等的接著劑。又,該等的接著劑,可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種類以上使用。其中,在偏光片與帶電防止薄膜之間,例如設如丙烯酸系接著劑層的紫外線硬化型的接著劑層,藉由該紫外線硬化型的接著劑層,將偏光片與帶電防止薄膜黏貼為佳。藉此,可減少水分對偏光片的影響,故可抑制偏光片的惡化。此時,接著劑層的膜厚以0.1μm以上2.0μm以下為佳。
偏光板,係藉由包含將偏光片與帶電防止薄膜黏貼的步驟的製造方法而製造。此時,從有效地製造的觀點來看,偏光板使用長條的偏光片與長條的帶電防止薄膜而製造長條的偏光板為佳。如此的製造方法,可藉由捲對捲法進行。通常,使用如此的偏光板製造液晶顯示裝置時,將長條的偏光板切出適當的尺寸,將切出的偏光板設置於液晶顯示裝置。此時,切出偏光板的方法,可使用例如,雷射切削、沖模加工、裁切等的方法。
[9.液晶顯示裝置]
圖3係示意性地表示關於本發明的一實施形態的液晶顯示裝置300的剖面圖。如圖3所示,上述帶電防止薄膜100,係
設置於液晶顯示裝置300而使用。如此的液晶顯示裝置300,係具備液晶單元310、上述的偏光片210及帶電防止薄膜100的偏光板200。通常,具備偏光片210及帶電防止薄膜100的偏光板200,係設置在液晶單元310的觀看(視認)側,帶電防止薄膜100,係設置於偏光片210的觀看側。又,圖3係表示依序具備任意的偏光板320、液晶單元310、任意的偏光板保護薄膜220、偏光片210、基材薄膜層110及帶電防止層120的液晶顯示裝置300之例。又,圖3係表示以依序具備偏光板保護薄膜330、偏光片340及偏光板保護薄膜350作為任意的偏光板320之例。
帶電防止薄膜,由於藉由具備帶電防止層而具有優良的帶電防止性,故可使液晶單元的液晶分子的驅動控制穩定。又,帶電防止層的表面的影像清晰度在預定範圍,可使影像的視認性良好。再者,帶電防止薄膜的基材薄膜層係由包含含有脂環式結構聚合物的熱可塑性樹脂所組成,故相較於具備三醋酸纖維素等的材料所組成的偏光板保護薄膜的先前的液晶顯示裝置,可使耐熱性及耐濕性良好。
又,通常,上述帶電防止薄膜透明性優良,故可使影像的清晰度良好。再者,如此的帶電防止薄膜,由於在黏貼時,沒有使用水系的接著劑的必要,故可抑制在高溫高濕下的耐久實驗的品質下降。又,特別是帶電防止薄膜的基材薄膜層包含紫外線吸收劑時,可保護液晶單元及偏光片等的構成部件不被製造液晶顯示裝置時所受紫外線、及使用液晶顯示裝置時所受外部光線中的紫外線所照射,。
液晶單元,可使用TN(Twisted Nematic)型、VA(Virtical Alignment)型、IPS(In-Plane Switching)型等的任一者。其中,由於IPS型的液晶單元,在改變可視角時液晶顯示的顯示顏色不會改變因而為佳,因此,上述的帶電防止薄膜,以設置於IPS型的液晶顯示裝置為佳。
又,將液晶顯示裝置作為觸控面板感測器來使用時,為減低液晶顯示裝置整體的厚度,使用內嵌型(In-cell type)的液晶單元為佳。內嵌型的液晶單元,有容易帶電的傾向,故可特別有效地活用應用上述帶電防止薄膜的優點。
在液晶顯示裝置,以液晶單元與帶電防止薄膜的帶電防止層有導通為佳。舉具體例而言,液晶單元與帶電防止薄膜的帶電防止層透過電極(參照圖3的引線電極360。)電性連接,使得液晶單元與帶電防止層導通為佳。藉此,將蓄積於液晶單元的電荷以帶電防止層釋出而可抑制液晶單元帶電,故可有效地使液晶單元的液晶分子的驅動控制穩定化。
再者,在液晶顯示裝置,帶電防止層,係藉由液晶顯示裝置所具備的任意導電性部件電性連接而接地為佳。藉此,可有效地抑制液晶單元的帶電,故可有效地使液晶單元的液晶分子的驅動控制穩定化。
