TWI482989B - 抗反射薄膜及其製造方法 - Google Patents

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Description

抗反射薄膜及其製造方法
本發明係關於為了防止外光反射而設置在窗或顯示器等之表面上之抗反射薄膜。本發明尤其係關於設置在液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)顯示器、有機電致發光顯示器(OLED)、電漿顯示器(PDP)、表面電場顯示器(SED)及場發射顯示器(FED)等顯示器之表面上之抗反射薄膜。進一步而言,本發明係關於設置在液晶顯示器(LCD)表面,尤其是穿透型液晶顯示器(LCD)表面上之抗反射薄膜。
一般而言,顯示器不論是在室內還是在室外,均係在外光等入射之環境下使用。該外光等入射光在顯示器表面等被正反射,由於如此生成之反射像與顯示圖像混合,使得畫面顯示品質降低。因此,必須賦予顯示器表面等抗反射功能。對於該抗反射功能,要求高性能化及與其他功能之複合化。
一般而言,抗反射功能可藉由在透明基材上形成具有多層結構之抗反射層而得到,其中該多層結構,具體而言,為由金屬氧化物等透明材料所各自形成之高折射率層與低折射率層重複堆疊而成之結構。此等包含多層結構之抗反射層可藉由所謂的化學蒸鍍(CVD)法、物理蒸鍍(PVD)法之乾式成膜法而形成。
乾式成膜法具有所謂可精密地控制低折射率層、高折射率層之膜厚之優點。相反地,乾式成膜法由於在真 空中進行成膜,具有所謂生產性低、不適於大量生產之問題。因此之故,就抗反射層之形成方法而言,可大面積化、連續生產、低成本化之使用塗液之濕式成膜法受到注目。
又,將此等抗反射層設置於透明基材上之抗反射薄膜,其表面較為柔軟。因此,在其製造過程中,為了賦予表面硬度,一般使用所謂設置硬塗層,並在其上形成抗反射層之手法,其中該硬塗層係將游離放射線硬化型材料(例如丙烯酸系材料)硬化而得。由丙烯酸系材料所構成之硬塗層具有高的表面硬度、光澤性、透明性、耐擦傷性。在如此之硬塗層上至少塗布低折射率層而製得之抗反射薄膜具有可較便宜地製造之優點,而廣泛地應用於市場。
與上述技術相關之技術,被記載於例如日本特開2005-202389號公報、日本特開2005-199707號公報、日本特開平11-92750號公報、日本特開2007-121993號公報、日本特開2005-144849號公報、日本特開2006-159415號公報及日本特開2010-217873號公報。
經由將抗反射薄膜設置於顯示器表面,藉著其抗反射功能,可抑制外光之反射,而可使在明亮位置之對比提高。又,由於可同時提高穿透率,因此可更明亮地顯示圖像。又,亦可期待壓低背光輸出等之節能效果。
又,抗反射薄膜,由於絕緣性高而容易帶電,因此 有所謂塵埃等附著於設有硬塗層之製品表面而造成汙染、或因顯示器製造步驟中帶電而發生障礙之問題。因此,會賦予抗反射薄膜防帶電性能。就賦予抗反射薄膜防帶電性能之方法而言,曾提出形成包含導電性材料之防帶電層之方法,或使硬塗層含有導電性材料之方法。
對於抗反射薄膜,除了要求具有抗反射性能之外,亦要求不會產生干涉不均,且在光學特性方面優異。再者,抗反射薄膜,由於設置在顯示器之最外側表面,所以要求高耐擦傷性。
又對於抗反射薄膜,除了如上述要求優異的抗反射性能、光學特性、防帶電性能及耐擦傷性之外,亦要求可以低成本製造。
因此,本發明之目的為提供兼具優異的光學特性、防帶電性能、高耐擦傷性與低製造成本之抗反射薄膜。
本發明之第1面向係關於一種抗反射薄膜,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2層依此順序積層而成;該第1層係使包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之塗膜硬化而形成,且具有:從該透明基材側將中間層、硬塗層及再塗層依此順序積層而成之結構;該再塗層不含4級銨鹽材料;該硬塗層含有該4級銨鹽材料,在該硬塗層中,該4級銨鹽材料之濃度係從該中間層側朝向該再塗層側逐漸變高。
該均塗材料可選自具有丙烯醯基之化合物、具有氟 基之化合物及具有矽氧烷鍵之化合物所構成之群組。
該4級銨鹽材料之分子量可在2,000至80,000之範圍內;該均塗材料之分子量可在1,000至80,000之範圍內。
該第1層之膜厚可在至少3μm至15μm之範圍內。
就該抗反射薄膜而言,平行光線穿透率可為93%以上;霧度可為0.5%以下;該第2層之表面電阻值可在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;該第2層之表面之純水接觸角可在80°至140°之範圍內。
又,本發明之第2面向係關於一種抗反射薄膜之製造方法,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2層依此順序積層而成之抗反射薄膜之製造方法,該方法包含:在該透明基材之至少一主要表面上塗布包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之塗液而形成第1塗膜之塗布步驟;將該第1塗膜付諸一次乾燥之第1乾燥步驟;將該已付諸一次乾燥之第1塗膜付諸二次乾燥之第2乾燥步驟;對該已付諸二次乾燥之第1塗膜照射游離放射線,而以第1塗膜之硬化物之形式得到該第1層之步驟。
該塗液,在該塗液100質量份中,可含有25質量份至85質量份之該溶劑;該溶劑,在該溶劑100質量份中,可含有30質量份以上之可使該基材溶解或膨潤之溶劑。
該一次乾燥可於15℃至30℃之範圍內進行;該二次乾燥可於40℃至150℃之範圍內進行。
本發明之第3面向係關於一種抗反射薄膜,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2 層依此順序積層而成;該第1層係使包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之塗膜硬化而形成,且具有:從該透明基材側將中間層、硬塗層及再塗層依此順序積層而成之結構;該再塗層不含金屬氧化物微粒子;該硬塗層含有該金屬氧化物微粒子,在該硬塗層中,該金屬氧化物微粒子係呈不均勻分布(uneven distribution)狀態。
在該硬塗層中,該金屬氧化物微粒子之金屬氧化物微粒子體積在硬塗層之單位體積中所占之比率可從該中間層側朝向該再塗層側逐漸變高。
該金屬氧化物微粒子可具有導電性。
該均塗材料可選自具有丙烯醯基之化合物、具有氟基之化合物及具有矽氧烷鍵之化合物所構成之群組。
該金屬氧化物微粒子之粒徑可在2μm以下;該均塗材料之分子量係可在500至80,000之範圍內。
該第2層之膜厚可在至少3μm至15μm之範圍內。
就該抗反射薄膜而言,平行光線穿透率可在93%以上;霧度可在0.5%以下之範圍內;該第2層之表面電阻值可在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;該第2層之表面之純水接觸角可在80°至140°之範圍內。
本發明之第4面向係關於一種抗反射薄膜之製造方法,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2層依此順序積層而成之抗反射薄膜之製造方法;該方法包含:在該透明基材之至少一主要表面上塗布包含游離放射線硬化型材料、金屬氧化物微粒子 、均塗材料及溶劑之塗液而形成第1塗膜之塗布步驟;將該第1塗膜付諸一次乾燥之第1乾燥步驟;將該已付諸一次乾燥之第1塗膜付諸二次乾燥之第2乾燥步驟;對該已付諸二次乾燥之第1塗膜照射游離放射線,而以第1塗膜之硬化物之形式得到該第1層之步驟。
該塗液,在該塗液100質量份中,可含有25質量份至85質量份之範圍的該溶劑;該溶劑,在該溶劑100質量份中,可含有30質量份以上之可使該基材溶解或膨潤之溶劑。
該一次乾燥可於15℃至30℃之範圍內進行;該二次乾燥可於40℃至150℃之範圍內進行。
在該第1乾燥步驟中,從塗布該第1塗膜後至該第1塗膜中所含之溶劑成為10質量份以下為止之時間係在2秒至60秒之範圍內。
依照本發明,可提供具有優異光學特性、防帶電性能及耐擦傷性,且可以低成本製造之抗反射薄膜及其製造方法。尤其可提供具有優異光學性能之抗反射薄膜及其製造方法。
[實施發明之形態]
以下,於參照圖式下詳細地說明本發明之形態。
在本說明書中所謂「(甲基)丙烯酸酯」係表示「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」二者。例如,「胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯」係表示「胺基甲酸酯丙烯酸酯」及 「胺基甲酸酯甲基丙烯酸酯」二者。
又,所謂「分子量」,在分子量為1,000以下之情況,係指從結構式求得之分子量,若分子量超過1,000,係指重量平均分子量。又,金屬氧化物粒子之平均粒徑及金屬氧化物微粒子之平均粒徑意指以藉由光散射法所求出之粒度分布中之50%積算值之粒徑。
○第1形態
首先,說明本發明之第1形態。
<<抗反射薄膜>>
第1圖展示關於一形態之抗反射薄膜1之剖面之模式圖。
抗反射薄膜1包含透明基材11、不均勻分布層12及低折射率層13。
不均勻分布層12及低折射率層13係設置在透明基材11之至少一面上。如第1圖所示,不均勻分布層12及低折射率層13係從透明基材側以此順序被積層。低折射率層13之折射率比不均勻分布層12之折射率低。具體而言,低折射率層13之折射率比不均勻分布層12之下述硬塗層12b之折射率低。此處,折射率例如係於波長550nm所測定之折射率。
以下,依序說明不均勻分布層12及低折射率層13之各層。
<不均勻分布層>
不均勻分布層12係從游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑得到。
不均勻分布層12,例如係藉由對於包含此等材料之不均勻分布層形成用塗液照射游離放射線使其硬化而得到。游離放射線硬化型材料藉由照射游離放射線而硬化,形成結合基質(binder matrix),如此形成之結合基質可賦予抗反射薄膜高表面硬度。
不均勻分布層之膜厚係以在3μm至15μm之範圍內為較佳。藉由將膜厚做成如此規定之範圍,可得到目的之不均勻分布層。在不均勻分布層之膜厚小於3μm之情況,硬塗層將無法具有充分的表面硬度,所得到之抗反射薄膜可能不具有充分的硬塗層性質。又,不均勻分布層之膜厚係在15μm以上之情況,可能無法得到所期望之4級銨鹽材料之濃度分布,且可能無法得到所規定之防帶電功能。不均勻分布層之膜厚係以在4μm至10μm之範圍內為更佳。
不均勻分布層包含中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c係從透明基材側依序被積層。
不均勻分布層,例如,如上述可從包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之不均勻分布層形成用塗液形成。塗布該塗液形成塗膜,之後乾燥,並將乾燥後之塗膜硬化而形成不均勻分布層。
在如此形成不均勻分布層之情況,上述塗液所含之溶劑,於形成塗膜後至乾燥為止之期間,使透明基材11溶解或膨潤,而浸透至透明基材11中。伴隨此,結合基質形成材料成分浸透至透明基材11,而與構成基材之成 分混合。如此形成中間層12a。另一方面,4級銨鹽材料由於不易浸透至透明基材11中,所以朝向與透明基材側之相反側偏析,形成硬塗層12b。此時,4級銨鹽材料藉由表面張力,以在硬塗層之低折射率層側成為高濃度、而在透明基材側成為低濃度之方式不均質地存在。均塗材料,藉由表面張力向最表面(形成低折射率層之側)移動,形成再塗層12c。如此,可形成層構成互不相同之中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。
如上述,在不均勻分布層12中,4級銨鹽材料之濃度從中間層12a朝向不均勻分布層表面(低折射率層13側)逐漸變化。具體而言,4級銨鹽材料之濃度從中間層12a朝向不均勻分布層表面(低折射率層13側)逐漸變高。此等4級銨鹽材料之濃度之變化,可藉由對不均勻分布層12之剖面進行電子探針微量分析(Electron Probe Micro Analysis,EPMA),測定不均勻分布層中所含之4級銨鹽材料之陰離子之濃度而確認。一般而言,在4級銨鹽材料之陰離子方面多使用氯離子。因此,藉由測定氯之濃度,可確認4級銨鹽材料不均質地存在。
就EPMA而言,可使用能量分散型螢光X光分析裝置(EDX)或波長分散型螢光X光分析裝置(WDX)之任一種來進行。
以下說明在4級銨鹽材料之陰離子為氯離子之情況,4級銨鹽材料之分布之確認方法。
第2圖係展示EPMA分析之測定位置之圖。
藉由EMPA分析,對於進行剖面加工之抗反射薄膜之 不均勻分布層剖面,在第2圖所示之深度方向之3個位置Y1、Y2、Y3進行氯離子濃度之測定。
其中,將不均勻分布層12之膜厚設定為y。y係從塗布液之塗布量求得。Y1係距不均勻分布層12與低折射率層13之界面1μm深度之位置。Y2係距不均勻分布層12與低折射率層13之界面1μm+y/3μm深度之位置。Y3係距不均勻分布層12與低折射率層13之界面1μm+2y/3μm深度之位置。
藉由EPMA分析,在Y1、Y2及Y3之所有位置檢測出氯,而且若在各位置氯之檢出濃度(原子%)滿足(於Y1之Cl檢出量)>(於Y2之Cl檢出量)>(於Y3之Cl檢出量)之關係,則判斷為在硬塗層中之4級銨鹽材料為不均勻分布。亦即,在硬塗層中,4級銨鹽材料之濃度被判斷為從中間層側向再塗層側逐漸濃度變高。
再者,在EPMA分析中氯之檢出量為0.1原子%以下時,視為未檢出氯。又,在Y1、Y2及Y3處氯之檢出量之差異為0.1原子%以上時,視為有顯著差異。
如此,在4級銨鹽材料之濃度逐漸變高之情況,例如,相較於(於Y1之Cl檢出量)、(於Y2之Cl檢出量)及(於Y3之Cl檢出量)為相等,即濃度沒有差異之情況,可減少4級銨鹽材料之使用量。
又,例如,與在4級銨鹽材料只存在於低折射率層側之情況,具體而言,只在Y1檢測出Cl之情況相比,硬塗層之密著力及耐擦傷性提高。若於不均勻分布層中樹脂之組成急遽變化,會產生界面,密著力及耐擦傷性將降 低。因此,藉由如上述使4級銨鹽材料之濃度逐漸變化,可防止界面之產生。
以下,說明不均勻分布層12所含之各層,即中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。
(中間層)
中間層12a存在於透明基材11與不均勻分布層12之界面。在中間層12a中,透明基材之成分係與不均勻分布層之游離放射硬化型材料成分混合。
中間層12a,於厚度方向,折射率從透明基材11側向低折射率層13側變化。具體而言,折射率從透明基材11之折射率逐漸變化至硬塗層12b之折射率。更具體而言,折射率從透明基材11之折射率逐漸增加至硬塗層12b之折射率。
藉由設置如此之中間層12a,可防止於不均勻分布層與透明基材之界面產生之干涉條紋。又,中間層12a可使透明基材11與不均勻分布層12之間之密著性提高。中間層12a可由不均勻分布層形成用塗液形成。
中間層12a之存在可藉由從低折射率側以5°之入射角求出抗反射薄膜之分光反射率而確認。在分光反射率方面,若確認存在對應於低折射率層之層厚之干涉波峰(於分光光譜之波形中見到多個波紋),則判斷為未形成中間層12a。此時,在藉由內面黑塗處理之外觀檢查中,觀察到干涉條紋不均。另一方面,在分光反射率方面,若無法確認存在對應於低折射率層之層厚之干涉波峰,則判斷為形成中間層12a。在此情況,在藉由內面黑塗處理 之外觀檢查中,完全未見到干涉不均。
再者,所謂的干涉條紋及干涉不均,雖為光學干涉所造成之顏色不均之一種,但主要係起因於透明基材與硬塗層之折射率差異,在膜厚為厚之情況,複數種光學干涉同時發生而觀察到彩虹狀色不均之現象。所謂色不均係起因於低折射率層之膜厚不均之反射顏色不均,表面內顏色參差不齊變大之現象。
(硬塗層)
如第1圖所示,硬塗層12b係形成在中間層12a之上。
硬塗層12b包含為結合基質成分之游離放射線硬化型材料及4級銨鹽材料。此等硬塗層12b可使抗反射薄膜之表面硬度提高,並賦予耐擦傷性。又,藉由摻合4級銨鹽材料可賦予抗反射薄膜防帶電性。硬塗層12b進一步含有均塗材料。硬塗層12b可從不均勻分布層形成用塗液形成。
在硬塗層12b中,如上述,4級銨鹽材料保持濃度之差異而呈不均勻分布。4級銨鹽材料之濃度,從中間層12a向不均勻分布層表面(低折射率側)逐漸變高。
在抗反射薄膜中之任一位置若存在4級銨鹽材料,則抗反射薄膜將表現防帶電功能。又,防帶電性在4級銨鹽材料之濃度最高之位置表現。因此,藉由使4級銨鹽材料在硬塗層12b之再塗層側成為高濃度之方式設計塗膜,可使抗反射薄膜表現防帶電功能,且與分散於硬塗層12b全體者相比,能使高價的4級銨鹽材料之使用量減少。又,可減少4級銨鹽材料之使用量,並可使4級銨鹽材料向 表面之滲入受到抑制,提高再塗層性能。又,亦可使閃爍不易發生。
(再塗層)
如第1圖所示,再塗層12c形成在硬塗層12b之上。再塗層12c可從不均勻分布層形成用塗液形成。
再塗層12c包含均塗材料。又,典型而言,再塗層12c包含游離放射線硬化型材料及均塗材料。
再塗層12c不包含4級銨鹽材料。
在未形成再塗層12c之情況,低折射率層會剝離且耐擦傷性降低。此被認為係由於不均勻分布於不均勻分布層之最表面(低折射率層側)之4級銨鹽材料與形成低折射率層之材料在電性上排斥,不均勻分布層與低折射率層之密著力降低之故。
在形成低折射率層之材料與4級銨鹽材料之電性排斥更強之情況,塗布低折射率層形成用塗液之時,有時會發生所謂斥離等缺陷。又在形成低折射率層之材料含有防水材料之情況,由於4級銨鹽材料與該防水材料在電性上排斥,有時無法得到所期望之防污性能。
4級銨鹽材料由於為離子性,具有容易吸著空氣中水分之性質。因此,在未設置再塗層之情況,基於不均勻分布於不均勻分布層之最表面之4級銨鹽材料所造成之水吸著等,乾燥速度將視塗布後之乾燥條件而部分地變化,有時會造成表面龜裂,引起閃爍,並在不均勻分布層表面出現凹凸,亦會起霧。
如上述,藉由在硬塗層12b上設置再塗層12c,並進 一步在再塗層12c上形成低折射率層13,可使密著力提高,並可防止耐擦傷性之降低。又,藉由形成再塗層12c,可抑制表面龜裂,避免閃爍。再者,閃爍之有無可藉由測定抗反射薄膜之霧度值而確認。具體而言,在抗反射薄膜之霧度值為0.5%以上之情況,會發生閃爍。至於起霧,形成再塗層之材料由於具有均塗性,可抑制表面凹凸之形成,防止起霧之發生。再者,表面凹凸之有無,可藉由測定抗反射薄膜之霧度值或用AFM測定表面來確認。
