TW202313333A - 光學積層體、偏光板、圖像顯示裝置、及光學積層體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於維持防眩性並且一面提高耐擦傷性。
本發明之光學積層體10具備透明基材11、設置於透明基材11上且包含樹脂組合物之至少1層以上之硬塗層12、及設置於硬塗層12上且包含金屬氧化物之至少1層以上之金屬氧化物層(密接層13、抗反射層14),於硬塗層12之金屬氧化物層側之表面形成有凹凸構造,凹凸構造之表面之高度分佈滿足以下式(1)。
A/1.9<P (1)
A:將凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之凹凸構造之表面之最高點之高度
P:將凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之凹凸構造之表面之高度分佈之眾數
Description
本發明係關於一種光學積層體、偏光板、圖像顯示裝置、及光學積層體之製造方法。
抗反射膜係具有抗反射性之透明膜。先前以來,使用具備於透明基板上依序積層高折射率層與低折射率層而成之多層膜的光學積層體作為抗反射膜。抗反射膜例如設置於液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示器(PDP)、或有機EL(Electroluminescence,電致發光)顯示器(OELD)等顯示裝置之顯示畫面。藉此,可利用光學干擾之原理降低顯示畫面之反射率,從而可抑制顯示畫面之因外界光之反射而導致之對比度之降低或圖像之映入。
進而,作為抗反射膜,亦開發出除抗反射性(antireflection:AR)以外亦具有防眩性(anti-glare:AG)之AGAR型膜。為了賦予抗反射膜防眩性,提出使用微米級微粒子(填料)於膜表面形成粗面構造,並藉由該粗面構造使入射光散射之技術。
例如,於專利文獻1中揭示有如下技術:為了賦予抗反射膜防眩性,使作為高折射率層之防眩性硬塗層中分散地含有1 μm以上且10 μm以下之消光粒子,藉此於抗反射膜之表面形成具有與消光粒子之粒子形狀對應之圓頂狀突起的突起狀構造。又,於專利文獻2中揭示有如下技術:使防眩層中含有直徑2 μm以上且5 μm以下之透光性微粒子或無機填料,而於膜表面形成具有圓頂狀突起之突起狀構造。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利第5331919號公報
專利文獻2:日本專利第4431540號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,若為了賦予抗反射膜防眩性而如上述專利文獻1、2所記載般於抗反射膜之表面形成突起狀構造,則存在抗反射膜之耐擦傷性降低之問題。例如,於在智慧型手機、各種操作機器之觸控面板等顯示畫面上設置抗反射膜之情形時,因操作者之手指或指向裝置等而施加至表面畫面之負載會集中於突起狀構造之突起部分。因此,存在突起狀構造容易被磨削而損傷,導致膜表面之耐擦傷性降低之問題。因此,先前以來,於抗反射膜之表面極力排除突起狀構造,而是形成凹陷狀粗面構造,藉此祈求可維持防眩性並且亦可提高膜表面之耐擦傷性之光學積層體。
因此,本發明係鑒於上述問題而完成者,目的在於提供一種可維持防眩性並且提高耐擦傷性之光學積層體、及具備其之偏光板、圖像顯示裝置、光學積層體之製造方法。
[解決問題之技術手段]
為了解決上述課題,根據本發明之一觀點,提供一種光學積層體,其具備:
透明基材;
至少1層以上之硬塗層,其設置於上述透明基材上,且包含樹脂組合物;及
至少1層以上之金屬氧化物層,其設置於上述硬塗層上,且包含金屬氧化物;且
於上述硬塗層之上述金屬氧化物層側之表面形成有凹凸構造,
上述凹凸構造之表面之高度分佈滿足以下式(1):
A/1.9<P (1)
A:將上述凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之上述凹凸構造之表面之最高點之高度
P:將上述凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之上述凹凸構造之表面之高度分佈之眾數
構成上述硬塗層之上述凹凸構造之複數個凸部之頂部可具有彼此實質上相同之高度。
可為上述光學積層體之最外表面成為追隨上述硬塗層之上述凹凸構造之形狀之凹凸面,且
構成上述凹凸面之複數個凸部之頂部具有彼此實質上相同之高度。
構成上述硬塗層之上述凹凸構造之複數個凸部之頂部可分別具有實質上平坦之面。
可為上述光學積層體之最外表面成為追隨上述硬塗層之上述凹凸構造之形狀之凹凸面,且
構成上述凹凸面之複數個凸部之頂部分別具有實質上平坦之面。
上述硬塗層之上述凹凸構造之表面粗糙度Sa可為50 nm以上且300 nm以下。
使用利用鋼絲絨之摩擦試驗機,將上述鋼絲絨於負載:1 kg、接觸面積:1 cm×1 cm、往復運動:2000次之條件下對上述光學積層體之表面進行摩擦後之上述光學積層體之最外表面對水之接觸角可為90度以上。
由JIS K7136所規定之外部霧值可為3%以上且40%以下。
上述硬塗層可包含平均粒徑為20 nm以上且100 nm以下之金屬氧化物微粒子。
上述硬塗層可不含平均粒徑為1 μm以上之填料粒子。
可為上述金屬氧化物層包含抗反射層,
上述抗反射層包含低折射率層與具有大於上述低折射率層之折射率之高折射率層交替地積層而成之積層體,
上述光學積層體係具有防眩功能及抗反射功能之抗反射膜。
上述金屬氧化物層可包含設置於上述硬塗層與上述抗反射層之間之密接層。
為了解決上述課題,根據本發明之另一觀點,提供一種具有上述光學積層體之偏光板。
為了解決上述課題,根據本發明之另一觀點,提供一種具備上述光學積層體之圖像顯示裝置。
為了解決上述課題,根據本發明之另一觀點,提供一種上述光學積層體之製造方法,其包括:
於透明基材上設置包含樹脂組合物之硬塗層之步驟;
於上述硬塗層上設置至少1層以上之金屬氧化物層之步驟;及
於上述金屬氧化物層上設置防污層之步驟;且
設置上述硬塗層之步驟具有:
於上述透明基材之表面塗佈上述樹脂組合物之步驟;及
將轉印模具之凹凸形狀轉印至上述樹脂組合物之步驟。
[發明之效果]
根據本發明,可維持防眩性,並且提高耐擦傷性。
以下,一面參照隨附圖式,一面對本發明之實施方式詳細地進行說明。本實施方式所示之尺寸、材料、其他具體數值等不過是用以使發明容易理解之例示,除特別說明之情形外,並不限定本發明。再者,於本說明書及圖式中,對於具有實質上相同功能、構成之要素標註相同符號,藉此省略重複說明,又,與本發明並無直接關係之要素省略圖示。
再者,於在以下說明中參照之各圖式中,存在為便於說明而將部分構成要素之大小誇大表現之情形。因此,於各圖式中所圖示之構成要素彼此之相對大小未必準確地表現出實際構成要素彼此之大小關係。
[1.光學積層體之整體構成]
首先,參照圖1對本發明之一實施方式之光學積層體10之整體構成進行說明。圖1係表示本實施方式之光學積層體10之剖視圖。
本實施方式之光學積層體10例如用作具有防眩功能(anti-glare:AG)及抗反射功能(antireflection:AR)之AGAR型抗反射膜。如圖1所示,本實施方式之光學積層體10係將透明基材11、硬塗層12、密接層13、抗反射層14、及防污層15依序積層而成。以下,對各層進行說明。
[透明基材11]
透明基材11例如係由可使具有350 nm以上且830 nm以下之波長之可見光區域之光透過之透明材料形成。再者,於本實施方式中,「透明材料」係於無損本實施方式之光學積層體10之效果之範圍內,使用波長區域之光之透過率例如為80%以上之材料。
透明基材11例如可作為有機材料由塑膠膜構成,亦可作為無機材料由玻璃膜構成。塑膠膜之構成材料係聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚芳酯系樹脂、及聚苯硫醚系樹脂中之一種或複數種,較佳為聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、及聚烯烴系樹脂中之一種或複數種。再者,於本實施方式中,「(甲基)丙烯酸」意指甲基丙烯酸及丙烯酸。
透明基材11例如係由選自聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、三乙醯纖維素(TAC)、聚醯亞胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、及玻璃之群中之一種或複數種構成。
於本實施方式中,對透明基材11包含三乙醯纖維素(TAC)之例進行說明。若透明基材11包含TAC,則於其一面側形成有硬塗層12時,則會形成構成硬塗層12之成分之一部分滲透而成之滲透層。結果,透明基材11與硬塗層12之密接性變得良好,並且可抑制因相互之層間之折射率差而引起之干擾條紋之產生。
又,透明基材11中亦可包含補強材料,只要不明顯損害光學特性即可。補強材料例如為纖維素奈米纖維、奈米二氧化矽等。
又,透明基材11係被賦予光學功能及物理功能之一或兩功能之膜。作為具有光學功能及物理功能之一或兩功能之膜之例,可例舉:偏光板、相位差補償膜、熱線阻斷膜、透明導電膜、亮度提高膜、阻隔性提高膜等。
透明基材11之厚度並無特別限定,就操作性、可撓性、成本、特性之觀點而言,例如為10 μm以上且500 μm以下,較佳為25 μm以上且188 μm以下,更佳為40 μm以上且100 μm以下。
若透明基材11之厚度為25 μm以上,則基材本身之剛性得到確保,即便光學積層體10受到應力,亦不易產生皺褶。又,若透明基材11之厚度為25 μm以上,則即便於透明基材11上連續地形成硬塗層12,亦不易產生皺褶,製造上之顧慮較少,故較佳。若透明基材11之厚度為40 μm以上,則更不易產生皺褶,故較佳。