帶電防止層與任意的導電性部件,通常,係以導線連接。該導線,通常,係以銀膠(paste)、碳膠帶(tape)、金屬膠帶(tape)等的導電性接著材料,固定黏著於帶電防止層的表面。因此,帶電防止層與任意的導電性部件電性連接的接地處理,從有效率地進行該接地處理的觀點來看,以帶電防止層
的表面露出的狀態進行為佳。連接帶電防止層與任意導電性部件的導線,可在帶電防止層的表面的1處連接帶電防止層,亦可以在帶電防止層的表面的複數處連接帶電防止層。
任意的導電性部件,從不妨礙液晶顯示裝置的影像顯示的觀點來看,使用設置在可視認之影像的範圍外的部件為佳。再者,任意的導電性部件,從提高帶電抑制效果的觀點來看,使用體積電阻率小的部件為佳。任意的導電性部件的具體的體積電阻率,以1.0×106Ωm以下為佳,以1.0×103Ωm以下更佳,進一步以1.0Ωm以下為佳,以1.0×10-3Ωm以下特別佳。如此的任意的導電性部件的材質,可舉例如,矽;碳;鐵、鋁、銅、金、銀等的金屬;鎳鉻合金等。
在液晶顯示裝置,包含於液晶顯示裝置的液晶單元及偏光板等的部件,可依照需要,以接著劑黏貼。接著劑,可舉例如,氨基甲酸乙酯系接著劑、丙烯酸系接著劑、聚酯系接著劑、環氧系接著劑、醋酸乙烯酯系接著劑、氯乙烯醋酸乙烯酯共聚物、纖維素系接著劑等。接著劑層的厚度,以10μm~25μm為佳。
【實施例】
以下,顯示實施例具體說明關於本發明。然而,本發明並非限定於以下的實施例,在不脫離本發明的申請範圍及其均等的範圍,可任意地變更實施。在以下的說明,表示量的「%」及「份」,若無特別提及,係重量基準。又,以下說明的操作,若無特別限制,係於常溫及常壓的條件進行。
[評估方法]
(金屬氧化物粒子的平均連結數的測定方法)
以穿透式電子顯微鏡拍攝金屬氧化物粒子的鏈狀連結體的照片。透過該照片,對100個金屬氧化物粒子的鏈狀連結體,求得在各個鏈狀連結體的連結數。然後,計算各鏈狀連結體的連結數的平均值,將小數點以下1位數四捨五入,得到金屬氧化物粒子的平均連結數。
(基材薄膜層的厚度的測定方法)
基材薄膜的厚度,係以接觸式膜厚計(MITUTOYO公司製「Dial Gauge」)測定。
包含於基材薄膜的各層的厚度,係將基材薄膜層以環氧樹脂包覆嵌埋之後,使用切片機(microtome)切片成0.05μm的厚度,使用顯微鏡進行剖面觀察而算出。
(基材薄膜層在測定波長380nm的光穿透率的測定方法)
基材薄膜層在測定波長380nm的光穿透率,係以分光光譜儀(日本分光公司製「V-650」)測定。
(基材薄膜層的面內延遲Re及配向角的測定)
基材薄膜層在波長550nm的面內延遲Re及配向角,係以Axoscan(Axiometric公司製「Axoscan」)測定。
(遮罩薄膜的表面粗糙度的測定方法)
遮罩薄膜的算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm的測定,係使用干涉式表面粗糙度測定裝置(Zygo公司製「NewView7300」),將遮罩薄膜與基材薄膜層接觸側的表面(黏著面側),以MD方向測定而進行。又,測定係以物鏡1.0倍的
條件進行。
(遮罩薄膜的表面Si量的測定)
遮罩薄膜的表面的Si量,係以X射線光電子能譜測定算出。
(遮罩薄膜的霧度的測定方法)
遮罩薄膜的霧度值,係遵照JIS K7136,以霧度計(東洋精機公司製(haze-gard II)測定。該霧度值的測定,係將入射光從支持薄膜層側照射而進行。
(帶電防止層的影像清晰度的測定方法)
使用Gardner WaveScanII(BYK公司製),對與基材薄膜層相反側的帶電防止層的表面以入射角度60°照射LED光,以反射角度60°感側的強度的輪廓,算出影像清晰度(DOI)。測定方法,係遵照ASTM E430的規格進行。
