TWI435122B - Anti-glare film, polarizing plate and image display device - Google Patents
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Description
本發明係關於一種防眩膜、偏光板及影像顯示裝置。
液晶顯示裝置具有省電、輕量、薄型等特徵,因此替代先前之CRT顯示器,近年來迅速普及。
此種液晶顯示裝置於液晶單元之影像顯示面側配置有偏光元件,通常要求賦予硬度以於操作時不損傷偏光元件,因此通常藉由利用於透光性基材上設置有硬塗層之硬塗膜作為偏光板保護膜,而對影像顯示面賦予硬度。
先前,作為此種硬塗膜之透光性基材,使用由以三乙醯纖維素所代表之纖維素酯構成之膜。其係基於如下優點:纖維素酯由於透明性、光學等向性優異,面內幾乎不具有相位差(延遲(retardation)值較低),而極少改變入射直線偏光之振動方向,對液晶顯示裝置之顯示品質之影響較少,及具有適度之透水性,因此於製造使用光學積層體而成之偏光板時可使殘留於偏光元件中之水分通過光學積層體而乾燥等。
然而,纖維素酯膜係對成本不利之素材,又,耐濕、耐熱性不充分,若於高溫多濕之環境下使用硬塗膜作為偏光板保護膜,則有使偏光功能或色相等偏光板功能降低之缺點。
根據此種纖維素酯膜之問題,而嘗試利用透明性、耐熱性、機械強度優異且較纖維素酯膜廉價之素材即聚對苯
二甲酸乙二酯等聚酯基材作為替代纖維素酯膜之透光性基材之材料。
然而,聚對苯二甲酸乙二酯膜由於分子鏈中具有極化率較大之芳香族環,因此固有雙折射極大,隨著用以賦予優異之透明性、耐熱性、機械強度之延伸處理所造成的分子鏈配向,容易於膜中表現面內之雙折射。因此,於配置於偏光元件上之情形時,會有如下問題:於液晶顯示裝置中尤其是於自斜向觀察顯示畫面時產生顏色不同之斑(以下亦稱作「虹斑」),而有損液晶顯示裝置之顯示品質。
作為利用聚酯基材作為替代纖維素酯膜之透光性基材之材料之嘗試,例如於專利文獻1中,記載有一種將面內之延遲Re設定為500 nm以上之偏光板保護膜作為以聚酯樹脂為主成分之膜。於該專利文獻1中記載之發明中,為了使聚酯膜保持充分之機械強度,而以縱向及橫向之延伸倍率成為3.3/3.9之方式進行雙軸延伸,因此必然產生延遲,由於延伸倍率較小,又,縱橫之延伸倍率大致相等,因此延遲值最小為500 nm,最大為700 nm。然而,若為如此小之延遲,則無法消除虹斑問題。因此,於該專利文獻1中記載之發明中,藉由將霧度(haze)為10~80%之光擴散層設置於最上層而消除虹斑問題。然而,若設置具有10%以上之霧度之光擴散層,則即便可消除虹斑,亦會產生白暈或對比等畫質較差之問題。
又,例如於專利文獻2中,記載有一種使用延伸至2.5至6倍且具有充分之透明性之聚對苯二甲酸乙二酯膜作為
透明基材的防眩膜。於該防眩膜中,若延遲為1000以上,則雖然正面中之著色變得不顯眼,但無法消除斜方向上之色斑(虹斑),因此藉由使總霧度成為穿透清晰度之8倍以上而消除虹斑。然而,若穿透清晰度較低,則導致視認性下降,因此專利文獻2中記載之防眩膜之霧度必須為5.5~55%。進而,為了滿足上述穿透清晰度與霧度之關係,而增大表面凹凸形狀之週期,將防眩層之正反射率設定為非常低為0.05~2%之值,因此於防眩層表面幾乎不存在平面,因此即便可消除虹斑,亦會產生包含白暈或對比等之畫質較差之問題。
進而,於專利文獻3中,記載有使用白色發光二極體作為光源,將延遲為3000~30000 nm之高分子膜以偏光板之吸收軸與高分子膜之慢軸所成之角成為45度之方式配置使用,藉此於通過太陽眼鏡等偏光板而觀察畫面時,無論觀察角度如何均可確保良好之視認性。然而,作為專利文獻3中之較佳之高分子膜的聚酯或聚碳酸酯膜由於較柔軟且無耐擦傷性,因此只要未於高分子膜表面設置硬塗層則無法供於實用。然而,於在高分子膜之表面設置硬塗層之情形時,若兩者之折射率之差變大,則產生由該折射率差引起之干涉條紋而導致畫質劣化。
此處,所謂干涉條紋,係當白色光照射至透明薄膜時,自薄膜之表面進行反射之光、與一旦進入至薄膜中則自其後方之面進行反射之光發生干涉,可見局部之虹彩狀色彩的現象,為由於相長(constructive)之波長因觀察方向不
同而改變而產生之現象。該現象有對使用者造成不止不易觀看而且不快之印象之情況,而強烈要求改善。於高分子膜(折射率:Np)上設置有硬塗層(折射率:Nh)之情形、Np與Nh之間有差(折射率差)之情形例如Np為1.64~1.68而Nh為1.50~1.53之情形等時,引起高分子膜與硬塗層之界面中之反射光之干涉,且上述折射率差越大干涉條紋越顯著。
另一方面,已知可藉由使高分子膜(折射率:Np)及硬塗層(折射率:Nh)之折射率儘可能地一致(以下亦稱作干涉條紋消除法1)而消除干涉條紋。進而,有於高分子膜與硬塗層之間設置中間層(例如用以提升密接性之底塗(primer)層)之情況,此時,亦已知有藉由將中間層之折射率設定為高分子膜之折射率(Np)與硬塗層之折射率(Nh)之中間的折射率(以下亦稱作干涉條紋消除法2)而抑制干涉條紋之技術(例如參照專利文獻4、5等)。再者,高分子膜之折射率(Np)與硬塗層之折射率(Nh)之中間的折射率(Nph)理論上係根據下述數式而算出。
即,即便於專利文獻3中記載之發明中,為了防止干涉條紋,亦必須基於上述干涉條紋消除法1而設置硬塗層或基於上述干涉條紋消除法2而設置中間層。
[專利文獻1]日本特開2008-003541號公報
[專利文獻2]日本特開2009-156938號公報
[專利文獻31日本特開2011-107198號公報
[專利文獻4]日本特開2003-177209號公報
[專利文獻5]日本特開2004-345333號公報
然而,於專利文獻3中,為了使高分子膜具有較高之延遲值,高分子膜之縱方向與橫方向之折射率(以下亦分別稱作Nx、Ny。此處,Np-Nx=Ny-Np)必然大不相同。因此,無法基於上述干涉條紋消除法1決定硬塗層之折射率Nh,即便使Nh為Nx與Ny之平均值,於縱方向及橫方向上分別存在| Nh-Nx |、| Nh-Ny |之折射率差,因此無法消除干涉條紋。又,同樣地,由於縱方向與橫方向之折射率不同,而無法基於上述干涉條紋消除法2決定中間層之折射率,即便使該中間層為最佳之折射率,亦必然會產生干涉條紋。即,只要不增加高分子膜厚,則越增大延遲,干涉條紋越成為更大之問題,因此於專利文獻3中,無法避免由干涉條紋之產生引起之畫質下降之問題。
鑒於上述現狀,本發明之目的在於提供一種防眩膜、使用該防眩膜之偏光板及影像顯示裝置,該防眩膜於使用有面內具有雙折射率之透明基材之影像顯示裝置中,具有硬塗性,可高度抑制於顯示影像中產生虹斑及干涉條紋,並可防止顯示畫面之白暈或表面眩光,又可於明室及暗室中獲得較高之對比度。
本發明係一種防眩膜,其係於面內具有雙折射率之透明基材之一個面上具有表面具凹凸形狀之防眩層者,其特徵在於,上述面內具有雙折射率之透明基材具有3000 nm
以上之延遲,上述防眩層含有二氧化矽微粒子、有機微粒子及黏合劑樹脂,上述二氧化矽微粒子形成凝聚體並有疏有密地含有於上述防眩層中,上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布於上述有機微粒子周圍,該密集地分布於有機微粒子周圍之二氧化矽微粒子之凝聚體的一部分附著於上述有機微粒子之表面及/或構成上述凝聚體之二氧化矽微粒子中的一部分浸滲於內部。
於本發明之防眩膜中,較佳為上述面內具有雙折射率之透明基材之折射率較大之方向即慢軸方向的折射率(nx)、與正交於上述慢軸方向之方向即快軸方向的折射率(ny)的差(nx-ny)為0.05~0.20。
又,較佳為上述二氧化矽微粒子經表面處理,較佳為上述二氧化矽微粒子之凝聚體的平均粒徑為100 nm~1 μm。
又,較佳為上述黏合劑樹脂係以分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體為主材料。
又,較佳為上述有機微粒子經表面親水化處理。
又,較佳為上述面內具有雙折射率之透明基材為聚酯基材。
較佳為本發明之防眩膜之基於JIS K7136之總霧度未達5.0。
又,本發明亦為一種偏光板,其係具備偏光元件而成者,其特徵在於,上述偏光板於偏光元件表面具備上述防眩膜。
本發明亦為一種影像顯示裝置,其特徵在於,其具備上述防眩膜或上述偏光板。
較佳為本發明之影像顯示裝置具備白色發光二極體作為背光光源。
以下,對本發明詳細地進行說明。
再者,於本發明中,只要未特別記載,則單體、低聚物、預聚合物等硬化性樹脂前驅物亦記載為“樹脂”。
本發明係一種於面內具有雙折射率之透明基材之一個面上具有表面具凹凸形狀之防眩層的防眩膜。
於本發明之防眩膜中,於防眩層產生有反映了表面凹凸形狀的膜厚差,因此,由於該防眩層之表面進行反射之光、及於透明基材側之界面進行反射之光所產生的干涉光中,可使成為相同光程差之面積細分化。因此,於本發明之防眩膜中,干涉光進行混色而無法識別干涉條紋,可防止干涉條紋。
此處,先前,作為於表面具有凹凸形狀之防眩層所形成之防眩膜,已知有藉由凝聚性二氧化矽等粒子之凝聚而於防眩層之表面形成凹凸形狀之類型、將有機填料添加至樹脂中而於層表面形成凹凸形狀之類型、或將於層表面具有凹凸之膜層壓而轉印凹凸形狀之類型等各種類型。此種先前之防眩膜無論任一類型均藉由防眩層之表面形狀之作用而獲得光擴散、防眩作用,為了提高其作用,必須使凹凸形狀變粗變多,然而,若凹凸變粗變多,則有塗膜之濁度(霧度值)上升而產生白暈,顯示影像之對比度降低之
問題。
又,先前之類型之防眩膜亦有如下問題:於膜表面產生稱作所謂表面眩光之閃閃發光之光輝,顯示畫面之視認性下降。表面眩光係於點亮影像顯示裝置時,於來自背面之穿透光到達至畫面時,於畫面表面顯現細微之亮度之斑,若觀察者改變觀察之角度,則能看到該亮度斑之位置發生改變之現象,尤其是於整個面顯示白色或整個面顯示綠色時較為顯著。
針對此種表面眩光及白暈之問題,例如已知有如下防眩膜:藉由利用硬塗層之樹脂使防眩層表面之細微之凹凸形狀平滑化而變換成平滑、凸部與凸部之間隔較大、凸部高度較先前更低之凹凸,維持硬塗性及防眩性且實現抑制表面眩光及白暈之產生,但是,卻導致膜厚變厚為10 μm以上等,而無法充分因應近年來之防眩膜之薄膜化之要求。
又,例如於單獨使用有機微粒子或無機微粒子而於層表面形成凹凸形狀之情形時,若實現防眩膜之薄膜化,則有於防眩層之上部過度存在微粒子、或於高度方向上凝聚有微粒子之情況,因此導致表面凹凸變高,而產生表面眩光或白暈。為了消除該缺點,若意欲減小有機微粒子或無機微粒子之平均粒徑,降低表面凹凸之高度,則相反地表面凹凸之高度變得過低,防眩性及干涉條紋防止性變得容易消失,無法穩定地獲得良好之製品。
因此,期待一種防眩膜,其具備一層構成之防眩層,該防眩層具有平滑之凹凸表面,且可維持硬塗性、防眩性
及干涉條紋防止性且可充分抑制表面眩光及明室中之白暈,而且明室及暗室中之對比度優異。
本發明人等鑒於上述先前之問題及防眩膜之問題而進行潛心研究,結果發現,藉由將聚酯基材等面內具有雙折射率之透明基材設定為具有特定之延遲值者,而抑制顯示影像之虹斑之產生,進而,藉由於防眩層中以成為特定之分散狀態之方式含有二氧化矽微粒子與有機微粒子,與藉由單一微粒子(例如有機微粒子)形成防眩層表面之凹凸形狀之情況相比較,可形成更平滑之凹凸形狀,其結果是,獲得如下防眩膜,其可具有充分之正反射及適度之擴散,可維持硬塗性、防眩性及干涉條紋防止性且可薄膜化,充分地抑制表面眩光之產生及白暈之產生,從而完成本發明。此種本發明之防眩膜於防眩層表面具有平滑之凹凸形狀,因此可不提高霧度而具有由適度之擴散引起之干涉條紋防止性,又,具有黑彩感(明室對比度及暗室對比度較高,且影像具有光澤及光輝之性能)。
本發明之防眩膜於面內具有雙折射率之透明基材上具有防眩層。
作為上述面內具有雙折射率之透明基材,並無特別限定,例如可列舉由聚碳酸酯、環烯烴聚合物、聚酯等構成之基材,其中,較佳為於成本及機械強度方面有利之聚酯基材。再者,於以下之說明中,將面內具有雙折射率之透明基材設定為聚酯基材而進行說明。
上述聚酯基材具有3000 nm以上之延遲。若延遲未達
3000 nm,則會於使用有本發明之防眩膜之液晶顯示裝置的顯示影像中產生虹斑。另一方面,作為上述聚酯基材之延遲之上限,並無特別限定,較佳為3萬nm左右。若超過3萬nm,則未見顯示影像之虹斑改善效果進一步提升,又,膜厚變得相當厚,因此欠佳。
就虹斑防止性及薄膜化之觀點而言,上述聚酯基材之延遲較佳為6000~25000 nm。更佳之範圍為8000~2萬nm。
再者,所謂上述延遲,係藉由於聚酯基材之面內折射率最大之方向(慢軸方向)之折射率(nx)、與慢軸方向正交之方向(快軸方向)之折射率(ny)、及聚酯基材之厚度(d),並根據以下之式表示者。
延遲(Re)=(nx-ny)×d