於製造光學積層體10時使用輥之情形時,透明基材11之厚度較佳為1,000 μm以下,更佳為600 μm以下。若透明基材11之厚度為1000 μm以下,則容易將製造中途之光學積層體10及製造後之光學積層體10捲繞成輥狀,可高效率地製造光學積層體10。又,若透明基材11之厚度為1000 μm以下,則可實現光學積層體10之薄膜化、輕量化。若透明基材11之厚度為600 μm以下,則可更高效率地製造光學積層體10,並且可實現更進一步之薄膜化、輕量化,故較佳。
透明基材11亦可預先實施濺鍍、電暈放電、紫外線照射、電子束照射、化學處理、氧化等蝕刻處理及底塗處理等各種處理中之一個或複數個處理。藉由預先對透明基材11之表面實施該等處理,可提高形成於透明基材11之上之硬塗層12與透明基材11之密接性。又,亦較佳為於透明基材11上形成硬塗層12之前,視需要對透明基材11之表面進行溶劑洗淨、超音波洗淨等,藉此預先將透明基材11之表面除塵、清潔化。
[硬塗層12]
硬塗層12設置於透明基材11上。硬塗層12係AG型硬塗層,於硬塗層12之表面形成有用以賦予光學積層體10防眩性之凹凸構造30。硬塗層12包含樹脂、例如樹脂組合物之硬化物。構成硬塗層12之樹脂並無特別限定,例如可例舉:紫外線硬化型樹脂、電子束硬化型樹脂、紅外線硬化型樹脂等能量線硬化型樹脂、熱固型樹脂、熱塑型樹脂、二液混合型樹脂等。該等之中,較佳為使用可藉由紫外線照射高效率地形成硬塗層12之紫外線硬化型樹脂。
作為紫外線硬化型樹脂,例如可例舉:丙烯酸系、胺基甲酸酯系、環氧系、聚酯系、醯胺系、聚矽氧系等。該等之中,較佳為使用例如於將積層薄膜製成光學用途時可獲得較高之透明性之丙烯酸系。
丙烯酸系之紫外線硬化型樹脂並無特別限定,例如可鑒於硬度、密接性、加工性等適當選擇並調配單官能、2官能、3官能以上之多官能丙烯酸系單體、低聚物、聚合物成分等。又,於紫外線硬化型樹脂中調配有光聚合起始劑。
作為單官能丙烯酸酯成分之具體例,例如可例舉:羧酸類(丙烯酸)、羥基類(丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯)、烷基或脂環類之單體(丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸異𦯉酯、丙烯酸環己酯)、其他功能性單體(丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氫呋喃甲酯、丙烯酸苄酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、N,N-二甲基胺基丙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯醯𠰌啉、N-異丙基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸3-全氟己基-2-羥基丙酯、丙烯酸3-全氟辛基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯)、2,4,6-三溴苯酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯酚甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙酯)、丙烯酸2-乙基己酯、壬基苯酚EO(Ethylene Oxide,環氧乙烷)改性丙烯酸酯等。
作為2官能丙烯酸酯成分之具體例,可例舉:聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、三環癸烷二丙烯酸二羥甲酯、雙酚AEO改性二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、丙氧化雙酚A二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、環己烷二甲醇二丙烯酸酯、脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚系胺基甲酸酯丙烯酸酯等。作為可於市場獲得之具體例,例如可例舉Sartomer(股)之商品名「SR610」等。
作為3官能以上之丙烯酸酯成分之具體例,可例舉:季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、甲基丙烯酸2-羥基-3-丙烯醯氧基丙酯、異三聚氰酸EO轉換三丙烯酸酯、ε-己內酯改性異氰尿酸三-(2-丙烯醯氧基乙基)酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、ε-己內酯改性丙烯酸三(丙烯醯氧基乙基)酯、異氰尿酸三-(2-丙烯醯氧基乙基)酯等。作為可於市場獲得之具體例,例如可例舉Sartomer之商品名「CN968」、Sartomer之商品名「SR444」等。
作為光聚合起始劑之具體例,例如可例舉:烷基苯酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑、二茂鈦系光聚合起始劑等。作為可於市場獲得之具體例,可例舉1-羥基環己基苯基酮(IRGACURE184,BASF JAPAN(股))等。
又,為了提高平滑性,丙烯酸系紫外線硬化型樹脂較佳為含有調平劑。作為調平劑之具體例,例如可例舉:聚矽氧系調平劑、氟系調平劑、丙烯酸系調平劑等;可使用該等之1種或2種以上。該等之中,就塗膜性之觀點而言,較佳為使用聚矽氧系調平劑。作為可於市場獲得之具體例,例如可例舉BYK-Chemie Japan(股)之商品名「BYK337」(聚醚改性聚二甲基矽氧烷)等。
又,丙烯酸系紫外線硬化型樹脂所使用之溶劑並無特別限定,只要滿足樹脂組合物之塗佈性即可,但較佳為考慮到安全性來選擇。作為溶劑之具體例,可例舉:丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖素乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚等;可使用該等之1種或2種以上。該等之中,就塗佈性之觀點而言,較佳為使用丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸丁酯。又,丙烯酸系紫外線硬化型樹脂可含有光聚合起始劑、調平劑、溶劑、以及色相調整劑、著色劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、各種熱塑型樹脂材料、折射率調整樹脂、折射率調整粒子、密接性賦予樹脂等功能性賦予劑。
又,硬塗層12之上述樹脂中亦可分散地含有金屬氧化物微粒子(未圖示)。此處,本實施方式之硬塗層12中所包含之金屬氧化物微粒子與用以形成上述專利文獻1、2所記載之先前之突起狀構造之微米級填料粒子(平均粒徑為1 μm以上)不同,係粒徑小於填料粒子之奈米級微粒子(平均粒徑未達1 μm)。藉由使硬塗層12含有奈米級金屬氧化物微粒子,可提高硬塗層12與密接層13之密接性。
金屬氧化物微粒子係金屬氧化物成為粒子狀而成者。金屬氧化物微粒子之平均粒徑較佳為800 nm以下,更佳為20 nm以上、100 nm以下。若金屬氧化物微粒子之平均粒徑過大於800 nm,則難以將積層薄膜製成光學用途。另一方面,若金屬氧化物微粒子之平均粒徑過小於20 nm,則會導致硬塗層12與密接層13之密接性降低。因此,藉由將本實施方式之金屬氧化物微粒子之平均粒徑設為上述範圍內,可將光學積層體10良好地應用於光學用途,並且可提高硬塗層12與密接層13之密接性。再者,於本實施方式中,平均粒徑係指藉由BET(Brunauer-Emmett-Teller,布厄特)法所測得之值。
又,相對於硬塗層12之樹脂組合物之固形物成分整體,金屬氧化物微粒子之含量較佳為20質量%以上且50質量%以下。若金屬氧化物微粒子之含量過少,則會導致硬塗層12與密接層13之密接性降低。另一方面,若金屬氧化物微粒子之含量過多,則會導致硬塗層12之彎曲性等降低。因此,藉由將本實施方式之金屬氧化物微粒子之含量設為上述範圍內,可抑制硬塗層12之彎曲性等之降低,並且可提高硬塗層12與密接層13之密接性。再者,所謂樹脂組合物之固形物成分,係溶劑以外之所有成分,液狀單體成分亦包含於固形物成分中。
作為構成金屬氧化物微粒子之金屬氧化物之具體例,可例舉:SiO
2(二氧化矽)、Al
2O
3(氧化鋁)、TiO
2(二氧化鈦)、ZrO
2(氧化鋯)、CeO
2(氧化鈰)、MgO(氧化鎂)、ZnO、Ta
2O
5、Sb
2O
3、SnO
2、MnO
2等。該等之中,較佳為使用例如將積層薄膜製成光學用途時可獲得較高之透明性之二氧化矽。作為可於市場獲得之具體例,例如可例舉日產化學(股)之商品名「IPA-ST-L」(矽溶膠)等。又,為了提高與樹脂之密接性及親和性,亦可於金屬氧化物微粒子之表面導入丙烯醯基、環氧基等官能基。
又,本實施方式之硬塗層12亦可含有上述奈米級金屬氧化物微粒子,但不包含平均粒徑為1 μm以上之填料粒子(用以形成上述專利文獻1、2所記載之先前之突起狀構造之微米級粒子)。但是,本實施方式之硬塗層12即便不包含填料粒子,但於密接層13側之表面形成有凹凸構造30,因此可藉由該凹凸構造30賦予光學積層體10防眩性。再者,於下文中對硬塗層12之凹凸構造30之構成及凹凸構造30之形成方法進行詳細說明。
硬塗層12之厚度並無特別限定,例如較佳為0.5 μm以上,更佳為1 μm以上。若硬塗層12之厚度為0.5 μm以上,則可獲得充分之硬度,故不易產生製造上之劃傷。又,硬塗層12之厚度較佳為100 μm以下。若硬塗層12之厚度為100 μm以下,則可實現光學積層體10之薄膜化、輕量化。又,若硬塗層12之厚度為100 μm以下,則不易產生製造中途之光學積層體10彎曲時所產生之硬塗層12之微龜裂,而生產性變得良好。