(帶電防止層的表面電阻值的測定方法)
將帶電防止薄膜切出10cm×10cm的正方形,得到試料薄膜。將在該試料薄膜的帶電防止層側的面的表面電阻值,遵照JIS K6911,使用數位超絶緣/微電流計(日置電氣公司製「DSM-8104」)測定。
(帶電防止層的厚度的測定方法)
帶電防止層的厚度,係以干涉式膜厚計(Filmetrics公司製「F20膜厚測定系統」)測定。
(帶電防止薄膜的霧度值的測定方法)
帶電防止薄膜的霧度值,係遵照JIS K7136,以霧度計(東洋精機公司製(haze-gard II)測定。
(基材薄膜層與帶電防止層的折射率差的測定方法)
將基材薄膜層及帶電防止層的折射率,以折射率膜厚測定裝置(Metricon公司製「Prism Coupler」),測定波長407nm、波長532nm、及波長633nm的3波長。基材薄膜層為延伸薄膜時,由延伸方向的折射率(ns)、垂直於延伸方向的面內方向的折射率(nf)、厚度方向的折射率(nz),以(ns+nf+nz)/3之式計算基材薄膜層的平均折射率,採用該平均折射率作為該基材薄膜層的折射率的測定值。又,基材薄膜層為單軸延伸薄膜時,厚度方向的折射率(nz),係以近似與垂直於延伸方向的面內方向的折射率(nf)相等而計算。帶電防止層,由於沒有配向而折射率在任一方向均為定值,故採用長度方向的折射率作為該帶電防止層的折射率的測定值。基於該測定值,進行柯西擬合,分別算出基材薄膜層及帶電防止層在波長550nm的折射率。計算該算出的折射率差的絶對值,作為折射率差。
(液晶顯示裝置的影像的視認性的評估方法)
在使液晶顯示裝置的顯示面顯示出影像的狀態,從正面透過偏光太陽眼鏡觀看顯示面。係以垂直於顯示面的旋轉中心為中心,使顯示面每45°旋轉,以8個設置方向進行觀察。
此時,影像的顏色在任一設置方向,均沒有變化,而可清楚地辨識影像時,影像的視認性特別良好而判定為「3」。
又,影像稍微模糊,或影像的顏色依設置方向發生輕微的變化,影像的視認性稍微惡化,但使用上並無實質損害時,影像的視認性良好而判定為「2」。
再者,影像嚴重地模糊,或顏色依設置方向而變化,或發生嚴重的顯示不均勻時,影像的視認性不良而判定為「1」。
(液晶顯示裝置的液晶驅動穩定性的評估方法)
操作液晶顯示裝置的觸控面板。此時,沒有發生液晶驅動的擾亂而可視覺辨識影像時,液晶驅動的穩定性特別良好而判定為「3」。又,偶爾會發生液晶驅動的擾亂時,液晶驅動的穩定性良好而判定為「2」。再者,影像發生擾亂而可看到顯示不均勻時,液晶驅動的穩定性不良而判定為「1」。
[製造例1:金屬氧化物粒子的製造]
將130g的錫酸鉀與30g的酒石酸銻鉀溶解於400g的純水調製出混合溶液。
製備將1.0g的硝酸銨與12g的15%氨水溶解於1000g的純水的水溶液。將該水溶液在60℃下攪拌同時將上述混合溶液歷時12小時添加至該水溶液中,進行水解。又,此時,將該水溶液保持在pH9.0,同時對上述水溶液添加10%的硝酸溶液。藉由水解,在水溶液中生成沉澱物。
將生成的沉澱物過濾清洗後,再度分散於水,調製固體成份濃度20重量%的Sb摻雜氧化錫前驅物的氫氧化物的分散液。將該分散液以溫度100℃噴霧乾燥,得到粉末。將所得粉末體,藉由在空氣氣氛下,以550℃加熱處理2小時,得到銻摻雜氧化錫的粉末。
將該粉末60份,分散於140份濃度4.3重量%的氫氧化鉀水溶液,得到水分散液。將該水分散液保持在30℃,同時以砂磨機(sand mill)粉碎3小時,調製出溶膠。接著,對
該溶膠,以離子交換樹脂,進行去鹼離子處理直到pH值變成3.0。接著,對該溶膠加入純水,調製包含固體成份濃度20重量%的銻摻雜氧化錫的粒子之粒子分散液。粒子分散液的pH值為3.3。又,粒子的平均粒徑為9nm。