對於在不均勻分布層12之最表面是否形成再塗層12,可藉由測定不均勻分布層表面之純水接觸角來確認。具體而言,在不均勻分布層表面之純水接觸角為60°以上之情況,可判斷為在不均勻分布層表面形成有再塗層。在未形成再塗層之情況,亦即,於不均勻分布層12之表面存在4級銨鹽材料之情況,由於4級銨鹽材料之高親水性,接觸角變小。另一方面,在形成有再塗層之情況,不均勻分布層表面之純水接觸角變大。形成有再塗層之情況,與未形成再塗層之情況相比,不均勻分布層12之表面之純水接觸角上升。
又,在不均勻分布層12中之最表層形成再塗層12c一事,可藉由使用X射線光電子光譜分析裝置(XPS)進行表面分析來確認。具體而言,對於不均勻分布層表面進行XPS分析,若未檢測出來自4級銨鹽材料之元素,則可判斷為形成有再塗層。來自4級銨鹽材料之元素,例如為係屬陰離子之氯。
XPS為分析試料表面之化學狀態之裝置。對試料照射X光(能量:hv ),藉由光電效應釋放出元素內之內殼電子,此時光電子之動能(Ek)可以下述通式(A)表示。
通式(A):Ek=hv -Eb-
其中,Eb為內殼電子之能階(束縛能),為裝置或試料之功函數。Eb為元素固有之值,其隨著元素之化學狀態而變化。另一方面,在固體內電子可保持原來能量通過之距離最多為數十Å。XPS係藉由測定從試料表面放出之光電子之Ek及其數目,而可分析至距離試料表面數十Å之深度所存在之元素之種類、量及化學狀態之裝置。
<低折射率層>
如第1圖所示,低折射率層13係設置在不均勻分布層12之上。
低折射率層13,可從為結合基質形成材料之游離放射線硬化型材料、與低折射率粒子獲得。例如,低折射率層13可藉由對於包含此等材料之低折射率層形成用塗液照射游離放射線使其硬化而得到。在游離放射線硬化型材料具有低折射率之情況,低折射率層形成用塗液可不含低折射率粒子。
低折射率層13之膜厚(d)係以可使其膜厚(d)乘以低折射率層之折射率(n)所得之光學膜厚(nd)等於可見光之波長之1/4來設計。藉由此種膜厚,低折射率層13使抗反射薄膜發揮抗反射功能。
低折射率層之光學膜厚係以在80nm至200nm之範圍 內為較佳。低折射率層之光學膜厚在該範圍內時,從抗反射薄膜之表面側,亦即,從第1圖及第2圖所示之箭頭A之側所求得之分光反射率曲線在500nm附近具有極小值。
分光反射率曲線以極小值為基準,向短波長方向上升之曲線與向長波長方向上升之曲線相較,展現急峻的傾向。此時,以分光反射率曲線之極小值為基準時之朝向短波長方向之急峻上升曲線,為所形成之抗反射薄膜之反射光之顏色之成因,亦為不均勻分布層之膜厚不均時發生顏色不均之原因。藉由分光反射率曲線之極小值存在於500nm附近,可使反射色相變小,而可抑制朝短波長方向急峻上升之曲線所造成之顏色不均之發生。
在抗反射薄膜之低折射率層形成面(表面(A))之視感平均反射率超過2.5%之情況,抗反射薄膜之抗反射性能將不充足。另一方面,藉由不均勻分布層之光學干涉難以實現在抗反射薄膜表面之視感平均反射率為0.2%之抗反射薄膜。在低折射率層表面之視感平均反射率係以在0.2%以上2.0%以下之範圍內為較佳。
就本形態之抗反射薄膜而言,例如,依據JIS K7361-1:1997所測定之平行光線穿透率係在93%以上,依據JIS K7136所測定之霧度係在0.5%以下,在低折射率層表面之表面電阻值係在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;在抗反射薄膜之低折射率層表面之純水接觸角係在80°至140°以下之範圍內。
以下,對於抗反射薄膜之各個特性,更詳細地說明。 在抗反射薄膜中,平行光線穿透率越高越好。平行光線穿透率係以在93%至98%之範圍內為更佳。若考慮目前可被想到的使用材料,要製作平行光線穿透率超過98%之抗反射薄膜將有困難。在抗反射薄膜之平行光線穿透率低於93%之情況,將變得無透明感,產生白濁,有時會使顯示器之對比降低。
在抗反射薄膜中,霧度以越低為越佳。霧度係以在0.5%以下為更佳。又,霧度係以在0.05%以上0.5%以下之範圍內為特佳。若考慮目前可被想到的使用材料,要製作霧度低於0.05%之抗反射薄膜有困難。在霧度超過1.0%之情況,將變得無透明感,產生白濁,有時會使顯示器之對比降低。
又,表面電阻值係以在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內為較佳。為了製成表面電阻值小於1×105 Ω/cm2 之抗反射薄膜,需要多量之4級銨鹽材料,而有可能無法形成不均勻分布層。抗反射薄膜表面之表面電阻值係在1×1010 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內之情況,可謂於一般動態不會附著塵埃之區域,使用於顯示器之最表面時,該條件成為必要。基於此理由,以設成1×1012 Ω/cm2 以下為較佳。表面電阻值可依據JIS-K6911(1995)測定。
低折射率層表面之純水接觸角,在為80°以上之情況,低折射率層具有優異的防污性;在為140°以下之情況,形成低折射率層時不均勻分布層與低折射率層之密著提高,可賦予高的表面硬度。此情況所得到之抗反射薄膜進一步具有優異的耐擦傷性及防污。相對於此,在純 水接觸角超過140°之情況,塗布低折射率形成用塗液之時有時會產生斥離,無法形成低折射率層。又,在純水接觸角小於80°之情況,有時無法得到充分之防污性。純水接觸角可依據JIS R3257(1999)測定。具體而言,可藉由使用接觸角計,於乾燥狀態(20℃-65%RH)在針尖作成液滴,使其與試料(固體)之表面接觸,在試料表面形成液滴,然後測定該接觸角而求得。其中,所謂的「接觸角」為在固體與液體之接觸點中,相對於液體表面之切線與固體表面所形成之角,且被定義為包含液體之側之角度。就液體而言,使用蒸餾水。
<<抗反射薄膜之製造方法>>
接著,說明本形態之抗反射薄膜之製造方法。
本形態之抗反射薄膜,可使用例如第3圖所概略展示之抗反射薄膜之製造裝置3來製造。
製造裝置3包含第1單元21、第2單元22及第3單元23。各單元以此順序直列地連接。
製造裝置3進一步含有輸送裝置。輸送裝置,以基材11依序通過第1單元21、第2單元22及第3單元23之方式輸送基板11。
第1單元21包含塗布裝置。塗布裝置在第1單元21中,於基材11上形成塗膜。具體而言,塗布裝置係藉由濕式成膜法形成塗膜。
第2單元22包含第1乾燥單元22a及第2乾燥單元22b。此等乾燥單元22a及22b,係以基材11之輸送方向為基準,使乾燥單元22a位於乾燥單元22b之上游之方式配置 。乾燥單元22a及22b之至少一者包含加熱器及送風機等乾燥器。乾燥單元22a使在基材11上所形成之塗膜一次乾燥。另一方面,乾燥單元22b使該塗膜二次乾燥。關於一次乾燥及二次乾燥之細節,說明容待後述。
第3單元包含游離放射線照射裝置。游離放射線照射裝置係對二次乾燥後之塗膜照射游離放射線。
輸送裝置包含捲筒31a、31b及馬達(圖未示出)。
捲筒31a以可裝卸之方式被安裝於圖所未示出之旋轉軸,例如馬達之旋轉軸上。捲筒31a用於連續釋出基材11。
捲筒31b以可裝卸之方式被安裝於圖所未示出之旋轉軸,例如馬達之旋轉軸上。捲筒31b用於捲取處理後之基材11。
輸送裝置進一步具備用於防止輸送中基材11之撓曲之導輥33a及33b。
製造裝置3可包含控制器(圖未示出)。控制器連接於輸送裝置、塗膜裝置、乾燥器及游離放射線照射裝置。控制器可控制此等裝置之動作。
使用該製造裝置3之抗反射薄膜之製造係藉由首先形成不均勻分布層,接著形成低折射率層而進行。以下,展示具體的製造方法。
<不均勻分布層之形成>
首先,準備以卷狀被捲在捲筒31a上之透明基材11。
透明基材11為含有機高分子之薄膜或片材。透明基 材11例如為顯示器等光學構件所通常使用之基材。所使用之透明基材11,在考量透明性及光之折射率等光學特性,以及進一步之耐衝擊性、耐熱性、耐久性等各種物性下,可為包含例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系;三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、賽璐凡等纖維素系;6-尼龍、6,6-尼龍等聚醯胺系;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系;聚苯乙烯;聚氯乙烯;聚醯亞胺;聚乙烯醇;聚碳酸酯;乙烯-乙烯醇共聚物等有機高分子者。尤其,以聚對苯二甲酸乙二酯、三乙醯基纖維素、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯為較佳。其中,三乙醯基纖維素,由於雙折射率小,且透明性良好,所以適合用於液晶顯示器。
就透明基材11而言,可使用在上述有機高分子中,添加例如紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、可塑劑、滑劑、著色劑、抗氧化劑及難燃劑而附加功能者。又,透明基材11可單獨使用選自上述有機高分子中之1種,也可將2種以上混合使用。又,透明基材11可為將複數層積層而成者。
透明基材11之厚度係以在25μm至200μm之範圍內為較佳,以在40μm至80μm之範圍內為更佳。
接著,將捲筒31a安裝於旋轉軸上,從捲筒31a連續釋出基材11。接著將連續釋出之基材11之一端固定在捲筒31b上。繼而,使輸送裝置運作,從捲筒31a連續釋出基材11之同時,將基材11捲取在捲筒31b上。
[塗膜步驟]
從捲筒31連續釋出之基材11,首先被輸送至第1單元21。接著,使塗膜裝置運作,並將不均勻分布層形成用塗液供給至基材11。例如,塗膜裝置在藉由控制器控制下,將不均勻分布層形成用塗液供給至基材11形成第1塗膜。第1塗膜係以得到例如1μm至20μm,較佳為3μm至15μm,典型為4μm至10μm之膜厚之不均勻分布層之方式來形成。
就用於將不均勻分布層形成用塗液塗布在透明基材上之塗布方法而言,可採用使用輥塗布機、逆轉輥塗布機、凹版塗布機、微量凹版塗布機、刮刀塗布機、刮棒塗布機、鋼絲棒塗布機、剛模塗布機、浸漬塗布機之塗布方法。再者,不均勻分布層12為薄的塗膜,由於必須具有均一的膜厚,所以係以使用微量凹版塗布法、剛模塗布法為較佳。
不均勻分布層形成用塗液包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑。
(游離放射線硬化型材料)
游離放射線硬化型材料例如為丙烯酸系材料。就丙烯酸系材料而言,可使用如多元醇之丙烯酸或甲基丙烯酸酯之單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;二異氰酸酯與多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基酯等所合成之多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。又,此等之外,就游離放射線型材料而言,可使用具有丙烯酸酯系官能基之聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇聚烯樹脂等。
就單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可列舉如:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸環氧基丙酯、丙烯醯基福啉、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三基酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、磷酸(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質磷酸(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基酯、環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸苯氧基酯、環氧丙烷改質(甲基)丙烯酸苯氧基酯、(甲基)丙烯酸壬基酚酯、環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸壬基酚酯、環氧丙烷改質(甲基)丙烯酸壬基酚酯、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、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯酸乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯酸丙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯酸丙酯、四氫鄰苯二甲酸單2-(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯、(甲基)丙烯酸八氟丙酯、從2-金剛烷及金剛烷二醇所衍生之具有1價之單(甲基)丙烯酸酯之丙烯酸金 剛酯等金剛烷衍生物單(甲基)丙烯酸酯等。
就上述二官能之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可列舉如:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯等。
就上述三官能以上之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可列舉如:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、參2-羥基乙基異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯;新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)三(甲基)丙烯酸酯等3官能之(甲基)丙烯酸酯化合物;新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基)丙烷五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)六(甲基)丙烯酸酯等3官能以上之多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;將此等(甲基)丙烯酸酯之一部分用烷基或ε-己內酯取代而成之多官能(甲基)丙烯酸酯化 合物等。
可使用多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯作為丙烯酸系材料使用。胺基甲酸酯丙烯酸酯係藉由使多元醇、多元異氰酸酯及含有羥基之丙烯酸酯反應而得到。具體而言,可列舉共榮社化學公司製之UA-306H、UA-306T、UA3061等;日本合成化學公司製之UV-1700B、UV-6300B、UV-7600B、UV-7605B、UV-7640B、UV-7650B等;新中村化學公司製之U-4HA、U-6HA、UA-100H、U-6LPA、U-15HA、UA-32P、U-324A等;Daicel-UCB公司製之Ebecryl-1290、Ebecryl-1290K、Ebecryl-5129等;根上工業公司製之UN-3220HA、UN-3220HB、UN-3220HC、UN-3220HS等,但不限於此等。
又,此等之外,可使用具有丙烯酸酯系官能基之聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇聚烯樹脂等作為游離放射線硬化型材料。
(4級銨鹽材料)
就4級銨鹽材料而言,適合使用在分子內包含4級銨鹽材料作為官能基之丙烯酸系材料。但是,也可使用在4級銨鹽材料之分子內不具作為官能基之丙烯醯基者。4級銨鹽材料表示-N+ X- 之結構,其藉由具備4級銨陽離子(-N+ )及陰離子(X- )而使硬塗層表現導電性。此時,就X- 而言,可列舉Cl- 、Br- 、I- 、F- 、HSO4 - 、SO4 2- 、NO3 - 、PO4 3- 、HPO4 2- 、H2 PO4 - 、SO3 - 、OH- 等。
又,可使用在分子內以4級銨鹽作為官能基之丙烯酸 系材料作為4級銨鹽材料。就在分子內包含4級銨鹽作為官能基之丙烯酸系材料而言,可使用:如在分子內含有4級銨鹽(-N+ X- )作為官能基之多元醇之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之多官能之(甲基)丙烯酸酯化合物;如從二異氰酸酯與多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基酯等合成之多官能之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。又,此等之外,可使用:具有丙烯酸酯系官能基之聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二醇樹脂、聚硫醇聚烯樹脂等作為游離放射線硬化型材料。
4級銨鹽材料之分子量係以在2,000至80,000之範圍內為較佳。藉由使4級銨鹽材料之重量平均分子量在此等範圍內,可形成從透明基材側依中間層、硬塗層、再塗層之順序不均勻分布並被積層而成之不均勻分布層。在4級銨鹽材料之分子量小於2,000之情況,4級銨鹽材料變得容易不均勻分布於不均勻分布層表面;4級銨鹽材料存在於不均勻分布層之表面,將無法形成再塗層。因此,基於低折射率層形成材料與4級銨鹽材料之電性排斥,有時不均勻分布層與低折射率層之密著性會降低,且耐擦傷性會降低。另一方面,在4級銨鹽材料之重量平均分子量超過80,000之情況,4級銨鹽材料分散於硬塗層12b中,有時無法以逐漸增加濃度之方式使其不均勻分布,而會有表面電阻值變差之情形。