又,上述延遲例如可利用王子計測機器公司製造之KOBRA-WR測定(測定角為0°,測定波長為548.2 nm)。
又,亦可使用兩片偏光板而求出聚酯基材之配向軸方向(主軸之方向),利用阿貝折射率計(Atago公司製造之NAR-4T)求出相對於配向軸方向正交之兩個軸之折射率(nx、ny)。進而,聚酯基材之厚度d(nm)可使用電測微計(Anritsu公司製造)測定。而且,亦可根據折射率差(nx-ny)與膜之厚度d(nm)之積計算延遲。
再者,折射率可使用分光光度計(島津製作所公司製造之UV-3100PC)測定波長380~780 nm之平均反射率(R),根據所獲得之平均反射率(R),使用以下式求出折射率(n)之值。
防眩層或下述底塗層之平均反射率(R)係於無易接著處理之50 μm PET上塗佈各自之原料組成物(其中,於防眩層之情形時,為除去了二氧化矽微粒子及有機微粒子者),製成厚度1~3 μm之硬化膜,為了防止背面反射,而於未塗佈PET之面(背面)黏貼較測定點面積寬度更大之黑色乙烯膠帶(例如大和乙烯膠帶NO200-38-21,38 mm寬)後測定各塗膜之平均反射率。聚酯基材之折射率係同樣地於與測定面相反之面黏貼黑色乙烯膠帶後進行測定。
R(%)=(1-n)2
/(1+n)2
又,作為於成為防眩膜後測定防眩層之折射率之方法,可使用利用切割工具等削掉各層之硬化膜,而製作粉狀態之試樣,依照JIS K7142(2008)B法(粉體或粒狀透明材料用)之貝克法(Becke test)(該方法為:使用折射率為已知之Cargille試劑,將上述粉狀態之試樣放置於載玻片等上,於該試樣上滴加試劑,利用試劑浸漬試樣。藉由顯微鏡觀察對其外觀進行觀察,將無法以目視觀察到由於試樣與試劑之折射率不同而於試樣輪廓處產生之明線即貝克線的試劑之折射率設定為試樣之折射率)。
再者,於本發明中,上述nx-ny(以下亦標記為△n)較佳為0.05~0.20。若上述△n未達0.05,則有無法獲得充分之虹斑之抑制效果之情況,又,有為了獲得上述延遲值而必需之膜厚變厚之情況。另一方面,若上述△n超過0.20,則有聚酯基材變得容易產生裂縫、破損等,作為工業
材料之實用性明顯下降之情況。
上述△n之更佳之下限為0.07,更佳之上限為0.15。其原因在於,若△n小於0.07,則於使慢軸相對於偏光板吸收軸成0°或90°時,變得不易表現出虹斑防止效果。再者,若上述△n超過0.15,則有聚酯基材之耐濕熱性試驗中之耐久性變差之情況。就耐濕熱性試驗中之耐久性優異之方面而言,上述△n之更佳之上限為0.12。
再者,作為上述(nx),較佳為1.67~1.78,更佳之下限為1.69,更佳之上限為1.73。又,作為上述(ny),較佳為1.55~1.65,更佳之下限為1.57,更佳之上限為1.62。
藉由上述nx及ny在上述範圍且滿足上述△n之關係,可獲得較佳之虹斑之抑制效果。
作為構成上述聚酯基材之材料,只要為滿足上述延遲者則並無特別限定,為由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物及二醇或其酯形成性衍生物合成之線狀飽和聚酯。作為該聚酯之具體例,可例示:聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯)、聚2,6-萘二甲酸乙二酯。
又,用於聚酯基材之聚酯可為該等上述聚酯之共聚物,亦可為將上述聚酯作為主體(例如80莫耳%以上之成分),與小比例(例如20莫耳%以下)之其他種樹脂摻合而成者。作為聚酯,聚對苯二甲酸乙二酯或聚2,6-萘二甲酸乙二酯由於力學物性或光學物性等之平衡良好,因此尤佳。尤佳為由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)構成。其原因在
於,聚對苯二甲酸乙二酯之通用性較高且容易獲取。於本發明中,即便為如PET之類通用性極高之膜,亦可獲得可製作顯示品質較高之液晶顯示裝置之防眩膜。進而,PET由於透明性、熱特性或機械特性優異,且可藉由延伸加工控制延遲,因此即便固有雙折射較大,膜厚較薄,亦可相對容易地獲得較大之延遲。
作為獲得上述聚酯基材之方法,只要為使上述延遲充足之方法則並無特別限定,例如可列舉如下方法:將材料即上述PET等聚酯熔融,使用拉幅機等將擠出成形為片狀之未經延伸之聚酯於玻璃轉移溫度以上之溫度下橫向延伸後,實施熱處理。
作為上述橫向延伸溫度,較佳為80~130℃,更佳為90~120℃。又,橫向延伸倍率較佳為2.5~6.0倍,更佳為3.0~5.5倍。若上述橫向延伸倍率超過6.0倍,則容易降低所獲得之聚酯基材之透明性,若橫向延伸倍率未達2.5,則延伸張力亦變小,因此有所獲得之聚酯基材之雙折射變小,而無法將延遲設定為3000 nm以上之情況。
又,於本發明中,亦可於使用雙軸延伸試驗裝置於上述條件下進行上述未延伸聚酯之橫向延伸之後,進行相對於該橫向延伸之行進方向之延伸(以下亦稱作縱向延伸)。於該情形時,上述縱向延伸較佳為延伸倍率為兩倍以下。若上述縱向延伸之延伸倍率超過兩倍,則無法使△n之值在上述較佳之範圍。
又,作為上述熱處理時之處理溫度,較佳為100~250
℃,更佳為180~245℃。
作為將利用上述方法製作之聚酯基材之延遲控制在3000 nm以上之方法,可列舉對延伸倍率或延伸溫度、所製作之聚酯基材之膜厚進行適當設定之方法。具體而言,例如延伸倍率越高,延伸溫度越低,又,膜厚越厚,越容易獲得較高之延遲,延伸倍率越低,延伸溫度越高,又,膜厚越薄,越容易獲得較低之延遲。
作為上述聚酯基材之厚度,較佳為40~500 μm之範圍內。若未達40 μm,則有如下情況:無法使上述聚酯基材之延遲為3000 nm以上,又,力學特性之異向性變顯著,變得容易產生裂縫、破損等,作為工業材料之實用性明顯下降。另一方面,若超過500 μm,則聚酯基材非常剛直,高分子膜特有之柔軟性降低,作為工業材料之實用性依然降低,因此欠佳。上述聚酯基材之厚度之更佳之下限為50 μm,更佳之上限為400 μm,進而更佳之上限為300 μm。
又,上述聚酯基材較佳為可見光區域中之穿透率為80%以上,更佳為84%以上。再者,上述穿透率可藉由JIS K7361-1(塑膠-透明材料之總透光率之試驗方法)而測定。
又,於本發明中,於不脫離本發明之主旨之範圍內,亦可對上述聚酯基材進行皂化處理、輝光放電處理、電暈放電處理、紫外線(UV)處理、及火焰處理等表面處理。
上述防眩層係形成於上述聚酯基材之一個面上,且表面具有凹凸形狀者。
上述防眩層含有二氧化矽微粒子、有機微粒子及黏合
劑樹脂,表面之凹凸形狀係根據下述二氧化矽微粒子之凝聚體及有機微粒子而形成。
本發明之防眩膜之形成於上述防眩層之表面之凹凸形狀與藉由單一微粒子(例如有機微粒子等)或單一粒子之凝聚體(例如二氧化矽微粒子之凝聚體)而形成於防眩層之表面之凹凸形狀相比較,凸部之傾斜變平緩而成為平滑之形狀。推測其原因在於:如下所述,於本發明之防眩膜中,上述二氧化矽微粒子與有機微粒子於防眩層中以特定之狀態分布。
於本發明之防眩膜中,上述二氧化矽微粒子形成凝聚體並有疏有密地含有於上述防眩層中。藉由上述二氧化矽微粒子之凝聚體於防眩層中有疏有密地分布,而於該防眩層之表面形成平滑之凹凸形狀。
所謂上述「於防眩層中有疏有密地分布」,意指於上述防眩層中存在複數個上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布之區域(於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透型)於倍率1萬倍之條件下觀察防眩層之厚度方向之任意剖面時,二氧化矽微粒子之凝聚體於2 μm見方之觀察區域中所佔的面積比率為5%以上之區域)、及上述二氧化矽微粒子之凝聚體稀疏地分布之區域(於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透型)於倍率1萬倍之條件下觀察防眩層之厚度方向之任意剖面時,二氧化矽微粒子之凝聚體於2 μm平方之觀察區域中所佔的面積比率未達1%之區域)。即,上述二氧化矽微粒子之凝聚體不均勻地分
散於上述防眩層中。
再者,此種二氧化矽微粒子之凝聚體之分布可藉由上述防眩層之厚度方向之剖面電子顯微鏡觀察而容易地辨別。例如圖2係實施例1之防眩膜之剖面STEM照片,於圖2中,中央附近之深色帶狀區域為上述防眩層之剖面,於該防眩層之剖面中,觀察到黑斑之部分為上述二氧化矽微粒子之凝聚體,可明確地確認二氧化矽微粒子之凝聚體不均勻地分散於上述防眩層中。又,上述二氧化矽微粒子之凝聚體之面積比率例如可使用影像分析軟體算出。
於本發明之防眩膜中,上述二氧化矽微粒子較佳為經表面處理。藉由上述二氧化矽微粒子經表面處理,可較佳地控制該二氧化矽微粒子之凝聚體於上述防眩層中有疏有密地分布之程度,又,可將於有機微粒子之周圍密集地分布之效果控制在適度之範圍。又,亦可實現二氧化矽微粒子自身之耐化學品性及耐皂化性之提升。
作為上述表面處理,例如可列舉利用具有辛基之矽烷化合物對上述二氧化矽微粒子進行處理之方法等。
此處,通常於上述二氧化矽微粒子之表面存在羥基(矽烷醇基),藉由進行上述表面處理而使上述二氧化矽微粒子表面之羥基變少,上述二氧化矽微粒子之利用BET法所測定之比表面積變小,並且可防止上述二氧化矽微粒子過度凝聚,而發揮上述效果。
又,上述二氧化矽微粒子較佳為由非晶質二氧化矽構成。於上述二氧化矽微粒子由結晶性二氧化矽構成之情形
時,有如下情況:由於該晶體結構中所含之晶格缺陷而使二氧化矽微粒子之路易斯酸性變強,變得無法控制上述二氧化矽微粒子之過度凝聚。
作為上述二氧化矽微粒子,就其自身易於凝聚而易形成下述凝聚體之方面而言,例如較佳為使用煙燻二氧化矽(fumed silica)。此處,所謂上述煙燻二氧化矽,係指利用乾式法所製作之具有200 nm以下之粒徑之非晶質二氧化矽,且係藉由使含矽之揮發性化合物以氣相反應而獲得。具體而言,例如可列舉使矽化合物、例如SiCl4
於氧與氫之火焰中水解所生成者等。具體而言,例如可列舉AEROSIL R805(日本Aerosil公司製造)等。
作為上述二氧化矽微粒子之含量,並無特別限定,較佳為於上述防眩層中為0.1~5.0質量%。若未達0.1質量%,則存在無法於上述有機微粒子之周圍充分形成密集之分布的情況,若超過5.0質量%,則存在凝聚體過度地形成,發生內部擴散及/或於防眩層形成較大之表面凹凸,因而產生白暈之問題的情況。更佳之下限為0.5質量%,更佳之上限為3.0質量%。
較佳為上述二氧化矽微粒子之平均一次粒徑為1~100 nm。若未達1 nm,則有無法於有機微粒子之周圍充分地形成密集之分布,若超過100 nm,則有無法於上述有機微粒子之周圍充分地形成密集之分布之情況,此外,有光由於二氧化矽微粒子而擴散,使用有本發明之防眩膜之影像顯示裝置之暗室對比度較差之情況。更佳之下限為5 nm,更
佳之上限為50 nm。
再者,上述二氧化矽微粒子之平均一次粒徑係根據剖面電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透型且倍率為5萬倍以上)之影像並使用影像處理軟體所測定之值。
又,於本發明中,上述二氧化矽微粒子之凝聚體於上述防眩層中形成上述二氧化矽微粒子以念珠狀(珍珠之項鏈狀)連接而成之結構。
藉由於上述防眩層中形成上述二氧化矽微粒子以念珠狀連接而成之凝聚體,可如下所述較佳地將上述防眩層之表面凹凸形狀設定為平滑之形狀。
再者,所謂上述二氧化矽微粒子以念珠狀連接而成之結構,例如可列舉上述二氧化矽微粒子以直線狀連續地連接而成之結構(直鏈結構)、複數個該直鏈結構相互纏繞而成之結構、於上述直鏈結構上具有一個或兩個以上之複數個二氧化矽微粒子連續形成之側鏈的分支結構等任意結構。
又,上述二氧化矽微粒子之凝聚體較佳為平均粒徑為100 nm~1 μm。若未達100 nm,則有無法於有機微粒子之周圍充分地形成密集之分布之情況,若超過1 μm,則有無法於上述有機微粒子之周圍充分地形成密集之分布之情況,此外,有光由於二氧化矽微粒子之凝聚體而擴散,從而使用有本發明之防眩膜的影像顯示裝置之暗室對比度較差之情況。上述凝聚體之平均粒徑之更佳之下限為200 nm,更佳之上限為800 nm。
再者,上述二氧化矽微粒子之凝聚體的平均粒徑係如下者:根據藉由剖面電子顯微鏡之觀察(1萬~2萬倍左右)選擇含大量二氧化矽微粒子之凝聚體之5 μm見方之區域,測定於該區域中之二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑,對前10個二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑取平均值。再者,上述「二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑」係以於利用任意兩條平行直線夾住二氧化矽微粒子之凝聚體之剖面時,該兩條直線間距離成為最大的兩條直線之組合中之直線間距離而測定。又,上述二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑亦可使用影像分析軟體而算出。