接著,將100g的上述粒子分散液調整為25℃,歷時3分鐘添加4.0g的四乙氧基矽烷(多摩化學製:正矽酸乙酯,SiO2濃度28.8%)後,進行攪拌30分鐘。之後,在其中歷時1分鐘添加100g的乙醇,歷時30分鐘升溫至50℃,進行加熱處理15小時。加熱處理後的分散液的固體成份濃度為10%。
接著,以超過濾膜,將分散介質的水及乙醇置換成乙醇。藉此,得到包含以二氧化矽披覆的銻摻雜氧化錫粒子作為金屬氧化物粒子(P1)且固體成份濃度20%的分散液。上述金屬氧化物粒子(P1),藉由複數個彼此聚集而連結成鏈狀。此時,金屬氧化物(P1)的平均連結數為5個。
[實施例1]
(1-1.帶電防止劑的製造)
準備包含:二異戊四醇六烯酸酯(以下,有時會簡稱為「DP6A」。)、二異戊四醇五丙烯酸酯(以下,有時會簡稱為「DP5A」。)及二異戊四醇四丙烯酸酯(以下,有時會稱為「DP4」。)的紫外線硬化型的聚合性單體的組合物(R1)。
在該聚合性單體的組合物(R1),各成分的重量比為DP6A/DP5A/DP4A=64/17/19。又,聚合性單體的組合物(R1)的固體成份濃度為100%。
準備222重量份的二異氰酸酯異佛爾酮
(isophorone diisocyanate),與795重量份的異戊四醇三丙烯酸酯(以下,有時會簡稱為「PE3A」。)及異戊四醇四丙烯酸酯(以下,有時會簡稱為「PE4A」。)的混合物(PE3A/PE4A=75/25(重量比))的氨基甲酸乙酯反應丙烯酸酯的多官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯(U1)。該多官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯(U1)的固體成份濃度為100%。
準備乙醇、正丙醇、甲醇及水的混合物之混合乙醇。在該混合乙醇,各成分的重量比為乙醇/正丙醇/甲醇/水=85.5/9.6/4.9/0.2。
將29.4重量份的上述聚合性單體的組合物(R1)、12.6重量份的上述多官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯(U1)、7.3重量份的甲乙酮(methyl ethyl ketone)、7.3重量份的上述混合乙醇、7.3重量份的乙醯丙酮、及0.86重量份的光聚合起始劑(BASF日本股份有限公司製「Irgacure 184」固體成份100%)充分混合,得到混合液。對該混合液,加入35.0重量份的製造例1所製造的金屬氧化物粒子(P1)(固體成份20%)的分散液、及0.24重量份的丙烯酸系界面活性劑(固體成份100%),均勻地混合,得到作為帶電防止劑(A1)的具有活性能量射線硬化性的液狀組合物。
(1-2.基材薄膜層的製造及與遮罩薄膜的黏貼)
將100份乾燥的包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂(COP1)(日本ZEON公司製,玻璃轉移溫度123℃)、及5.5份的苯並三唑系的紫外線吸收劑(ADEKA公司製「LA-31」),以雙軸擠壓機混合。接著,將該混合物,投入連接於擠壓機的供
料器(hopper),供於單軸擠壓機熔融擠壓,得到包含紫外線吸收劑的熱塑性樹脂(J1)。在該熱塑性樹脂(J1)的紫外線吸收劑的量為5.2重量%。
準備具備網目3μm的葉盤(leaf disk)形狀的高分子過濾器的雙螺紋型的螺桿徑50mm的單軸擠壓機(螺桿有效長度L與螺桿徑D之比L/D=32)。對裝載於該單軸擠壓機的供料器,投入上述熱塑性樹脂(J1),然後,使該熱塑性樹脂(JI)熔融,以擠壓機的出口溫度280℃,擠壓機的齒輪幫浦(gear pump)的轉數10rpm,將熔融的熱塑性樹脂(J1)供給至多重分歧管模具。該多重分歧管模具的模唇(die’s lip)的算術表面粗糙度Ra為0.1μm。
