TWI545338B - 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。
於陰極射線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、電子紙、平板PC、觸控面板等影像顯示裝置中,通常於最表面設置有用以抗反射之光學積層體。
上述抗反射用光學積層體係藉由光之散射或干涉而抑制像之映入或者降低反射率者。
作為抗反射用光學積層體之一種,已知有於透明性基材之表面形成有具有凹凸形狀之防眩層的防眩膜。該防眩膜可藉由表面之凹凸形狀使外光散射,而防止由外光之反射或像之映入所引起之視認性之下降。又,該光學積層體通常設置於影像顯示裝置之最表面,因此亦要求賦予硬塗性以使其於操作時不受損傷。
作為先前之防眩膜,例如已知有於透光性基材之表面塗佈含有二氧化矽(silica)等填料之樹脂而形成防眩層者(例如參照專利文獻1、2)。
該等防眩膜有如下類型等:藉由凝聚性二氧化矽等之粒子之凝聚而於防眩層之表面形成凹凸形狀;於樹脂中添加有機填料而於層表面形成凹凸形狀;或者於層表面層壓具有凹凸之膜而轉印凹凸形狀。
然而,上述先前之防眩膜無論何種類型,均係藉由防眩層之
表面形狀之作用而獲得光擴散、防眩作用,為了提高防眩性而必須使凹凸形狀變粗糙、變多,但若凹凸變粗糙、變多,則存在塗膜之霧度值(haze)上升而產生白斑,顯示影像之對比度下降的問題。
又,先前類型之防眩膜亦存在膜表面產生稱為所謂之表面眩光的眩目之光亮,而顯示畫面之視認性下降的問題。表面眩光係於點亮影像顯示裝置時,來自背面之透過光到達畫面時,畫面表面出現細小之亮斑,若觀察者不斷改變觀看角度,則看起來該亮斑之位置不斷移動的現象,於整面白色顯示或整面綠色顯示時尤為明顯。
尤其近年來,於家庭中欣賞顯示電影等高度畫質之顯示器之機會亦增多,因此對高對比度之要求正變高。作為解決該要求之方法,例如已知有分別積層形成硬塗層與防眩層而成之防眩膜(例如參照專利文獻3)。上述層構成之抗反射膜係利用硬塗層之樹脂使防眩層表面之細小之凹凸形狀平滑化,藉此轉換為平滑、凸部與凸部之間隔較大、且凸部高度低於先前的凹凸,從而可維持硬塗性與防眩性並實現對表面眩光及白斑產生之抑制,但膜厚卻變厚為10 μm以上之程度,而無法充分應對近年來對防眩膜之薄膜化之要求。
又,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,若謀求防眩膜之薄膜化,則存在微粒子過多存在於防眩層之上部、或者微粒子於高度方向上凝聚的情況,故而導致表面凹凸變高,產生表面眩光或白斑。若為了消除該缺點,而欲減小有機微粒子或無機微粒子之平均粒徑以降低表面凹凸之高度,則相反地表面凹凸之高度變得過低,導致易喪失防眩性,而無法獲得穩定且良好之製品。因此,期望一種具備如下防眩層之防眩膜,該防眩層為一層構成,具有平滑之凹凸表面,且可維持硬塗性與防眩性並充分抑制表面眩光及明室中之白斑,且暗室中之對比度優異。
專利文獻1:日本特開平6-18706號公報
專利文獻2:日本特開平10-20103號公報
專利文獻3:WO2006/088202號公報
本發明鑒於上述現狀,目的在於提供一種可維持硬塗性與防眩性並可薄膜化,可以極高水準抑制表面眩光之產生與白斑之產生,且可獲得高對比度之優異之顯示影像的防眩膜、使用該防眩膜而成之偏光板及影像顯示裝置。
本發明係一種防眩膜,其係於透光性基材之一面上具有表面具凹凸形狀之防眩層的防眩膜,其特徵在於: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而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佈於上述有機微粒子之周圍,密集地分佈於該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之一部分浸滲於內部。
於本發明之防眩膜中,較佳為將上述防眩層表面之凹凸的平均間隔設為Sm、凹凸部的平均傾斜角設為θ a、凹凸的算術平均粗糙度設為Ra、凹凸的十點平均粗糙度設為Rz時,上述Sm、θ a、Ra及Rz滿足下式:50 μm<Sm<600 μm
0.1°<θ a<1.5°
0.02 μm<Ra<0.25 μm
0.30 μm<Rz<2.00 μm。
又,本發明之防眩膜較佳為上述防眩層之厚度為2.0~7.0 μm,且較佳
為上述有機微粒子之平均粒徑為防眩層之厚度的20~60%。
又,上述二氧化矽微粒子較佳為經過表面處理,且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。
又,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。
又,上述有機微粒子較佳為含有選自由丙烯酸樹脂、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組成之群中之至少一種材料的微粒子,且較佳為經過表面親水化處理。
又,上述防眩層較佳為使用含有有機微粒子、二氧化矽微粒子、黏合劑樹脂之單體成分及溶劑的防眩層用組成物來形成。
上述溶劑較佳為含有異丙醇,且較佳為上述溶劑中異丙醇之含量為20質量%以上。
又,本發明亦為一種偏光板,其係具備偏光元件而成之偏光板,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:具備上述防眩膜、或上述偏光板。
以下,詳細說明本發明。
本發明人等針對透光性基材上具備表面具有凹凸形狀之防眩層的防眩膜進行努力研究,結果發現:藉由使二氧化矽微粒子與有機微粒子以成為特定之分散狀態之方式含有於防眩層中,而與由單一之微粒子(例如有機微粒子)形成防眩層表面之凹凸形狀的情形相比,可形成更平滑之凹凸形狀,其結果為獲得可維持硬塗性與防眩性並可薄膜化,且充分抑制表面眩光之產生與白斑之產生的防眩膜,從而完成本發明。
本發明之防眩膜於透光性基材之一面上具有表面具凹凸形
狀之防眩層。
上述透光性基材較佳為具備平滑性及耐熱性,且機械強度優異者。作為形成透光性基材之材料之具體例,例如可列舉:聚酯(聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、三乙酸纖維素、二乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯縮醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、或聚胺甲酸酯等熱塑性樹脂。可較佳地列舉:聚酯(聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、三乙酸纖維素。