不均勻分布層中之4級銨鹽材料之含量係以0.5質量份至20質量份為較佳。在不均勻分布層中為導電性材料之4級銨鹽材料之含量小於0.5質量份之情況,有時無法 得到充分的防帶電性能。另一方面,在為導電性材料之4級銨鹽材料之含量超過20質量份之情況,有時無法順利地形成再塗層。又,在4級銨鹽材料之含量超過20質量份之情況,無法使4級銨鹽材料不均勻分布於不均勻分布層中。再者,「不均勻分布層中之4級銨鹽材料之含量」與「相對於不均勻分布層形成用塗液中之固體成分,4級銨鹽材料之含量」為同義。
(均塗材料)
均塗材料較佳地係選自具有丙烯醯基之化合物、具有氟基之化合物及具有矽氧烷鍵之化合物所構成之群組。此等均塗材料容易偏析在最表面,可容易地形成再塗層。
所謂具有丙烯醯基之化合物為在分子內包含丙烯醯基之丙烯酸系均塗材料。具有丙烯醯基之化合物為具有(化1)所示之結構,其活性度低且再塗性佳。此時就R1 而言,可列舉H、CH3 、Cn H2n-1 (n=自然數)。又,就R2 而言,可導入烷基、聚酯基、聚醚基、鹽或反應性基。
具有丙烯醯基之化合物,具體而言,可列舉BYK-350、BYK-352、BYK-354、BYK-355、BYK-356、BYK-358N 、BYK-361N、BYK-380、BYK-392、BYK-394等。
就具有氟基之化合物而言,適合使用具有全氟烷基或氟化烯基之化合物。全氟烷基具有-Cn F2n+1 (n=自然數)之結構,具有作為疏水.疏油基之功能。因此,由於剛直而難以彎曲,在表面具有整齊排列之特徵,所以在少量下即有作為覆蓋表面之均塗材料之功能。此時,藉由與親油基組合可進一步使作為均塗材料之效果增加。又,氟化烯基由於在分子內具有C=C鍵,排列在表面時體積大,所以與全氟烷基相比密度降低。因此,可抑制全氟基所具有之再塗性阻礙。
作為具有氟基之化合物,具體而言,可使用具有氟化烯基之Futagent 222F(Neose公司製)或具有全氟烷基之F470(DIC公司製)、F489(DIC公司製)。又,此外,亦可使用V-8FM(大阪有機化學工業公司製)。再者,為本發明之均塗材料之具有氟之化合物不限於此等。
就具有矽氧烷鍵之化合物而言,適合使用在分子內包含矽氧烷鍵及有機改質部分之矽系均塗劑。具有矽氧烷鍵之化合物具有(化2)所示之結構,藉由改變矽氧烷鍵部分之(化2)中之x之數值或有機改質部分,可任意控制表面張力。
作為改變具有矽氧烷鍵之化合物(化2)中之x之數值或有機改質部分之一例,可使用具備如(化3)之結構之具有矽氧烷鍵之化合物。可藉由賦予側鏈而使矽氧烷鍵改變。再者,就(化3)之結構中之R1 之例子而言,有CH3 、CH2 -CH3 、(CH2 )9 CH3 等。又,就R2 之例子而言,有聚醚基、聚酯基、芳烷基等。又,可使用具備如(化4)之結構之具有矽氧烷鍵之化合物。矽氧烷鍵係由Si-O-Si構成,就R3 之一例而言,可使用平均1個之聚醚鏈。在(化3)及(化4)中皆可任意地進行表面張力之控制、相容性之調整。
作具有矽氧烷鍵之化合物,具體而言,可使用BYK Chemie Japan公司製之BYK-300、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-347、BYK-348、BYK-349、BYK-370、BYK-375、BYK-377、BYK-378、BYK-UV3500、BYK-UV3510、BYK-UV3570、BYK-Silclean3700、BYK-Silclean3720。又,Momentive公司製之TSF410、TSF411、TSF4700、TSF4701、XF42-B0970、TSF4730、YF3965、TSF4421、XF42-334、XF42-B3629、XF42-A3161、TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4450、TSF4446、TSF4452、TSF4460。又,可使用共榮社化學公司製之PolyFlowKL400X、PolyFlowKL400HL、PolyFlowKL401、PolyFlowKL402、PolyFlowKL403、PolyFlowKL404。再者,所使用作為均塗材料之具有矽氧烷鍵之化合物非限定於此等。
又,不均勻分布層中之均塗材料之含量係以在0.001質量份至5.00質量份之範圍內為較佳。在不均勻分布層中之均塗材料之含量小於0.001質量份之情況,由於無法形成再塗層,4級銨鹽材料存在於不均勻分布層之最表面,耐擦傷性降低,有時會進一步阻礙低折射率層之形成。另一方面,在均塗材料之含量超過5.00質量份之情況,再塗層之膜厚變厚,行為如同光學薄膜。因此,抗反射薄膜之光學特性有時會降低。
均塗材料之分子量係以在1,000至80,000之範圍內為 較佳。在均塗材料之分子量小於1,000之情況,均塗材料會滲出,再塗性會降低。因此,低折射率層與不均勻分布層之密著力會降低。另一方面,在均塗材料之分子量超過80,000之情況,均塗材料無法覆蓋表面,均塗功能降低。因此,4级銨鹽材料不均勻分布於表面。
(溶劑)
不均勻分布層形成用塗液進一步包含溶劑。
不均勻分布層形成用塗液以25質量份至85質量份之範圍內之比例包含溶劑。藉由將不均勻分布層形成用塗液中之溶劑量設定在上述範圍內,將可充分確保直至塗膜中之4級銨鹽材料不均勻分布,形成不均勻分布層中之硬塗層為止之時間,而可容易地製造不均勻分布層。在溶劑量小於25質量份之情況,塗膜急速地乾燥,有時難以形成不均勻分布層中之中間層。又,變得無法使4級銨鹽材料不均勻地分佈在不均勻分布層中,而難以得到所期望之防帶電性能。另一方面,在溶劑量超過85質量份之情況,乾燥時間必須拉長而變得不適於大量生產。又,在此情況,變得難以形成具有所期望之表面硬度之不均勻分布層。
又,不均勻分布層形成用塗液所包含之溶劑包含30質量份以上之可使透明基材11溶解或膨潤之溶劑。如上述,可使透明基材溶解或膨潤之溶劑,在從將不均勻分布層形成用塗液塗布於透明基材上,至形成塗膜後乾燥為止之步驟中,會浸透至透明基材中。伴隨此,結合基質形成材料成分亦會浸透至透明基材中,與基材混合而 形成中間層12a。藉由將不均勻分布層之塗液中之溶劑量設定在該範圍內,可在透明基材與不均勻分布層之間形成由透明基材成分及結合基質成分所構成之中間層。再者,可有效率地形成不均勻分布層。在相對於全部溶劑,使透明基材溶解或膨潤之溶劑小於30質量份之情況,有時無法形成不均勻分布層。藉此,可形成具備中間層、使4級銨鹽材料不均勻分布之硬塗層及再塗層之不均勻分布層。
在使用三乙醯基纖維素薄膜作為透明基材之情況,就使透明基材溶解或膨潤之溶劑而言,可列舉二丁基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、環氧丙烷、二烷、二氧戊環、三烷、四氫呋喃、苯甲醚及苯乙醚等醚類;丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、甲基環己酮、以及甲基環己酮等一部分酮類;甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸正戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸正戊酯、以及γ-丁內酯等酯類;再者,甲賽璐蘇、賽璐蘇、丁賽璐蘇、乙酸賽璐蘇等賽璐蘇類;其他尚有N-甲基-2-吡咯啶酮、碳酸二甲酯。此等溶劑,可單獨使用1種或將2種以上組合使用。
就不會使三乙醯基纖維素薄膜溶解或膨潤之溶劑而言,可列舉如:乙醇、異丙醇等醇類;甲苯、二甲苯、環己烷、環己基苯等芳香族烴類;正己烷等烴類;甲基異丁基酮、甲基丁基酮、二丙酮醇等一部分酮類等。
在藉由紫外線使不均勻分布層形成用塗液硬化之情 況,可在不均勻分布層形成用塗液中添加光聚合起始劑。又,亦可在不均勻分布層形成用塗液中添加表面調整劑、折射率調整劑、密著性提高劑、硬化劑等添加劑。
就光聚合起始劑而言,只要為照射紫外線時可產生自由基者即可,可使用例如乙醯苯類、安息香類、二苯基酮類、氧化膦類、縮酮類、蒽醌類、噻噸酮類。又,光聚合起始劑之添加量,相對於游離放射線硬化型材料,以在0.1質量份至10質量份之範圍內為較佳,以1質量份至8.5質量份為更佳。再者,「不均勻分布層中之均塗材料之含量」與「相對於不均勻分布層形成用塗液中之固體成分,均塗材料之含量」為同義。
藉由濕式成膜法將如此之不均勻分布層形成用塗液塗布在透明基材上,形成塗膜。
[乾燥步驟]
形成第1塗膜後,基材11藉由輸送裝置被輸送至第2單元22。其中,乾燥器係以包含第1乾燥器及第2乾燥器者來說明。
就第1乾燥單元22a而言,使塗膜中之4級銨鹽材料不均勻分布。
藉由輸送裝置輸送至第2單元22之基材11,在第1乾燥單元22a中藉由第1乾燥器進行乾燥。藉由乾燥第1塗膜,除去塗膜中之溶劑。就乾燥手段而言,可使用,例如,加熱、送風、熱風等。
在第1乾燥單元22a中之第1乾燥,以於剛塗布後進行為較佳。乾燥溫度係以在15℃至30℃之範圍內為較佳。 藉由將1次乾燥溫度設定在15℃以上30℃以下之範圍內,可確保在第1塗膜中使4級銨鹽材料及均塗材料不均勻分布之時間充分。在第1乾燥單元22a中之乾燥,若乾燥溫度超過30℃,不均勻分布層之塗膜將急速乾燥,恐有無法形成如上述不均勻分布層之層構成之虞。另一方面,在乾燥溫度小於15℃之情況,必須拉長乾燥時間而不適於連續生產。以在溶劑濃度為0.2體積%至10體積%範圍內之溶劑氣體環境下進行為較佳。藉由在0.2體積%至10體積%範圍內之溶劑氣體環境下進行,可使直至塗膜中之4級銨鹽材料不均勻分布,而在不均勻分布層中形成硬塗層為止之時間充分,而可容易地製造不均勻分布層。
再者,就在乾燥氣體環境中所用之溶劑而言,以使用不均勻分布層形成用塗液中所含之溶劑中之至少一種為較佳。在溶劑濃度小於0.2體積%之情況,塗膜急速地乾燥,有時無法形成不均勻分布層之層構成。另一方面,在溶劑濃度超過10體積%之情況,乾燥時間必須拉長而不適於大量生產。
接著,基材11藉由輸送裝置被輸送至第2乾燥單元22b。藉由輸送裝置被輸送至第2乾燥單元22b之基材11係在第2乾燥單元22b中由第2乾燥器來乾燥。
在第2乾燥單元22b中之乾燥,係以在乾燥溫度40℃至150℃之範圍內進行為較佳。藉由將二次乾燥溫度設定在40℃至150℃之範圍內,可從透明基材側以中間層、硬塗層、再塗層之順序不均勻分布並積層而形成不均勻分 布層。在二次乾燥溫度超過150℃之情況,由於溶劑之蒸發速度過快,恐有不均勻分布層之表面龜裂而起霧之虞。另一方面,在乾燥溫度小於40℃之情況,溶劑殘留於不均勻分布層中,有可能形成無硬塗性之不均勻分布層。
如此藉由在上述範圍之溫度下進行二階段連續的乾燥,可容易地製造不均勻分布層12。只有一次乾燥時有時乾燥會不充分,一次乾燥之後,進行二次乾燥,即在乾燥溫度為50℃至150℃之範圍內之加熱溫度下進行進一步乾燥,適度的加熱乾燥。又,於一次乾燥時,進行不均勻分布層之各層之分離;於二次乾燥時進行加熱乾燥,除去溶劑。
在此乾燥步驟中,至塗膜中所含之溶劑之量成為10質量份以下為止之時間係以在2秒至60秒之範圍內為較佳。至塗膜中所含之溶劑之量成為10質量份以下為止之時間若在此範圍內,可確保至塗膜中之4級銨鹽材料及均塗材料不均勻分布而形成不均勻分布層為止之時間充分,而可容易地形成不均勻分布層12。至塗膜中所含之溶劑之量成為10質量份以下為止之時間若小於2秒,塗膜將急速乾燥,有時無法形成高折射率材料不均勻分布之硬塗層。至塗膜中所含之溶劑之量成為10質量份以下為止之時間若超過60秒,時間花費過多,現實上不宜。例如,在以單片饋入方式形成不均勻分布層之情況,完成時間變長,生產性降低。
藉由使用如上述之乾燥方法,經由表面張力形成再 塗層之材料,主要是均塗材料向不均勻分布層之表面(低折射率側)移動,形成再塗層。
[放射線照射步驟]
經乾燥之基材11,藉由輸送裝置輸送至第3單元23。
在第3單元23中,藉由照射游離放射線,使塗膜硬化,得到不均勻分布層。
就游離放射線而言,可使用例如紫外線或電子束。在使用紫外線作為游離放射線之情況,可利用高壓水銀燈、低壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵化金屬燈、碳弧燈、氙弧燈等光源。又,在使用電子束之情況,可利用考克羅夫-瓦敦(Cockroft-Walton)型、范得格拉夫(Van de Graaff)型、共振變壓型、絕緣核心變壓器型、直線型、地那米(Dynamitron)型、高頻率型等各種電子束加速器放出之電子束。所使用之電子束以具有50~1000KeV之能量為較佳,以具有100~300KeV之能量為更佳。
<低折射率層之形成>
接著,敘述低折射率層之形成方法
低折射率層係於不均勻分布層形成後形成。除了不含第2乾燥單元22b以外,可使用與第3圖所示者相同之裝置將低折射率層形成在不均勻分布層上。又,可使用進一步具備第4單元、第5單元及第6單元之第3圖之裝置3來形成。第4單元、第5單元及第6單元分別對應於第1單元、第2單元及第3單元。在此情況,裝置除了第5單元不含第2乾燥單元22b以外,具有與在裝置3中所說明者同樣 之構成。在該裝置中,輸送裝置係於形成不均勻分布層後,以將基材11依序通過第4單元、第5單元及第6單元之方式輸送基材11。
低折射率層之形成方法如下述。其中,低折射率層係以「除了不含第2乾燥單元22b之外,使用與第3圖所示者相同之裝置所形成者」來說明。對於裝置之各構成構件,係使用與在第3圖中所使用之符號同樣者來標示。
[塗膜步驟]
藉由輸送裝置,將形成有不均勻分布層之基材11輸送至第1單元21。接著,使塗膜裝置運作,並將低折射層形成用塗液供給至基材11。例如,塗膜裝置在控制器之控制下,將低折射層形成用塗液供給至基材11,形成第2塗膜。第2塗膜係以可使其膜厚(d)乘以低折射率層之折射率(n)所得之光學膜厚(nd)等於可見光之波長之1/4之方式塗布而成。第2塗膜例如係以使所得之低折射率層具有50nm至250nm,典型為80nm至200nm之膜厚之方式來形成。
用於將低折射層形成用塗液塗布在不均勻分布層上之塗布方法,例如有輥塗布法、逆轉輥塗布法、凹版塗布法、微量凹版塗布法、刮刀塗布法、刮棒塗布法、鋼絲棒塗布法、剛模塗布法、浸漬塗布法。低折射率層13,由於必須薄薄地塗布,以具有均勻膜厚之方式來形成,所以就塗布方法而言,以使用微量凹版塗布法為較佳。
低折射層形成用塗液包含低折射率粒子及結合基質 形成材料。在結合基質形成材料具有低折射率之情況,低折射層形成用塗液可不包含低折射率粒子。就結合基質形成材料而言,可使用游離放射線硬化型材料及/或熱硬化型材料。
就游離放射線硬化型材料而言,可使用丙烯酸系材料。就丙烯酸系材料而言,可使用如多元醇之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之單官能或多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;從二異氰酸酯與多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥基酯等所合成之多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。又,此等之外,就游離放射線型材料而言,可使用具有丙烯酸系官能基之聚醚樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫醇聚烯樹脂等。
就單官能之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可使用例如與在上述不均勻分布層形成用塗液之游離放射線硬化型材料一節中所說明者同樣者。就2官能之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可使用例如與在上述不均勻分布層形成用塗液之游離放射線硬化型材料一節中所說明者同樣者。又,就3官能以上之(甲基)丙烯酸酯化合物而言,可使用例如與在上述不均勻分布層形成用塗液之游離放射線硬化型材料一節中所說明者同樣者。
丙烯酸系材料之中,基於所謂「可設計所期望之分子量、分子結構,及容易取得所形成之硬塗層之物性平衡」之理由,適合使用多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯。胺基甲酸酯丙烯酸酯係藉由使多元醇、多元異氰酸酯及含 有羥基之丙烯酸酯反應而得到。
低折射率粒子包含低折射率材料。就低折射率粒子而言,可使用例如LiF、MgF、3NaF.AlF或AlF(折射率皆為1.40)或者Na3 AlF6 (冰晶石,折射率1.33)等。就低折射率粒子而言,適合使用在粒子內部具有空隙之粒子。在粒子內部具有空隙之粒子,由於在空隙之部分為空氣之折射率(≒1),所以可作為具有非常低之折射率之低折射率粒子。具體而言,可使用在內部具有空隙之低折射率矽石粒子。就在內部具有空隙之低折射率矽石粒子而言,可使用多孔質矽石粒子或具殼結構之矽石粒子。
就在內部具有空隙之低折射率矽石粒子而言,可使用具有下述結構者:保持球狀之形狀,具有比玻璃之折射率1.45低之折射率1.35,半徑20nm以上25nm以下且密度(ρ1)之球狀結構位於中心部分,以厚度10nm以上15nm以下之不同密度(ρ2)之層覆蓋其周圍,(ρ1/ρ2)之值為0.5、0.1、0.0,且低折射率矽石粒子之中心部分之密度為外部矽石之密度之1/10左右。
又,低折射率粒子粒徑係以在1nm至100nm之範圍內為較佳。在粒徑超過100nm之情況,藉由雷立散射,光會被顯著地反射,而有低折射率層白化且抗反射薄膜之透明性降低之傾向。另一方面,在粒徑小於1nm之情況,由於粒子凝集,會發生低折射率層中之粒子不均勻等之問題。
又,結合基質形成材料可進一步含有熱塑性樹脂。就熱塑性樹脂而言,可使用乙醯基纖維素、硝基纖維素 、乙醯基丁基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素等纖維素衍生物;乙酸乙烯酯及其共聚物;氯乙烯及其共聚物;偏二氯乙烯及其共聚物等乙烯系樹脂;聚乙烯醇甲縮醛、聚乙烯醇丁縮醛等縮醛樹脂;丙烯酸樹脂及其共聚物、甲基丙烯酸樹脂及其共聚物等丙烯酸系樹脂;聚苯乙烯樹脂;聚醯胺樹脂;線狀聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂等。藉由加入熱塑性樹脂可抑制所製造之薄膜之捲曲。
又,就結合基質形成材料而言,可使用為熱硬化型材料之矽烷氧化物之水解物。具體而言,可使用以下之通式(B)所示之矽烷氧化物之水解物。
通式(B):RX Si(OR)4-X