另一方面,有別於投入熱塑性樹脂(J1)的單軸擠壓機,準備具備網目3μm的葉盤形狀的高分子過濾器的螺桿徑50mm的單軸擠壓機(L/D=32)。對裝載於該單軸擠壓機的供料器,投入與使用於製造熱塑性樹脂(J1)同樣的包含含有脂環式結構聚合物的熱塑性樹脂(COP1)。然後,使該熱塑性樹脂(COP1)熔融,以擠壓機的出口溫度285℃,擠壓機的齒輪幫浦的轉數4rpm,將熔融的熱塑性樹脂(COP1)供給至上述多重分歧管模具。
將熔融狀態的熱塑性樹脂(COP1)、包含紫外線吸收劑的熔融狀態的熱塑性樹脂(J1)、及熔融狀態的熱塑性樹脂(COP1),分別從多重分歧管模具在280℃下排出,澆注(cast)在溫度調整為150℃的冷卻輥輪,得到延伸前薄膜。樹脂排出時的氣隙(air gap)量設定為50mm。又,排出的樹脂澆注於冷
卻輥輪的方法,採用邊緣固定(edge pinning)。
所得到的延伸前薄膜,係為依序具備:熱塑性樹脂(COP1)所組成的厚度8.5μm的樹脂層、包含紫外線吸收劑的熱塑性樹脂(J1)所組成的厚度18μm的樹脂層、及熱塑性樹脂(COP1)所組成的厚度8.5μm的樹脂層之3層結構的薄膜。又,延伸前薄膜的寬度為1400mm,總厚度為35μm。對如此所得之延伸前薄膜,施以將該延伸前薄膜的寬度方向的兩端各裁切50mm的修整(trimming)處理,使寬度成為1300mm。
將上述延伸前薄膜,以延伸溫度140℃,延伸速度20m/min的條件,對延伸前薄膜並非與長度方向平行亦非垂直的傾斜方向延伸,得到作為基材薄膜層的延伸薄膜。
之後,使該基材薄膜層通過冷卻區冷卻之後,在基材薄膜層的一側的面,黏貼遮罩薄膜1,得到多層薄膜。上述遮罩薄膜1,係具備由聚對苯二甲酸乙二醇酯所組成的支持薄膜層(厚度38μm),及由丙烯酸系黏著劑所組成的黏著層(厚度14μm),在作為黏著層側的表面之黏著面(算術平均粗糙度Ra=0.01μm,凹凸的平均間隔Sm=0.9mm)黏貼基材薄膜層。又,與遮罩薄膜1的黏著面相反側的表面的Si量為1.0atm%以下,遮罩薄膜1的霧度為3.0%。
之後,將所得多層薄膜的端部修整,同時以捲取張力120N/m,橡膠製的接觸輥輪以接觸壓力0.2Mpa的條件,使遮罩薄膜1呈外側地捲取,得到寬度1330mm的捲筒狀的多層薄膜。所得多層薄膜,係依序具備:基材薄膜層,其具備:熱塑性樹脂(COP1)所組成的厚度6.0μm的第一表面層、包含紫
外線吸收劑的熱塑性樹脂(J1)所組成的厚度13.0μm的中間層、及熱塑性樹脂(COP1)所組成的厚度6.0μm的第二表面層;以及厚度52μm的遮罩薄膜。
由多層薄膜的捲筒拉出多層薄膜的一部分,將遮罩薄膜剝離,以上述方法,測定基材薄膜層的面內延遲Re、配向角、及在波長380nm的光線穿透率。
(1-3.帶電防止薄膜的製造)
將捲取成捲筒狀的多層薄膜,以捲取的狀態保存24小時。之後,將多層薄膜由捲筒拉出,在與遮罩薄膜1相反側的基材薄膜層的面,施以電暈處理(輸出0.4kW,放電量200W‧min/m2)。使用模具塗佈機,將帶電防止劑(A1)塗佈於施加該電暈處理的面,形成帶電防止劑(A1)的膜,以使硬化後所得到的帶電防止層的厚度為3.0μm。上述帶電防止劑(A1)的塗佈,係在相對濕度50%的環境進行。
之後,將該帶電防止劑(A1)的膜,以60℃乾燥2分鐘之後,以高壓汞燈照射250mJ/cm2的光使之硬化,得到帶電防止層。藉此,得到依序具備遮罩薄膜1、基材薄膜層及帶電防止層的帶電防止薄膜。所得到的帶電防止薄膜,係以捲取張力200N,捲取成捲筒狀。如此所得的帶電防止層及帶電防止薄膜的評估,以上述方法進行。
[1-4.偏光板的製造]