上述透光性基材較佳為以富有柔軟性之膜狀體之形式使用上述熱塑性樹脂,但根據要求硬化性之使用態樣,亦可使用該等熱塑性樹脂之板,或者亦可使用玻璃板等板狀體者。
除此以外,作為上述透光性基材,可列舉具有脂環結構之非晶質烯烴聚合物(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)膜。其係使用降莰烯系聚合物、單環之環狀烯烴系聚合物、環狀共軛二烯系聚合物、乙烯基脂環式烴系聚合物等之基材,例如可列舉:日本ZEON(股)製造之ZEONEX或ZEONOR(降莰烯系樹脂)、SUMITOMO BAKELITE(股)製造之SUMILITE FS-1700、JSR(股)製造之ARTON(改質降莰烯系樹脂)、三井化學(股)製造之APEL(環狀烯烴共聚物)、Ticona公司製造之Topas(環狀烯烴共聚物)、日立化成(股)製造之OPTOREZ OZ-1000系列(脂環式丙烯酸樹脂)等。
又,作為三乙酸纖維素之代替基材,亦較佳為旭化成化學股份有限公司製造之FV系列(低雙折射率、低光彈性模數膜)。
作為上述透光性基材之厚度,於膜狀體之情形時,較佳為20~300 μm,更佳為下限為30 μm且上限為200 μm。於透光性基材為板狀體之情形時,亦可為超過該等厚度之厚度。
上述透光性基材於欲在其上形成上述硬塗層等時,為了提高接著性,除電暈放電處理、氧化處理等物理性或化學性處理以外,亦可預先進行錨定劑或稱為底塗劑(primer)之塗料之塗佈。
又,於將主要多用作用於LCD之透光性基材之三乙酸纖維素作為材料、且謀求顯示器薄膜化的情形時,作為上述透光性基材之厚度,較佳為20~65 μm。
上述防眩層係形成於上述透光性基材之一面上,且表面具有凹凸形狀。
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,表面之凹凸形狀係藉由下述二氧化矽微粒子之凝聚體與有機微粒子而形成。
本發明之防眩膜中,形成於上述防眩層之表面之凹凸形狀與藉由單一之微粒子(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,凸部之傾斜變得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以特定之狀態分佈於防眩層中。
於本發明之防眩膜中,上述二氧化矽微粒子形成凝聚體而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有疏有密地分佈於防眩層中,而於該防眩層之表面形成平滑之凹凸形狀。
所謂上述「有疏有密地分佈於防眩層中」,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佈之區域、與上述二氧化矽微粒子之凝聚體稀疏地分佈之區域。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,於本說明書中,於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透式)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之1畫面內,將二氧化矽微粒子之凝聚體於2 μm見方之觀察區域中所佔之面積
比例為5%以上的區域定義為「二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈之區域」,將二氧化矽微粒子之凝聚體於2 μm見方之觀察區域中所佔之面積比例未達1%的區域定義為「二氧化矽微粒子之凝聚體稀疏地分佈之區域」。
又,上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈之區域、或二氧化矽微粒子之凝聚體稀疏地分佈之區域,即,利用上述電子顯微鏡於倍率1萬倍之條件下觀察之區域例如可藉由如下方式選出:於3000倍左右之倍率較低之條件下對防眩層之厚度方向之剖面之二氧化矽微粒子之分佈狀態進行電子顯微鏡觀察。
再者,上述二氧化矽微粒子之凝聚體之分佈可利用上述防眩層之厚度方向之剖面電子顯微鏡觀察而容易地判別。例如圖2為實施例1之防眩膜之剖面STEM相片,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例可使用例如影像解析軟體而算出。
於本發明之防眩膜中,上述二氧化矽微粒子較佳為經過表面處理。藉由對上述二氧化矽微粒子進行表面處理,可將該二氧化矽微粒子之凝聚體於上述防眩層中之有疏有密地分佈的程度控制為適宜,又,可將密集地分佈於有機微粒子之周圍之效果控制於適度之範圍內。又,亦可實現二氧化矽微粒子本身之耐化學品性及耐皂化性之提高。
作為上述表面處理,較佳為疏水化處理,例如可列舉利用具有烷基之矽烷化合物等疏水化劑對上述二氧化矽微粒子進行處理之方法等。
作為上述烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基等,作為具有上述烷基之矽烷化合物,例如可列舉:甲基三氯矽烷、二甲
基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、三甲基矽烷醇、六甲基二矽氮烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷等。
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,上述二氧化矽微粒子表面之羥基變少,可防止上述二氧化矽微粒子過度凝聚,從而發揮上述效果。
又,亦較佳為根據上述疏水化劑之種類而調整上述二氧化矽微粒子表面之疏水化度,控制上述二氧化矽微粒子之凝聚,例如藉由使具有烷基之矽烷化合物之烷基鏈變長,而使由該具有烷基之矽烷化合物引起之立體阻礙之影響變大,其結果可降低上述二氧化矽微粒子表面之疏水化度。
又,上述二氧化矽微粒子較佳為由非晶質二氧化矽所構成。於上述二氧化矽微粒子由結晶性二氧化矽所構成之情形時,存在因其結晶結構中所含之晶格缺陷導致二氧化矽微粒子之路易斯酸性變強,而無法控制上述二氧化矽微粒子之過度凝聚的情況。