硬塗層12可為單一層,亦可為複數層積層而成者。又,亦可進而賦予硬塗層12例如紫外線吸收性能、抗靜電性能、折射率調整功能、硬度調整功能等公知之功能。又,賦予至硬塗層12之功能可賦予至單一硬塗層中,亦可分割賦予至複數個硬塗層。
[密接層13]
密接層13係用以使作為有機膜之硬塗層12與作為無機膜之抗反射層14之密接良好而形成之層。密接層13較佳為包含氧空位狀態之金屬氧化物或者金屬。所謂氧空位狀態之金屬氧化物,係指相較於化學計量組成而氧數不足之狀態之金屬氧化物。作為氧空位狀態之金屬氧化物,例如可例舉SiOx、AlOx、TiOx、ZrOx、CeOx、MgOx、ZnOx、TaOx、SbOx、SnOx、MnOx等。又,作為金屬,可例舉Si、Al、Ti、Zr、Ce、Mg、Zn、Ta、Sb、Sn、Mn、In等。密接層13例如可為SiOx中之x超過0且未達2.0者。又,密接層13亦可由複數種金屬或金屬氧化物之混合物形成。
再者,於密接層13包含SiOx之情形時,密接層13之折射率較佳為1.20以上且1.60以下。即,於密接層13包含SiOx之情形時,密接層13亦作為下述低折射率層14b發揮功能。
就維持透明性、及與抗反射層14之密接性、獲得良好之光學特性之觀點而言,密接層13之厚度較佳為超過0 nm且20 nm以下,尤佳為1 nm以上且10 nm以下。
再者,藉由於硬塗層12與抗反射層14之間設置密接層13,可提高兩層之密接性,因此較佳。然而,密接層13並非為必需,亦可於硬塗層12上直接積層抗反射層14。
[抗反射層14]
抗反射層14係設置於硬塗層12上之金屬氧化物層之一例。抗反射層14係光學功能層之一例。抗反射層14係表現出抗反射功能之積層體。如圖1所示,抗反射層14包含低折射率層14b與高折射率層14a交替地積層而成之積層體。於本實施方式中,抗反射層14係自密接層13側依序交替地積層高折射率層14a與低折射率層14b而成之合計4層積層體。高折射率層14a與低折射率層14b之層數並無特別限定,高折射率層14a及低折射率層14b之層數可設為任意層數。
如圖1所示,防污層15與構成抗反射層14之低折射率層14b相接。因此,自防污層15側入射之光藉由抗反射層14而擴散。藉此,獲得阻止自防污層15側入射之光沿一方向反射之抗反射功能。
就獲取難易度與成本之方面而言,低折射率層14b 較佳為包含Si之氧化物,較佳為將SiO
2(Si之氧化物)等作為主成分之層。SiO
2單層膜無色透明。於本實施方式中,所謂低折射率層14b之主成分,意指於低折射率層14b中包含50質量%以上之成分。
於低折射率層14b係將Si之氧化物作為主成分之層之情形時,亦可包含未達50質量%之其他元素。與Si之氧化物不同之元素之含量較佳為10%以下。作為其他元素,例如為了提高耐久性,可含有Na,為了提高硬度,可含有Zr、Al及N,為了提高耐鹼性,可含有Zr、Al。
低折射率層14b之折射率較佳為1.20以上且1.60以下,更佳為1.30以上且1.50以下。作為低折射率層14b所使用之介電體,可例舉氟化鎂(MgF
2、折射率1.38)等。
高折射率層14a之折射率較佳為2.00以上且2.60以下,更佳為2.10以上且2.45以下。作為高折射率層14a所使用之介電體,可例舉:五氧化二鈮(Nb
2O
5、折射率2.33)、氧化鈦(TiO
2、折射率2.33以上且2.55以下)、氧化鎢(WO
3、折射率2.2)、氧化鈰(CeO
2、折射率2.2)、五氧化二鉭(Ta
2O
5、折射率2.16)、氧化鋅(ZnO、折射率2.1)、氧化銦錫(ITO、折射率2.06)、氧化鋯(ZrO
2、折射率2.2)等。
於欲賦予高折射率層14a導電特性之情形時,例如可選擇ITO、氧化銦氧化鋅(IZO)。
抗反射層14例如較佳為使用包含五氧化二鈮(Nb
2O
5、折射率2.33)者作為高折射率層14a,使用包含SiO
2者作為低折射率層14b。
低折射率層14b之膜厚為1 nm以上且200 nm以下之範圍即可,根據需要抗反射功能之波長區域適當選擇。
高折射率層14a之膜厚例如為1 nm以上且200 nm以下即可,根據需要抗反射功能之波長區域適當選擇。
高折射率層14a及低折射率層14b之膜厚可分別根據抗反射層14之設計適當選擇。例如,可自密接層13側依序設為5 nm以上且50 nm以下之高折射率層14a、10 nm以上且80 nm以下之低折射率層14b、20 nm以上且200 nm以下之高折射率層14a、50 nm以上且200 nm以下之低折射率層14b。
於形成抗反射層14之層中之防污層15側配置有低折射率層14b。於抗反射層14之低折射率層14b與防污層15相接之情形時,抗反射層14之抗反射性能變得良好,故較佳。
再者,於本實施方式中,作為設置於硬塗層12上之光學功能層,例舉了抗反射層14之例,但光學功能層並不限定於該例。光學功能層係表現出光學功能之層。所謂光學功能,係控制作為光之性質之反射與透射、折射之功能,例如可例舉抗反射功能、選擇反射功能、防眩功能、透鏡功能等。光學功能層除上述抗反射層14以外,例如亦可為選擇反射層、防眩層等。作為選擇反射層、防眩層,可使用公知者。抗反射層、選擇反射層、防眩層均可為單層,亦可為複數層之積層體。
[防污層15]
防污層15形成於抗反射層14之最外表面,防止抗反射層14之污損。又,防污層15於應用於觸控面板等時,藉由耐磨耗性抑制抗反射層14之損耗。
本實施方式之防污層15包含使防污性材料蒸鍍而成之蒸鍍膜。於本實施方式中,防污層15係藉由於構成抗反射層14之低折射率層14b之一面真空蒸鍍作為防污性材料之氟系有機化合物而形成。於本實施方式中,由於防污性材料包含氟系有機化合物,故成為耐摩擦性及耐鹼性更良好之光學積層體10。
作為構成防污層15之氟系有機化合物,可良好地使用包含氟改性有機基與反應性矽烷基(例如烷氧基矽烷)之化合物。構成防污層15之氟系有機化合物例如係具有氟烷基鏈之矽烷化合物或具有全氟聚醚基之烷氧基矽烷化合物。作為市售品,可例舉OPTOOL DSX(大金股份有限公司製造)、KY-100系列(信越化學工業股份有限公司製造)等。
藉由使用具有全氟聚醚基之烷氧基矽烷化合物作為構成防污層15之氟系有機化合物,能夠使防污層15對水之接觸角為110度以上,能夠提高撥水性及防污性。
於使用包含氟改性有機基與反應性矽烷基(例如烷氧基矽烷)之化合物作為構成防污層15之氟系有機化合物,並使用包含SiO
2者作為與防污層15相接之抗反射層14之低折射率層14b之情形時,於作為氟系有機化合物之骨架之矽烷醇基與SiO
2之間形成矽氧烷鍵。因此,抗反射層14與防污層15之密接性變得良好而較佳。
防污層15之光學厚度為1 nm以上且20 nm以下之範圍即可,較佳為3 nm以上且10 nm以下之範圍。若防污層15之厚度為1 nm以上,則於將光學積層體10應用於觸控面板用途等時,能夠充分地確保耐磨耗性。又,若防污層15之厚度為20 nm以下,則蒸鍍所需之時間較短即可,從而能夠高效率地製造。
防污層15亦可視需要包含光穩定劑、紫外線吸收劑、著色劑、抗靜電劑、潤滑劑、調平劑、消泡劑、抗氧化劑、阻燃劑、紅外線吸收劑、界面活性劑等添加劑。
藉由蒸鍍而形成之防污層15與抗反射層14牢固地結合,空隙較少而緻密。藉此,本實施方式之防污層15示出與藉由防污性材料之塗佈等先前之方法而形成之防污層不同之特性。
[2.硬塗層12之凹凸構造30]
繼而,參照圖1~圖4,對本實施方式之硬塗層12之凹凸構造進行說明。
圖2係表示本實施方式之硬塗層12之一例之剖視圖。如圖2所示,於本實施方式之硬塗層12之密接層13側之表面形成有凹凸構造30。凹凸構造30係由複數個凸部32與複數個凹部34構成。構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a具有彼此實質上相同之高度,又,頂部32a分別具有實質上平坦之面。又,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凹部34並未貫通硬塗層12。即,硬塗層12之凹部34之底部34a未與透明基材11之表面接觸。
又,如上所述,密接層13之厚度(例如0.005 μm左右)、抗反射層14之厚度(例如0.2 μm左右)、及防污層15之厚度(例如0.005 μm左右)極薄於硬塗層12之厚度(例如5 μm以上且10 μm以下)。因此,密接層13、抗反射層14及防污層15係追隨硬塗層12之凹凸構造30而形成。
因此,如圖1所示,密接層13之表面成為追隨硬塗層12之凹凸構造30之形狀之凹凸面40。因此,構成密接層13之凹凸面40之複數個凸部之頂部與硬塗層12之凸部32之頂部32a同樣地,具有彼此實質上相同之高度,又,頂部分別具有實質上平坦之面。
同樣地,抗反射層14之表面、即高折射率層14a之表面及低折射率層14b之表面成為追隨硬塗層12之凹凸構造30之形狀之凹凸面50a、50b。因此,構成高折射率層14a之凹凸面50a之複數個凸部之頂部、及構成低折射率層14b之凹凸面50b之複數個凸部之頂部與硬塗層12之凸部32之頂部32a同樣地,具有彼此實質上相同之高度,又,頂部分別具有實質上平坦之面。
又,防污層15之表面、即光學積層體10之最外表面成為追隨硬塗層12之凹凸構造30之形狀之凹凸面60。因此,形成於光學積層體10之最外表面之凹凸面60係由複數個凸部62與複數個凹部64構成。因此,構成凹凸面60之複數個凸部62具有與硬塗層12之複數個凸部32相同之形狀。即,構成凹凸面60之複數個凸部62之頂部62a與硬塗層12之凸部32之頂部32a同樣地,具有彼此實質上相同之高度,又,頂部62a分別具有實質上平坦之面。又,構成凹凸面60之複數個凹部64具有與硬塗層12之複數個凹部34相同之形狀。