又,本發明之防眩膜於上述防眩層中含有有機微粒子,於該有機微粒子之周圍密集地分布有上述二氧化矽微粒子之凝聚體。
再者,上述二氧化矽微粒子之凝聚體如上所述有疏有密地含有於上述防眩層中,因此於上述防眩層中形成有於上述有機微粒子之周圍存在大量二氧化矽微粒子之凝聚體之區域、及僅上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布之區域。例如圖4係實施例2之防眩膜之防眩層之剖面顯微鏡照片,如圖4所示,於有機微粒子之周圍二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布之狀態可藉由上述防眩層之剖面之電子顯微鏡觀察而容易地確認。
此處,於對上述防眩層之剖面進行電子顯微鏡觀察之情形時,觀察到如下狀態:密集地分布於上述有機微粒子之周圍之二氧化矽微粒子之凝聚體不僅密集地分布於通過
有機微粒子之中心之剖面,而且亦密集地分布於自該有機微粒子之中心偏離之剖面。
再者,所謂上述「上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布於有機微粒子之周圍」,意指如下狀態:利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透型電子顯微鏡)於倍率為2萬倍之條件下對觀察到防眩層之厚度方向之上述有機微粒子之剖面進行顯微鏡觀察時,二氧化矽微粒子之凝聚體於自上述有機微粒子至200 nm外側之圓周內且除上述有機微粒子以外之區域所佔之面積比率為10%以上。
又,於本發明之防眩膜中,密集地分布於上述有機微粒子之周圍之二氧化矽微粒子之凝聚體附著於上述有機微粒子之表面及/或構成上述凝聚體之二氧化矽微粒子中的一部分浸滲於內部(再者,以下亦稱為此種二氧化矽微粒子之凝聚體於有機微粒子之表面附著等)。藉由上述二氧化矽微粒子之凝聚體於上述有機微粒子之表面附著等,可利用作用於不同有機微粒子之表面附著等之二氧化矽微粒子之凝聚體之間的凝聚力而使該不同有機微粒子彼此聚集。因此,即便有機微粒子之添加量較少,亦可形成具有充分之防眩性之凹凸形狀。
再者,所謂使有機微粒子聚集,並非有機微粒子彼此完全密接,而意指於進行防眩層之剖面觀察時最接近之有機微粒子間距離小於其粒子之平均粒徑之情況,或例如如圖4所示之中央上方所含有之有機微粒子及右側下方所含有之有機微粒子般,於有機微粒子間複數個上述二氧化矽
微粒子之凝聚體連續連接之情況。
再者,圖3係將圖2所示之實施例1之防眩膜之防眩層之剖面顯微鏡照片進一步放大的顯微鏡照片,如圖3所示,於上述有機微粒子之表面附著等之二氧化矽微粒子之凝聚體可藉由上述防眩層之剖面之電子顯微鏡觀察而容易地確認。
作為使上述二氧化矽微粒子之凝聚體附著於上述有機微粒子之表面之方法,例如可列舉如下所述對有機微粒子之表面進行親水化處理之方法等。
又,作為使構成上述二氧化矽微粒子之凝聚體之二氧化矽微粒子中之一部分自上述有機微粒子之表面向內部浸滲之方法,例如可列舉於形成防眩層時降低有機微粒子之交聯度之方法、或將可使有機微粒子膨潤之溶劑用於防眩層用組成物中之方法等。
上述有機微粒子較佳為有上述二氧化矽微粒子之凝聚體於其大致整個表面均等地附著等之情況。
上述於有機微粒子之表面附著等之二氧化矽微粒子之凝聚體,其於上述密集地分布於有機微粒子周圍的二氧化矽微粒子之凝聚體中所佔之比率較佳為:於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透型)於倍率2萬倍之條件下對觀察到防眩層之厚度方向之上述有機微粒子之剖面進行顯微鏡觀察時,於自上述有機微粒子至200 nm外側之圓周內且除上述有機微粒子以外之區域的二氧化矽微粒子之凝聚體中,以面積比率計為50%以上。若未達50%,則於
防眩層中使有機微粒子彼此聚集之效果變不充分,有無法形成具有充分之防眩性能及干涉條紋防止性能之程度的凹凸之情況。
又,於構成上述二氧化矽微粒子之凝聚體之二氧化矽微粒子中之一部分浸滲於上述有機微粒子之表面之情形時,較佳為該二氧化矽微粒子之凝聚體自上述有機微粒子之表面起浸滲至500 nm。為了使構成二氧化矽微粒子之凝聚體之二氧化矽微粒子自有機微粒子之表面起浸滲超過500 nm,必須使有機微粒子過度地膨脹,而有由於防眩層用組成物之黏度提高或凝膠化,因此無法獲得均勻之塗膜之情況。又,有無法將下述平緩之凹凸形狀形成於防眩層之表面之情況。
於此種特定之狀態下於防眩層中含有二氧化矽微粒子以念珠狀連接而成之凝聚體及有機微粒子,藉此本發明之防眩膜中之防眩層與由單一微粒子或其凝聚體形成之凹凸形狀相比較,凸部之傾斜更平緩而成為平滑之形狀。其結果,本發明之防眩膜可維持防眩性及干涉條紋防止性能且可提升明室及暗室對比度。藉由形成於上述防眩層之表面之凹凸形狀之凸部之傾斜變平緩而具有平滑之形狀,可僅使映入至上述防眩層之表面之影像之邊緣部分無法清晰可見,因此可確保防眩性。
又,可賦予由於上述防眩層之表面反射之光、及於該防眩層之透明基材側之界面反射之光所產生的干涉光之光程差,因此亦可確保干涉條紋防止性。進而,具有此種凹
凸形狀之防眩層由於可消除較大之擴散,故而可防止雜散光產生,並且亦可適度地保持正穿透之部分,因此可達成具有光輝之影像且明室及暗室中之對比度優異(具有黑彩感)者。
推測其原因在於以下所列舉之理由。
即,於塗佈防眩層用組成物後進行乾燥而將溶劑蒸發時,若黏度較低,則黏合劑樹脂容易成為追隨有機微粒子之形狀之狀態。進而,黏合劑樹脂於硬化時體積收縮,但有機微粒子並不收縮,因此,由於僅黏合劑樹脂收縮,使得形成於與有機微粒子對應之位置之表面的凸部容易變成陡峭之傾斜。
然而,藉由於有機微粒子之周圍密集地分布二氧化矽微粒子之凝聚體,從而上述防眩層用組成物之有機微粒子周圍之黏度上升,於溶劑蒸發時,黏合劑樹脂不易追隨有機微粒子之形狀,又,該部分之黏合劑(由黏合劑樹脂及二氧化矽微粒子構成)變得不易硬化收縮,結果是,形成於與有機微粒子對應之位置之表面的凸部容易變成平緩之傾斜。
因此推測:因上述有機微粒子而形成於防眩層之表面之凹凸形狀(凸部)之傾斜角較由微粒子單體所形成之凹凸形狀(凸部)之傾斜角更加平緩。
又,上述有機微粒子較佳為主要於防眩層之表面形成凹凸形狀之粒徑相對一致之微粒子,上述二氧化矽微粒子之凝聚體較佳為如上所述於防眩層中有疏有密地分布,且
於防眩層中粒徑之參差度相對較大之凝聚體。藉由上述防眩層含有具有此種粒徑之關係之兩種微粒子,使得本發明之防眩膜容易構成於上述防眩層中於粒徑一致之有機微粒子之間混入有粒徑之參差度較大之二氧化矽微粒子之凝聚體的結構,可較佳地於防眩層表面形成上述平滑之凹凸形狀。
此處,所謂上述「粒徑相對一致之微粒子」,意指將基於重量平均之微粒子之平均粒徑設為MV、累積25%徑設為d25、累積75%徑設為d75時,(d75-d25)/MV為0.25以下之情形,所謂上述「粒徑之參差度相對較大之凝聚體」,意指上述(d75-d25)/MV超過0.25之情形。再者,所謂累積25%徑,係指自粒徑分佈中之粒徑較小之粒子開始計數而成為25質量%時之粒徑,所謂累積75%徑,係指以相同之方式計數而成為75質量%時之粒徑。再者,上述基於重量平均之微粒子之平均粒徑、累積25%徑及累積75%徑可作為藉由庫爾特計數(Coulter counter)法所得之重量平均直徑而計測。
又,於上述防眩層中,上述有機微粒子及二氧化矽微粒子較佳為單粒子狀態下之形狀為球狀。藉由使上述有機微粒子及二氧化矽微粒子之單粒子為上述球狀,而於將本發明之防眩膜應用於影像顯示裝置之情形時,可獲得高對比度之顯示影像。
再者,所謂上述「球狀」,例如可列舉:圓球狀、橢圓球狀等,意指排除所謂不定形。
上述有機微粒子係主要形成防眩層之表面凹凸形狀之微粒子,為折射率或粒徑之控制較為容易之微粒子。藉由包含此種有機微粒子,而形成於防眩層上之凹凸形狀之大小或防眩層之折射率的控制變容易,可控制防眩性及干涉條紋防止性以及可抑制表面眩光及白暈之產生。
作為上述有機微粒子,較佳為由如下材料構成之微粒子,該材料係選自由丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂及聚氟乙烯樹脂構成之群中之至少一種。其中可較佳地使用苯乙烯-丙烯酸共聚物微粒子。
上述有機微粒子較佳為經表面親水化處理。藉由上述有機微粒子經表面親水化處理,可提高與上述二氧化矽微粒子之親和性,可使上述二氧化矽微粒子之凝聚體於上述有機微粒子之表面附著等。又,變得容易使上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布於有機微粒子之周圍。
作為上述親水化處理,並無特別限定,可列舉公知之方法,例如可列舉使具有羧酸基或羥基等官能基之單體共聚合於上述有機微粒子之表面之方法等。
再者,通常經表面親水化處理之有機微粒子無法於防眩層中平緩地聚集,因此無法於防眩層之表面形成充分之凹凸形狀而防眩性能及干涉條紋防止性能變差。然而,於本發明中,上述二氧化矽微粒子形成凝聚體並有疏有密地含有於防眩層中,進而於上述有機微粒子之周圍密集地分布上述二氧化矽微粒子之凝聚體,因此即便為含有經表面
親水化處理之有機微粒子之防眩層亦可形成所欲之凹凸形狀。
作為上述有機微粒子之含量,較佳為於上述防眩層中為0.5~10.0質量%。若未達0.5質量%,則有防眩性能及干涉條紋防止性能變不充分之情況,若超過10.0質量%,則有產生白暈之問題之情況,又,有於將本發明之防眩膜應用於影像顯示裝置之情形時顯示影像之對比度較差之情況。
更佳之下限為1.0質量%,更佳之上限為8.0質量%
又,上述有機微粒子之大小亦可依據防眩層之厚度等而適當決定,例如較佳為平均粒徑為0.3~5.0 μm。若未達0.3 μm,則有變得無法控制有機微粒子之分散性之虞,若超過5.0 μm,則有防眩層表面之凹凸形狀變大,產生表面眩光之問題之情況。更佳之下限為1.0 μm,更佳之上限為3.0 μm。
又,上述有機微粒子之平均粒徑較佳為相對於防眩層之厚度為20~60%。若超過60%,則有機微粒子於塗膜層最表面突出,又,有因有機微粒子產生之凹凸變陡峭之虞。若未達20%,則有無法於防眩層表面形成充分之凹凸形狀,防眩性能及干涉條紋防止性能變不充分之情況。
再者,於單獨測定有機微粒子之情形時,上述有機微粒子之平均粒徑可作為藉由庫爾特計數法所得之重量平均直徑而計測。另一方面,防眩層中之有機微粒子之平均粒徑係於防眩層之穿透式光學顯微鏡觀察中,作為將10個粒
子之最大徑平均所得之值而求出。若其並不適合時為如下值:於通過粒子中心附近之剖面之電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透式)觀察中,選擇30個觀察為任意相同種類且大致相同粒徑之擴散粒子(由於並不明確為粒子之哪一部位之剖面,故而增大n數),測定其剖面之最大粒徑,作為其平均值而算出。由於均由影像進行判斷,故而亦可利用影像解析軟體而算出。
又,作為上述防眩層之厚度,較佳為2.0~7.0 μm。若未達2.0 μm,則有防眩層表面容易損傷之情況,若超過7.0 μm,則有防眩層容易破裂之情況。上述防眩層之厚度之更佳之範圍為2.0~5.0 μm。再者,上述防眩層之厚度可藉由剖面顯微鏡觀察而測定,亦可簡易地利用接觸式厚度計而測定。
上述防眩層中,上述二氧化矽微粒子及有機微粒子分散於黏合劑樹脂中。作為上述黏合劑樹脂,較佳為以分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體為主材料。所謂上述「以分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體為主材料」,意指於上述黏合劑樹脂之原料單體中,分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體之含量最多。上述分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體為疏水性單體,因此於本發明之防眩膜中,上述構成防眩層之黏合劑樹脂較佳為疏水性樹脂。若黏合劑樹脂以具有羥基之親水性樹脂為主體,則下述極性較高之溶劑(例如異丙醇)不易蒸發而上述二氧化矽微粒子難以附著及/或浸滲於有機微粒子。因此,有其後僅二
氧化矽微粒子進行凝聚,於防眩層之表面形成會使表面眩光惡化之凸部之虞。