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,例如較佳為使用煙熏二氧化矽(fumed silica)。此處,所謂上述煙熏二氧化矽,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佈的情況,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,因而產生白斑之問題的情況。更佳之下限為0.5質量%,更佳之上限為3.0質
量%。
上述二氧化矽微粒子之平均一次粒徑較佳為1~100 nm。若未達1 nm,則存在無法於有機微粒子之周圍充分形成密集之分佈的情況,若超過100 nm,則存在無法於上述有機微粒子之周圍充分形成密集之分佈的情況。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等穿透式且倍率為5萬倍以上)之影像,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係於上述防眩層中形成上述二氧化矽微粒子相連成念珠狀(珍珠項鏈狀)之結構。
藉由於上述防眩層中形成上述二氧化矽微粒子相連成念珠狀之凝聚體,而如下所述般可使上述防眩層之表面凹凸形狀較佳地成為平滑之形狀。
再者,所謂上述二氧化矽微粒子連結成念珠狀之結構,例如可列舉:上述二氧化矽微粒子呈直線狀連續地相連之結構(直鏈結構)、複數個該直鏈結構相互纏繞之結構、上述直鏈結構上具有1條或2條以上之二氧化矽微粒子複數個連續而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的平均粒徑較佳為100 nm~1 μm。若未達100 nm,則存在無法充分發揮下述之由硬化收縮引起之凝聚體之凹凸形成之緩衝作用的情況,若超過1 μm,則存在無法於上述有機微粒子之周圍充分形成密集之分佈的情況,除此以外亦存在如下情況:因二氧化矽微粒子之凝聚體而使光擴散,或者因由凝聚體產生之表面凹凸變得過大,而導致使用本發明之防眩膜之影像顯示裝置之明室及暗室對比度變差。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由剖面電子顯微鏡
之觀察(1萬~2萬倍左右)選出包含較多二氧化矽微粒子之凝聚體之5 μm見方之區域,測定該區域中之二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑,將前10個二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑進行平均而得。再者,上述「二氧化矽微粒子之凝聚體之粒徑」係以任意平行之2條直線夾持二氧化矽微粒子之凝聚體之剖面時,作為如該2條直線間距離成為最大般的2條直線之組合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解析軟體而算出。
又,本發明之防眩膜係於上述防眩層中含有有機微粒子,且上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈於該有機微粒子之周圍。
再者,上述二氧化矽微粒子之凝聚體如上所述般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多個二氧化矽微粒子之凝聚體之區域、與僅上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈之區域。例如圖4為實施例2之防眩膜之防眩層之剖面電子顯微鏡相片,如圖4所示,二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈於有機微粒子之周圍之狀態可藉由上述防眩層之剖面之電子顯微鏡觀察容易地確認。
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:密集地分佈於上述有機微粒子周圍之二氧化矽微粒子的凝聚體不僅密集地分佈於通過有機微粒子之中心之剖面中,亦密集地分佈於自該有機微粒子之中心偏離之剖面中。
再者,所謂上述之「上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈於有機微粒子之周圍」,意指如下狀態:於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透式)於倍率2萬倍之條件下對防眩層之厚度方向之可觀察到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起算200 nm外側之圓周內且除上述有機微粒子以外之區域中所佔之面積比例為10%以上。
又,於本發明之防眩膜中,密集地分佈於上述有機微粒子周圍之二氧化矽微粒子的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之一部分浸滲於內部(再者,以下亦表述為上述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,而可利用作用於在不同之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,使該不同之有機微粒子彼此集聚。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,所謂使有機微粒子集聚,並非指有機微粒子彼此完全地密接,而意指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該粒子之平均粒徑的情形,或者例如圖4所示之中央上方所含有之有機微粒子與右側下方所含有之有機微粒子般,於有機微粒子間上述二氧化矽微粒子之凝聚體複數個連續地相連的情形。
再者,圖3為將圖2所示之實施例1之防眩膜之防眩層之剖面顯微鏡相片進一步放大之電子顯微鏡相片,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的方法,例如可調整二氧化矽微粒子與有機微粒子之親疏水之程度,作為調整親疏水之程度之方法,可列舉:如上所述之二氧化矽微粒子之疏水化處理劑之選定及處理之程度、構成有機微粒子之材料之選定、或如下所述般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浸滲於內部的方法,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、或者於防眩層用組成物中使用