圖3係表示本實施方式之光學積層體10之一例之3D像的圖。圖4係表示本實施方式之光學積層體10之一例之剖面粗糙度的圖。
如圖3所示,光學積層體10之最外表面成為由複數個凸部62與複數個凹部64構成之凹凸面60。於該凹凸面60,複數個凸部62形成為於面方向上隨機分散配置之浮島狀。各凸部62具有大致錐台形狀,但凸部62之平面形狀隨機。同樣地,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凸部32亦形成為於面方向上隨機分散配置之浮島狀。
又,構成光學積層體10之凹凸面60之複數個凸部62之頂部62a具有彼此實質上相同之高度。因此,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a亦可謂具有彼此實質上相同之高度。此處,所謂「實質上相同之高度」,例如意指如圖4所示般,使形成於光學積層體10之表面之大量凸部62之高度實質上相等,藉此,針對由與光學積層體10接觸之物體、例如操作者之手指、觸控筆(指向裝置)等所產生之負載,能夠使其應力均等地分散之構造。於複數個凸部62之頂部62a之高度具有「彼此實質上相同之高度」之情形時,該複數個凸部62之頂部62a之高度之差異(即複數個頂部62a之高低差)可較理想為0.5 μm以內,進而較理想為0.2 μm以內。同樣地,於複數個凸部32之頂部32a之高度具有「彼此實質上相同之高度」之情形時,該複數個凸部32之頂部32a之高度(即複數個頂部32a之高低差)可較理想為0.5 μm以內,進而較理想為0.2 μm以內。
又,構成硬塗層12之凹凸面60之複數個凸部62之頂部62a分別進而理想為具有實質上平坦之面(頂面)。此處,所謂「實質上平坦之面」,除凸部62之頂部62a具有完全平坦面之情形以外,亦包含具有形成有微細凹凸之平坦面之情形。形成有微細凹凸之平坦面例如意指微細凹凸之高低差相對於頂部62a之基準面為±0.3 μm以下、較佳為±0.1 μm以下之平坦面。再者,所謂基準面,係假定設定於凸部62之所需高度位置之完全平坦面。
同樣地,構成光學積層體10之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a分別進而理想為具有實質上平坦之面(頂面)。此處,所謂「實質上平坦之面」,除凸部32之頂部32a具有完全平坦面之情形以外,亦包含具有形成有微細凹凸之平坦面之情形。形成有微細凹凸之平坦面例如意指微細凹凸之高低差相對於頂部32a之基準面為±0.3 μm以下、較佳為±0.1 μm以下之平坦面。再者,所謂基準面,係假定設定於凸部32之所需高度位置之完全平坦面。
又,如圖3所示,於光學積層體10之凹凸面60,複數個凹部64於面方向上隨機分散地散佈。各凹部64例如為具有隨機平面形狀之凹陷部,凹部64之底部64a之深度亦隨機。同樣地,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凹部34亦於面方向上隨機分散地散佈,各凹部34之平面形狀亦隨機,凹部34之底部34a之深度亦隨機。
又,如圖4所示,於光學積層體10之凹凸面60,凸部62之頂部62a與凹部64之底部64a之間之高低差例如為0.4 μm以上且1 μm以下左右。同樣地,於硬塗層12之凹凸構造30中,凸部32之頂部32a與凹部34之底部34a之間之高低差例如為0.4 μm以上且1 μm以下左右。
如此,於硬塗層12具有凹凸構造30、即光學積層體10之最外表面形成凹凸面60。藉此,入射光於光學積層體10之凹凸面60散射,因此,光學積層體10可發揮防眩性。
又,本實施方式之硬塗層12之凹凸構造30之表面之高度分佈滿足以下式(1)。
A/1.9<P (1)
A:將凹凸構造30之表面之最低點之高度B設為0時之凹凸構造30之表面之最高點之高度
P:凹凸構造30之表面之最低點之高度B設為0時之凹凸構造30之表面之高度分佈之眾數
換言之,P係以柱狀圖表示凹凸構造30之表面之高度分佈時之分佈之最大點。
於滿足上述式(1)之情形時,於硬塗層12之凹凸構造30中,具有實質上平坦之頂部32a之凸部32比具有突出成錘狀或圓頂狀之頂部之凸部分佈多,該平坦之頂部32a之分佈面積較寬,且該平坦之頂部32a之高度大體一致。因此,凹凸構造30成為包含大量由平坦面構成之頂部32a之粗面構造,耐擦傷性優異。另一方面,於不滿足上述式(1)之情形時,即於A/1.9≥P之情形時,於硬塗層之凹凸構造中,具有尖突成錘狀或圓頂狀之頂部之凸部之分佈增多,平坦之頂部之分佈面積變窄。因此,該凹凸構造成為具有尖突突起之突起狀構造,耐擦傷性降低。
如以上所說明,本實施方式之光學積層體10之最外表面成為追隨硬塗層12之凹凸構造30之形狀之凹凸面60,構成該凹凸面60之複數個凸部62之頂部62a具有彼此實質上相同之高度,又,複數個凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面。
因此,於光學積層體10之最外表面幾乎未形成如先前技術之具有尖突成圓頂狀或錘狀之突起之突起狀構造。因此,本實施方式之光學積層體10之表面成為凸部62之頂部62a為實質上平坦之面之平台狀粗面構造。藉此,例如於將作為抗反射膜之光學積層體10設置於觸控面板上之情形時,可使由操作者之手指或指向裝置等施加至表面畫面之負載於凸部62之頂部62a分散。因此,與具備具有尖突成圓頂狀或錘狀之突起之突起狀構造的先前之光學積層體相比,光學積層體10可抑制凸部62之磨耗,從而可提高耐擦傷性。藉此,可提高光學積層體10之耐久性。
[3.光學積層體10之特性]
繼而,對本實施方式之光學積層體10之特性進行說明。本實施方式之光學積層體10例如具有以下特性(A)~特性(C)。
(A)水接觸角(WCA)
考慮到進行如下摩擦試驗之情形:依據JIS L0849,使用利用鋼絲絨之摩擦試驗機,使鋼絲絨於負載:1 kg、接觸面積:1 cm×1 cm、往復運動:2000次之條件下對光學積層體10之表面進行摩擦。於本實施方式之光學積層體10中,該摩擦試驗後之光學積層體10之最外表面對水之接觸角較佳為90度以上。
於光學積層體之最外表面形成有如先前技術之具有尖突突起之突起狀構造之情形時,因鋼絲絨之滑動而突起受到磨削,產生削屑。如此一來,於在鋼絲絨與光學積層體之間介存削屑之狀態下繼續進行摩擦試驗,故抗反射層及防污層一併自硬塗層被削除。於該情形時,由於防污層自光學積層體之最外表面被去除,故光學積層體10之最外表面容易受潮,摩擦試驗後之對水之接觸角未達90度。即,可謂於摩擦試驗後之對水之接觸角未達90度之情形時,因執行上述摩擦試驗,而導致構成光學積層體10之凹凸面60之凸部62及防污層15一併被削除,從而耐擦傷性較低。
相對於此,本實施方式之光學積層體10具有即便於執行上述摩擦試驗後,經摩擦後之光學積層體10之最外表面對水之接觸角亦為90度以上之特性。因此,本實施方式之光學積層體10即便執行上述摩擦試驗,構成光學積層體10之凹凸面60之凸部62(防污層15)亦幾乎未被削除。因此,本實施方式之光學積層體10之凹凸面60不易受損,而耐擦傷性優異。
(B)表面粗糙度Sa
硬塗層12之凹凸構造30之表面粗糙度Sa較佳為50 nm以上且300 nm以下。再者,表面粗糙度Sa意指算術平均高度Sa(ISO25178)。
若表面粗糙度Sa未達50 nm,則存在無法發揮充分之防眩性之問題,若超過300 nm,則存在不易將複數個凸部62之頂部62a設為彼此實質上相同之高度,從而無法實現充分之耐擦傷性之問題。相對於此,本實施方式之光學積層體10之硬塗層12之凹凸構造之表面粗糙度Sa為50 nm以上且300 nm以下,故可良好地實現防眩性及耐擦傷性。
(C)外部霧值(Haze)
本實施方式之光學積層體10由JIS K7136所規定之外部霧值較佳為3%以上且40%以下。外部霧值係將全光線透過率中之擴散光成分之比率數值化而成者。外部霧值係將由JIS K7136所規定之霧值減去試樣(光學積層體10)內部之散射成分所得之值。
若光學積層體之外部霧值未達3%,則存在無法發揮充分之防眩性之問題,若超過40%,則存在顯示圖像時之黑色之再現性及圖像清晰性降低之問題。相對於此,本實施方式之光學積層體10由於外部霧值為3%以上且40%以下,故可良好地實現防眩性、及較高之圖像顯示品質。
如以上所說明,本實施方式之光學積層體10之硬塗層12具有微米級凹凸構造30。藉此,本實施方式之光學積層體10可發揮防眩性。又,本實施方式之硬塗層12之凹凸構造30係藉由使用下述轉印模具之轉印而形成,而並非藉由含有如先前技術之填料粒子而形成。因此,構成本實施方式之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a具有彼此實質上相同之高度,又,複數個凸部32之頂部32a分別具有實質上平坦之面。因此,於光學積層體10之最外表面之凹凸面60,複數個凸部62之頂部62a亦具有彼此實質上相同之高度,又,複數個凸部62之頂部62a分別亦具有實質上平坦之面,而不存在尖突之突起狀之凸部,故光學積層體10之耐擦傷性提高。因此,光學積層體10可維持防眩性,並且可提高耐擦傷性。
[4.光學積層體10之製造方法]
圖5係表示本實施方式之光學積層體10之製造方法之流程圖。
如圖5所示,本實施方式之光學積層體10之製造方法包含硬塗層形成步驟S110、密接層形成步驟S120、抗反射層形成步驟S130、及防污層形成步驟S140。以下,對各步驟進行說明。
[硬塗層形成步驟S110]
硬塗層形成步驟S110係於透明基材11上設置硬塗層12之步驟。