準備對樹脂薄膜摻雜碘且單一方向延伸而製造的偏光片。又,由上述帶電防止薄膜的捲筒拉出帶電防止薄膜,將遮罩薄膜1剝離,使基材薄膜層與帶電防止層相反側的面露出。
然後,露出的基材薄膜層的面,與上述偏光片的一面,透過紫外線硬化型的丙烯酸接著劑黏貼。此時,使基材薄膜層的慢軸,相對偏光片的穿透軸呈45°的角度。
又,透過紫外線硬化型的丙烯酸接著劑,將施以橫向單軸延伸的環烯烴薄膜作為偏光板保護薄膜,黏貼於偏光片的另一面。此時,使環烯烴薄膜的慢軸,相對偏光片的穿透軸為平行的。
之後,藉由照射紫外線使接著劑硬化,得到在厚度方向依序具備:偏光板保護薄膜、接著劑之層、偏光片、接著劑之層、基材薄膜層及帶電防止層的偏光板。
[1-5.液晶顯示裝置的製造]
對具備觸控感測器,包含內嵌型的液晶單元的液晶面板,組裝入上述偏光板,製造出液晶顯示裝置。此時,偏光板的方向,係使帶電防止層側的面朝向觀看側地設定。
將製造的液晶顯示裝置的影像的視認性,以上述方法評估。評估的結果,將液晶顯示裝置的顯示面透過偏光太陽眼鏡觀看時,顏色不會變化,不會模糊,可視覺辨識影像,故評估為「3」。
又,將製造的液晶顯示裝置的液晶驅動的穩定性,以上述方法評估。評估的結果,操作液晶顯示裝置的觸控面板時,不會發生液晶驅動的擾亂而可視覺辨識影像,故評估為「3」。
[實施例2]
在上述步驟(1-3),藉由調整帶電防止層(A1)的塗佈厚度,
將帶電防止層的厚度更改為1.2μm。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例2,在液晶顯示裝置的液晶驅動穩定性的評估,雖因帶電而可看到液晶驅動輕微的不均勻,然而使用上為無實質損害的程度。
[實施例3]
在上述步驟(1-3),藉由調整帶電防止層(A1)的塗佈厚度,將帶電防止層的厚度更改為11.0μm。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例3,伴隨霧度值的上升,液晶顯示裝置的影像較實施例1稍微模糊,液晶顯示裝置的視認性稍微變差,但是使用上為無實質損害的程度。
[實施例4]
在上述步驟(1-1),將以製造例1所製造的金屬氧化物粒子(P1)的分散液的量更改為5.0重量份。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例4,與實施例1比較,由於金屬氧化物粒子(P1)的密度減少而帶電防止層的折射率變低,基材薄膜層與帶電防止層的折射率差變大,因而產生輕微的干涉不均,故在液晶顯示裝置的影像發生輕微的顏色不均,液晶顯示裝置的視認性稍微變差。又,因表面電阻值上升,而在液晶驅動可看到輕微的不均。但是,影像視認性及液晶驅動的穩定性,使用上為無實質損害的程度。
[實施例5]
在上述步驟(1-1),將以製造例1所製造的金屬氧化物粒子(P1)的分散液的量更改為100重量份。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例5,與實施例1比較,由於金屬氧化物粒子(P1)的密度增加而帶電防止層的折射率變高,基材薄膜層與帶電防止層的折射率差變大,因而產生輕微的干涉不均,故在液晶顯示裝置的影像發生輕微的顏色不均,液晶顯示裝置的視認性稍微變差,但是使用上為無實質損害的程度。
[實施例6]
在上述步驟(1-2),將遮罩薄膜1更改為遮罩薄膜2。該遮罩薄膜2,係具備由聚乙烯組成的支持薄膜層(厚度40μm),及丙烯酸系黏著劑所組成的黏著層(厚度10μm),以作為黏著層側的表面之黏著面(算術平均粗糙度Ra=0.05μm、凹凸的平均間隔Sm=0.71mm)與基材薄膜層黏貼。又,與遮罩薄膜2的黏著面相反側的表面的Si量為1.0atm%以下,遮罩薄膜2的霧度為3.5%。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例6,與實施例1比較,由於遮罩薄膜的表面粗糙度變高,故帶電防止層的影像清晰度(DOI)降低。因此,液晶顯示裝置的影像發生顯示不均,液晶顯示裝置的視認性稍微變差,但是使用上為無實質損害的程度。