可使有機微粒子膨潤之溶劑之方法等。
上述有機微粒子較佳為於其大致整個表面均等地存在上述二氧化矽微粒子之凝聚體之附著等。
關於在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於密集地分佈在上述有機微粒子之周圍之二氧化矽微粒子之凝聚體中所佔的比例,於利用電子顯微鏡(較佳為TEM、STEM等穿透式)於倍率2萬倍之條件下對防眩層之厚度方向之可觀察到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起算200 nm外側之圓周內且除上述有機微粒子以外之區域內之二氧化矽微粒子之凝聚體中,以面積比例計較佳為50%以上。若未達50%,則存在防眩層中使有機微粒子彼此集聚之效果變得不充分,無法形成具有充分之防眩性能之凹凸的情況。
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至上述有機微粒子之表面的情形時,該二氧化矽微粒子之凝聚體較佳為自上述有機微粒子之表面浸滲至500 nm處。由於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浸滲至超過500 nm處時,須使有機微粒子過度膨潤,故而存在因防眩層用組成物之黏度上升或凝膠化,而無法獲得均勻之塗膜之情況。又,存在無法於防眩層之表面形成下述平緩之凹凸形狀之情況。
藉由使二氧化矽微粒子之相連成念珠狀之凝聚體與有機微粒子以上述特定之狀態含有於防眩層中,而本發明之防眩膜中之防眩層與由單一之微粒子或其凝聚體形成之凹凸形狀相比,凸部之傾斜變得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並提高對比度。藉由使上述防眩層之表面所形成之凹凸形狀之凸部之傾斜變得平緩而具有平滑之形狀,可僅使映入上述防眩層之表面之映像之邊緣部分無法清晰可見,因此可確保防眩性。進而,具有上述凹凸形狀之防眩層可消除較大之
擴散,因此可防止雜散光產生,並且亦可適度具有正透射之部分,因此可為具有亮度之映像且明室及暗室中之對比度優異。
推測其係基於以下所列舉之理由。
即,塗佈防眩層用組成物後,進行乾燥而使溶劑蒸發時,若黏度較低則易成為黏合劑樹脂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,但由於有機微粒子不會收縮,故而僅黏合劑樹脂收縮,因此形成於對應於有機微粒子之位置之表面之凸部易成為陡峭之傾斜。
然而,藉由使二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈於有機微粒子之周圍,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(由黏合劑樹脂與二氧化矽微粒子所構成)變得不易硬化收縮,進而由於二氧化矽微粒子為相連成念珠狀之凝聚體,故而含有黏合劑樹脂而稀疏地凝聚,因此亦具有對硬化收縮之緩衝作用,結果,形成於對應於有機微粒子之位置之表面之凸部易成為平緩之傾斜。
因此,推測藉由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形成之凹凸形狀(凸部)之傾斜角平緩。
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般有疏有密地分佈於防眩層中且於防眩層中粒徑之參差度相對較大之凝聚體。藉由使上述防眩層含有具有上述粒徑關係之2種微粒子,而於本發明之防眩膜中,容易於上述防眩層中構成粒徑之參差度較大之二氧化矽微粒子之凝聚體進入粒徑一致之有機微粒子之間的結構,從而可於防眩層表面較佳地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、且易於控制折射率及粒徑的微粒子。藉由含有上述有機微粒子,而易於控制形成於防眩層之凹凸形狀之大小。又,易於控制上述有機微粒子與黏合劑樹脂之折射率差,因此本發明之防眩膜可控制防眩性並可抑制表面眩光及白斑之產生。
作為上述有機微粒子,較佳為含有選自由丙烯酸樹脂、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組成之群中之至少一種材料的微粒子。其中,較佳地使用苯乙烯-丙烯酸共聚物微粒子。其原因在於:苯乙烯之折射率及疏水性之程度較高,丙烯酸之折射率較低且親水性之程度較高,因此藉由改變苯乙烯與丙烯酸之比率,可容易地改變苯乙烯-丙烯酸共聚物微粒子之折射率及親疏水性之程度。
上述有機微粒子較佳為經過表面親水化處理。藉由對上述有
機微粒子進行表面親水化處理,可使其與上述二氧化矽微粒子之親和性變高,容易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,容易使上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈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於上述有機微粒子之表面進行共聚合之方法等。
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集聚,因此無法於防眩層之表面形成充分之凹凸形狀,從而防眩性能較差。然而,於本發明中,上述二氧化矽微粒子形成凝聚體而有疏有密地含有於防眩層中,進而上述二氧化矽微粒子之凝聚體密集地分佈於上述有機微粒子之周圍,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,亦可形成所需之凹凸形狀。
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%,則存在防眩性能變得不充分之情況,若超過10.0質量%,則存在產生白斑之問題之情況,又,存在將本發明之防眩膜用於影像顯示裝置之情形時顯示影像之對比度較差的情況。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係配合防眩層之厚度等而適當決定,例如平均粒徑較佳為0.3~5.0 μm。若未達0.3 μm,則有無法控制有機微粒子之分散性之虞,若超過5.0 μm,則存在防眩層表面之凹凸形狀變大,而產生表面眩光之問題的情況。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防眩層之厚度的20~60%。若超過60%,則存在有機微粒子於塗膜層最表面突出,又,由有機微粒子形