於本實施方式中,硬塗層形成步驟S110包含塗佈步驟S112及轉印步驟S114。於硬塗層形成步驟S110之轉印步驟S114中,使用轉印模具,將上述凹凸構造30轉印至硬塗層12之表面。以下,首先,參照圖6對本實施方式之轉印模具之製造方法進行說明。繼而,參照圖7,對塗佈步驟S112、及轉印步驟S114進行說明。
圖6係對本實施方式之轉印模具150之製造方法之一例進行說明之步驟圖。再者,圖6中,黑點表示填料粒子120,白點表示溶劑112。如圖6所示,首先,製作轉印模具用之樹脂100。樹脂100例如係填料粒子120分散於黏合劑樹脂110中而成者。構成樹脂100之黏合劑樹脂110並無特別限定,較佳為使紫外線、紅外線、電子束等能量線透過之透明性者,例如可使用作為藉由紫外線、紅外線、電子束而硬化之樹脂之能量線硬化型樹脂、熱塑型樹脂、熱固型樹脂等。
作為黏合劑樹脂110所使用之能量線硬化型樹脂,可例舉:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯啶酮、羧酸類(丙烯酸)、羥基類(丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯)、烷基或脂環類之單體(丙烯酸異丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸異𦯉酯、丙烯酸環己酯)、其他功能性單體(丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氫呋喃甲酯、丙烯酸苄酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、N,N-二甲基胺基丙基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、丙烯醯𠰌啉、N-異丙基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、丙烯酸3-全氟己基-2-羥基丙酯、丙烯酸3-全氟辛基-2-羥基丙酯、丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、丙烯酸2-(全氟-3-甲基丁基)乙酯)、2,4,6-三溴苯酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯酚甲基丙烯酸酯、丙烯酸2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙酯)、丙烯酸2-乙基己酯、壬基苯酚EO改性丙烯酸酯等。
又,作為具有2個以上之不飽和鍵之能量線硬化型樹脂之化合物例如可例舉: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、異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸二(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、雙甘油四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷酯、二(甲基)丙烯酸異𦯉酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、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、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、二羥甲基-三環癸烷二丙烯酸酯、雙酚AEO改性二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、丙氧化雙酚A二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、環己烷二甲醇二丙烯酸酯、脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚系胺基甲酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-丙烯醯氧基丙酯、異三聚氰酸EO轉換三丙烯酸酯、ε-己內酯改性異氰尿酸三-(2-丙烯醯氧基乙基)酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、ε-己內酯改性丙烯酸三(丙烯醯氧基乙基)酯、異氰尿酸三-(2-丙烯醯氧基乙基)酯等多官能化合物等。其中,可良好地使用季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)及季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)。再者,「(甲基)丙烯酸酯」係指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。又,作為能量線硬化型樹脂,可使用上述化合物經PO(環氧丙烷)、EO(環氧乙烷)、CL(己內酯)等改性而成者。
作為黏合劑樹脂110所使用之熱塑型樹脂,例如可例舉:苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、乙烯基醚系樹脂、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。上述熱塑型樹脂較佳為非晶性且可溶於有機溶劑(尤其是可使複數種聚合物、硬化性化合物溶解之共用溶劑)中。尤其是就透明性及耐候性之觀點而言,較佳為苯乙烯系樹脂、(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。
作為黏合劑樹脂110所使用之熱固型樹脂,例如可例舉:酚系樹脂、脲樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、胍胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、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(包含籠狀、梯狀等所謂之倍半矽氧烷等)等。
再者,此處,作為黏合劑樹脂110,例舉紫外線硬化型樹脂為例。又,紫外線硬化型樹脂中調配有光聚合起始劑。
黏合劑樹脂110中所包含之填料粒子120例如可使用二氧化矽(Si之氧化物)粒子、氧化鋁(alumina)粒子等包含無機氧化物之粒子或有機粒子等公知者。作為填料粒子120之二氧化矽粒子、氧化鋁粒子等無機氧化物粒子之平均粒徑並無特別限定,較佳為0.5 μm以上且10 μm以下,更佳為1 μm以上且5 μm以下。
又,作為填料粒子120之有機粒子例如可例舉丙烯酸系樹脂等。有機粒子之粒徑並無特別限定,較佳為0.5 μm以上且10 μm以下,更佳為1 μm以上且5 μm以下。
再者,於將樹脂100塗佈於下述模具基材130時,為了不使填料粒子120被黏合劑樹脂110蓋住,樹脂100中之黏合劑樹脂110之含量調整為極少。
接下來,將所製作之樹脂100塗佈於模具基材130之表面130a上。模具基材130例如係藉由可使紫外線透過之材料形成。模具基材130例如亦可由與上述透明基材11相同之有機材料或無機材料形成。模具基材130中供樹脂100塗佈之表面130a實質上平坦。此處,所謂「實質上平坦」,意指於模具基材130之整個表面130a不具有實質性之高低差,例如,模具基材130之整個表面130a之高低差可較理想為0.5 μm以內,進而理想為0.2 μm以內。又,亦可於模具基材130之表面130a形成微細凹凸。形成於表面130a之微細凹凸之高低差相對於表面130a之基準面,可為±0.3 μm以下,較佳為±0.1 μm以下。再者,所謂基準面,係假定設定於表面130a之所需高度位置之完全平坦面。
其後,使塗佈於模具基材130之樹脂100乾燥,並且對樹脂100照射紫外線,使樹脂100中所包含之作為黏合劑樹脂110之紫外線硬化型樹脂硬化。如此一來,樹脂100中所包含之溶劑112會氣化,黏合劑樹脂110以填料粒子120為中心凝聚。
如此一來,製造出經黏合劑樹脂110覆蓋之填料粒子120散佈於模具基材130之表面130a上之轉印模具150。經黏合劑樹脂110覆蓋之填料粒子120於模具基材130之表面130a上,成為以圓頂狀或錘狀等任意形狀突出之突起。以下,將經黏合劑樹脂110覆蓋之填料粒子120簡稱為「突起140」。於模具基材130之平坦之表面130a上,複數個突起140相互隔開地形成。於相鄰突起140彼此之間,模具基材130之平坦之表面130a露出。如此一來,製造出具有包含複數個凸部142與複數個凹部132之凹凸形狀152之轉印模具150。該凹凸形狀152之凸部142包含上述突起140,凹部132之底部係模具基材130之平坦之表面130a。
[塗佈步驟S112]
繼而,參照圖7對圖5所示之塗佈步驟S112、及轉印步驟S114進行說明。圖7係對本實施方式之塗佈步驟S112及轉印步驟S114進行說明之步驟圖。塗佈步驟S112係於透明基材11之表面塗佈例如能量線硬化型樹脂組合物70之步驟。能量線硬化型樹脂組合物70包含未硬化之能量線硬化型樹脂、能量線聚合起始劑、及金屬氧化物微粒子。
再者,塗佈於透明基材11之表面之能量線硬化型樹脂組合物70之厚度(膜厚)大於圖6所示之轉印模具150之突起140(凸部142)之高度。
[轉印步驟S114]