作為上述分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體,例如可列舉:新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、PO改質新戊二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三羥甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、新戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四丙烯酸酯等。其中可較佳地使用新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)。
又,作為其他黏合劑樹脂,較佳為透明性者,例如較佳為藉由紫外線或電子束而硬化之樹脂即電離輻射硬化型樹脂藉由紫外線或電子束之照射而硬化者。
再者,於本說明書中,所謂「樹脂」,只要未特別提及,則為亦包含單體、低聚物、聚合物等之概念。
作為上述電離放射線硬化型樹脂,例如可列舉具有丙烯酸酯系等之官能基之化合物等具有1個或2個以上之不飽和鍵之化合物。作為具有1個不飽和鍵之化合物,例如可列舉:(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-乙烯基吡咯啶酮等。作為具有2個以上之不飽和鍵之化合物,例如可列舉: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、新戊四醇三(甲基)丙烯酸
酯、二新戊四醇六(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、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(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、二甘油四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷酯、二(甲基)丙烯酸異莰酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯等多官能化合物等。再者,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」係指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。又,於本發明中,作為上述電離放射線硬化型樹脂,亦可使用上述化合物經PO、EO等改質而成者。
除上述化合物以外,亦可使用具有不飽和雙鍵之分子量相對較低之聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、胺酯(urethane)樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇多烯樹脂等作為上述電離輻射硬化型樹脂。
上述電離放射線硬化型樹脂亦可與溶劑乾燥型樹脂(如熱塑性樹脂等,於塗佈時僅藉由使為了調整固形物成分而添加之溶劑乾燥便可成為被膜之樹脂)併用而使用。藉由併用溶劑乾燥型樹脂,於形成防眩層時可有效地防止
塗液之塗佈面之被膜缺陷。
作為可與上述電離放射線硬化型樹脂併用而使用之溶劑乾燥型樹脂,並無特別限定,通常可使用熱塑性樹脂。
作為上述熱塑性樹脂,並無特別限定,例如可列舉:苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、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。上述熱塑性樹脂較佳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)。尤其就製膜性、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。
又,上述防眩層亦可含有熱硬化性樹脂。
作為上述熱硬化性樹脂,並無特別限定,例如可列舉:酚樹脂、脲樹脂、肽酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、三聚氰二胺(guanamine)樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、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。
上述含有二氧化矽微粒子、有機微粒子及黏合劑樹脂之防眩層例如可藉由利用電離輻射照射等使如下塗膜硬化而形成,該塗膜係將含有上述二氧化矽微粒子、有機微粒子、黏合劑樹脂之單體成分及溶劑之防眩層用組成物塗佈於聚酯基材上,並使其乾燥而形成。
於上述防眩層用組成物中,上述二氧化矽微粒子於該組成物中形成上述凝聚體,較佳為均勻地分散之狀態,較佳為於使上述塗膜乾燥時有疏有密地分布,進而於上述有機微粒子之周圍密集地分布。其原因在於,若上述二氧化矽微粒子之凝聚體並非於上述防眩層用組成物中均勻地分散之狀態,則於上述防眩層用組成物中凝聚過度進行,而成為上述二氧化矽微粒子之巨大凝聚體,無法形成上述具有平滑之凹凸形狀之防眩層。
此處,上述二氧化矽微粒子係可使上述防眩層用組成物增黏之材料,因此藉由含有上述二氧化矽微粒子,可抑制防眩層用組成物中所含之有機微粒子之沈降。即,推測上述二氧化矽微粒子亦具有促進上述有機微粒子與二氧化矽微粒子之凝聚體形成特定之分布的功能及提升防眩層用組成物之適用期(pot life)之功能。
又,作為使上述二氧化矽微粒子以凝聚體之形式均勻地分散於上述防眩層用組成物中,且使上述二氧化矽微粒子之凝聚體於上述塗膜中為有疏有密之狀態並密集地分佈於上述有機微粒子之周圍的方法,例如可列舉以特定量含有極性較高且揮發速度較快之溶劑作為上述防眩層用組成物中所添加之溶劑的方法。藉由含有上述極性較高且揮發速度較快之溶劑,可防止於上述防眩層用組成物中二氧化矽微粒子之凝聚體過度凝聚。另一方面,於塗佈於上述聚酯基材上並加以乾燥而形成塗膜時,上述極性較高且揮發速度較快之溶劑先於其他溶劑揮發,因此塗膜形成時之組
成改質,結果,於該塗膜中上述二氧化矽微粒子之凝聚體聚集於上述有機微粒子之周圍,與此同時二氧化矽微粒子之凝聚體彼此亦聚集,而可形成二氧化矽微粒子之凝聚體為有疏有密之狀態及密集地分佈於上述有機微粒子之周圍之狀態。
再者,於本說明書中,所謂「極性較高之溶劑」,意指溶解度參數為10[(cal/cm3
)1/2
]以上之溶劑,所謂「揮發速較快之溶劑」,意指相對蒸發速度為150以上之溶劑。因此,所謂上述「極性較高且揮發速度較快之溶劑」,意指具備上述「極性較高之溶劑」及「揮發速度較快之溶劑」兩必要條件之溶劑。
於本說明書中,上述溶解度參數係利用Fedors之方法進行計算。Fedors之方法記載於例如「SP值 基礎‧應用與計算方法」(山本秀樹著 情報機構股份有限公司發行,2005年)中。於Fedors之方法中,溶解度參數係由下式而算出。
溶解度參數=[Σ Ecoh
/Σ V]2
於上述式中,Ecoh
為凝聚能密度,V為莫耳體積。根據取決於每個原子團之Ecoh
及V,求出即為Ecoh
及V之總和之Σ Ecoh
及Σ V,藉此可算出溶解度參數。
又,於本說明書中,所謂上述相對蒸發速度,係指將正乙酸丁酯之蒸發速度設為100時之相對蒸發速度,以依據ASTM D3539-87所測定之蒸發速度藉由下式而算出。具體而言,測定25℃、乾燥空氣下之正乙酸丁酯之蒸發時間與各溶劑之蒸發時間而算出。
相對蒸發速度=(使90重量%之正乙酸丁酯蒸發所需之時間)/(使90重量%之測定溶劑蒸發所需之時間)×100
作為上述極性較高且揮發速度較快之溶劑,例如可列舉乙醇、異丙醇等,其中,較佳地使用異丙醇。
又,上述溶劑中之異丙醇之含量較佳為於全溶劑中為20質量%以上。若未達20質量%,則存在防眩層用組成物中產生二氧化矽微粒子之凝聚體之情況。上述異丙醇之含量較佳為40質量%以下。
作為上述防眩層用組成物中所含之其他溶劑,例如可例示:酮類(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等)、醚類(二烷、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)、鹵化碳類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、醇類(丁醇、環己醇等)、賽路蘇類(甲基賽路蘇、乙基賽路蘇等)、乙酸賽路蘇類、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。
上述防眩層用組成物較佳為進而含有光聚合起始劑。
作為上述光聚合起始劑,並無特別限定,可使用公知者,作為具體例,例如可列舉:苯乙酮類、二苯基酮類、米氏苯甲醯苯甲酸酯(Michler benzoyl benzoate)、α-戊基肟酯(α-amyloxime ester)、9-氧硫類、苯丙酮類、二苯甲醯類、安息香類、醯基氧化膦類。又,較佳為混合光增感劑而使用,作為其具體例,例如可列舉:正丁基胺、
三乙基胺、聚正丁基膦等。
作為上述光聚合起始劑,於上述黏合劑樹脂為具有自由基聚合性不飽和基之樹脂系之情形時,較佳為單獨或混合使用苯乙酮類、二苯基酮類、9-氧硫類、安息香、安息香甲醚等。又,於上述黏合劑樹脂為具有陽離子聚合性官能基之樹脂系之情形時,作為上述光聚合起始劑,較佳為單獨或以混合物之形式使用芳香族重氮鹽、芳香族鋶鹽、芳香族錪鹽、茂金屬化合物、安息香磺酸酯等。
上述防眩層用組成物中之上述光聚合起始劑之含量相對於上述黏合劑樹脂100質量份,較佳為0.5~10.0質量份。若未達0.5質量份,則存在所形成之防眩層之硬塗性能變得不充分之情況,若超過10.0質量份,則反而亦出現阻礙硬化之可能性,因此欠佳。
作為上述防眩層用組成物中之原料之含有比例(固形物成分),並無特別限定,通常設為5~70質量%,尤佳設為25~60質量%。
根據提高防眩層之硬度、抑制硬化收縮、控制折射率等目的,亦可於上述防眩層用組成物中添加先前公知之分散劑、界面活性劑、抗靜電劑、矽烷偶合劑、增黏劑、防著色劑、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。
作為上述調平劑,例如可列舉:聚矽氧油、氟系界面活性劑等,較佳為含有全氟烷基之氟系界面活性劑等,其
就避免防眩層成為貝納得穴流(Benardcell)結構之方面而言較佳。於塗佈含有溶劑之樹脂組成物並加以乾燥之情形時,於塗膜內塗膜表面與內面之間產生表面張力差等,因此於塗膜內引起多個對流。由該對流產生之結構稱為貝納得穴流結構,成為所形成之防眩層產生橘皮(orange peel)或塗佈缺陷等問題之原因。
又,上述貝納得穴流結構使防眩層之表面之凹凸變得過大而對白暈、表面眩光造成不良影響。若使用如上所述之調平劑,則可防止該對流,因此不僅獲得無缺陷或不均之凹凸膜,亦易於調整凹凸形狀。
又,上述防眩層用組成物亦可混合光增感劑而使用,作為其具體例,例如可列舉:正丁基胺、三乙基胺、聚正丁基膦等。
作為上述防眩層用組成物之製備方法,只要可將各成分均勻地混合則並無特別限定,例如可使用塗料振盪器、珠磨機、捏合機、攪拌機等公知之裝置進行。
作為於聚酯基材上塗佈上述防眩層用組成物之方法,並無特別限定,例如可列舉:旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法、壓鑄塗佈(die coating)法、棒式塗佈法、輥式塗佈法、彎月面塗佈法、柔版印刷法、網版印刷法、液滴塗佈(bead coater)法等公知之方法。
於利用上述任一方法塗佈防眩層用組成物後,為了使所形成之塗膜乾燥,而搬送至經加熱之區域,利用各種公知之方法使塗膜乾燥而使溶劑蒸發。此處,藉由選定溶劑
相對蒸發速度、固形物成分濃度、塗佈液溫度、乾燥溫度、乾燥風之風速、乾燥時間、乾燥區域之溶劑環境濃度等,可調整有機微粒子及二氧化矽微粒子之凝聚體之分佈狀態。
尤其是藉由選定乾燥條件而調整有機微粒子及二氧化矽微粒子之凝聚體之分佈狀態之方法較為簡便,從而較佳。作為具體之乾燥溫度,較佳為30~120℃,乾燥風速較佳為0.2~50 m/s,藉由將於該範圍內經過適當調整之乾燥處理進行1次或複數次,可將有機微粒子及二氧化矽微粒子之凝聚體之分佈狀態調整為所欲之狀態。
又,作為使上述乾燥後之塗膜硬化時之電離放射線之照射方法,例如可列舉使用超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、黑光螢光燈、金屬鹵化物燈等光源之方法。
又,作為紫外線之波長,可使用190~380 nm之波長區域。作為電子束源之具體例,可列舉:科克羅夫-瓦耳頓(Cockcroft Walton)型、凡德格拉夫(Van de Graaff)型、共振變壓器型、絕緣芯變壓器型、或直線型、高頻高壓加速器(dynamitron)型、高頻型等各種電子束加速器。