成之凹凸變得陡峭之虞。若未達20%,則存在無法於防眩層表面形成充分之凹凸形狀,防眩性能變得不充分之情況。
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,則存在防眩層表面易受損傷之情況,若超過7.0 μm,則存在防眩層易破裂之情況。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進行測定。
上述防眩層係於黏合劑樹脂中分散有上述二氧化矽微粒子及有機微粒子。作為上述黏合劑樹脂,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(即電離放射線硬化型樹脂)經照射紫外線或電子束而硬化者。
再者,於本說明書中,所謂「樹脂」,只要無特別說明,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。
作為上述電離放射線硬化型樹脂,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、胺甲酸乙酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇多烯樹脂等。
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、聚胺甲酸酯樹脂、環氧樹脂、胺基醇酸樹脂、三聚氰胺-脲共縮合樹脂、矽樹脂、聚矽氧烷樹脂等。
又,作為黏合劑樹脂,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,構成上述防眩層之黏合劑樹脂較佳為疏水性樹脂。若黏合劑樹脂將如具有羥基之親水性樹脂作為主體,則下述極性較高之溶劑(例如異丙醇)難以蒸發,從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,存在其後僅二氧化矽微粒子進行凝聚,而於防眩層之表面形成如使表面眩光惡化之凸部之虞。再者,亦可藉由改變分子中不含羥基之多官能丙烯酸酯單體與具有羥基之多官能丙烯酸酯單體之比率,而調整二氧化矽微粒子附著及/或浸滲於有機微粒子之程度。
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,較佳地使用新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)。
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如下方式形成:將含有上述之二氧化矽微粒子、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透光性基材上,進行乾燥而形成塗膜,藉由電離放射線照射等使該塗膜硬化。
於上述防眩層用組成物中,上述二氧化矽微粒子較佳為於該組成物中形成上述凝聚體且均勻地分散之狀態,且較佳為於上述塗膜乾燥時有疏有密地進行分佈、進而密集地分佈於上述有機微粒子之周圍。其原因在於:若上述二氧化矽微粒子之凝聚體於上述防眩層用組成物中並非均勻地分散之狀態,則於上述防眩層用組成物中凝聚過度進行,成為上述二氧化矽微粒子之巨大之凝聚體,而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為可使上述防眩層用組成物增黏之材料,故而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具有促進上述有機微粒子與二氧化矽微粒子之凝聚體之特定分佈之形成的功能,亦具有提高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,於塗佈於上述透光性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。再者,亦可藉由使用對極性及揮發速度不同之2種以上之溶劑之比率進行改變而成之混合溶劑而控制凝聚之程度。
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,則相反地亦存在阻礙硬化之可能性,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、或聚醚改質聚矽氧等,其等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斑、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。
作為於透光性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需之狀態。
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。
本發明之防眩膜如上所述般係由二氧化矽微粒子與有機微粒子於防眩層之表面形成凹凸形狀,因此可使該凹凸形狀成為平滑者。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的平均間隔設為Sm、凹凸部的平均傾斜角設為θ a、凹凸的算術平均粗糙度設為Ra、凹凸的十點平均粗糙度設為Rz的情形時,就獲得如下防眩膜之觀點而言,較佳為滿足下式,該防眩膜藉由僅使所映入之映像之邊緣部分無法清晰可見而確保防眩性,且藉由消除較大之擴散以防止雜散光產生並適度具有正透射部分,而為具有亮度之映像且明室及暗室中之對比度優異。若θ a、Ra、Rz未達下限,則存在無法抑制外光之映入之情況。又,若θ a、Ra、Rz超過上限,則存在因正透射成分減少而映像之亮度降低,或者因外光之擴散反射增加引起明室對比度下降、或因來自透過映像光之雜散光增加引起暗室對比度下降之虞。於本發明之構成中,若Sm未達下限,則存在難以控制凝聚之虞。另一方面,若Sm超過上限,則存在產生無法再現映像之細部而成為粗糙之映像等不良情況之虞。
50 μm<Sm<600 μm