轉印步驟S114係將轉印模具150之凹凸形狀152轉印至能量線硬化型樹脂組合物70之步驟。若具體進行說明,則首先,將轉印模具150之凹凸形狀152壓抵於能量線硬化型樹脂組合物70。接下來,照射能量線,使能量線硬化型樹脂組合物70硬化。再者,如上所述,轉印模具150具有使能量線透過之透明性。因此,藉由將轉印模具150之凹凸形狀152壓抵於能量線硬化型樹脂組合物70,並且照射能量線,可將轉印模具150之凹凸形狀152轉印至能量線硬化型樹脂組合物70,並且可使能量線硬化型樹脂組合物70硬化。
接下來,若將轉印模具150自已硬化之能量線硬化型樹脂組合物70剝離,則形成具有凹凸構造30之硬塗層12。硬塗層12之凹凸構造30具有轉印模具150之凹凸形狀152之翻轉形狀。詳細而言,構成硬塗層12之凹凸構造30之凸部32具有與轉印模具150之凹凸形狀152之凹部132對應之形狀。又,構成硬塗層12之凹凸構造30之凹部34具有與轉印模具150之凹凸形狀152之凸部142(突起140)對應之形狀。
又,如上所述,轉印模具150之模具基材130之表面130a實質上平坦。因此,藉由轉印轉印模具150之凹凸形狀152,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a亦具有彼此實質上相同之高度。又,如上所述,轉印模具150之模具基材130之表面130a中之微細凹凸之高低差相對於表面130a之基準面為±0.3 μm以下。因此,藉由轉印轉印模具150之凹凸形狀152,構成硬塗層12之凹凸構造30之複數個凸部32之頂部32a分別亦具有實質上平坦之面。
再者,對應於硬塗層12之凹凸構造30之所需形狀,調整轉印模具150之凹凸形狀152。若具體進行說明,則於製造轉印模具150時,對應於凹凸構造30之所需形狀,調整樹脂100中所包含之填料粒子120之粒徑、及填料粒子120之含量等。例如,於欲使硬塗層12之凹凸構造30之凸部32較大之情形時,減少填料粒子120之含量即可。於欲使硬塗層12之凹凸構造30之凸部32較小之情形時,增多填料粒子120之含量即可。又,於欲使硬塗層12之凹凸構造30之凸部32之高度或凹部34之深度較大之情形時,增大填料粒子120之粒徑即可。於欲使硬塗層12之凸部32之高度或凹部34之深度較小之情形時,減小填料粒子120之粒徑即可。
又,基於減輕轉印模具150之剝離或者保護表面之形狀等之目的,亦可視需要於轉印模具150之表面(經黏合劑樹脂110覆蓋之填料粒子120、及填料粒子120之間之表面130a)進而設置層(未圖示)。作為層之例,可自黏合劑樹脂110側依序例舉無機物層、防污層。防污層提高將形狀轉印至能量線硬化型樹脂組合物70(硬塗層12)後剝離時之剝離性。又,無機物層具有使防污層更牢固地結合於轉印模具150之作用。此處,無機物層可利用濺鍍法或蒸鍍法設置,其層數亦可任意設定。又,防污層為何種材料均可,只要具有提高自硬塗層12之剝離性之作用即可,例如可例舉具有氟烷基等含氟基之矽烷化合物。防污層之形成方法亦可例舉塗佈乾燥、蒸鍍法等。即,於可將目標形狀轉印至硬塗層12之情形時,可將具有與該所需形狀對應之形狀之其他光學積層體用作轉印模具150。
再者,硬塗層形成步驟S110並不限定於上述,可利用任一公知之手法實施。例如,可藉由使用賦予了所需形狀之剛體輥之形狀轉印或使用賦予了所需形狀之壓模等並藉由射出成型等實施。
[密接層形成步驟S120]
若返回圖5進行說明,則密接層形成步驟S120係於硬塗層12之表面形成密接層13之步驟。
[抗反射層形成步驟S130]
抗反射層形成步驟S130係於密接層13之表面形成抗反射層14之步驟。例如,抗反射層形成步驟S130交替地形成高折射率層14a與低折射率層14b。
於本實施方式中,密接層形成步驟S120及抗反射層形成步驟S130係藉由濺鍍法執行。於本實施方式中,就成膜速度之高速化之觀點而言,作為濺鍍法,較佳為使用磁控濺鍍法。再者,濺鍍法並不限定於磁控濺鍍法,亦可使用利用藉由直流輝光放電或高頻而產生之電漿之雙極濺鍍方式、附加熱陰極之三極濺鍍方式等。
[防污層形成步驟S140]
防污層形成步驟S140係於抗反射層14之表面形成防污層15之步驟。於本實施方式中,防污層形成步驟S140例如係藉由真空蒸鍍法執行。
藉由以上製造方法,獲得具備透明基材11、硬塗層12、密接層13、抗反射層14、及防污層15之光學積層體10。
再者,於本實施方式之光學積層體10中,亦可視需要於透明基材11之兩表面中與供硬塗層12等積層之第1表面相反側之第2表面設置各種層。例如,亦可設置用於與其他構件之接著之黏著劑層。又,亦可隔著該黏著劑層設置其他光學膜。作為其他光學膜,例如可例舉:偏光膜(偏光板)、相位差補償膜、作為1/2波長板、1/4波長板發揮功能之膜等。
又,亦可於透明基材11之第2表面直接形成具有抗反射、選擇反射、防眩、偏光、相位差補償、視野角補償或擴大、導光、擴散、亮度提高、色相調整、或導電等功能之層。
本實施方式之光學積層體10可應用於偏光板等光學構件或圖像顯示裝置。例如,可於液晶顯示面板、有機EL顯示面板等圖像顯示裝置之顯示畫面設置光學積層體10。藉此,例如可對智慧型手機或操作機器之觸控面板式顯示部賦予較高之耐擦傷性,可實現耐久性優異之適合實際使用之圖像顯示裝置。
又,作為應用光學積層體10之物品,並不限定於上述圖像顯示裝置之例。例如,可將光學積層體10應用於窗玻璃或護目鏡、太陽電池之受光面、智慧型手機之畫面或個人電腦之顯示器、資訊輸入終端、平板終端、AR(擴增實境)設備、VR(虛擬實境)設備、電光顯示板、玻璃台表面、遊戲機、航空器或電車等運行支援裝置、導航系統、儀錶盤、光學感測器之表面等各種物品。
[實施例]
以下,對本發明之實施例及比較例具體進行說明。再者,以下所示之實施例僅為一例,本發明之光學積層體、光學積層體之製造方法並不限定於下述實施例。
作為光學積層體之樣本,製作樣本A~樣本E及樣本K作為比較例,製作樣本F~樣本J作為實施例。又,於製作樣本A~樣本J時,準備樹脂A及樹脂B。樹脂A之組成示於下述表1中。樹脂B之組成示於下述表2中。再者,表1、2中之調配比之單位為重量%。
[表1]
[表1] | ||||
樹脂A | 零件名稱 | 製造商 | 構造 | 調配比 |
丙烯酸酯 | EBECRYL8807 | DAICEL-ALLNEX | 脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯 | 23% |
Viscoat#150 | 大阪有機化學 | 丙烯酸四氫呋喃甲酯 | 5% | |
ACMO | KJ Chemicals | 丙烯醯氧基嗎啉 | 18% | |
UN-6060S | 根上工業 | 聚醚系胺基甲酸酯丙烯酸酯 | 30% | |
NK Ester A9300 | 新中村化學 | 異氰尿酸三-(2-丙烯醯氧基乙基)酯 | 14% | |
ARONIX M-111 | 東亞合成 | 壬基苯酚EO改性丙烯酸酯 | 7% | |
起始劑 | Irgacure127 | BASF | - | 3% |
[表2]
[表2] | ||||
樹脂B | 零件名稱 | 製造商 | 構造 | 調配比 |
丙烯酸酯 | CN986 | Sartomer | 胺基甲酸酯丙烯酸酯低聚物 | 8% |
SR444 | Sartomer | 季戊四醇三丙烯酸酯 | 7% | |
SR610 | Sartomer | 聚乙二醇(600)二丙烯酸酯 | 11% | |
二氧化矽粒子 | IPA-ST-L | 日產化學 | 粒徑40~50 nm矽溶膠 (固形物成分30%、IPA溶劑) | 37% |
調平劑 | BYK377 | BYK | 聚醚改性聚二甲基矽氧烷 | 0.01% |
起始劑 | Irgacure184 | BASF | - | 2% |
溶劑 | PGMA | - | 丙二醇 | 30% |
乙酸丁酯 | - | 乙酸丁酯 | 5% |
[樣本A:比較例]
使用TAC膜(富士膠片製造之ZRD60SL)作為透明基材11。接下來,藉由旋轉塗佈將含有樹脂A:7.3重量%、乙酸丁酯:91.2重量%、調平劑BYK-377:0.75重量%、積水化成製造之有機填料SSX-101:0.75重量%之混合樹脂塗佈於透明基材11上。旋轉塗佈條件設為3500 rpm。其後,將塗佈有混合樹脂之透明基材11於80℃環境下乾燥1分鐘後,進行UV(ultraviolet,紫外線)照射,使混合樹脂硬化,於透明基材11上形成硬塗層。並且,使用濺鍍裝置於硬塗層上形成金屬氧化物層後,使用蒸鍍機進行防污層之形成,獲得樣本A。
確認到於比較例之樣本A中,散佈有複數個高度不同之突起狀構造。又,於比較例之樣本A中,相較於凸部而言,凹部形成更多。
[樣本B:比較例]
設為樹脂A:9.8重量%、乙酸丁酯:88重量%、調平劑BYK-377:1.2重量%、積水化成製造之有機填料BMSA-18GN:1.0重量%,除此以外,以與樣本A相同之方式獲得樣本B。
確認到比較例之樣本B之高度不同之突起狀構造呈浮島狀散佈有複數個。又,比較例之樣本B之凹部相較於凸部而言形成更多。
[樣本C:比較例]
設為樹脂A:11.1重量%、乙酸丁酯:86.5重量%、調平劑BYK-377:1.3重量%、積水化成製造之有機填料BMSA-18GN:1.1重量%,除此以外,以與樣本A相同之方式獲得樣本C。
確認到比較例之樣本C之高度不同之突起狀構造呈浮島狀散佈有複數個。又,比較例之樣本B之凸部與凹部形成為大致相等。
[樣本D:比較例]
將透明基材11及硬塗層設為於厚度60 μm之TAC基材上具備含有以粒徑2 μm為中心之填料粒子之丙烯酸系樹脂組合物之硬化物之市售膜A,除此以外,以與樣本A相同之方式獲得樣本D。
確認到比較例之樣本D散佈有複數個高度不同之突起狀構造。
[樣本E:比較例]
將透明基材11及硬塗層設為於厚度60 μm之TAC基材上具備含有以粒徑5 μm為中心之填料粒子之丙烯酸系樹脂組合物之硬化物之市售膜B,除此以外,以與樣本A相同之方式獲得樣本E。