(式中,R表示烷基,x為滿足0≦x≦3之整數)。
就通式(B)所示之矽烷氧化物而言,可使用例如四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、、四正丁氧基矽烷、四第二丁氧基矽烷、四第三丁氧基矽烷、四(五乙氧基)矽烷、四(五異丙氧基)矽烷、四(五正丙氧基)矽烷、四(五正丁氧基)矽烷、四(五第二丁氧基)矽烷、四(五第三丁氧基)矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基乙氧基矽烷、二甲基甲氧基矽烷、二甲基丙氧基矽烷、二甲基丁氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、甲基二乙氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷等。矽烷氧化物之水解物,只要為以通式(B)所示之金屬烷氧化物作為原料 所得到者即可,例如為用鹽酸水解所得到者。
在使用為熱硬化型材料之矽烷氧化物之水解物作為結合基質形成材料之情況,可進一步含有氟化合物,即下述通式(C)所示之矽烷氧化物之水解物,作為防水材料。
通式(C):R’z Si(OR)4-Z
(式中,R’表示具有烷基、氟烷基或氟環氧烷基之非反應性官能基;z為滿足1≦z≦3之整數)。
藉由使用通式(C)所示之矽烷氧化物之水解物,可賦予抗反射薄膜之低折射率層表面防污性。又,可使低折射率層之折射率進一步降低。就矽烷氧化物而言,可列舉如:十八基三甲氧基矽烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基矽烷等。
在藉由紫外線照射使低折射率層硬化而形成之情況,結合基質形成材料可包含光聚合起始劑。就光聚合起始劑而言,只要為被紫外線照射時可產生自由基者即可,例如可使用乙醯苯類、安息香類、二苯基酮類、氧化膦類、縮酮類、蒽醌類、噻噸酮類。又,光聚合起始劑之添加量,相對於游離放射線硬化型材料,係以在0.1質量份至10質量份之範圍內為較佳,以在1質量份至8.5質量份之範圍內為更佳。
低折射率層形成用塗液可進一步含有防水材料。防水材料可使指紋等污物難以附著於抗反射薄膜表面,且易於拭去附著之污物。就防水材料而言,可使用聚矽氧 系材料、有機矽化合物、UV硬化型防水劑。就聚矽氧系材料而言,可使用烷基芳烷基改質聚矽氧油、烷基改質聚矽氧油、聚醚改質聚矽氧油、烷基改質聚矽氧油、聚醚改質聚矽氧油、烷基聚醚改質聚矽氧油。再者,可使用不含氟且不具有(甲基)丙烯醯基之有機矽化合物。具體而言,亦可使用烷基烷氧基矽烷化合物、矽烷矽氧烷化合物、含有聚酯基之矽烷化合物、含有聚醚基之化合物或矽氧烷化合物。又,就防水劑而言,可使用BYK-350、BYK-3500(BYK Chemie Japan股份有限公司製)、F470(DIC股份有限公司製)等。
又,低折射率層形成用塗液可進一步包含表面調整劑、折射率調整劑、密著性提高劑、硬化劑等。
低折射率層形成用塗液包含溶劑。就溶劑而言,在考慮塗布適當性下,從下列溶劑之中適當選擇:甲苯、二甲苯、環己烷、環己基苯等芳香族烴類;正己烷等烴類;二丁基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、環氧丙烷、二烷、二氧戊環、三氧己環、四氫呋喃、苯甲醚及苯乙醚等醚類;甲基異丁基酮、甲基丁基酮、丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二丙基酮、二異丁基酮、環戊酮、環己酮、以及甲基環己酮等酮類;或者甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸正戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸正戊酯、以及γ-丁內酯等酯類;再者,甲賽璐蘇、賽璐蘇、丁賽璐蘇、乙酸賽璐蘇等賽璐蘇類;甲醇、乙醇、異丙醇等醇類;水等。
藉由濕式成膜法將調製以上材料所得到之低折射率層形成用塗液塗布在不均勻分布層12上,形成低折射率層之塗膜,而可形成低折射率層13。
[乾燥步驟]
形成第2塗膜後,基材11藉由輸送裝置被輸送至第2單元22。
藉由輸送裝置被輸送至第2單元22之基材11係藉由在第2單元22中之乾燥器來乾燥。
藉由乾燥第2塗膜,除去塗膜中之溶劑。就乾燥手段而言,可使用加熱、送風、熱風等。再者,乾燥溫度係以在50℃至150℃之範圍內為較佳。
[放射線照射步驟]
已乾燥之基材11藉由輸送裝置被輸送至第3單元23。
在第3單元23中,藉由對塗膜照射游離放射線,使之硬化,而形成低折射率層13。在此,雖係針對使用游離放射線硬化型材料作為低折射率層形成材料之情況來加以說明,但在使用熱硬化型材料作為低折射率層形成材料之情況,可藉由加熱來硬化。
就游離放射線而言,可使用例如紫外線或電子束。在使用紫外線作為游離放射線之情況,可利用高壓水銀燈、低壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵化金屬燈、碳弧燈、氙弧燈等光源。又,在使用電子束之情況,可利用從考克羅夫-瓦敦(Cockroft-Walton)型、范得格拉夫(Van de Graaff)型、共振變壓型、絕緣核心變壓器型、直線型、 地那米(Dynamitron)型、高頻率型等各種電子束加速器放出之電子束。所使用之電子束以具有50~1000KeV之能量為較佳,以具有100~300KeV之能量為更佳。
本形態之抗反射薄膜係藉由卷對卷(roll to roll)方式連續形成。與不均勻分布層之情況同樣地,如第3圖所示,使被捲取之網狀透明基材從捲筒31a連續移行至捲筒31b,藉由通過第1單元21、第2單元22、第3單元23,在不均勻分布層上形成低折射率層,而可製造抗反射薄膜。
藉此得到抗反射薄膜。
在本形態之抗反射薄膜中,藉由摻合4級銨鹽材料可賦予抗反射薄膜防帶電性。又,4級銨鹽材料,與為結合基質形成材料之游離放射線硬化型材料相比,較容易偏析至表面。又,均塗材料與4級銨鹽材料及游離放射線硬化型材料相比,較容易偏析至表面。因此,藉由在形成不均勻分布層時控制乾燥溫度、乾燥時間之條件等,可使4級銨鹽不均勻分布,而可形成包含各個分離之中間層、硬塗層及再塗層之不均勻分布層。藉由如此構成不均勻分布層,與例如沒有濃度差異之情況或4級銨鹽材料只存在於低折射率層側之情況相比,硬塗層之密著力及耐擦傷性提高。又,雖然在不均勻分布層中樹脂之組成急速地變化時,會產生界面,密著力及耐擦傷性降低,但藉由4級銨鹽材料之濃度逐漸變化,可防止界面之產生。
又,藉由塗布不均勻分布層形成用塗液,可同時形成中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。因此,與在透明 基材11上依次塗布及形成硬塗層及防帶電層之情況相比,可壓低製造成本。
再者,藉由在硬塗層12b上設置再塗層12c,並進一步在再塗層12c上形成低折射率層13,可使密著力提高,防止耐擦傷性之降低。又,藉由形成再塗層12c,可抑制表面龜裂,避免閃爍。如此之抗反射薄膜在光學特性上優異。
○第2形態
接著,說明本發明之第2形態。
<<抗反射薄膜>>
根據第2形態之抗反射薄膜,具有與參照第1圖所說明之第1形態之抗反射薄膜同樣之構成。以下,使用與在第1形態中所使用者相同之參照符號來說明。
不均勻分布層12之折射率比低折射率層13之折射率高。具體而言,低折射率層13之折射率比不均勻分布層12之下述硬塗層12b之折射率低。在此處,折射率例如為在波長550nm測定之折射率。
<不均勻分布層>
就不均勻分布層12而言,除了使用金屬氧化物粒子代替4級銨鹽材料之外,使用與在第1形態中所說明者同樣之材料。亦即,不均勻分布層12可從游離放射線硬化型材料、金屬氧化物微粒子、均塗材料及溶劑得到。
不均勻分布層12係藉由例如對包含此等材料之不均勻分布層形成用塗液照射游離放射線使之硬化而得到。游離放射線硬化型材料藉由游離放射線照射而硬化,形 成結合基質。如此形成之結合基質可賦予抗反射薄膜高表面硬度。
不均勻分布層之膜厚可在例如於第1形態中所記載之範圍內。
不均勻分布層具有與在第1形態中所說明者同樣之構成。亦即,包含中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c係從透明基材11側依此順序積層。
不均勻分布層,例如,如上述,係從包含游離放射線硬化型材料、金屬氧化物微粒子、均塗材料及溶劑之不均勻分布層形成用塗液來形成。塗布該塗液形成塗膜,之後,乾燥、硬化乾燥後之塗膜而形成。
在如此形成不均勻分布層之情況,上述塗液所含之溶劑,於形成塗膜後至乾燥為止之期間,使透明基材11溶解或膨潤,而浸透至透明基材11中。伴隨此,結合基質形成材料成分浸透至透明基材11中,而與構成基材之成分混合。如此形成中間層12a。另一方面,金屬氧化物微粒子由於不易浸透至透明基材11中,所以朝向與透明基材側之相反側偏析,形成硬塗層12b。此時,金屬氧化物微粒子,藉由表面張力,以「在硬塗層12b之低折射率層側其體積在硬塗層之單位面積中所占之比率較高,且在透明基材側其體積在硬塗層之單位面積中所占之比率較低」之方式不均勻分布。在此情況,金屬氧化物微粒子不均勻分布於硬塗層12b中之再塗層側,中間層12a之折射率與硬塗層12b之中間層12a側之折射率可沒有差異 。金屬氧化物粒子,以其體積在硬塗層之單位面積中所占之比率從中間層側向再塗層側逐漸變高之方式不均勻分布為較佳。均塗材料,藉由表面張力向最表面(形成低折射率層之側)移動,形成再塗層12c。如此,可形成層構成互不相同之中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。此等層之層構成彼此分離。
在不均勻分布層12中,金屬氧化物微粒子之存在可藉由對不均勻分布層13之剖面進行電子探針微量分析(EPMA)而確認。
就EPMA而言,可使用能量分散型螢光X光分析裝置(EDX)或波長分散型螢光X光分析裝置(WDX)之任一種來進行。
在剖面之EPMA分析中,測定於不均勻分布層中所含之金屬氧化物微粒子之特有元素之濃度。例如,在使用銻摻雜之氧化錫(以下,稱為ATO)作為金屬氧化物微粒子之情況,測定為金屬氧化物微粒子之特有元素之Sb(銻)或Sn(錫)之濃度。又,例如,在使用磷摻雜之氧化錫(以下,稱為PTO)作為金屬氧化物微粒子之情況,測定為金屬氧化物微粒子之特有元素之P(磷)或錫(Sn)之濃度。
以下,說明在使用ATO作為金屬氧化物微粒子之情況,金屬氧化物微粒子之分布之確認方法。
第2圖為顯示EPMA分析之測定位置之圖。
金屬氧化物微粒子之分布,在進行剖面加工之抗反射薄膜之不均勻分布層剖面,可藉由在第2圖所示之深度方向之3個位置Y1、Y2及Y3進行EDX分析而確認。Y1、 Y2及Y3分別與在第1形態中所說明者相同。再者,在EPMA分析中,目的元素之檢出量為0.1原子%以下時,記錄為「檢測不出」。
以下,說明不均勻分布層12所含之各層,亦即中間層、硬塗層及再塗層。
(中間層)
中間層12a存在於透明基材11與不均勻分布層12之界面。在中間層12a中,透明基材之成分與不均勻分布層之游離放射線硬化型材料成分混合。
中間層12a可從不均勻分布層形成用塗液形成。
關於中間層之折射率,與第1形態中所說明者同樣。又,中間層12a之存在,可藉由與在第1形態中所說明者同樣之方法來確認。
(硬塗層)
如第1圖所示,硬塗層12b被形成在中間層12a之上。
硬塗層12b包含游離放射線硬化型材料及金屬氧化物微粒子。此種硬塗層12b使抗反射薄膜之表面硬度提高,並賦予耐擦傷性。又,藉由摻合金屬氧化物微粒子,可賦予防帶電性。硬塗層12b進一步含有均塗材料。硬塗層12b可從不均勻分布層形成用塗液形成。
金屬氧化物與游離放射線硬化型材料相比,具有高折射率。藉由此種金屬氧化物微粒子不均勻分布於硬塗層12b中,與未添加金屬氧化物微粒子之情況相比,折射率上升。因此,若在硬塗層12b之上設置低折射率層,製造抗反射薄膜,可使表面折射率降低。
在硬塗層12b中,上述金屬氧化物微粒子之體積在硬塗層之單位面積中所占之比率以從中間層12a向不均勻分布層表面(低折射率側)逐漸變高為較佳。
又,藉由使金屬氧化物微粒子不均勻分布,可賦予抗反射薄膜防帶電性。藉由使金屬氧化物微粒子不均勻分布而製成抗反射薄膜之時,可降低表面反射率,而且在作為顯示器之最表面使用時,可防止灰塵之附著。是否賦予防帶電性能可從抗反射薄膜之表面電阻值來判斷。
第4、8及12圖展示本形態之抗反射薄膜之不均勻分布層之表面反射率。
在圖中,反射率之波形在測定波長全部領域中不具有波紋,顯示基材、中間層、硬塗層之折射率連續變化。又,顯示藉由添加金屬氧化物微粒子,不均勻分布層表面之折射率上升。
硬塗層12b之膜厚係以1μm以上為較佳。在硬塗層小於1μm之情況,不具有硬塗性。
(再塗層)
如第1圖所示,再塗層12c係形成在硬塗層12b上。再塗層包含例如均塗材料。再塗層典型地包含游離放射線硬化型樹脂及均塗材料。再塗層12c不包含金屬氧化物微粒子。
再塗層12c可從不均勻分布層形成用塗液形成。
在抗反射塗膜不包含再塗層之情況,發生低折射率層之剝離,耐擦傷性降低。此被認為係不均勻分布於不 均勻分布層之最表面(低折射率層側)之金屬氧化物微粒子與形成低折射率層之材料在電性上相斥,不均勻分布層與低折射率層之密著力降低之故。
在形成低折射率層之材料與金屬氧化物微粒子之電性相斥更強之情況,於塗布低折射率層形成用塗液之時,有時會發生斥離等缺陷。又,在形成低折射率層之材料含有防水材料之情況,由於金屬氧化物微粒子與該防水材料在電性上相斥,因此有時無法得到所期望之防污性能。
如上述,藉由在硬塗層12b上設置再塗層12c,並進一步在再塗層12c上形成低折射率層13,可使密著力提高,並防止耐擦傷性降低。又,藉由形成再塗層12c,可使乾燥速度均勻,抑制表面龜裂,避免閃爍。再者,閃爍之有無可藉由測定抗反射薄膜之霧度值而確認。具體而言,在抗反射薄膜之霧度值為0.5%以上之情況,判斷會發生閃爍。又,形成再塗層之材料,由於具有均塗性,可抑制表面凹凸形成,防止起霧之發生。再者,表面凹凸之有無,可藉由測定抗反射薄膜之霧度值或用AFM測定表面來確認。
對於在不均勻分布層12之最表層是否形成再塗層12c,可藉由與在第1形態中所說明者同樣之方法來確認。亦即,可藉由測定不均勻分布層表面之純水接觸角來確認。
又,在不均勻分布層12中之最表層形成再塗層12c,可藉由使用在第1形態中所說明之X射線光電子光譜分 析裝置(XPS)進行表面分析來確認。具體而言,對於不均勻分布層表面進行XPS分析,若未檢測出來自金屬氧化物微粒子之元素,則可判斷為形成有再塗層。來自金屬氧化物微粒子之元素,例如在使用ATO作為金屬氧化物微粒子之情況,為錫及銻;在使用PTO作為金屬氧化物微粒子之情況,為磷及錫。
在不均勻分布層中之層構成,即使基材、中間層、硬塗層、再塗層分離之構成,可藉由使用掃描電子顯微鏡(SEM)或穿透電子顯微鏡(TEM)觀察來確認。由於在中間層中未觀察到金屬氧化物微粒子,且硬塗層包含金屬氧化物微粒子,所以可觀察到邊界之存在。又,此時。亦可同時觀察到金屬氧化物微粒子之不均勻分布狀態。
<低折射率層>
如第1圖所示,低折射率層13係設置在不均勻分布層12之上。
低折射率層13可從為結合基質形成材料之游離放射線硬化型材料以及低折射率粒子得到。例如,低折射率層13,可藉由對於包含此等材料之低折射率層形成用塗液照射游離放射線使其硬化而得到。在游離放射線硬化型材料具有低折射率之情況,低折射率層形成用塗液可不含低折射率粒子。
低折射率層13之膜厚可依照與在第1形態中所說明者同樣之方式來設定。低折射率層之光學膜厚係以在80nm至200nm之範圍內為較佳。低折射率層之光學膜厚在該範圍內時,從抗反射薄膜之表面側,亦即,從第1 圖及第2圖所示之箭頭A之側所求得之分光反射率曲線在500nm附近具有極小值。
分光反射率曲線,以極小值為基準,向短波長方向上升之曲線與向長波長方向上升之曲線相較,展現急峻的傾向。此時,以分光反射率曲線之極小值為基準時之朝向短波長方向之急峻上升曲線,為所形成之抗反射薄膜之反射光之顏色之成因,亦為不均勻分布層之膜厚不均時發生顏色不均之原因。藉由反射率曲線之極小值存在於500nm附近,可使反射色相變小,而抑制朝短波長方向急峻上升之曲線所造成之顏色不均之發生。
在抗反射薄膜之低折射率層形成面(表面(A))之視感平均反射率超過2.5%之情況,抗反射薄膜之抗反射性能將不充足。另一方面,抗反射薄膜表面之視感平均反射率為0.2%之抗反射薄膜難以藉由不均勻分布層之光學干涉來實現。因此,在低折射率層表面之視感平均反射率係以在0.2%以上2.0%以下之範圍內為較佳。就本形態之抗反射薄膜而言,例如,平行光線穿透率係在93%以上,霧度係在0.5%以下,在低折射率層表面之表面電阻值係在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;在抗反射薄膜之低折射率層表面之純水接觸角係在80°至140°之範圍內。
關於抗反射薄膜之各個特性,亦即平行光線穿透率、霧度、表面電阻值、純水接觸角,係與在第1形態中所說明者同樣。又,就此等的各特性之測定方法而言,例如可使用與在第1形態中所說明者同樣之方法。
<<抗反射薄膜之製造方法>>
接著,說明本形態之抗反射薄膜之製造方法。
本形態之抗反射薄膜,除了使用含有金屬氧化物微粒子之不均勻分布層形成用塗液代替包含4級銨鹽材料者之外,可藉由與在第1形態中所說明者同樣之方法製造。
抗反射薄膜,例如,可藉由第3圖所示之裝置製造。
以下詳細地說明本形態之抗反射薄膜之製造方法。
<不均勻分布層之形成>
首先,準備以卷狀被捲在捲筒31a上之透明基材11。
就透明基材11而言,可使用與在第1形態中所說明者同樣之透明基材。關於透明基材11之膜厚,可設定在與於第1形態中所說明者同樣之範圍內。
接著,將捲筒31a安裝於旋轉軸上,從捲筒31a連續釋出基材11。接著,將連續釋出之基材11之一端固定在捲筒31b上。繼而,使輸送裝置運作,從捲筒31a連續釋出基材11之同時,將基板11捲取在捲筒31b上。
[塗膜步驟]
在本步驟中,除了使用含有金屬氧化物微粒子之不均勻分布層形成用塗液代替包含4級銨鹽材料者之外,可使用與在第1形態中所說明者相同之方法來形成。
(游離放射線硬化型材料)
就游離放射線硬化型材料而言,可使用例如與在第1形態中所說明者同樣之材料。
(金屬氧化物微粒子)