0.1°<θ a<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°<θ a<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°<θ a<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之方法所得之值,θ a係根據表面粗糙度測定器SE-3400之操作說明書(1995.07.20修訂)(小坂研究所股份有限公司)所記載之定義而獲得之值,如圖1所示,能以基準長度L上所存在之凸部高度之和(h1+h2+h3+…+hn)之反正切θ a=tan-1{(h1+h2+h3+…+hn)/L}而求出。再者,本防眩膜於上述防眩層上具有如下所述之低折射率層之情形時,形成於該低折射率層之表面之凹凸形狀較佳為滿足上述Sm、θ a、Ra及Rz之範圍。
上述Sm、θ a、Ra、Rz可藉由例如小坂研究所股份有限公司製造之表面粗糙度測定器SE-3400,於以下條件下進行測定而求出。
基準長度(粗糙度曲線之截斷值λ c):2.5 mm
評價長度(基準長度(截斷值λ c)×5):12.5 mm
觸針之送速:0.5 mm/s
本發明之防眩膜較佳為總透光率為85%以上。若未達85%,則存在將本發明之防眩膜安裝於影像顯示裝置之表面之情形時色再現性或視認性受損之虞。上述總透光率更佳為90%以上,進而較佳為91%以上。
再者,上述總透光率可依據JIS K7361,利用村上色彩技術研究所公司製造之「HM-150」等進行測定。
又,本發明之防眩膜較佳為霧度未達15%。上述防眩層之霧度可由基於所含有之微粒子引起之內部擴散之內部霧度及基於最表面之凹凸形狀之外部霧度所構成,基於內部擴散之內部霧度較佳為0%以上且未達10%之範圍,更佳為0%以上且未達7%之範圍,進而較佳為0%以上且未達
5%之範圍。最表面之外部霧度較佳為0%以上且未達5%之範圍,更佳為0%以上且未達3%之範圍,進而較佳為0%以上且未達1%之範圍。再者,於反射及/或透過中具有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:上述防眩層中若基於表面凹凸之擴散角不具有1.0度以上之擴散,則未觀察到防眩效果,若基於內部擴散之擴散不具有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」,係指自擴散角1.0度至2.4度之擴散光之強度之總和相對於測定自擴散角0度至2.4度之每0.1度之擴散光之強度時之總和而為10%以上。
再者,於本發明之防眩膜中,藉由使用煙熏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。例如藉由使用煙熏二氧化矽,由於該煙熏二氧化矽之平均粒徑較小,故而未顯現內部霧度,可僅調整外部霧度。又,內部霧度之調整可藉由如下方式進行調整:控制有機微粒子之折射率與黏合劑樹脂之折射率的差,或者藉由使黏合劑樹脂之單體浸滲於有機微粒子而改變有機微粒子界面之折射率。再者,若使黏合劑樹脂之單體浸滲於有機微粒子,則有機微粒子界面處之折射率傾斜,不會產生由有機微粒子所引起之內部擴散中之擴散角較大之成分,而抑制雜散光之產生,因此更佳。
上述霧度可依據JIS K7136,利用村上色彩技術研究所公司製造之「HM-150」等進行測定。
又,上述內部霧度係以下述方式求出。
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利用與霧度相同之方法測定該膜之霧度,藉此可求出內部霧度。
又,上述外部霧度可作為(霧度-內部霧度)而求出。
又,就可更佳地防止白斑之產生之方面而言,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之聚合物係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、聚胺甲酸酯、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較佳為滿足下式(1):dA=m λ/(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式(2):120<nAdA<145 (2)。
本發明之防眩膜視需要亦可於無損本發明之效果之範圍內適當形成1層或2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。該等層亦
可採用與公知之抗反射用積層體相同者。
本發明之防眩膜之對比度比較佳為80%以上,更佳為90%以上。若未達80%,則存在將本發明之防眩膜安裝於顯示器表面之情形時暗室對比度較差,視認性受損之虞。再者,本說明書中之上述對比度比係藉由以下方法所測定之值。即,使用於冷陰極管光源上設置有擴散板者作為背光單元,使用2片偏光板(SAMSUNG公司製造AMN-3244TP),將該偏光板設置為平行偏光時通過之光之亮度之Lmax除以設置為正交偏光時通過之光之亮度之Lmin所得的值(Lmax/Lmin)設為對比度,將防眩膜(透光性基材+防眩層等)之對比度(L1)除以透光性基材之對比度(L2)所得之值(L1/L2)×100(%)設為對比度比。
再者,上述亮度之測定係於暗室中進行。於測定上述亮度時,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°,於樣品上之視野 5 mm內進行測定。又,背光之光量係以使於未設置樣品之狀態下將2片偏光板設置為平行偏光時之亮度成為3600 cd/m2之方式進行設置。
本發明之防眩膜例如可藉由使用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透光性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,可列舉與上述防眩膜中作為防眩層之形成方法所說明者相同之材料、方法。
然而,上述防眩層用組成物及防眩層之形成方法、以及本發明之防眩膜之製造方法並不限定於上述方法。
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上,而可製成偏光板。上偏光板亦為本發明之一。