確認到比較例之樣本E散佈有複數個高度不同之突起狀構造。
[樣本F:實施例]
使用TAC膜(富士膠片製造之ZRD60SL)作為透明基材11。使用已知之方法將樹脂B以膜厚成為10 μm之方式塗佈於透明基材11上。其後,將塗佈有樹脂B之透明基材11於80℃環境下乾燥1分鐘後,將樣本A作為轉印模具150進行層壓。接下來,進行UV照射而使樹脂B硬化後,將樣本A自轉印模具150剝離,於透明基材11上形成硬塗層12。繼而,使用濺鍍裝置於硬塗層12上形成金屬氧化物層(密接層13及抗反射層14)後,使用蒸鍍機進行防污層15之形成,獲得樣本F。
確認到於實施例之樣本F中,具有彼此實質上相同之高度之複數個凸部62形成為浮島狀。又,確認到於樣本F中,凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面。進而,實施例之樣本F之凸部62相較於凹部64而言形成更多。
[樣本G]
除了將進行層壓之轉印模具150設為樣本B以外,以與樣本F相同之方式獲得樣本G。
確認到實施例之樣本G之具有彼此實質上相同之高度之複數個凸部62形成為浮島狀。又,確認到於樣本G中,凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面。進而,實施例之樣本G之凸部62相對於凹部64而言形成更多。
[樣本H]
除了將進行層壓之轉印模具150設為樣本C以外,以與樣本F相同之方式獲得樣本H。
確認到實施例之樣本H之具有彼此實質上相同之高度之複數個凸部62形成為浮島狀。又,確認到於樣本H中,凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面。進而,實施例之樣本H之凸部62與凹部64形成為大致相等。
[樣本I]
除了將進行層壓之轉印模具150設為樣本D以外,以與樣本F相同之方式獲得樣本I。
確認到實施例之樣本I之具有彼此實質上相同之高度之複數個凸部62形成為浮島狀。
[樣本J]
除了將進行層壓之轉印模具150設為樣本E以外,以與樣本F相同之方式獲得樣本J。
確認到實施例之樣本J之具有彼此實質上相同之高度之複數個凸部62形成為浮島狀。
[樣本K:比較例]
使用TAC膜(富士膠片製造之ZRD60SL)作為透明基材11。使用已知手法將樹脂B以膜厚成為10 μm之方式塗佈於透明基材11上。其後,將塗佈有樹脂B之透明基材11於80℃環境下乾燥1分鐘後,將樣本J作為轉印模具150進行層壓。接下來,進行UV照射,使樹脂B硬化後,將樣本J自轉印模具150剝離,於透明基材11上形成硬塗層。繼而,使用濺鍍裝置於硬塗層上形成金屬氧化物層後,使用蒸鍍機進行防污層之形成,獲得樣本K。
確認到比較例之樣本K散佈有複數個高度不同之突起狀構造。
[形狀之評價]
使用日立高新技術公司製造之掃描型白色干涉顯微鏡VS1800對樣本A~樣本K之表面形狀進行拍攝。拍攝時之物鏡設為20倍。拍攝後,獲取記錄有拍攝影像之各像素之高度之測定資料之csv檔案。接下來,根據csv檔案檢測高度之最低點,然後以最低點成為0(zero)之方式對所有資料實施補償。其後,檢測出高度之最高點,並製作柱狀圖。接下來,基於柱狀圖,獲得上述式(1)所示之最高點之高度A及眾數P之值。
圖8係表示比較例之樣本A之柱狀圖之圖。圖9係表示比較例之樣本B之柱狀圖之圖。圖10係表示比較例之樣本C之柱狀圖之圖。圖11係表示比較例之樣本D之柱狀圖之圖。圖12係表示比較例之樣本E之柱狀圖之圖。圖13係表示比較例之樣本K之柱狀圖之圖。再者,圖8~圖13中,虛線表示「A/1.9」之值。
如圖8所示,比較例之樣本A之最高點之高度A為3.41 μm,眾數P為1.76。因此,樣本A成為A/1.9>P。即,於圖8所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
如圖9所示,比較例之樣本B之最高點之高度A為2.21 μm,眾數P為0.43。因此,樣本B成為A/1.9>P。即,於圖9所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
如圖10所示,比較例之樣本C之最高點之高度A為1.71 μm,眾數P為0.30。因此,樣本C成為A/1.9>P。即,於圖10所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
如圖11所示,比較例之樣本D之最高點之高度A為1.29 μm,眾數P為0.30。因此,樣本D成為A/1.9>P。即,於圖11所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
如圖12所示,比較例之樣本E之最高點之高度A為2.51 μm,眾數P為0.49。因此,樣本E成為A/1.9>P。即,於圖12所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
如圖13所示,比較例之樣本K之最高點之高度A為1.90 μm,眾數P為0.59。因此,樣本K成為A/1.9>P。即,於圖13所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之左側。
圖14係表示實施例之樣本F之柱狀圖之圖。圖15係表示實施例之樣本G之柱狀圖之圖。圖16係表示實施例之樣本H之柱狀圖之圖。圖17係表示實施例之樣本I之柱狀圖之圖。圖18係表示實施例之樣本J之柱狀圖之圖。再者,圖14~圖18中,虛線表示「A/1.9」之值。
如圖14所示,實施例之樣本F之最高點之高度A為3.26 μm,眾數P為2.62。因此,樣本F成為A/1.9<P。即,於圖14所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之右側。
如圖15所示,實施例之樣本G之最高點之高度A為2.66 μm,眾數P為2.21。因此,樣本G成為A/1.9<P。即,於圖15所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之右側。
如圖16所示,實施例之樣本H之最高點之高度A為1.67 μm,眾數P為1.17。因此,樣本H成為A/1.9<P。即,於圖16所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之右側。
如圖17所示,實施例之樣本I之最高點之高度A為1.22 μm,眾數P為0.87。因此,樣本I成為A/1.9<P。即,於圖17所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之右側。
如圖18所示,實施例之樣本J之最高點之高度A為2.57 μm,眾數P為2.08。因此,樣本J成為A/1.9<P。即,於圖17所示之柱狀圖中,眾數P位於表示A/1.9之虛線之右側。
根據以上結果,確認到實施例之樣本F、樣本G、樣本H、樣本I、及樣本J滿足上述式(1)。即,確認到實施例之樣本F~樣本J於光學積層體10之最外表面(防污層15之表面)之凹凸面60,複數個凸部62之頂部62a具有彼此實質上相同之高度,又,複數個凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面,凹凸面60成為耐擦傷性優異之粗面構造。
另一方面,確認到比較例之樣本A、樣本B、樣本C、樣本D、樣本E、及樣本K不滿足上述式(1)。即,確認到比較例之樣本A~樣本E、及樣本K於光學積層體之最外表面(防污層之方面)之凹凸面,複數個凸部之頂部各自之高度實質上並不相同,凹凸面成為包含大量高度彼此不同之尖突突起(尖端)之突起狀構造,而耐擦傷性較差。
[耐擦傷性之評價]
使用巴川製紙所製造之透明PSA(Pressure Sensitive Adhesive,壓敏膠):(TD06A)將比較例之樣本A~樣本E及樣本K、以及樣本F~樣本J分別貼合於100 mm×50 mm之青板玻璃,製作試片。繼而,使用依據JIS L0849之摩擦試驗機I型,使摩擦體沿著各試片之表面進行水平往復運動。使用鋼絲絨(Bonstar股份有限公司製造之型號#0000)作為摩擦體。該摩擦試驗之條件設定設為負載1 kg、接觸面積1 cm×1 cm、滑動距離50 mm、滑動速度60次往返/min。又,水平往返次數設為2000次。其後,測定純水接觸角。
純水接觸角(WCA)係使用全自動接觸角計DM-700(協和界面化學股份有限公司製造),於以下條件下藉由橢圓擬合法進行測定。將蒸餾水添加至玻璃注射器中,於其前端安裝不鏽鋼製之針,於各試片滴加純水。
純水之滴加量:2.0 μL
測定溫度:25℃
於試片表面之任意6個部位測定滴加純水並經過4秒後之接觸角,將其平均值設為純水接觸角(WCA)。
[光學評價]
測定比較例之樣本A~樣本E及樣本K、以及實施例之樣本F~樣本J之外部霧值。外部霧值之測定係使用日本電色製造之NDH-7000並基於JIS K7136而進行。
將於以上實施例之樣本F~樣本J中所測得之結果彙總示於下述表31中。又,將於比較例之樣本A~樣本E及樣本K中所測得之結果彙總示於下述表4中。
[表3]
[表3] | |||||
實施例 | |||||
樣本F | 樣本G | 樣本H | 樣本I | 樣本J | |
外部霧值[%] | 33.3 | 30.8 | 34.0 | 3.5 | 10.4 |
Sa[nm] | 148 | 210 | 237 | 68 | 145 |
最高點A[μm] | 3.26 | 2.66 | 1.67 | 1.22 | 2.57 |
眾數P[μm] | 2.62 | 2.21 | 1.17 | 0.87 | 2.08 |
A/1.9[μm] | 1.72 | 1.40 | 0.88 | 0.64 | 1.35 |