就金屬氧化物微粒子而言,可使用以選自氧化鍺、含銻之氧化錫(ATO)、含磷之氧化錫(PTO)、含錫之氧化銦、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋅、含鋁之氧化鋅、氧化錫、含銻之氧化鋅、及含銦之氧化鋅中之1種或2種以上之金屬氧化物作為主成分之具有導電性之金屬氧化物粒子。其中,從導電性及折射率之觀點而言,以使用ATO為較佳。
金屬氧化物微粒子之平均粒徑例如係在2000nm以下。在金屬氧化物微粒子之平均粒徑超過2000nm之情況,金屬氧化物微粒子容易不均勻分布於不均勻分布層表面,無法形成再塗層且金屬氧化物粒子存在於不均勻分布層之表面。此時,低折射率層形成材料與金屬氧化物微粒子在電性上相斥,不均勻分布層與低折射率層之密著力降低,且所得到之抗反射薄膜之耐擦傷性降低。金屬氧化物微粒子之平均粒徑係以在500nm以下為較佳。但是,若考慮塗布步驟,金屬氧化物微粒子之平均粒徑係以1nm至100nm為更佳。藉由使用具有如此範圍之平均粒徑之金屬氧化物粒子,可以延長塗布液之使用時間。
又,不均勻分布層中之金屬氧化物微粒子之含量係以0.5質量份至40質量份為較佳。金屬氧化物微粒子之含量係以0.5質量份至20質量份為更佳。在不均勻分布層中之金屬氧化物微粒子之含量小於0.5質量份之情況,有時無法得到充分的防帶電性能。另一方面,在金屬氧化物微粒子之含量超過40質量份之情況,有時無法順利地形 成再塗層。又,在金屬氧化物微粒子之含量超過40質量份之情況,由於在不均勻分布層中發生金屬氧化物微粒子之凝集而起霧,故而不佳。又,藉由將金屬氧化物微粒子之含量設在20質量份以下,可增加塗布液之安定性,亦可安定化塗布液之狀態。再者,不均勻分布層中導電性高分子之含量,與「相對於不均勻分布層形成用塗液中之固體成分,導電性高分子之含量」為同義。
(均塗材料)
就均塗材料而言,可使用例如與在第1形態中所說明者同樣者。又,不均勻分布層中之均塗材料之含量可在於第1形態中所說明之範圍內。再者,均塗材料之分子量亦可在於第1形態中所說明之範圍內。
不均勻分布層之膜厚可在與第1形態中所說明者相同之範圍內。亦即,不均勻分布層之膜厚係以在3μm至15μm之範圍內為較佳。藉由將膜厚設定在規定之範圍內,可得到目的之不均勻分布層。在不均勻分布層之膜厚小於3μm之情況,有時硬塗層成為不具表面硬度之層,而成為不具充分硬塗性之抗反射薄膜。又,若不均勻分布層之膜厚係在15μm以上,由於導電性高分子之濃度分布不會順利地進行,所以有時無法得到所規定之防帶電機能。以在4μm至10μm之範圍內為更佳。
(溶劑)
就溶劑而言,可使用例如與在第1形態中所說明者同樣者。
亦即,在包含結合基質形成材料、金屬氧化物微粒 子及均塗材料之不均勻分布層形成用塗液所含之全部溶劑中,在30質量份以上之範圍內使用可使透明基材溶解或膨潤之溶劑,而且藉由在上述不均勻分布層形成用塗液中含有25質量份以上85質量份以下之比例之溶劑,可形成具備中間層、含有金屬氧化物微粒子之硬塗層及再塗層之不均勻分布層。
藉由將不均勻分布層形成用塗液中之溶劑量設定在上述範圍內,可確保至塗膜中之金屬氧化物微粒子不均勻分布,在不均勻分布層中形成硬塗層為止之時間充分,而可容易地製造不均勻分布層。在溶劑量小於25質量份之情況,塗膜急速地乾燥,有時難以形成不均勻分布層中之中間層。又,變得無法使金屬氧化物微粒子不均勻地分佈在不均勻分布層中,而難以得到所期望之防帶電性能。另一方面,在溶劑量超過85質量份之情況,乾燥時間必須拉長而變得不適於大量生產。又,在此情況,變得難以形成具有所期望之表面硬度之不均勻分布層。
使透明基材溶解或膨潤之溶劑,在從將不均勻分布層形成用塗液塗布在透明基材上至形成塗膜後進行乾燥之步驟中,浸透至透明基材中。伴隨此,結合基質形成材料成分亦浸透至透明基材中與基材混合,而形成中間層12a。此時,金屬氧化物微粒子,以使中間層與硬塗層之折射率沒有差異之方式不均勻分布於硬塗層中。更佳地,金屬氧化物微粒子,在硬塗層中,係以從低折射率層側向透明基材側濃度逐漸增高之方式不均勻分布。又,再塗層形成材料,藉由表面張力移動至最表面(形成低 折射率層之側),形成再塗層。不均勻分布層形成用塗液所包含之溶劑含有30質量份以上之可使透明基材溶解或膨潤之溶劑。藉由將不均勻分布層之塗液中之溶劑量設定在該範圍內,可在透明基材與不均勻分布層之間形成由透明基材成分與結合基質成分所構成之中間層,再者,可有效率地形成不均勻分布層。在相對於全部溶劑,使透明基材溶解或膨潤之溶劑小於30質量份之情況,有時無法形成不均勻分布層。
使用三乙醯基纖維素薄膜作為透明基材之情況,就使透明基材溶解或膨潤之溶劑而言,可使用與在第1形態中所說明者同樣者。又,不會使三乙醯基纖維素薄膜溶解或膨潤之溶劑而言,可列舉與在第1形態中所說明者同樣者。
在藉由紫外線使不均勻分布層形成用塗液硬化之情況,可在不均勻分布層形成用塗液中添加光聚合起始劑。又,在不均勻分布層形成用塗液中,可加入表面調整劑、折射率調整劑、密著性提高劑、硬化劑等添加劑。就光聚合起始劑而言,可使用與在第1形態中所說明者同樣者。又,光聚合起始劑之添加量可與在第1形態中所說明者同樣。
藉由濕式成膜法,將此種不均勻分布層形成用塗液塗布在透明基材上,形成塗膜。
[乾燥步驟]
形成第1塗膜後,藉由輸送裝置將基材11輸送至第2單元22。
基材11,藉由與在第1形態中所說明者同樣之方法來乾燥。具體而言,將基材11付諸2階段之乾燥。藉著一次乾燥,使金屬氧化物微粒子不均勻分布。藉著二次乾燥,將塗膜乾燥。
該乾燥步驟係在與於第1形態中所說明者同樣之濃度範圍內之溶劑氣體環境下進行。此時,就乾燥氣體環境所使用之溶劑而言,可使用與於第1形態中所說明者同樣者。
又,至塗膜中所含之溶劑之量成為10質量份以下為止之時間,係以在與於第1形態中所記載者同樣之範圍內為較佳。
[放射線照射步驟]
所乾燥之基材11係藉由輸送裝置被輸送至第3單元23。
在第3單元23中,藉由照射游離放射線,使得塗膜硬化,得到不均勻分布層。就游離放射線而言,可使用與於第1形態中所說明者同樣者。
<低折射率層之形成>
接著,敘述低折射率層之形成方法。
低折射率層可藉由與在第1形態中所說明者同樣之方法來形成。具體而言,可藉由依次進行與在第1形態中所說明者同樣之塗布步驟、乾燥步驟及游離放射線照射步驟而形成。
又,所使用之低折射率層形成用塗液之組成,可設定成與在第1形態中所說明者同樣之組成。
藉此,可得到抗反射薄膜。
在本形態中,藉由摻合金屬氧化物粒子可賦予抗反射薄膜防帶電性。又,金屬氧化物微粒子與為結合基質形成材料之游離放射線硬化型材料相比,較易偏析至表面。又,均塗材料與金屬氧化物微粒子或游離放射線硬化型材料相比,較易偏析至表面。因此,藉由於形成不均勻分布層時控制乾燥溫度、乾燥時間之條件等,可使金屬氧化物微粒子不均勻分布,形成包含各自分離之中間層、硬塗層及再塗層之不均勻分布層。
又,藉由塗布不均勻分布層形成用塗液,可同時形成中間層12a、硬塗層12b及再塗層12c。因此,與在透明基材11上依次塗布硬塗層及防帶電層而形成之情況相比,可壓低製造成本。
再者,藉由在硬塗層12b上設置再塗層12c,並進一步在再塗層12c之上形成低折射率層13,可使密著力提高,防止耐擦傷性降低。又,藉由形成再塗層12c,可抑制表面龜裂,避免閃爍。此種抗反射薄膜在光學特性上優異。
[實施例]
首先,展示抗反射薄膜之評價方法。
[視感平均反射率]
將所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成面及相反側之面藉由黑色消光噴霧劑塗布成黑色。塗布後,使用自動分光光度計(日立製作所公司製,U-4000)對於所測定之低折射率層形成面,於C光源、2度視野之條件下, 測定於入射角5°之分光反射率。從所得到之分光反射率算出平均視感反射率(Y%)。又,比視感度係使用明亮處視標準比視感度。
[霧度(H)及平行光線穿透率]
對於所得到之抗反射薄膜,使用圖像性測定器(日本電色工業公司製,NDH-2000)測定霧度(H)及平行光線穿透率。霧度(H)及平行光線穿透率分別依據JIS K7136及JIS K7361-1:1997來測定。
[表面電阻值]
對於所得到之抗反射薄膜之低折射率層表面,依據JIS-K6911(1995),使用高電阻區域電阻率測定計(Dia Instrument公司製,Hirester-MCP-HT260)進行測定。
[接觸角]
對於所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面及低折射率層表面,使用接觸角計(協和界面科學公司製CA-X型),於乾燥狀態(20℃-65%RH)在針尖做成直徑1.8mm之液滴。使此等與試料(固體)之表面接觸形成液滴。所謂的「接觸角」為在固體與液體之接觸點,液體表面之切線與固體表面所形成之角,且被定義為包含液體之側之角度。就液體而言,使用蒸餾水。又,就上述純水接觸角之測定方法而言,係依據JIS-R3257來測定。
[鉛筆硬度]
依據JIS K5600-5-4(1999),於500g負載下測定各抗反射薄膜之低折射率層表面之鉛筆硬度。
[色不均及干涉條紋]
藉由對於所得到之抗反射薄膜,將螢光燈照映於低折射率層表面,確認反射光,而進行色不均之確認、干涉波紋之確認。藉由目視確認之評價,依據以下之基準進行。
○:色不均及干涉條紋方面良好
×:色不均及干涉條紋方面不良
[耐擦傷性(鋼絲棉(SW))]
對於所得到之抗反射薄膜之低折射率層表面,使用學振型摩擦堅固度試驗機(Tester產業股份有限公司製,AB-301),並使用載有500g/cm2 之負載之鋼絲棉(日本鋼絲棉公司製,Bonstar #0000)來回摩擦光學積層體之低折射率層表面10次,以目視評價擦痕或擦傷等所造成之外觀之變化。以目視確認的評價係用以下的標準進行。
○:無法確認有傷痕
×:確認有傷痕
[鉛筆硬度]
對於所得到之抗反射薄膜之低折射率層表面,依據JIS K5600-5-4(1999)進行鉛筆硬度試驗,求出鉛筆硬度。
藉由以下的判斷基準,進行不均勻分布層中之中間層、硬塗層、防帶電層、均塗層之判定。
[不均勻分布層中之中間層之有無之確認]
從於上述[視感平均反射率]之項所求得之分光反射率,進行中間層之有無之確認。具體而言,在無法確認 所得到之分光反射率曲線中有對應於不均勻分布層之膜厚之干涉波峰之情況,判斷為具有中間層;在確認有對應於不均勻分布層之膜厚之干涉波峰之情況,判斷為不具中間層。
○:有中間層(無干涉波峰)
×:無中間層(有干涉波峰)
[不均勻分布層中之硬塗層之有無之確認]
從在上述[表面電阻值]及[鉛筆硬度]之項中所求得之低折射率層表面之表面電阻值及不均勻分布層表面之鉛筆硬度,判斷是否形成硬塗層。
○:有硬塗層(低折射率層表面之表面電阻值為1×1012 Ω/cm2 以下且不均勻分布層表面之鉛筆硬度為H以上)
×:無硬塗層(上述以外(低折射率層表面之表面電阻值超過1×1012 Ω/cm2 以下或鉛筆硬度為小於H))
[硬塗層中4級銨鹽材料之分布狀態]
關於在硬塗層中4級銨鹽材料之分布狀態,藉由進行剖面EDX來確認。將所得到之抗反射薄膜用包埋樹脂固定後,藉由使用切片機之切削加工進行剖面切出,製作分析試料。將所得到之分析試料導入附有能量分散型X光分析裝置之掃描電子顯微鏡,在距低折射率層與不均勻分布層之界面深度1μm之位置(Y1)、3μm之位置(Y2)、5μm之位置(Y3)進行EDX分析。依據以下之基準評價分析結果。
○:具有濃度梯度(Cl在深度1μm之位置(Y1)、3μm 之位置(Y2)、5μm之位置(Y3)被檢測出,而且隨著所謂Y1、Y2、Y3深度變深,Cl濃度減少)
×:不具有濃度梯度(上述以外(在深度5μm之位置(Y3)未檢測出氯,或者隨著Y1、Y2、Y3深度變深,Cl濃度未減少)
[金屬氧化物微粒子在硬塗層中之分布狀態]
藉由進行剖面EDX來確認在硬塗層中金屬氧化物微粒子之分布狀態。將所得到之抗反射薄膜用包埋樹脂固定後,藉由使用切片機之切削加工進行剖面切出,製作分析試料。將所得到之分析試料導入附有能量分散型X光分析裝置之掃描電子顯微鏡,在距低折射率層與不均勻分布層之界面深度1μm之位置(Y1)、3μm之位置(Y2)、5μm之位置(Y3)進行EDX分析。依據以下之基準評價分析結果。
○:於任一位置皆檢測出Sn(錫)
×:於所有位置皆未檢測出Sn(錫)
[在不均勻分布層中再塗層之有無之確認]
均塗層之存在係藉由不均勻分布層表面之接觸角來確認。不均勻分布層表面之純水之接觸角係在上述[接觸角]之項中求出。
○:具有再塗層(不均勻分布層表面之純水之接觸角係60°以上)
×:無再塗層(不均勻分布層表面之純水之接觸角小於60°)
再者,對於在不均勻分布層形成用塗液中未加入4 級銨鹽材料及金屬氧化物微粒子之任一者之抗反射薄膜,未進行[不均勻分布層中再塗層之有無之確認]。
<<試驗A至試驗C>>
試驗A、試驗B及試驗C係關於第1形態。
<<抗反射薄膜之製作方法>> <試驗A>
以下,說明使用具有丙烯醯基之化合物作為不均勻分布層中之均塗材料之情況(A)。
首先,將不均勻分布層形成用塗液A1~A10之調製展示於以下。
(4級銨鹽材料之合成例1)
在具備攪拌葉片、回流冷卻管、乾燥空氣導入管、溫度計之四口燒瓶中,添加:
‧辛基聚乙二醇聚丙二醇甲基丙烯酸酯(商品名:「Blemmer 50POEP-800B」日本油脂公司製):18.0g
‧氯化甲基丙烯醯氧乙基三甲基銨:35.0g
‧甲基丙烯酸環己酯:14.0g
‧偶氮雙異丁腈:0.3g
‧異丙醇:100.0g
‧甲基乙基酮:40.0g
在氮氣氣體環境下,於65℃聚合3小時。聚合結束後,將反應液投入己烷中,析出生成物後乾燥。所得到之4級銨鹽材料之重量平均分子量為18500。
(不均勻分布層形成用塗液A1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司 製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A1。
(不均勻分布層形成用塗液A2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧NR-121X-9IPA(Colcoat公司製異丙醇分散液)(固體成分):20質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A2。
(不均勻分布層形成用塗液A3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-352(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A3。
(不均勻分布層形成用塗液A4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有4級銨鹽之Light Ester DQ100(共榮社化學公司製,重量平均分子量208):10質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A4。
(不均勻分布層形成用塗液A5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧對苯乙烯磺酸銨鹽均聚物(分子量12萬):10質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A5。
(不均勻分布層形成用塗液A6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司
製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):0.01質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A6。
(不均勻分布層形成用塗液A7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):100質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A7。
(不均勻分布層形成用塗液A8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙醇並將此等以固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A8。
(不均勻分布層形成用塗液A9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液A9。
(不均勻分布層形成用塗液A10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以固體成分成為90質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液A10。
(不均勻分布層形成用塗液A11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184) :10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液A11。
繼而,將低折射率層形成用塗液A之調製展示於下文。
(低折射率層形成用塗液A)
準備:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm/固體成分20質量份/甲基異丁基酮分散液):(固體成分)2.5質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥公司製DPEA-12):2.5質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製Irgacure 184):0.1質量份
使用異丙醇並以使固體成分成為5質量份之方式將此等調製成溶液,得到低折射率層形成用塗液A。
<例A1> (硬塗層之形成)
準備厚度80μm之三乙醯基纖維素薄膜(以下,稱為「TAC」)(富士軟片公司製,膜厚80μm,折射率1.49),作為透明基材,在其之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥,然後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡) 提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布低折射率層形成用塗液A。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A2>~<例A10>