作為上述偏光元件,並無特別限定,可使用例如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層壓處理中,較佳為對透光性基材(三乙酸纖維素膜)進行皂化處理。藉由皂化處理,可使接著性變得良好,亦可獲得抗靜電效果。
本發明亦為具備上述防眩膜或上述偏光板而成之影像顯示裝置。
上述影像顯示裝置可為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之LCD係具備透過性顯示體、與自背面對上述透過性顯示體進行照射之光源裝置而成者。於本發明之影像顯示裝置為LCD之情形時,係於該透過性顯示體之表面形成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,光源裝置之光源自防眩膜之下側進行照射。再者,可於液晶顯示元件與偏光板之間插入相位差板。視需要亦可於該液晶顯示裝置之各層間設置接著劑層。
作為上述影像顯示裝置之PDP係具備表面玻璃基板(於表面形成電極)、與以與該表面玻璃基板對向並於其間封入放電氣體之方式所配置之背面玻璃基板(於表面形成電極及微小之溝槽,於溝槽內形成紅、綠、藍之螢光體層)而成者。於本發明之影像顯示裝置為PDP之情形時,亦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)上具備上述防眩膜者。
上述影像顯示裝置亦可為:於玻璃基板蒸鍍施加電壓時會發光之硫化鋅、二胺類物質之發光體,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。
本發明之防眩膜因由上述構成所形成,故可成為如下防眩膜:可維持優異之硬塗性及防眩性,並充分抑制閃爍及白斑之產生,其結果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射線管顯示裝置(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。
圖1係θ a之測定方法之說明圖。
圖2係實施例1之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片。
圖3係圖2之放大電子顯微鏡相片。
圖4係實施例2之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片。
圖5係圖4之放大顯微鏡相片。
圖6係圖4之縮小顯微鏡相片。
圖7係比較例1之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片。
藉由下述實施例說明本發明之內容,但本發明之內容並不由該等實施態樣進行限定性解釋。只要無特別說明,「份」及「%」為質量基
準。
(實施例1)
準備透光性基材(厚度60 μm之三乙酸纖維素樹脂膜,Fuji Film公司製造,TD60UL),於該透光性基材之單面塗佈下述所示組成之防眩層用組成物,形成塗膜。繼而,對於所形成之塗膜,以0.2 m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10 m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而使乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為50 mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,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。
(防眩層用組成物)
有機微粒子(親水化處理丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑2.0 μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製造)3質量份
煙熏二氧化矽(辛基矽烷處理,平均粒徑12 nm,日本Aerosil公司製造)1質量份
新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名:PETA,Daicel-Cytec公司製造)60質量份
丙烯酸胺甲酸乙酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製造)40質量份
Irgacure 184(BASF Japan公司製造)5質量份
聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製造)0.025質量份
甲苯105質量份
異丙醇30質量份
環己酮15質量份
再者,煙熏二氧化矽係藉由具有辛基之矽烷化合物(例如辛基矽烷)
以辛基矽烷基取代矽烷醇基而進行疏水化處理而成者。
(實施例2)
將有機微粒子之摻合量設為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)
將煙熏二氧化矽之摻合量設為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)
將有機微粒子設為(親水化處理丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑2.0 μm,折射率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)
使用下述所示之組成者作為防眩層用組成物,將乾燥條件設為以0.2 m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通60秒後、進而以10 m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而使其乾燥,除此以外以與實施例1相同之方式實施例6之防眩膜。
(防眩層用組成物)
有機微粒子(親水化處理丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑2.0
μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製造)3質量份
煙熏二氧化矽(甲基處理(以甲基取代矽烷醇基而進行疏水化處理),平均粒徑12 nm,日本Aerosil公司製造)1質量份