[實施例7]
在上述步驟(1-2),將延伸前薄膜的延伸溫度更改為143
℃。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例7,與實施例1比較,由於基材薄膜層的面內延遲降低,故改變液晶顯示裝置的設置位置時,可看到顏色輕微地變化,而液晶顯示裝置的視認性稍微變差,但是使用上為無實質損害的程度。
[實施例8]
在上述步驟(1-2),調整製造延伸前薄膜時的齒輪幫浦的轉數,使延伸前薄膜的厚度變更為70μm,進一步將延伸前薄膜的延伸溫度更改為147℃。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該實施例8,與實施例1比較,由於基材薄膜層的面內延遲增加,故改變液晶顯示裝置的設置位置時,可看到顏色輕微地變化,而液晶顯示裝置的視認性稍微變差,但是使用上為無實質損害的程度。
[比較例1]
在上述步驟(1-1),沒有使用以製造例1所製造的金屬氧化物粒子(P1)的分散液。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該比較例1,在液晶顯示裝置的液晶驅動發生顯著的不均勻,而產生操作不良等的實質損害。
[比較例2]
在上述步驟(1-2),將遮罩薄膜1更改為遮罩薄膜3。該遮罩薄膜3,具備:聚乙烯所組成的支持薄膜層(厚度30μm),及
微黏著層(厚度10μm),以作為微黏著層側的表面之黏著面(算術平均粗糙度Ra=0.09μm,凹凸的平均間隔Sm=0.53mm)與基材薄膜層黏貼。又,與遮罩薄膜3的黏著面相反側的表面的Si量為1.0atm%以下,遮罩薄膜3的霧度為5.5%。除此之外,以與實施例1同樣地,進行帶電防止薄膜的製造及評估,以及進行液晶顯示裝置的製造及評估。在該比較例2,與實施例1比較,遮罩薄膜的表面粗糙度變高,而影像清晰度(DOI)大幅地降低。因此,在液晶顯示裝置的影像發生顯著的顯示不均,而產生操作不良等的實質損害。
[結果]
將上述的實施例及比較例的結果,顯示於下述表1及表2。在下述表,簡稱的意義如下所示。
Re:面內延遲。
Ra:算術平均粗糙度。
Sm:凹凸的平均間隔。
折射率差:基材薄膜層與帶電防止層的折射率差。
DOI:帶電防止層的表面的影像清晰度。
[討論]
在實施例所製造的帶電防止薄膜,任一者的帶電防止層的表面電阻值均小,故可知具有很高的帶電防止性。又,在實施例所製造的帶電防止薄膜,任一者的影像清晰度均高,而外觀良好。再者,具備以該等的實施例所製造的帶電防止薄膜的液晶顯示裝置,在影像的視認性及液晶驅動的穩定性兩者皆優
良。因此,藉由本發明,可使液晶顯示裝置的影像的視認性及液晶驅動的穩定性兩者皆良好,故確認可有效地改善液晶顯示裝置的畫質。
100‧‧‧帶電防止薄膜
110‧‧‧基材薄膜層
110D‧‧‧基材薄膜層的面
120‧‧‧帶電防止層
120U‧‧‧帶電防止層的表面
130‧‧‧遮罩薄膜
Claims (16)
- 一種帶電防止薄膜,其係具備:基材薄膜層,其係由包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成;及帶電防止層,其係設置於上述基材薄膜層上,包含具有導電性的金屬氧化物粒子,上述帶電防止層的表面電阻值為1.0×106Ω/□以上,1.0×1010Ω/□以下,上述帶電防止層的表面的影像清晰度為90以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其中,在與上述帶電防止層的相反側的上述基材薄膜層的面,具備遮罩薄膜。