本發明之防眩膜係如上所述藉由二氧化矽微粒子及有機微粒子於防眩層之表面形成凹凸形狀,因此可將該凹凸形狀設定為平滑者。
作為上述防眩層之表面之凹凸形狀,具體而言,於將上述防眩層表面之凹凸之平均間隔設定為Sm,凹凸部之平
均傾斜角設定為θa,凹凸之算術平均粗糙度設定為Ra,凹凸之十點平均粗糙度設定為Rz之情形時,藉由賦予由於上述防眩層之表面反射之光、及於該防眩層之透明基材側之界面反射之光所產生的干涉光之光程差,而確保干涉條紋防止性,且消除較大之擴散而防止雜散光產生,並且適度地保持正穿透部分,藉此為具有光輝之影像且獲得明室及暗室中之對比度優異之防眩膜,就上述觀點而言,較佳為滿足下述式。若θa、Ra、Rz未達下限,則有無法防止干涉條紋之情況。又,若θa、Ra、Rz超過上限,則有由於正穿透成分之減少而影像之光輝減少,或者由於因外部光之擴散反射之增加引起的明室對比度之下降、或來自穿透影像光之雜散光增加而暗室對比度下降之虞。於本發明之構成中,若使Sm未達下限,則有凝聚之控制變困難之虞。另一方面,若Sm超過上限,則有產生無法再現影像之細節而成為不夠細緻之影像等不良情況之虞。
50 μm<Sm<600 μm
0.1°<θa<1.5°
0.02 μm<Ra<0.25 μm
0.30 μm<Rz<2.00 μm
又,就上述觀點而言,上述防眩層之凹凸形狀更佳為滿足下式。
100 μm<Sm<400 μm
0.1°<θa<1.2°
0.02 μm<Ra<0.15 μm
0.30 μm<Rz<1.20 μm
上述防眩層之凹凸形狀進而較佳為滿足下式。
120 μm<Sm<300 μm
0.1°<θa<0.5°
0.02 μm<Ra<0.12 μm
0.30 μm<Rz<0.80 μm
再者,於本說明書中,上述Sm、Ra及Rz係利用依據JIS B 0601-1994之方法所獲得之值,θa係根據表面粗糙度測定器:SE-3400使用說明書(1995.07.20修訂)(小坂研究所股份有限公司)中記載之定義所獲得之值,如圖1所示,可利用於基準長度L所存在之凸部高度之和(h1
+h2
+h3
+…+hn
)之反正切函數θa=tan-1
{(h1
+h2
+h3
+…+hn
)/L}求出。
此種Sm、θa、Ra、Rz例如可根據表面粗糙度測定器:SE-3400/小坂研究所股份有限公司製造等而測定並求出。
本發明之防眩膜較佳為總光線穿透率為85%以上。若未達85%,則於將本發明之防眩膜安裝於影像顯示裝置之表面之情形時,有損害顏色再現性或視認性之虞。上述總光線穿透率更佳為90%以上,進而較佳為91%以上。
再者,上述總光線穿透率可依據JIS K7361,利用村上色彩技術研究所(股)製造之「HM-150」等而測定。
又,本發明之防眩膜較佳為總霧度未達5.0%。上述總霧度係依據JIS K-7136,利用村上色彩技術研究所(股)
公司製造之「HM-150」等測定防眩膜整體之霧度所獲得的霧度值(%)。上述防眩層可由因含有之微粒子之內部擴散引起的內部霧度、及因最表面之凹凸形狀引起之外部霧度構成,因內部擴散引起之內部霧度較佳為0%以上且未達5.0%之範圍,更佳為0%以上且未達4.0%之範圍,進而較佳為0%以上且未達2.5%之範圍。最表面之外部霧度較佳為0%以上且未達2.0%之範圍,更佳為0%以上且未達1.0%之範圍。再者,於反射及/或穿透中,於具有1.0度以上且未達2.5度之擴散角下之強度之情形時,上述內部霧度及/或外部霧度最佳為0%。其原因在於,上述防眩層若不具有因表面凹凸引起之擴散角為1.0度以上之擴散,則未見防眩效果及干涉條紋防止效果,若不具有因內部擴散引起之擴散為1.0度以上之擴散,則表面眩光變強。此處,所謂「具有1.0度以上且未達2.5度之擴散角下之強度之情形」,意指擴散角自1.0度至2.4度之擴散光之強度的總和相對於測定擴散角自0度至2.4度之每0.1度之擴散光之強度時的總和為10%以上。
再者,於本發明之防眩膜中,藉由使用煙燻二氧化矽作為上述二氧化矽微粒子,可分別獨立地控制上述防眩層之內部霧度及外部霧度。例如藉由使用煙燻二氧化矽,由於該煙燻二氧化矽之平均粒徑較小,而未顯現內部霧度,可僅調整外部霧度。又,內部霧度之調整可藉由如下方式而調整:控制有機微粒子之折射率與黏合劑樹脂之折射率的比,或藉由使黏合劑樹脂之單體浸滲於有機微粒子而改
變有機粒子界面之折射率。
又,上述內部霧度係以下述方式而求出。
於防眩膜之防眩層之表面存在之凹凸上,利用線棒塗佈器以乾燥膜厚成為8 μm(設為可使表面之凹凸形狀完全消失而使表面變得平坦之膜厚)之方式塗佈折射率與形成表面凹凸之樹脂相等或折射率差為0.02以下之樹脂,於70℃下乾燥1分鐘後,照射100 mJ/cm2
之紫外線使其硬化。藉此,獲得存在於表面之凹凸被抹平而成為平坦之表面的膜。其中,於如藉由在形成該具有凹凸形狀之防眩層之組成物中添加調平劑等,使塗佈於上述防眩層之表面之樹脂易彈開而不易潤濕的情形時,可預先藉由皂化處理(於2 mol/L之NaOH(或KOH)溶液中於55℃下浸漬3分鐘後,進行水洗,利用Kimwipe(註冊商標)等將水滴完全除去後,於50℃之烘箱內乾燥1分鐘)對防眩層之表面實施親水處理。
該表面變得平坦之膜因不具有表面凹凸,故成為僅具有內部霧度之狀態。依據JIS K-7136利用與總霧度相同之方法測定該膜之總霧度,藉此可求出內部霧度。
又,上述外部霧度可以(總霧度-內部霧度)來求出。
又,就可更佳地防止白暈之產生之方面而言,本發明之防眩膜較佳為於上述防眩層上具有低折射率層。
上述低折射率層係發揮於來自外部之光(例如螢光燈、自然光等)於光學積層體之表面反射時降低其反射率之作用的層。作為低折射率層,較佳為由1)含有二氧化矽、
氟化鎂等低折射率粒子之樹脂、2)作為低折射率樹脂之氟系樹脂、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中之任一者所構成。關於氟系樹脂以外之樹脂,可使用與上述構成防眩層之黏合劑樹脂相同之樹脂。
又,上述二氧化矽較佳為中空二氧化矽微粒子,上述中空二氧化矽微粒子可利用例如日本特開2005-099778號公報之實施例所記載之製造方法而製作。
該等低折射率層之折射率較佳為1.45以下,尤佳為1.42以下。
又,低折射率層之厚度並無限定,通常只要自30 nm~1 μm左右之範圍內適當設定即可。
又,上述低折射率層可以單層獲得效果,但基於調整更低之最低反射率、或更高之最低反射率之目的,亦可適當設置2層以上之低折射率層。於設置上述2層以上之低折射率層之情形時,較佳為對各低折射率層之折射率及厚度設置差異。
作為上述氟系樹脂,可使用分子中至少含有氟原子之聚合性化合物或其聚合物。作為聚合性化合物,並無特別限定,例如較佳為具有利用電離放射線而硬化之官能基、會熱硬化之極性基等硬化反應性基者。又,亦可為同時兼具該等反應性基之化合物。相對於該聚合性化合物而言,聚合物係指完全不具有如上所述之反應性基等者。
作為具有上述利用電離放射線而硬化之官能基之聚合
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,可例示氟烯烴類(例如氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧呃等)。作為具有(甲基)丙烯醯氧基者,存在如(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類的分子中具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物;亦存在分子中含有具有至少3個氟原子之碳數1~14之氟烷基、氟環烷基或氟伸烷基、及至少2個(甲基)丙烯醯氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作為上述會熱硬化之極性基,較佳為例如羥基、羧基、胺基、環氧基等氫鍵形成基。該等不僅與塗膜之密接性優異,與二氧化矽等無機超微粒子之親和性亦優異。作為具有熱硬化性極性基之聚合性化合物,例如可列舉:4-氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物;氟乙烯-烴系乙烯醚共聚物;環氧、聚胺酯、纖維素、酚、聚醯亞胺等各樹脂之氟改質品等。
作為同時具有上述利用電離放射線而硬化之官能基與會熱硬化之極性基的聚合性化合物,可例示:丙烯酸或甲基丙烯酸之部分及完全氟化烷基、烯基、芳基酯類,完全或部分氟化乙烯醚類,完全或部分氟化乙烯酯類,完全或
部分氟化乙烯基酮類等。
又,作為氟系樹脂,例如可列舉如下者。
含有至少1種上述具有電離放射線硬化性基之聚合性化合物之含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的單體或單體混合物之聚合物;至少1種上述含氟(甲基)丙烯酸酯化合物、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-乙基己酯之類的分子中不含氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物;如氟乙烯、偏二氟乙烯、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、六氟丙烯之類的含氟單體之均聚物或共聚物等。亦可使用使該等共聚物含有聚矽氧成分之含聚矽氧之偏二氟乙烯共聚物。作為該情形時之聚矽氧成分,可例示:(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(聚)二甲基矽氧烷、含偶氮基之(聚)二甲基矽氧烷、二甲基聚矽氧、苯基甲基聚矽氧、烷基-芳烷基改質聚矽氧、氟聚矽氧、聚醚改質聚矽氧、脂肪酸酯改質聚矽氧、甲基氫聚矽氧、含矽烷醇基之聚矽氧、含烷氧基之聚矽氧、含苯酚基之聚矽氧、甲基丙烯酸改質聚矽氧、丙烯酸改質聚矽氧、胺基改質聚矽氧、羧酸改質聚矽氧、甲醇改質聚矽氧、環氧改質聚矽氧、巰基改質聚矽氧、氟改質聚矽氧、聚醚改質聚矽氧等。其中,較佳為具有二甲基矽氧烷結構者。
進而,亦可使用由如下化合物所構成之非聚合物或聚
合物作為氟系樹脂。即,可使用:使分子中具有至少1個異氰酸酯基之含氟化合物、與分子中具有至少1個如胺基、羥基、羧基之類的與異氰酸酯基反應之官能基的化合物進行反應所得之化合物;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類的含氟多元醇、與具有異氰酸酯基之化合物進行反應所得之化合物等。
又,亦可與上述具有氟原子之聚合性化合物或聚合物一併混合如上述防眩層中所記載之各黏合劑樹脂而使用。進而,可適當使用用以使反應性基等硬化之硬化劑、用以提高塗佈性或賦予防污性之各種添加劑、溶劑。
於形成上述低折射率層時,較佳為將添加低折射率劑及樹脂等而成之低折射率層用組成物之黏度設為可獲得較佳之塗佈性之0.5~5 mPa‧s(25℃)、較佳為0.7~3 mPa‧s(25℃)之範圍。可實現針對可見光線之優異之抗反射層,且可形成均勻且無塗佈不均之薄膜,並可形成密接性尤為優異之低折射率層。
樹脂之硬化方法可與上述防眩層中所說明者相同。於為了進行硬化處理而利用加熱方法之情形時,較佳為於氟系樹脂組成物中添加藉由加熱例如產生自由基而使聚合性化合物之聚合開始之熱聚合起始劑。
低折射率層之層厚(nm)dA
較佳為滿足下述式(1)者:dA
=mλ/(4nA
) (1)
(上述式中,
nA
表示低折射率層之折射率,m表示正奇數,較佳為表示1,λ為波長,較佳為480~580 nm之範圍之值)。
又,於本發明中,就低反射率化之方面而言,低折射率層較佳為滿足下述式(2):120<nA
dA
<145 (2)。
本發明之防眩膜亦可於上述聚酯基材與上述防眩層之間設置有底塗層。上述底塗層係將提升上述聚酯基材與上述防眩層之密接性作為第一目的而設置之層,但藉由適當地控制折射率或膜厚,亦具有緩和干涉條紋之產生之效果。
然而,於上述聚酯基材之△n為0.05以上之情形時,由於上述聚酯基材之面內之折射率差較大,因此無法僅利用適當地控制了折射率等之底塗層來充分防止干涉條紋之產生。即,於上述聚酯基材之△n未達0.05之情形時,亦可期待藉由上述適當地控制了折射率等之底塗層而防止干涉條紋之產生,但於上述聚酯基材之△n為0.05以上之情形時,為了充分地防止干涉條紋之產生,設為具備上述聚酯基材及防眩層之本發明之構成變得較為重要。
作為上述底塗層之材料,並無特別限定,例如可適當選擇先前公知者而使用。具體而言,例如可列舉熱硬化性或熱塑性聚酯樹脂、胺酯樹脂、丙烯酸樹脂、及該等之改質體等。
又,為了調整上述底塗層之折射率,亦可添加高折射率微粒子、螯合化合物等。
作為上述聚酯樹脂,例如可使用由下述多元酸成分及二醇成分所獲得之聚酯。