P-(A/1.9)[μm] | 0.90 | 0.81 | 0.29 | 0.23 | 0.73 |
A/1.9<P | 符合 | 符合 | 符合 | 符合 | 符合 |
WCA[°] | 90.5 | 98.4 | 100.2 | 95.4 | 95.6 |
[表4]
[表4] | ||||||
比較例 | ||||||
樣本A | 樣本B | 樣本C | 樣本D | 樣本E | 樣本K | |
外部霧值[%] | 34.4 | 31.8 | 35.1 | 3.6 | 10.1 | 10.4 |
Sa[nm] | 196 | 209 | 248 | 68 | 153 | 150 |
最高點A[μm] | 3.41 | 2.21 | 1.71 | 1.29 | 2.51 | 1.90 |
眾數P[μm] | 1.76 | 0.43 | 0.30 | 0.30 | 0.49 | 0.59 |
A/1.9[μm] | 1.79 | 1.16 | 0.90 | 0.68 | 1.32 | 1.00 |
P-(A/1.9)[μm] | -0.03 | -0.73 | -0.60 | -0.38 | -0.83 | -0.41 |
A/1.9<P | 不符合 | 不符合 | 不符合 | 不符合 | 不符合 | 不符合 |
WCA[°] | 53.2 | 51.1 | 52.3 | 52.1 | 57.6 | 55.7 |
若參照表3及表4之結果,則得知實施例之樣本F~樣本J之外部霧值[%]與比較例之樣本A~樣本E及樣本K同樣地為3%以上且40%以下。因此,確認到實施例之樣本F~樣本J具有與比較例之樣本A~樣本E及樣本K相同程度之外部霧值[%]。
又,若參照表3及表4之結果,則得知實施例之樣本F~樣本J之表面粗糙度Sa[nm]與比較例之樣本A~樣本E及樣本K同樣地為60 nm以上且250 nm以下。因此,確認到實施例之樣本F~樣本J具有與比較例之樣本A~樣本E及樣本K相同程度之表面粗糙度Sa。
根據以上外部霧值[%]及表面粗糙度Sa[nm]之測定結果,得知實施例之樣本F~樣本J具有與比較例之樣本A~樣本E及樣本K相同程度之防眩性。
又,若參照表3之結果,則確認到實施例之樣本F~樣本J滿足上述式(1)。即,確認到實施例之樣本F~樣本J構成最外表面(防污層15)之凹凸面60之複數個凸部62之頂部62a具有彼此實質上相同之高度,又,複數個凸部62之頂部62a分別具有實質上平坦之面。
另一方面,若參照表4之結果,則確認到比較例之樣本A~樣本E及樣本K不滿足上述式(1)。即,確認到比較例之樣本A~樣本E、及樣本K構成最外表面(防污層)之凹凸面之複數個凸部之頂部各自之高度實質上並不相同,頂部並非平坦面,即具備具有高度彼此不同之複數個突起之突起狀構造。
又,若參照表3之結果,則確認到對實施例之樣本F~樣本J進行摩擦試驗後之最外表面對水之接觸角為90度以上。藉此,得知實施例之樣本F~樣本J之耐擦傷性較高。
另一方面,若參照表4之結果,則確認到對比較例之樣本A~樣本E及樣本K進行摩擦試驗後之最外表面對水之接觸角為58度以下。
即,對實施例之樣本F~樣本J進行摩擦試驗後之最外表面對水之接觸角係比較例之樣本A~樣本E及樣本K之接觸角之1.57倍~1.96倍。
如以上所說明,根據本實施方式,可提供一種光學積層體10、及具備其之偏光板以及圖像顯示裝置,該光學積層體10具有與藉由1 μm以上且10 μm以下左右之填料粒子形成凹凸構造之先前技術相同程度之防眩性,並且耐擦傷性比先前技術大幅提高。
以上,一面參照隨附圖式,一面對本發明之實施方式進行了說明,當然本發明並不限定於該實施方式。只要為業者,便應該明白可於申請專利範圍所記載之範疇內想到各種變更例或修正例,且瞭解其等當然亦屬於本發明之技術範圍。
再者,於上述實施方式中,例舉了光學積層體10具備密接層13、抗反射層14及防污層15之情形為例。然而,光學積層體10只要於硬塗層12上具備包含金屬氧化物之至少1層以上之金屬氧化物層即可。金屬氧化物層可為上述各種光學功能層。例如,光學積層體10可具備透明基材11、硬塗層12、密接層13、光學功能層、及防污層15。又,亦可不設置密接層13或防污層15之一者或者兩者。
10:光學積層體
11:透明基材
12:硬塗層
13:密接層(金屬氧化物層)
14:抗反射層(金屬氧化物層)
14a:高折射率層
14b:低折射率層
15:防污層
30:凹凸構造
32:凸部
32a:頂部
34:凹部
34a:底部
40:凹凸面
50a:凹凸面
50b:凹凸面
60:凹凸面
62:凸部
62a:頂部
64:凹部
64a:底部
70:能量線硬化型樹脂組合物
100:樹脂
110:黏合劑樹脂
112:溶劑
120:填料粒子
130:模具基材
130a:表面
132:凹部
140:突起
142:凸部
150:轉印模具
152:凹凸形狀
圖1係表示本發明之一實施方式之光學積層體之剖視圖。
圖2係表示該實施方式之硬塗層之一例之剖視圖。
圖3係表示該實施方式之光學積層體之一例之3D像的圖。
圖4係表示該實施方式之光學積層體之一例之剖面粗糙度的圖。
圖5係表示該實施方式之光學積層體之製造方法之流程圖。
圖6係對該實施方式之轉印模具之製造方法之一例進行說明之步驟圖。
圖7係對該實施方式之塗佈步驟及轉印步驟進行說明之步驟圖。
圖8係表示比較例之樣本A之柱狀圖之圖。
圖9係表示比較例之樣本B之柱狀圖之圖。
圖10係表示比較例之樣本C之柱狀圖之圖。
圖11係表示比較例之樣本D之柱狀圖之圖。
圖12係表示比較例之樣本E之柱狀圖之圖。
圖13係表示比較例之樣本K之柱狀圖之圖。
圖14係表示實施例之樣本F之柱狀圖之圖。
圖15係表示實施例之樣本G之柱狀圖之圖。
圖16係表示實施例之樣本H之柱狀圖之圖。
圖17係表示實施例之樣本I之柱狀圖之圖。
圖18係表示實施例之樣本J之柱狀圖之圖。
10:光學積層體
11:透明基材
12:硬塗層
13:密接層(金屬氧化物層)
14:抗反射層(金屬氧化物層)
14a:高折射率層
14b:低折射率層
15:防污層
30:凹凸構造
40:凹凸面
50a:凹凸面
50b:凹凸面
60:凹凸面
62:凸部
62a:頂部
64:凹部
64a:底部
Claims (15)
- 一種光學積層體,其具備: 透明基材; 至少1層以上之硬塗層,其設置於上述透明基材上,且包含樹脂組合物;及 至少1層以上之金屬氧化物層,其設置於上述硬塗層上,且包含金屬氧化物; 於上述硬塗層之上述金屬氧化物層側之表面形成有凹凸構造, 上述凹凸構造之表面之高度分佈滿足以下式(1): A/1.9<P (1) A:將上述凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之上述凹凸構造之表面之最高點之高度 P:將上述凹凸構造之表面之最低點之高度B設為0時之上述凹凸構造之表面之高度分佈之眾數。
- 如請求項1之光學積層體,其中構成上述硬塗層之上述凹凸構造之複數個凸部之頂部具有彼此實質上相同之高度。
- 如請求項2之光學積層體,其中上述光學積層體之最外表面成為追隨上述硬塗層之上述凹凸構造之形狀之凹凸面, 構成上述凹凸面之複數個凸部之頂部具有彼此實質上相同之高度。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中構成上述硬塗層之上述凹凸構造之複數個凸部之頂部分別具有實質上平坦之面。
- 如請求項4之光學積層體,其中上述光學積層體之最外表面成為追隨上述硬塗層之上述凹凸構造之形狀之凹凸面, 構成上述凹凸面之複數個凸部之頂部分別具有實質上平坦之面。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中上述硬塗層之上述凹凸構造之表面粗糙度Sa為50 nm以上且300 nm以下。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中使用利用鋼絲絨之摩擦試驗機,使上述鋼絲絨於負載:1 kg、接觸面積:1 cm×1 cm、往復運動:2000次之條件下對上述光學積層體之表面進行摩擦後,上述光學積層體之最外表面對水之接觸角為90度以上。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其由JIS K7136所規定之外部霧值為3%以上且40%以下。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中上述硬塗層包含平均粒徑為20 nm以上且100 nm以下之金屬氧化物微粒子。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中上述硬塗層不包含平均粒徑為1 μm以上之填料粒子。
- 如請求項1至3中任一項之光學積層體,其中上述金屬氧化物層包含抗反射層, 上述抗反射層包含低折射率層與具有大於上述低折射率層之折射率之高折射率層交替地積層而成之積層體, 上述光學積層體係具有防眩功能及抗反射功能之抗反射膜。
- 如請求項11之光學積層體,其中上述金屬氧化物層包含設置於上述硬塗層與上述抗反射層之間之密接層。
- 一種偏光板,其具備如請求項1至3中任一項之光學積層體。
- 一種圖像顯示裝置,其具備如請求項1至3中任一項之光學積層體。
- 一種如請求項1至3中任一項之光學積層體之製造方法,其包括: 於透明基材上設置包含樹脂組合物之硬塗層之步驟; 於上述硬塗層上設置至少1層以上之金屬氧化物層之步驟;及 於上述金屬氧化物層上設置防污層之步驟;且 設置上述硬塗層之步驟具有: 於上述透明基材之表面塗佈上述樹脂組合物之步驟;及 將轉印模具之凹凸形狀轉印至上述樹脂組合物之步驟。
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