- 如申請專利範圍第2項所述之帶電防止薄膜,其中,上述遮罩薄膜,在上述基材薄膜層側的面接於上述基材薄膜層,接於上述基材薄膜層的上述遮罩薄膜的面的算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm,滿足下式(i)及(ii):Ra<0.08μm 式(i) Sm>0.6mm 式(ii)。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其中,上述基材薄膜層,依序具備第一表面層、中間層及第二表面層,上述中間層,包含紫外線吸收劑,上述基材薄膜層的厚度為10μm以上60μm以下,上述基材薄膜層在波長380nm的光線穿透率為10%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其中,上述帶電防止層,具有單層結構, 上述帶電防止層的厚度為0.8μm~10.0μm。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其中,上述帶電防止層與上述基材薄膜層的折射率差為0.03以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其中,上述帶電防止薄膜的霧度值為0.3%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之帶電防止薄膜,其係捲取成捲筒狀的長條薄膜。
- 如申請專利範圍第8項所述之帶電防止薄膜,其中,上述基材薄膜層在波長550nm的面內延遲為80nm~180nm,且上述基材薄膜層的慢軸,對上述基材薄膜層的長度方向,呈45°±5°的角度。
- 一種偏光板,其具備:如申請專利範圍第1至9項之任何一項所述之帶電防止薄膜。
- 一種液晶顯示裝置,其具備:液晶單元;及申請專利範圍第10項所述之偏光板。
- 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置,其中,上述液晶單元與上述帶電防止薄膜之上述帶電防止層導通。
- 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置,其中,上述液晶顯示裝置係IPS(In-Plane Switching)型。
- 一種帶電防止薄膜的製造方法,其係包含:對包含含有脂環式結構的聚合物的熱塑性樹脂所組成的基材薄膜層,黏貼遮罩薄膜,得到多層薄膜的步驟;將上述多層薄膜捲取成捲筒狀的步驟;將捲取成捲筒狀的上述多層薄膜捲出的步驟;及 捲出的上述多層薄膜的上述基材薄膜層,與上述遮罩薄膜的反對側,形成包含具有導電性的金屬氧化物粒子的帶電防止層的步驟;上述帶電防止層的表面電阻值為1.0×106Ω/□以上,1.0×1010Ω/□以下,上述帶電防止層的表面的影像清晰度為90以上。
- 如申請專利範圍第14項所述之帶電防止薄膜的製造方法,其中,接於上述基材薄膜層的上述遮罩薄膜的面的算術平均粗糙度Ra及凹凸的平均間隔Sm,滿足下式(i)及(ii):Ra<0.08μm 式(i) Sm>0.6mm 式(ii)。
- 如申請專利範圍第14項所述之帶電防止薄膜的製造方法,其中,在將上述多層薄膜捲取成捲筒狀的步驟,使橡膠捲筒在上述多層薄膜表面,以接觸壓為0.05MPa以上,1.5MPa以下的條件接觸,以捲取張力為50N/m以上,250N/m以下的條件,使上述遮罩薄膜呈外側地捲取。
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