作為上述多元酸成分,例如可例示對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、2,6-萘二甲酸、1,4-環己烷二甲酸、己二酸、癸二酸、1,2,4-苯三甲酸、焦蜜石酸、二聚物酸、間苯二甲酸5-磺酸鈉。
又,作為上述二醇成分,例如可例示乙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、苯二甲醇、二羥甲基丙烷等或聚(環氧乙烷)二醇、聚(四氫呋喃)二醇。
又,作為上述丙烯酸樹脂,例如可列舉藉由將以下所例示之單體共聚合所獲得者。
作為上述單體,例如為丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯(作為烷基,為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、三級丁基、2-乙基己基、環己基等);丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基之單體;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚等含環氧基之單體;丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸、苯乙烯磺酸及其鹽(鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、三級胺鹽等)等具有羧基或其鹽之單體;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-烷基丙烯醯胺、N-烷基甲基丙烯醯胺、N,N-二烷基丙烯醯胺、N,N-二烷基甲基丙烯醯胺(作為烷基,為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁
基、異丁基、三級丁基、2-乙基己基、環己基等)、N-烷氧基丙烯醯胺、N-烷氧基甲基丙烯醯胺、N,N-二烷氧基丙烯醯胺、N,N-二烷氧基甲基丙烯醯胺(作為烷氧基,為甲氧基、乙氧基、丁氧基、異丁氧基等)、丙烯醯啉、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺等具有醯胺基之單體;順丁烯二酸酐、伊康酸酐等酸酐之單體;2-乙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-唑啉、2-異丙烯基-2-唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-異丙烯基-5-甲基-2- 唑啉等含唑啉基之單體;甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、異氰酸乙烯酯、異氰酸烯丙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基三烷氧基矽烷、順丁烯二酸單烷基酯、反丁烯二酸單烷基酯、伊康酸單烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、偏二氯乙烯、乙烯、丙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丁二烯。
又,作為上述胺酯樹脂,例如可列舉利用多元醇、聚異氰酸酯、鏈長延長劑、交聯劑等所構成者。
作為上述多元醇,例如可列舉:如聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚氧丁二醇之聚醚、聚己二酸乙二酯(polyethylene adipate)、聚乙烯-己二酸丁二酯(polyethylene-butylene adipate)、藉由包含聚己內酯等之二醇與二羧酸之脫水反應所製造之聚酯、具有碳酸酯鍵之聚碳酸酯、丙烯酸系多元醇、蓖麻油等。
又,作為上述聚異氰酸酯,例如可列舉:甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate)、苯二異氰酸酯(phenylene diisocyanate)、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、苯二亞甲基二異氰酸酯(xylylene diisocyanate)、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等。
又,作為上述鏈延長劑或交聯劑,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三羥甲基丙烷、、乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二環己基甲烷、水等。
作為上述高折射率微粒子,例如可較佳地使用折射率為1.60~2.80之金屬氧化物微粒子等。
作為上述金屬氧化物微粒子,具體而言,例如可列舉:氧化鈦(TiO2
,折射率:2.71)、氧化鋯(ZrO2
,折射率:2.10)、氧化鈰(CeO2
,折射率:2.20)、氧化錫(SnO2
,折射率:2.00)、銻錫氧化物(ATO,折射率:1.75~1.95)、銦錫氧化物(ITO,折射率:1.95~2.00)、磷錫化合物(PTO,折射率:1.75~1.85)、氧化銻(Sb2
O5
,折射率:2.04)、鋁鋅氧化物(AZO,折射率:1.90~2.00)、錠鋅氧化物(GZO,折射率:1.90~2.00)、五氧化鈮(Nb2
O5
,折射率:2.33)、氧化鉭(Ta2
O5
,折射率2.16)及銻酸鋅(ZnSb2
O6
,折射率:1.90~2.00)等。
上述高折射率微粒子較佳為平均一次粒徑為5~100 nm。若平均一次粒徑超過100 nm,則有於上述底塗層中產
生光學散射而透明性變差之情況,若未達5 nm,則有如下情況:微粒子彼此之凝聚變多,二次粒徑變大而產生光學散射,從而上述底塗層之透明性變差。
該等高折射率微粒子之折射率例如可藉由下述方法算出:將折射率已知之熱塑性樹脂與已經測定質量之金屬氧化物進行混合之後,成形為適當厚度之透明顆粒,測定該顆粒之折射率,根據與上述折射率已知之樹脂之摻合比算出高折射率微粒子之折射率。上述折射率測定例如可藉由依據JIS K7142(2008)A法之貝克法並利用阿貝折射計而求出,例如可使用Atago公司製造之DR-M4。再者,測定折射率之波長設定為589 nm。
又,上述平均一次粒徑可藉由利用TEM、STEM等穿透型電子顯微鏡觀察之影像分析以20個粒子之粒徑之平均值而求出。
作為上述高折射率微粒子之含量,並無特別限定,只要視所欲之折射率適當調整即可。
又,作為上述螯合化合物,例如可列舉水溶性鈦螯合化合物、水溶性鈦醯化物(titanium acylate)化合物及水溶性鋯化合物等。
作為上述水溶性鈦螯合化合物,例如可列舉:二異丙氧基雙(乙醯丙酮)鈦、異丙氧基(2-乙基-1,3-己二醇)鈦、二異丙氧基雙(三乙醇胺)鈦、二正丁氧基雙(三乙醇胺)鈦、羥基雙(乳酸)鈦、羥基雙(乳酸)鈦之銨鹽、鈦過氧化檸檬酸銨鹽等。
又,作為水溶性鈦醯化物化合物,例如可列舉氧代鈦雙(草酸單銨)(oxotitanium bis(monoammonium oxalate))等。
又,作為水溶性鋯化合物,例如可列舉四乙醯丙酮酸鋯、乙酸鋯等。
作為上述底塗層之厚度,並無特別限定,例如就緩和干涉條紋之觀點而言,較佳為設定為65~125 nm。
再者,上述底塗層之厚度例如係藉由利用電子顯微鏡(SEM、TEM、STEM)觀察上述底塗層之剖面,測定任意10點所獲得之厚度之平均值(nm)。於厚度非常薄之情形時,藉由以照片之形式記錄高倍率觀察到者,並進一步放大而測定。層界面線為作為邊界線而明確可知之程度之非常細的線,但於放大之情形時,成為粗線。於該情形時,以將較粗之線寬等分成兩份之中心部分作為邊界線而進行測定。
於本發明之防眩膜中,上述底塗層可使用使上述材料、與視需要之光聚合起始劑及其他成分於溶劑中混合分散而製成之底塗層用組成物來形成。
上述混合分散只要使用塗料振盪器、珠磨機、捏合機等公知之裝置進行即可。
作為上述溶劑,可較佳地使用水,較佳為以水溶液、水分散液或乳化液等水性塗液之形態來使用。又,亦可包含些許有機溶劑。
作為上述有機溶劑,例如可列舉:醇(例如甲醇、乙
醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、二級丁醇、三級丁醇、苄醇、PGME、乙二醇)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、庚酮、二異丁基酮、二乙基酮)、脂肪族烴(例如己烷、環己烷、鹵化烴(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烴(例:苯、甲苯、二甲苯)、醯胺(例如二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、正甲基吡咯啶酮)、醚(例如二乙醚、二烷、四氫呋喃)、醚醇(例如1-甲氧基-2-丙醇)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯)等。
作為上述其他成分,並無特別限定,例如可列舉:調平劑、有機或無機微粒子、光聚合起始劑、熱聚合起始劑、交聯劑、硬化劑、聚合促進劑、黏度調整劑、抗靜電劑、抗氧化劑、防污劑、滑澤劑(slipping agent)、折射率調整劑、分散劑等。
上述底塗層用組成物較佳為總固體成分為3~20%。若未達3%,則有殘留溶劑殘留或產生白化之虞。若超過20%,則有底塗層用組成物之黏度變高,塗敷性下降而於表面出現斑或條紋,從而無法獲得所欲之膜厚之虞。上述固體成分更佳為4~10%。
上述底塗層用組成物之對上述聚酯基材之塗佈可於任意階段實施,較佳為於製造聚酯基材之過程中實施,更佳為塗佈於配向結晶化結束前之聚酯基材上。
此處,所謂結晶配向結束前之聚酯基材,係指包含未經延伸之膜、使未經延伸之膜於縱方向或橫方向之任一者
上配向之單軸配向膜、以及於縱方向及橫方向之二方向上低倍率延伸配向者(最終於縱方向或橫方向上再延伸且結束配向結晶化前之雙軸延伸膜)等。尤佳為於未經延伸之膜或於一方向上配向之單軸延伸膜上塗佈上述底塗層用組成物之水性塗液後直接實施縱向延伸及/或橫向延伸及熱固定。
於將上述底塗層用組成物塗佈於聚酯基材上時,作為用以提升塗佈性之預處理,較佳為對聚酯基材表面實施電暈表面處理、火焰處理、電漿處理等物理處理,或與底塗層用組成物共同併用與其在化學上為惰性的界面活性劑。
作為上述底塗層用組成物之塗佈方法,可應用公知之任意之塗敷法。例如可單獨或組合使用輥式塗佈法、凹版塗佈法、輥式刷塗法、噴塗法、氣刀塗佈法、浸滲法、簾式塗佈法等。
又,於無損本發明之效果之範圍內,本發明之防眩膜視需要可適當形成一層或兩層以上之其他層(抗靜電層、防污層、接著劑層、其他硬塗層等)。其中,較佳為具有抗靜電層及防污層中之至少一層。該等層可採用與公知之抗反射用積層體相同者。
本發明之防眩膜較佳為對比度比為80%以上,更佳為90%以上。若未達80%,則於將本發明之防眩膜安裝於顯示器表面之情形時,有暗室對比度較差而有損視認性之虞。再者,本說明書中之上述對比度比係利用以下方法所測定之值。
即,使用於冷陰極管光源設置有擴散板者作為背光單元,使用兩片偏光板(Samsung公司製造之AMN-3244TP),以將該偏光板設置於平行偏光鏡(Parallel nicol)時通過之光之亮度Lmax
除以設置於正交偏光鏡時通過之光之亮度Lmin
所獲得的值(Lmax
/Lmin
)作為對比度,以防眩膜(聚酯基材+防眩層等)之對比度(L1
)除以聚酯基材之對比度(L2
)所獲得的值(L1
/L2
)×100(%)作為對比度比。再者,上述亮度之測定係於暗室下進行。關於上述亮度之測定,使用色彩亮度計(Topcon公司製造之BM-5A),色彩亮度計之測定角設定為1°,以試樣上之視野5 mm進行測定。又,背光之光量係於未設置試樣之狀態下,以將兩片偏光板設置於平行偏光鏡時之亮度成為3600 cd/m2
之方式而設置。
本發明之防眩膜可藉由使用例如含有二氧化矽微粒子、有機微粒子、黏合劑樹脂之單體成分及溶劑之防眩層用組成物於聚酯基材上形成防眩層而製造。
關於上述防眩層用組成物及防眩層之形成方法,可列舉與於上述防眩膜中作為防眩層之形成方法而說明者相同之材料、方法。
本發明之防眩膜藉由於偏光元件之表面將本發明之防眩膜設置於與該防眩膜中之防眩層所存在之面相反之面,可製成偏光板。又,此種偏光板亦為本發明之一。
作為上述偏光元件,並無特別限定,例如可使用藉由碘等進行染色並經延伸之聚乙烯醇膜、聚乙烯甲醛膜、聚
乙烯縮醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。於上述偏光元件與本發明之防眩膜之積層處理中,較佳為對聚酯基材進行皂化處理。藉由皂化處理,而接著性變良好,亦可獲得抗靜電效果。