除了使用不均勻分布層形成用塗液A2~A10代替不均勻分布層形成用塗液A1之外,在其他製造條件與<例A1>相同下,製作<例A2>~<例A10>之抗反射薄膜。
<例A11> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥,然後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用 紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥,然後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥,乾燥後,藉由用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜 厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。然後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A15> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形 成用塗液A1,於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。然後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例A16>
除了使用不均勻分布層形成用塗液A11代替不均勻分布層形成用塗液A1以外,以與<例A1>同樣之方式製作<例A16>之抗反射薄膜。
表1表示<例A1>~<例A16>中所使用之成分及製造條件。
關於所得到之<例A1>~<例A16>之抗反射薄膜,進行前述之各種評價。將評價結果示於表2。
<試驗B>
以下,說明使用具有氟基之化合物作為不均勻分布層中之均塗材料之情況(B)。
首先,展示不均勻分布層形成用塗液B1~B11之調製。
(4級銨鹽材料之合成例1)
在具備攪拌葉片、回流冷卻器、亁空氣導入管、溫度計之四口燒瓶中,添加:
‧辛基聚乙二醇聚丙二醇甲基丙烯酸酯(商品名:「Blemmer 50POEP-800B」日本油脂公司製):18.0g
‧氯化甲基丙烯醯氧乙基三甲基銨:35.0g
‧甲基丙烯酸環己酯:14.0g
‧偶氮雙異丁腈:0.3g
‧異丙醇:100.0g
‧甲基乙基酮:40.0g
在氮氣氣體環境下,於65℃聚合3小時。聚合結束後,將反應液投入己烷中,析出生成物後乾燥。所得到之4級銨鹽之重量平均分子量為18500。
(不均勻分布層形成用塗液B1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B1。
(不均勻分布層形成用塗液B2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧NR-121X-9IPA(Colcoat公司製異丙醇分散液):(固體成分)20質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B2。
(不均勻分布層形成用塗液B3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧F489(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B3。
(不均勻分布層形成用塗液B4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧Futagent 222F(NEOS公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184) :10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B4。
(不均勻分布層形成用塗液B5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有4級銨鹽之Light Ester DQ100(共榮社化學公司製,重量平均分子量208):10質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B5。
(不均勻分布層形成用塗液B6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧對苯乙烯磺酸銨鹽均聚物(分子量12萬):10質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份 之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B6。
(不均勻分布層形成用塗液B7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):0.01質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B7。
(不均勻分布層形成用塗液B8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):100質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B8。
(不均勻分布層形成用塗液B9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙醇並將此等以固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B9。
(不均勻分布層形成用塗液B10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B10。
(不均勻分布層形成用塗液B11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為90質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B11。
(不均勻分布層形成用塗液B12)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液B12。
繼而,將低折射率層形成用塗液B之調製,展示於下文。
(低折射率層形成用塗液B)
準備:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm/固體成分20質量份/甲基異丁基酮分散液)(固體成分):2.5質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥公司製DPEA-12):2.5質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):0.1質量份
使用異丙醇並以使固體成分成為5質量份之方式將此等調製成溶液,得到低折射率層形成用塗液B。
<例B1> (硬塗層之形成)
準備厚度80μm之三乙醯基纖維素薄膜(以下,稱為「TAC」)(富士軟片公司製,膜厚80μm,折射率1.49),作為透明基材,在其之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為 100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B2>~<例B11>
除使用不均勻分布層形成用塗液B2~B11代替不均勻分布層形成用塗液B1以外,以與<例B1>同樣之方式,製作<例B2>~<B11>之抗反射薄膜。
<例B12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液A1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用 紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B15> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B16> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6um之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液B以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例B17>
除使用不均勻分布層形成用塗液B12代替不均勻分布層形成用塗液B1以外,以與<例B1>同樣之方式,製作<例B17>之抗反射薄膜。
在表3中展示<例B1>~<例B17>中所使用之成分及製造條件。
對於所得到之<例B1>~<例B17>之抗反射薄膜,依照前述之方法進行各種評價。將評價結果示於表4。
<試驗C>
以下,說明不均勻分布層中使用具有氟基之化合物作為均塗材料之情況(C)。
首先,展示關於不均勻分布層形成用塗液C1~C10之調製。
(4級銨鹽材料之合成例1)
在具備攪拌葉片、回流冷卻器、亁空氣導入管、溫度計之四口燒瓶中,添加:
‧辛基聚乙二醇聚丙二醇甲基丙烯酸酯(商品名:「Blemmer 50POEP-800B」日本油脂公司製):18.0g
‧氯化甲基丙烯醯氧乙基三甲基銨:35.0g
‧甲基丙烯酸環己酯:14.0g
‧偶氮雙異丁腈:0.3g
‧異丙醇:100.0g
‧甲基乙基酮:40.0g
在氮氣氣體環境下,於65℃聚合3小時。聚合結束後,將反應液投入己烷中,析出生成物後乾燥。所得到之4級銨鹽之重量平均分子量為18500。
(不均勻分布層形成用塗液C1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C1。
(不均勻分布層形成用塗液C2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧NR-121X-9IPA(Colcoat公司製異丙醇分散液):(固體成分)20質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C2。
(不均勻分布層形成用塗液C3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧Polyflow KL401(共榮社化學公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C3。
(不均勻分布層形成用塗液C4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有4級銨鹽之Light Ester DQ100(共榮社化學公司製,重量平均分子量208):10質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C4。
(不均勻分布層形成用塗液C5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧對苯乙烯磺酸銨鹽均聚物(分子量12萬):10質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C5。
(不均勻分布層形成用塗液C6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):0.01質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C6。
(不均勻分布層形成用塗液C7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):100質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C7。
(不均勻分布層形成用塗液C8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184) :10質量份
使用乙醇並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C8。
(不均勻分布層形成用塗液C9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯,並將此等以使固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C9。
(不均勻分布層形成用塗液C10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯,並將此等以使固體成分成為90質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C10。
(不均勻分布層形成用塗液C11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧合成例1中所製作之4級銨鹽材料(分子量18500):5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液C11。
繼而,將低折射率層形成用塗液C之調製展示於下文。
(低折射率層形成用塗液C)
準備:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm/固體成分20質量份/甲基異丁基酮分散液)(固體成分):2.5質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥公司製DPEA-12):2.5質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):0.1質量份
使用異丙醇並以使固體成分成為5質量份之方式將此等調製成溶液,得到低折射率層形成用塗液C。
<例C1> (硬塗層之形成)
準備厚度80μm之三乙醯基纖維素薄膜(以下,稱為「TAC」)(富士軟片公司製,膜厚80μm,折射率1.49),作為透明基材,在其之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,使用紫外線照射裝置(日本Fusion UV System公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C2~C10>
除使用不均勻分布層形成用塗液C2~C10代替不均勻分布層形成用塗液C1以外,以與<例C1>同樣之方式,製作<例C2>~<例C10>之抗反射薄膜。
<例C11> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地 在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬 化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將 前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C15> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液C1,使其於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液C以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例C16>
除使用不均勻分布層形成用塗液C11代替不均勻分布層形成用塗液C1以外,以與<例C1>同樣之方式,製作<例C16>之抗反射薄膜。
表5展示<例C1>~<例C16>中所使用之成分及製造條件。
對於所得到之<例C1>~<例C16>之抗反射薄膜,進行前述之各種評價。將評價結果示於表6。
再者,進行以下之評價。
[藉由XPS確認再塗層之有無]
對於在<例A1>中所得到之抗反射薄膜及在<例A16>中所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面,使用X射線光電子光譜分析裝置(JPS-90MXV micro(日本電子製))進行不均勻分布層表面之表面分析。再者,將測定時之X射線強度設定為100W(10kV,10mA)。
分析之結果,從<例A1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O,而未檢測出Cl。另一方面,從<例A16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、N、O、Cl。此即表示在<例A1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含4級銨鹽材料之再塗層。
又,對於在<例B1>中所得到之抗反射薄膜及在<例B17>中所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面,使用X射線光電子光譜分析裝置(JPS-90MXV micro(日本電子製))進行不均勻分布層表面之表面分析。再者,將測定時之X射線強度設定為100W(10kV,10mA)。分析之結果,從<例B1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、F,而未檢測出Cl。另一方面,從<例B17>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、N、O、Cl。此即表示在<例B1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含4級銨鹽材料之再塗層。
又,對於在<例C1>中所得到之抗反射薄膜及在<例C16>中所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面,使用X射線光電子光譜分析裝置(JPS-90MXV micro(日本電子製))進行不均勻分布層表面之表面分析。再者,將測定時之X射線強度設定為100W(10kV,10mA)。分析之結果,從<例C1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、Si,而未檢測出Cl。另一方面,從<例C16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、N、O、Cl。此即表示在<例C1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含4級銨鹽材料之再塗層。
<<試驗D至試驗F>>
試驗D、試驗E及試驗F係關於第2形態。
<<抗反射薄膜之製作方法>> <試驗D>
以下,說明使用具有丙烯醯基之化合物作為再塗層中之均塗材料之情況(D)。
首先,將不均勻分布層形成用塗液D1~D10之調製展示於下文。
(不均勻分布層形成用塗液D1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D1。
(不均勻分布層形成用塗液D2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有磷之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液)(固體成分):5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D2。
(不均勻分布層形成用塗液D3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液)(固體成分):5質量份
‧BYK-352(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D3。
(不均勻分布層形成用塗液D4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)0.01質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D4。
(不均勻分布層形成用塗液D5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)300質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D5。
(不均勻分布層形成用塗液D6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑5000nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184) :10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D6。
(不均勻分布層形成用塗液D7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙醇並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D7。
(不均勻分布層形成用塗液D8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D8。
(不均勻分布層形成用塗液D9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為90質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D9。
(不均勻分布層形成用塗液D10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D10。
(不均勻分布層形成用塗液D11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧BYK-350(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液D11。
以下,展示低折射率層形成塗液D之調製。
(低折射率層形成用塗液)
相對於甲基異丁基酮100質量份,使用:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm,固體成分20%,溶劑:甲基異丁基酮):18.0質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(商品名:DPEA-12,日本化藥公司製):2.5質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):0.1質量份
調製低折射率層形成用塗液D。
<例D1> (不均勻分布層之形成)
在三乙醯基纖維素薄膜(富士軟片公司製,膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於25℃ 乾燥10秒作為一次乾燥,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明不均勻分布層。
(低折射率層之形成)
在所形成之不均勻分布層上,將低折射率層形成塗液A以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。於25℃乾燥25秒後,於80℃乾燥50秒。然後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成<例D1>之抗反射薄膜。
<例D2~D9>
除使用不均勻分布層形成用塗液D2~D9代替不均勻分布層形成用塗液D1以外,以與<例D1>同樣之方式,製作<例D2>~<例D9>之抗反射薄膜。
<例D10> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液D以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例D11> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液D以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例D12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地 在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液D以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例D13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液D以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例D14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液D1,於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液D以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例D15>
除使用不均勻分布層形成用塗液D10代替不均勻分布層形成用塗液D1以外,以與<例D1>同樣方式,製作<例D15>之抗反射薄膜。
<例D16>
除使用不均勻分布層形成用塗液D11代替不均勻分布層形成用塗液D1以外,以與<例D1>同樣方式,製作<例D16>之抗反射薄膜。
表7展示在<例D1>~<例D16>中所使用之成分及製造條件。
對於所得到之<例D1>~<例D16>之抗反射薄膜,進行前述之各種評價。將評價結果示於表8。
<試驗E>
以下,說明使用具有氟基之化合物作為不均勻分布層中之均塗材料之情況(E)。
首先,展示不均勻分布層形成用塗液E1~E10之調製。
(不均勻分布層形成用塗液E1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E1。
(不均勻分布層形成用塗液E2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有磷之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E2。
(不均勻分布層形成用塗液E3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F489(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184) :10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E3。
(不均勻分布層形成用塗液E4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧Futagent 222F(NEOS公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E4。
(不均勻分布層形成用塗液E5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)0.01質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E5。
(不均勻分布層形成用塗液E6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)300質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,得到不均勻分布層形成用塗液E6。
(不均勻分布層形成用塗液E7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑5000nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份 之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E7。
(不均勻分布層形成用塗液E8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙醇並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E8。
(不均勻分布層形成用塗液E9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E9。
(不均勻分布層形成用塗液E10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為90質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E10。
(不均勻分布層形成用塗液E11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E11。
(不均勻分布層形成用塗液E12)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧F470(DIC公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液E12。
以下,展示低折射率層形成塗液E之調製例。
(低折射率層形成用塗液E)
相對於甲基異丁基酮100質量份,使用:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm,固體成分20%,溶劑:甲基異丁基酮):18.0質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(商品名:DPEA-12,日本化藥公司製):2.5質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):0.1質量份
調製低折射率層形成用塗液E。
<例E1> (不均勻分布層之形成)
在三乙醯基纖維素薄膜(富士軟片公司製,膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液B1,在乾燥 爐內,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明不均勻分布層。
(低折射率層之形成)
在所形成之不均勻分布層上,將低折射率層形成塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。於25℃乾燥25秒作為一次乾燥後,於80℃乾燥50秒作為二次乾燥。然後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,製作成<例E1>之抗反射薄膜。
<例E2>~<例E10>
除使用不均勻分布層形成用塗液E2~D10代替不均勻分布層形成用塗液E1以外,以與<例E1>同樣之方式,製作<例E2>~<例E10>之抗反射薄膜。
<例E11>
(硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液E1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例E12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液E1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例E13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形 成用塗液E1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例E14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液E1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬 化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例E15> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液E1,於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液E以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例E16>
除使用不均勻分布層形成用塗液E11代替不均勻分布層形成用塗液E1以外,以與<例E1>同樣之方式,製作<例E16>之抗反射薄膜。
<例E17>
除使用不均勻分布層形成用塗液E12代替不均勻分布層形成用塗液E1以外,以與<例E1>同樣之方式,製作<例E17>之抗反射薄膜。
在表9中展示<例E1>~<例E17>中所使用之成分及製造條件。
對於所得到之<例E1>~<例E17>之抗反射薄膜,進行前述之各種評價。將評價結果示於表10。
<試驗F>
以下,說明使用具有矽氧烷鍵之化合物作為再塗層中之均塗材料之情況(F)。
首先,將不均勻分布層形成用塗液F1~F10之調製展示於下文。
(不均勻分布層形成用塗液F1)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F1。
(不均勻分布層形成用塗液F2)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有磷之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F2。
(不均勻分布層形成用塗液F3)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧Polyflow KL401(共榮社化學公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F3。
(不均勻分布層形成用塗液F4)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)0.01質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F4。
(不均勻分布層形成用塗液F5)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)300質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184) :10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F5。
(不均勻分布層形成用塗液F6)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑5000nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F6。
(不均勻分布層形成用塗液F7)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙醇並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F7。
(不均勻分布層形成用塗液F8)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為20質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F8。