本發明亦為一種影像顯示裝置,其係具備上述防眩膜或上述偏光板而成。
上述影像顯示裝置亦可為LCD、PDP、FED、ELD(有機EL、無機EL)、CRT、平板PC、觸控面板、電子紙等影像顯示裝置。
作為上述代表性之例的LCD係具備穿透性顯示體、及自背面照射上述穿透性顯示體之光源裝置而成。於本發明之影像顯示裝置為LCD之情形時,為於該穿透性顯示體之表面形成有本發明之防眩膜或本發明之偏光板而成者。
於本發明為具有上述防眩膜之液晶顯示裝置之情形時,光源裝置之光源可自防眩膜之下側進行照射。再者,亦可於液晶顯示元件與偏光板之間插入相位差板。亦可於該液晶顯示裝置之各層間視需要設置接著劑層。
此處,於本發明為具有上述防眩膜之液晶顯示裝置之情形時,上述防眩膜不論該防眩膜之慢軸與上述偏光板(配置於液晶單元之視認側之偏光板)之吸收軸所成的角度為何種角度,均可抑制虹斑之產生,更佳為以成為0°±30°或90°±30°之方式而配設。藉由上述防眩膜之慢軸與偏光板之吸收軸所成之角度在上述範圍內,可極其高度抑制於本發明之液晶顯示裝置之顯示影像上產生虹斑。雖然其原因不
明確,但認為其原因如下。
即,於無外部光或螢光燈之光之環境下(以下亦將此種環境下稱作「暗處」),不論本發明之液晶顯示裝置之由防眩膜之慢軸與偏光板之吸收軸所成之角度為何種角度,均可抑制虹斑之產生。然而,於存在外部光或螢光燈之光之環境(以下亦將此種環境下稱作「明處」)下,外部光或螢光燈之光並非僅具有連續且範圍寬之光譜,因此若未使防眩膜之慢軸與偏光板之吸收軸所成之角度在上述範圍,則產生虹斑而顯示品質下降。
進而推測,穿透了彩色濾光片之背光之光亦並非僅具有連續且範圍寬之光譜,因此若未使防眩膜之慢軸與偏光板之吸收軸所成之角度在上述範圍,則產生虹斑而顯示品質下降。
又,藉由上述防眩膜之慢軸與上述偏光板(設置於液晶單元之視認側之偏光板)之吸收軸所成之角度設置為45°±15°,而即便於通過太陽眼鏡等偏光板觀察液晶顯示裝置之情形時,亦可獲得良好之視認性,因此較佳。
於本發明之液晶顯示裝置中,作為背光光源,並無特別限定,較佳為白色發光二極體(白色LED)。
所謂上述白色LED,係藉由螢光體方式(即,將使用有化合物半導體之發出藍色光或紫外光之發光二極體與螢光體加以組合)而發出白色的元件。其中,由如下發光元件構成的白色發光二極體由於具有連續且範圍寬之發光光譜而對虹斑之改善有效,並且發光效率亦優異,因此作為
本發明中之上述背光光源而較佳,該發光元件係將使用有化合物半導體之藍色發光二極體與釔-鋁-石榴石系黃色螢光體加以組合而成。又,由於可廣泛地利用消耗電力較小之白色LED,因此亦可實現省能源化之效果。
作為上述影像顯示裝置之PDP係具備表面玻璃基板(將電極形成於表面)及與該表面玻璃基板對向且於空隙間填充有放電氣體配置而成之背面玻璃基板(將電極及微小之溝形成於表面,將紅、綠、藍之螢光體層形成於溝內)而成。於本發明之影像顯示裝置為PDP之情形時,亦可為於上述表面玻璃基板之表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)具備上述防眩膜者。
上述影像顯示裝置亦可為:將施加電壓時會發光之硫化鋅、二胺類物質之發光體蒸鍍於玻璃基板,控制對基板所施加之電壓而進行顯示之ELD裝置;或者,將電氣信號轉換為光,產生人眼可見之像之CRT等影像顯示裝置。於該情形時,係於如上所述之各顯示裝置之最表面或其前面板之表面具備上述防眩膜者。
本發明之影像顯示裝置於任一情形時均可用於電視、電腦、電子紙、觸控面板、平板PC等顯示器之顯示。尤其可較佳地用於CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED、觸控面板等高精細影像用顯示器之表面。
本發明之防眩膜係由上述構成構成者,因此可製成如下防眩膜:可高度抑制於影像顯示裝置之顯示影像中產生虹斑,並且可維持優異之硬塗性及干涉條紋防止性,且可
充分抑制表面眩光及白暈之產生,其結果是,可獲得高對比度之顯示影像。
因此,本發明之防眩膜可較佳地應用於陰極線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)、電子紙等。
藉由以下實施例對本發明之內容進行說明,但本發明之內容並非對該等實施態樣進行限定性解釋者。又,只要無特別說明,則「份」及「%」表示質量基準。
聚酯基材之延遲係藉由下述方法而求出:使用兩片偏光板求出膜之配向軸方向,利用阿貝折射率計(Atago公司製造之NAR-4T)求出與配向軸方向正交之兩個軸之折射率(nx、ny)。此處,將顯示更大之折射率之軸定義為慢軸。膜厚度d(nm)係使用電測微計(Anritsu公司製造)而測定,並將單位換算成nm。根據折射率差(nx-ny)與膜之厚度d(nm)之積求出延遲。
又,底塗層之折射率係使用分光光度計(島津製作所公司製造之UV-3100PC),測定波長380~780 nm之平均反射率(R),根據所獲得之平均反射率(R)使用下式求出折射率(n)之值。關於底塗層,於無易接著處理之50 μm之PET上塗佈各自之原料組成物,形成1~3 μm之厚度之硬化膜,為了防止背面反射而於未塗佈PET之面(背面)貼附寬度較測定點面積更大之黑色乙烯膠帶(例如大和乙烯膠帶NO200-38-21 38 mm寬)後測定塗膜之平均反射
率。
R(%)=(1-n)2
/(1+n)2
又,防眩層之乾燥硬化後之膜厚之測定亦可以剖面觀察來測定,此處簡單地使用厚度測定裝置Mitutoyo公司製造之Digimatic Indicator IDF-130對任意10點進行測定,求出平均值。
(實施例1)
將聚對苯二甲酸乙二酯材料於290℃下熔融,通過成膜模,以片狀之形式擠出,使其密接於經水冷冷卻之旋轉急冷滾筒上而冷卻,製作未經延伸之膜。將該未經延伸之膜利用雙軸延伸試驗裝置(東洋精機製造)於120℃下預熱1分鐘後,於120℃下以延伸倍率4.5倍進行延伸後,利用輥式塗佈機於其單面均勻地塗佈如下所示之組成之底塗層用組成物。
繼而,將該塗佈膜繼續於95℃下進行乾燥,於與上述延伸方向成90度之方向上以延伸倍率1.5倍進行延伸,而獲得延遲=9900 nm、膜厚=100 μm、(nx-ny)=0.099之聚酯基材。再者,底塗層之折射率為1.57,膜厚為100 nm。
其後,於所形成之底塗層上塗佈如下所示之組成之防眩層用組成物而形成塗膜。繼而,對形成之塗膜以0.2 m/s之流速通入15秒70℃之乾燥空氣後,進而以10 m/s之流速通入30秒70℃之乾燥空氣而進行乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累積光量成為50 mJ/cm2
之方式照射紫外線使塗膜硬化,藉此形成4 μm厚度(硬化時)之防眩層,
製作實施例1之防眩膜。
(底塗層用組成物)
(防眩層用組成物)
再者,煙燻二氧化矽係藉由具有辛基之矽烷化合物(例如辛基矽烷)利用辛基矽基取代矽烷醇基而進行了疏水化處理者。
(實施例2)
將有機微粒子之摻合量設定為8質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例2之防眩膜。
(實施例3)
將有機微粒子之摻合量設定為1質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例3之防眩膜。
(實施例4)
將煙燻二氧化矽之摻合量設定為2質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例4之防眩膜。
(實施例5)
將有機微粒子設定為(經親水化處理之丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑為2.0 μm,折射率為1.515,積水化成品工業公司製造),除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例5之防眩膜。
(實施例6)
以與實施例1相同之方式調整所獲得之未經延伸之膜之延伸倍率,使用延遲=3500 nm、膜厚=42 μm、(nx-
ny)=0.83之聚酯基材,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例6之防眩膜。
(實施例7)
以與實施例1相同之方式所獲得之未經延伸之膜之延伸倍率,使用延遲=19000 nm、膜厚=190 μm、(nx-ny)=0.10之聚酯基材,除此以外,以與實施例1相同之方式製造實施例7之防眩膜。
(比較例1)
使用經甲基處理(利用甲基取代矽烷醇基進行疏水化處理)者作為煙燻二氧化矽,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例1之防眩膜。
(比較例2)
不摻合煙燻二氧化矽,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例2之防眩膜。
(比較例3)
不摻合煙燻二氧化矽,使用未進行親水化處理之丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子(平均粒徑為2.0 μm,折射率為1.55,積水化成品工業公司製造)8質量份作為有機微粒子,使用新戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel-Cytec公司製造)替代新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA),除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,
使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得比較例3之防眩膜。
(比較例4)
使用鋁矽酸鹽粒子(平均粒徑為2.0 μm,折射率為1.50,水澤化學工業公司製造)替代有機微粒子,並將摻合量設定為6質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例4之防眩膜。
(比較例5)
使用新戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(製品名:PETIA,Daicel-Cytec公司製造)替代新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA),除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例5之防眩膜。
(比較例6)
以與實施例1相同之方式調整所獲得之未經延伸之膜之延伸倍率,使用延遲=2500 nm、膜厚=75 μm、(nx-ny)=0.033之聚酯基材,除此以外,以與比較例2相同之方式製造比較例6之防眩膜。
(比較例7)
以與實施例1相同之方式調整所獲得之未經延伸之膜之延伸倍率,使用延遲=2500 nm、膜厚=75 μm、(nx-ny)=0.033之聚酯基材,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例7之防眩膜。
(比較例8)
以與實施例1相同之方式調整所獲得之未經延伸之膜之延伸倍率,使用延遲=2800 nm、膜厚=34 μm、(nx-ny)=0.083之聚酯基材,除此以外,以與實施例1相同之方式製造比較例8之防眩膜。
(參考例1)
使用(經親水化處理之丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑為1.0 μm,折射率為1.55,積水化成品工業公司製造)作為有機微粒子,並將摻合量設定為2質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,將硬化時之防眩層之厚度設定為1.5 μm,除此以外,以與實施例1相同之方式製造參考例1之防眩膜。
(參考例2)
使用(經親水化處理之丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑為10 μm,折射率為1.55,積水化成品工業公司製造)作為有機微粒子,並將摻合量設定為8質量份,除此以外,以與實施例1相同之方式製備防眩層用組成物,使用該防眩層用組成物,將硬化時之防眩層之厚度設定為13 μm,除此以外,以與實施例1相同之方式製造參考例2之防眩膜。
關於下述項目,對所獲得之實施例、比較例及參考例之防眩膜進行評價。將全部結果示於表1中。
(虹斑評價)
將實施例、比較例中製作之防眩膜配置於液晶監視器(FLATORON IPS226V(LG Electronics Japan公司製造))之觀察者側之偏光元件上,而製作液晶顯示裝置。再者,以聚酯基材之慢軸與液晶監視器之觀察者側之偏光元件之吸收軸所成的角度成為45°之方式配置。