(不均勻分布層形成用塗液F9)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以固體成分成為90質量份之 方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F9。
(不均勻分布層形成用塗液F10)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧含有銻之氧化錫(平均粒徑100nm/異丙醇分散液):(固體成分)5質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F10。
(不均勻分布層形成用塗液F11)
相對於胺基甲酸酯丙烯酸酯(新中村化學工業公司製UA-53)100質量份,準備:
‧BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司製):0.1質量份
‧二新戊四醇三丙烯酸酯:50質量份
‧新戊四醇四丙烯酸酯:50質量份
‧光聚合起始劑(Ciba Japan公司製之Irgacure 184):10質量份
使用乙酸甲酯並將此等以使固體成分成為50質量份之方式調製成溶液,形成不均勻分布層形成用塗液F11。
以下,將低折射率層形成塗液F之調製展示於下文。
(低折射率層形成用塗液F)
相對於甲基異丁基酮100質量份,使用:
‧多孔質矽石微粒子之分散液(平均粒徑50nm,固體成分20%,溶劑:甲基異丁基酮):18.0質量份
‧EO改質二新戊四醇六丙烯酸酯(商品名:DPEA-12,日本化藥公司製):2.5質量份
‧光聚合起始劑(CibaJapan公司製之Irgacure 184):0.1質量份
調製低折射率層形成用塗液F。
<例F1>
(不均勻分布層之形成)
在三乙醯基纖維素薄膜(富士軟片公司製,膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明不均勻分布層。
(低折射率層之形成)
在所形成之不均勻分布層上,將低折射率層形成塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。於25℃乾燥25秒作為一次乾燥後,於80℃乾燥50秒作為二次乾燥。然後,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,製作成<例F1>之 抗反射薄膜。
<例F2>~<例F9>
除使用不均勻分布層形成用塗液F2~F9代替不均勻分布層形成用塗液F1以外,以與<例F1>同樣之方式,製作<例F2>~<例F9>之抗反射薄膜。
<例F10> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚0.5μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例F11> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥60秒作為二次乾燥。乾燥後, 用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚20μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例F12> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於25℃乾燥10秒作為一次乾燥後,連續地在乾燥爐內,於80℃乾燥5秒作為二次乾燥。乾燥後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例F13> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於25℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例F14> (硬塗層之形成)
在TAC薄膜(膜厚80μm)之單面塗布不均勻分布層形成用塗液F1,於80℃乾燥70秒後,用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,形成乾燥膜厚6μm之透明硬塗層。
(低折射率層之形成)
繼而,在前述硬塗層之上層,形成低折射率層。將前述低折射率層形成用塗液F以使乾燥後之膜厚成為100nm之方式塗布。塗布後,於80℃乾燥60秒。再者,用 紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製,光源:H燈泡)提供照射線量300mJ/m2 之紫外線照射,使其硬化,形成低折射率層,而製作成抗反射薄膜。
<例F15>
除使用不均勻分布層形成用塗液F10代替不均勻分布層形成用塗液F1以外,以與<例F1>同樣之方式,製作<例F15>之抗反射薄膜。
<例F16>
除使用不均勻分布層形成用塗液F11代替不均勻分布層形成用塗液F1以外,以與<例F1>同樣方式,製作<例F16>之抗反射薄膜。
在表11中展示<例F1>~<例F16>中所使用之成分及製造條件。
對於所得到之<例F1>~<例F16>之抗反射薄膜,進行前述之各種評價。
再者,進行以下之評價。
[硬塗層之折射率之確認]
若在上述[視感平均反射率]之項目中所求得之分光反射率,與未含有金屬氧化物微粒子之以下例之抗反射薄膜相較,降低0.05%以上,則判斷為硬塗層之折射率上升。
具有丙烯醯基之化合物:例D16
具有氟基之化合物:例E17
具有矽氧烷鍵之化合物:例F16
[藉由XPS確認再塗層之有無]
對於在<例D1>、<例D16>、<例E1>、<例E17>、<例F1>及<例F16>中所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面,使用X射線光電子光譜分析裝置(JPS-90MXV micro(日本電子製))進行不均勻分布層表面之表面分析。再者,將測定時之X射線強度設定為100W(10kV,10mA)。
分析之結果,從<例D1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O,而未檢測出Sn。另一方面,從<例D16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、Sn。此即表示在<例D1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含金屬氧化物微粒子之再塗層。
又,從<例E1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、F,未檢測出Sn,而另一方面,從<例E17 >之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、Sn。Sn為金屬氧化物微粒子(ATO)之特有元素,表示在<例E1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含金屬氧化物微粒子之再塗層。
再者,從<例F1>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、Si,未檢測出Sn,而另一方面,從<例F16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面檢測出C、O、Sn。Sn為金屬氧化物微粒子(ATO)之特有元素,表示在<例F1>之抗反射薄膜中,於不均勻分布層之最表層形成不含金屬氧化物微粒子之再塗層。
[藉由分光反射率之測定進行折射率之確認]
對於在<例D1>、<例D16>、<例E1>、<例E16>、<例F1>及<例F16>中所得到之抗反射薄膜之低折射率層形成前之不均勻分布層表面及低折射率層形成後之低折射率層表面,將相反側之面進行黑色消光並藉由噴霧塗布成黑色。塗布後,對於使用自動分光光度計(日立製作所公司製,U-4000)測定之低折射率層形成面,在C光源,2度視野之條件下,測定入射角5°之分光反射率。將結果示於第4圖、第5圖、第8圖、第9圖、第12圖及第13圖。
測定之結果,<例D1>及<例D16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面之分光反射率,於可見光區域<例D1>比<例D16>高。此即表示在不均勻分布層表面,<例D1>比<例D16>之折射率高。又,<例D1>及<例D16>之抗反射薄膜之低折射率層表面之分光反射率 ,於可見光區域<例D1>比<例D16>低。此表示由於低折射率形成材料相同,藉由硬塗層之高折射率化,低折射率層表面之反射率降低。
<例E1>及<例E17>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面之分光反射率,於可見光區域<例E1>比<例E17>高。此表示在不均勻分布層表面之折射率,<例E1>比<例E17>高。又,<例E1>及<例E17>之抗反射薄膜之低折射率層表面之分光反射率,於可見光區域<例E1>比<例E17>低。此即表示由於低折射率形成材料相同,藉由硬塗層之高折射率化,低折射率層表面之反射率降低。
<例F1>及<例F16>之抗反射薄膜之不均勻分布層表面之分光反射率,將<例F1>與<例F16>比較,於可見光區域上升。此即表示不均勻分布層表面,<例F1>比<例F16>之折射率高。又,<例F1>及<例F16>之抗反射薄膜之低折射率層之分光反射率,將<例F1>與<例F16>比較,於可見光區域降低。此即表示由於低折射率形成材料相同,藉由硬塗層之高折射率化,低折射率層表面之反射率降低。
將結果示於表12。
1‧‧‧抗反射薄膜
3‧‧‧製造裝置
11‧‧‧透明基材
12‧‧‧不均勻分布層
12a‧‧‧中間層
12b‧‧‧硬塗層
12c‧‧‧再塗層
13‧‧‧低折射率層
21‧‧‧塗布單元
22‧‧‧乾燥單元
22a‧‧‧第1乾燥單元
22b‧‧‧第2乾燥單元
23‧‧‧游離放射線照射單元
31a、31b‧‧‧捲筒
33a、33b‧‧‧導輥
第1圖係展示關於一形態之抗反射薄膜之剖面之模式圖。
第2圖係展示關於一形態之抗反射薄膜之剖面中之EPMA分析之測定位置之圖。
第3圖係展示關於一形態之抗反射薄膜之製造裝置之概略圖。
第4圖係展示例D1之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第5圖係展示例D16之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第6圖係展示例D1之低折射率層表面之分光反射率之圖。
第7圖係展示例D16之低折射率層表面之分光反射率之圖。
第8圖係展示例E1之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第9圖係展示例E17之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第10圖係展示例E1之低折射率層表面之分光反射率之圖。
第11圖係展示例E17之低折射率層表面之分光反射率之圖。
第12圖係展示例F1之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第13圖係展示例F16之不均勻分布層表面之分光反射率之圖。
第14圖係展示例F1之低折射率層表面之分光反射率之圖。
第15圖係展示例F16之低折射率層表面之分光反射率之圖。
1‧‧‧抗反射薄膜
11‧‧‧透明基材
12‧‧‧不均勻分布層
12a‧‧‧中間層
12b‧‧‧硬塗層
12c‧‧‧再塗層
13‧‧‧低折射率層

Claims (23)

  1. 一種抗反射薄膜,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2層依此順序積層而成之抗反射薄膜;該第1層係使包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之塗膜硬化而形成,且具有:從該透明基材側將中間層、硬塗層及再塗層依此順序積層而成之結構;該再塗層不含4級銨鹽材料;該硬塗層含有該4級銨鹽材料,在該硬塗層中,該4級銨鹽材料係該再塗層側為高濃度,該中間層側為低濃度,該均塗材料係選自具有丙烯醯基之化合物、具有氟基之化合物及具有矽氧烷鍵之化合物所構成之群組。
  2. 如申請專利範圍第1項之抗反射薄膜,其中在該硬塗層中,該4級銨鹽材料係從該中間層側朝向該再塗層側濃度逐漸增高。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射薄膜,其中該第1層中的該均塗材料之含量係在0.001質量份至5.00質量份之範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射薄膜,其中該均塗材料之分子量係在1,000至80,000之範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射薄膜,其中 該4級銨鹽材料之分子量係在2,000至80,000之範圍內。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射薄膜,其中該第1層之膜厚係在至少3μm至15μm之範圍內。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射薄膜,其中平行光線穿透率為93%以上;霧度為0.5%以下;該第2層之表面電阻值係在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;該第2層之表面之純水接觸角係在80°至140°之範圍內。
  8. 一種如申請專利範圍第1至7項中任一項之抗反射薄膜之製造方法,其包含:在該透明基材之至少一主要表面上塗布包含游離放射線硬化型材料、4級銨鹽材料、均塗材料及溶劑之塗液而形成第1塗膜之塗布步驟;將該第1塗膜付諸一次乾燥之第1乾燥步驟;將該已付諸一次乾燥之第1塗膜付諸二次乾燥之第2乾燥步驟;對該已付諸二次乾燥之第1塗膜照射游離放射線,而以第1塗膜之硬化物之形式得到該第1層之步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之抗反射薄膜之製造方法,其中該塗液係在該塗液100質量份中,含有25質量份至85質量份之該溶劑;該溶劑係在該溶劑100質量份中,含有30質量份以 上之可使該基材溶解或膨潤之溶劑。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之抗反射薄膜之製造方法,其中該一次乾燥係於15℃至30℃之範圍內進行;該二次乾燥係於40℃至150℃之範圍內進行。
  11. 一種抗反射薄膜,其係由透明基材、第1層、以及折射率比該第1層之折射率低之第2層依此順序積層而成之抗反射薄膜;該第1層係使包含游離放射線硬化型材料、金屬氧化物微粒子、均塗材料及溶劑之塗膜硬化而形成,且具有:從該透明基材側將中間層、硬塗層及再塗層依此順序積層而成之結構;該再塗層不含該金屬氧化物微粒子;該硬塗層含有該金屬氧化物微粒子,在該硬塗層中,該金屬氧化物微粒子係其體積在該硬塗層之單位體積中所占之比率於該再塗層側變高,於該中間層側變低,該均塗材料係選自具有丙烯醯基之化合物、具有氟基之化合物及具有矽氧烷鍵之化合物所構成之群組,該第1層中的該均塗材料之含量係在0.001質量份至5.00質量份之範圍內。
  12. 如申請專利範圍第11項之抗反射薄膜,其中該均塗材料之分子量係在1000至80,000之範圍內。
  13. 如申請專利範圍第11項之抗反射薄膜,其中該第1層中的該金屬氧化物微粒子之含量係在0.5質量份至40質量 份之範圍內。
  14. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之抗反射薄膜,其中該金屬氧化物微粒子的粒徑為2μm以下。
  15. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之抗反射薄膜,其中在該硬塗層中,該金屬氧化物微粒子其體積在該硬塗層之單位體積中所占之比率,係從該中間層側朝向該再塗層側逐漸變高。
  16. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之抗反射薄膜,其中該金屬氧化物微粒子具有導電性。
  17. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之抗反射薄膜,其中該第2層之膜厚係在3μm至15μm之範圍內。
  18. 如申請專利範圍第11至13項中任一項之抗反射薄膜,其中平行光線穿透率係在93%以上;霧度係在0.5%以下之範圍內;該第2層之表面電阻值係在1×105 Ω/cm2 至1×1012 Ω/cm2 之範圍內;該第2層之表面之純水接觸角係在80°至140°之範圍內。
  19. 一種如申請專利範圍第11至18項中任一項之抗反射薄膜之製造方法,其包含:在該透明基材之至少一主要表面上塗布包含游離放射線硬化型材料、金屬氧化物微粒子、均塗材料及溶劑之塗液而形成第1塗膜之塗布步驟;將該第1塗膜付諸一次乾燥之第1乾燥步驟; 將該已付諸一次乾燥之第1塗膜付諸二次乾燥之第2乾燥步驟;對該已付諸二次乾燥之第1塗膜照射游離放射線,而以第1塗膜之硬化物之形式得到該第1層之步驟。
  20. 如申請專利範圍第19項之抗反射薄膜之製造方法,其中該金屬氧化物微粒子的粒徑為2μm以下。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之抗反射薄膜之製造方法,其中該塗液係在該塗液100質量份中,含有25質量份至85質量份之該溶劑;該溶劑係在該溶劑100質量份中,含有30質量份以上之可使該基材溶解或膨潤之溶劑。
  22. 如申請專利範圍第19或20項之抗反射薄膜之製造方法,其中該一次乾燥係於15℃至30℃之範圍內進行;該二次乾燥係於40℃至150℃之範圍內進行。
  23. 如申請專利範圍第19或20項之抗反射薄膜之製造方法,其中在該第1乾燥步驟中,從塗布該第1塗膜後至該第1塗膜中所含之溶劑成為10質量份以下為止之時間係在2秒至60秒之範圍內。
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