而且,於暗處及明處(液晶監視器周邊照度為400勒克斯)自正面及斜方向(約50度)進行目測及隔著偏光太陽眼鏡進行顯示影像之觀察,依據以下基準評價虹斑之有無。與目測相比,隔著偏光太陽眼鏡之觀察為非常嚴格之評價法。觀察係以10人進行,將最多數之評價設定為觀察結果。
◎:未觀察到虹斑。
○:觀察到虹斑但實際使用上無問題之級別。
×:輕微地觀察到虹斑。
××:強烈地觀察到虹斑。
(凹凸之平均間隔(Sm)、凹凸之算術平均粗糙度(Ra)、凹凸部之平均傾斜角(θa)、十點平均粗糙度(Rz))
依據JIS B 0601-1994測定凹凸之平均間隔(Sm)、凹凸之算術平均粗糙度(Ra)及十點平均粗糙度(Rz),利用圖1所示之方法測定凹凸部之平均傾斜角(θa)。再者,上述Sm、Ra、θa及Rz之測定係使用表面粗糙度測定器:SE-3400/小坂研究所股份有限公司製造,利用以下條件進行測定。
(1)表面粗糙度檢測部之觸針:
型號/SE2555N(2 μ觸針),小坂研究所股份有限公司製造
(尖端曲率半徑為2 μm/頂角:90度/材質:金剛石)
(2)表面粗糙度測定器之測定條件:基準長度(粗糙度曲線之截止值λc:2.5 mm
評價長度(基準長度(截止值λc)×5):12.5 mm
觸針之進送速度:0.5 mm/s
再者,通常多數情況下截止值使用0.8 mm,於本發明中,將截止值設定成2.5 mm進行測定。其原因如下:作為本發明中之表面具有凹凸形狀之防眩膜之較佳之凹凸形狀,如上述記載所述,為可防止由外部光引起之反射,而且可於使影像顯示裝置進行黑色顯示之狀態下獲得優異之豔黑感(畫面顯示中之如潤濕般之有光澤之黑色的再現性)的凹凸形狀。即,較佳為具有大而平緩之凹凸形狀,為了測定該凹凸形狀,較佳為將截止值設定成2.5 mm而測定。
(干涉條紋評價)
使用Funatech公司製造之干涉條紋檢測燈(Na燈),以目測檢測所獲得之防眩膜有無干涉條紋,並利用下述基準進行評價。關於所獲得之防眩膜,利用黑色油墨塗到塗敷面之相反側,對塗敷面照射干涉條紋檢測燈,利用反射觀察進行評價。
◎:未見干涉條紋之產生。
○:觀察到干涉條紋但極淡且實際使用上無問題之級別。
×:清楚地觀察到干涉條紋。
(表面眩光評價)
關於所獲得之防眩膜之表面眩光,設定為依照亮度1500 cd/cm2
之燈箱、140 ppi之黑矩陣玻璃、防眩膜之順序自下而上重疊之狀態,被試驗者自30 cm左右之距離自上下、左右各個角度進行目測評價。判斷是否留意到表面眩光,並藉由下述基準進行評價。
◎:10人以上回答為良好
○:5~9人回答為良好
×:4人以下回答為良好
(明室對比度)
明室對比度係由下述式表示。
CR(L)=LW(L)/LB(L)
(CR(L):明室對比度:LW(L):明室白亮度,LB(L):明室黑亮度)
通常明室白亮度之變化率較小而明室黑亮度之變化率較大,因此明室對比度受到明室黑亮度支配。又,與明室黑亮度相比,面板原本之黑亮度較小可無視,因此以下述要領評價黑色程度(黑亮度)實質上作為明室對比度之評價。關於所獲得之防眩膜,為了防止背面反射,由15人之被試驗者於照度1000 Lx之明室環境下且於30 W之三波長螢光燈下(於45度之角度下照射試樣面)對以黑丙烯酸板、透明黏著、防眩膜(黏著側為非塗敷面)之順序貼附而成者進行官能評價(對距試樣50 cm左右之上部、45度附近
之上述螢光燈未映入之位置進行目測觀察,評價看起來是否較黑),藉由下述基準進行評價。
◎:10人以上回答為良好
○:5~9人回答為良好
×:4人以下回答為良好
(暗室對比度)
於暗室對比度之測定中,使用於冷陰極管光源設置有擴散板者作為背光單元,使用兩片偏光板(Samsung公司製造之AMN-3244TP),將該偏光板設置於平行偏光鏡時通過之光之亮度Lmax
除以設置於正交偏光鏡時通過之光之亮度Lmin
,藉此求出將防眩膜(透光性基材+防眩層)載置於最表面時之對比度(L1
)、及僅將透光性基材載置於最表面時之對比度(L2
),藉由(L1
/L2
)×100(%)算出對比度比,作為暗室對比度之評價。
再者,關於亮度之測定,使用色彩亮度計(Topcon公司製造之BM-5A),於照度為5 Lx以下之暗室環境下進行。色彩亮度計之測定角設定成1°,於試樣上之視野為5mm之條件下進行測定。背光之光量係於未設置試樣之狀態下,以將兩片偏光板設置於平行偏光鏡時之亮度成為3600 cd/m2
之方式而設置。
◎:上述對比度比為90%以上
○:上述對比度比為80%以上且未達90%
×:上述對比度比未達80%
(鉛筆硬度)
依據JIS K-5400對所獲得之防眩膜之鉛筆硬度(其中,設定為500 g荷重)進行測定,並藉由以下基準進行評價。
○:鉛筆硬度為2 H以上
×:鉛筆硬度未達2 H
再者,作為鉛筆硬度之測定中所使用之機器,使用鉛筆硬度試驗機(東洋精機公司製造)。該鉛筆硬度試驗係求出於5次鉛筆硬度試驗中4次以上未見損傷等外觀異常之情形時所使用之鉛筆的硬度。例如使用2 H之鉛筆進行5次試驗,若4次不產生外觀異常,則該光學積層體之鉛筆硬度為2 H。
(裂性)
將獲得之防眩片捲繞於JIS K5600-5-1之彎曲試驗中所使用之圓筒型心軸法之芯棒,利用龜裂之進入方法藉由以下基準進行評價。
○:即便捲繞於8 mm之芯棒亦無龜裂而良好。
×:於捲繞於8 mm之芯棒之情形時有龜裂。
(黑彩感)
將索尼公司製造之液晶電視「KDL-40X2500」之最表面之偏光板剝離,貼附無表面塗佈之偏光板。繼而,藉由光學膜用透明黏著膜(總光線穿透率為91%以上、霧度為0.3%以下、膜厚為20~50 μm之製品,例如MHM系列:日榮加工公司製造等)以防眩層側成為最表面之方式於其上貼附所獲得之抗反射膜。將該液晶電視設置於照度為約
1,000 Lx之環境下之室內,顯示Mediafactory公司之DVD「歌劇魅影」,被試驗者15人自距液晶電視1.5~2.0 m左右之處自上下、左右各個角度鑑賞該影像,藉此對下述項目實施官能評價。評價基準如下所述。判斷於顯示動態影像時是否對比度高,具有立體感且於影像中有光澤或光輝,感覺到躍動感。
◎:立體感及躍動感均為○。
○:立體感或躍動感中之一者為○,另一者為△。
×:立體感或躍動感中之至少一者為×。
再者,立體感及躍動感係藉由以下基準而評價。
(立體感)
○:10人以上回答為良好。
△:5~9人回答為良好。
×:4人以下回答為良好。
(躍動感)
○:10人以上回答為良好。
△:5~9人回答為良好。
×:4人以下回答為良好。
根據表1可知,實施例之防眩膜於所有之評價中為良好之結果,相對於此,比較例之防眩膜於所有之評價中並非良好之結果。再者,白暈防止性可以與明室對比度相同之方式進行評價,因此明室對比度優異之實施例之防眩膜之白暈防止性亦優異。
又,於厚度方向上切割所獲得之防眩膜,並對暴露之剖面進行電子顯微鏡(STEM)觀察,藉此確認防眩層中所含有之微粒子之狀態,結果是,於實施例之防眩膜之防眩層中,二氧化矽微粒子形成念珠狀之凝聚體而有疏有密地含有於防眩層中,並且於有機微粒子之周圍密集地分布。又,關於有機微粒子,二氧化矽微粒子之凝聚體附著於有機微粒子之表面,並且構成該凝聚體之二氧化矽微粒子中之一部分浸滲於有機微粒子之內部,有機微粒子彼此並不凝聚而以緩和地聚集之狀態含有於防眩層中,再者,圖2表示實施例1之防眩膜之剖面顯微鏡照片,圖3表示圖2之放大顯微鏡照片,圖4表示實施例2之防眩膜之剖面顯微鏡照片,圖5表示圖4之放大顯微鏡照片。又,為了顯示有機微粒子彼此緩和地聚集之狀態,圖6表示圖4之縮小顯微鏡照片。
另一方面,比較例1之防眩膜雖然二氧化矽微粒子附著於有機微粒子,但二氧化矽微粒子並未以有疏有密之狀態含有於防眩層中,因此經表面親水化處理之有機微粒子彼此並未緩和地聚集而是分散,而於防眩層之表面未充分地形成凹凸,又,聚酯基材之△n大至0.05以上,因此干
涉條紋防止性較差。再者,圖7表示比較例1之防眩膜之剖面顯微鏡照片。比較例2之防眩膜係不含二氧化矽微粒子且有機微粒子於防眩層中以單分散狀分散,而未充分地形成凹凸,干涉條紋防止性較差。比較例3之防眩膜係未使用二氧化矽微粒子而藉由有機微粒子形成凹凸之防眩膜,由於不含二氧化矽微粒子,因此防眩層之表面之凹凸(凸部)之傾斜變陡峭且白暈及對比度比較差。比較例4之防眩膜由於未使用有機微粒子,因此粒子之凝聚過度進行,而形成較大之凸部,表面眩光較差。比較例5之防眩膜由於使用以親水性樹脂為主之黏合劑樹脂,因此於有機微粒子之周圍二氧化矽並未密集地分布,僅二氧化矽微粒子之凝聚變大而成之塊形成凸部,表面眩光較差。
又,聚酯基材之延遲未達3000 nm之比較例6、7、8之防眩膜為虹斑評價較差者。再者,比較例6之防眩膜雖然未充分地形成防眩層之凹凸,但聚酯基材之△n小至未達0.05,因此由於底塗層之效果從而干涉條紋良好。
又,參考例1之防眩膜雖然可形成較佳之凹凸,但防眩層之膜厚過薄,因此鉛筆硬度之評價較差。參考例2之防眩膜雖然可形成較佳之凹凸,但防眩層之膜厚過厚,因此裂性之評價較差。
於實施例中所獲得之防眩膜之防眩層之表面以乾燥後(40℃×1分鐘)之膜厚成為0.1 μm之方式塗佈下述組成之低折射率層用組成物,使用紫外線照射裝置(Fusion UV Systems Japan公司製造,光源H Valve),以照射線量為
100 mJ/cm2
進行紫外線照射使其硬化而製造低折射率層。具備所獲得之低折射率層之防眩膜的白暈之防止效果更優異。
(低折射率層用組成物)
[產業上之可利用性]
本發明之防眩膜可較佳地應用於陰極線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)、觸控面板、電子紙、平板PC等中。
圖1係θa之測定方法之說明圖。
圖2係實施例1之防眩膜之剖面顯微鏡照片。
圖3係圖2之放大顯微鏡照片。
圖4係實施例2之防眩膜之剖面顯微鏡照片。
圖5係圖4之放大顯微鏡照片。
圖6係圖4之縮小顯微鏡照片。
圖7係比較例1之防眩膜之剖面顯微鏡照片。
Claims (11)
- 一種防眩膜,其係於面內具有雙折射率之透明基材之一個面上具有表面具凹凸形狀之防眩層者,其特徵在於:該面內具有雙折射率之透明基材具有3000nm以上之延遲(retardation),該防眩層含有二氧化矽微粒子、有機微粒子及黏合劑樹脂,該二氧化矽微粒子形成凝聚體並有疏有密地含有於該防眩層中,該二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分布於該有機微粒子周圍,該密集地分布於有機微粒子周圍之二氧化矽微粒子之凝聚體的一部分附著於該有機微粒子之表面及/或構成該凝聚體之二氧化矽微粒子中的一部分浸滲於內部。
- 如申請專利範圍第1項之防眩膜,其中,面內具有雙折射率之透明基材之折射率較大之方向即慢軸方向的折射率(nx)與正交於該慢軸方向之方向即快軸方向的折射率(ny)的差(nx-ny)為0.05~0.20。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,二氧化矽微粒子經表面處理,該表面處理係利用具有辛基之矽烷化合物進行的處理。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,二氧化矽微粒子之凝聚體的平均粒徑為100nm~1μm。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,黏合劑樹脂係以分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體為主材 料。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,有機微粒子經表面親水化處理。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,面內具有雙折射率之透明基材為聚酯基材。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,基於JIS K7136之總霧度(haze)未達5.0。
- 一種偏光板,其係具備偏光元件而成者,其特徵在於:該偏光板於偏光元件表面具備申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7或8項之防眩膜。
- 一種影像顯示裝置,其具備申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7或8項之防眩膜或申請專利範圍第9項之偏光板。
- 如申請專利範圍第10項之影像顯示裝置,其具備白色發光二極體作為背光光源。
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