新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名:PETA,Daicel-Cytec公司製造)60質量份
丙烯酸胺甲酸乙酯(製品名:UV1700B,日本合成化學公司製造)40質量份
Irgacure 184(BASF Japan公司製造)5質量份
聚醚改質聚矽氧(TSF4460,Momentive Performance Materials公司製造)0.025質量份
甲苯120質量份
異丙醇20質量份
環己酮20質量份
(比較例1)
使用甲基處理(以甲基取代矽烷醇基而進行疏水化處理)者作為煙熏二氧化矽,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)
不摻合煙熏二氧化矽,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)
不摻合煙熏二氧化矽,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2.0 μm,折射率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)代替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2.0 μm,折射率1.50,水澤化學工業公司製造)代替有機微粒子,將摻合量設為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)代替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。
(參考例1)
使用(親水化處理丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑1.0 μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製造)作為有機微粒子,將摻合量設為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(親水化處理丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子,平均粒徑10 μm,折射率1.55,積水化成品工業公司製造)作為有機微粒子,將摻合量設為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。
針對下述項目,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。
(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(θ a)、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(θ a)。再者,於測定上述Sm、Ra、θ a及Rz時,使用小坂研究所股份有限公司製造之表面粗糙度測定器SE-3400,於以下條件下進行測定。
(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
(前端曲率半徑2 μm/頂角:90度/材質:鑽石)
(2)表面粗糙度測定器之測定條件:
基準長度(粗糙度曲線之截斷值λ c):2.5 mm
評價長度(基準長度(截斷值λ c)×5):12.5 mm
觸針之送速:0.5 mm/s
再者,通常截斷值多使用0.8 mm,但於本發明中,將截斷值設定為2.5 mm進行測定。其原因在於: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,如上述所記載般,為可防止外光之反射、進而可獲得將影像顯示裝置設為黑顯示之狀態下之優異之豔黑感(畫面顯示中具有如潤濕般之光澤之黑色之再現性)的凹凸形狀。即,較佳為具有較大且平緩之凹凸形狀,於測定該凹凸形狀時,較佳為將截斷值設定為2.5 mm進行測定。
(防眩性)
關於所獲得之防眩膜之防眩性,於明室環境下目視觀察依序貼附有黑
丙烯酸板、透明黏著層、防眩膜(黏著側為非塗佈面)者,由15名被試驗者根據下述基準評價觀測者及觀測者之背景之映入不被介意之程度。所謂觀測者及觀測者之背景之映入不被介意之狀態,係確認到觀測者存在,但僅其輪廓為不清晰之模糊狀態,且係確認到背景中之物體亦存在,但輪廓或邊界不清晰之狀態。又,於背景中存在白色牆壁之情形時,係確認到白色牆壁存在,但白色較為模糊且牆壁之邊界線不清晰之狀態。如此,成為僅輪廓等模糊而映入不被觀測者介意之狀態。該防眩性與如先前之防眩性般觀測者或背景完全未映入、完全模糊、不清晰之狀態不同。
◎:回答良好之人為10人以上
○:回答良好之人為5~9人
×:回答良好之人為4人以下
(白斑評價)
關於所獲得之防眩膜之白斑,於照度1000 Lx之明室環境下,於30 W之三波長螢光燈下(以45度之角度照射樣品面)由15名被試驗者對依序貼附有黑丙烯酸板、透明黏著層、防眩膜(黏著側為非塗佈面)者進行官能評價(對距離樣品50 cm左右之上部、45度附近之上述螢光燈未映入之部位進行目視觀察,評價是否無白斑且可見黑色),根據下述基準進行評價。
◎:回答良好之人為10人以上
○:回答良好之人為5~9人
×:回答良好之人為4人以下
(表面眩光評價)
關於所獲得之防眩膜之表面眩光,設為自下側開始依序重疊有亮度1500 cd/cm2之光箱、140 ppi之黑矩陣玻璃、防眩膜的狀態,由15名被試驗者自30 cm左右之距離從上下左右各角度進行目視評價。判定是否介意表面眩光,根據下述基準進行評價。
◎:回答良好之人為10人以上
○:回答良好之人為5~9人
×:回答良好之人為4人以下
(對比度比)
於對比度比之測定中,使用於冷陰極管光源上設置有擴散板者作為背光單元,使用2片偏光板(SAMSUNG公司製造AMN-3244TP),將該偏光板設置為平行偏光時通過之光之亮度之Lmax除以設置為正交偏光時通過之光之亮度之Lmin,藉此求出防眩膜(透光性基材+防眩層)載置於最表面時之對比度(L1)、與僅透光性基材載置於最表面時之對比度(L2),藉由算出(L1/L2)×100(%),而算出對比度比。
再者,測定亮度時,使用色彩亮度計(TOPCON公司製造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係設定為1°,於樣品上之視野 5 mm內進行測定。背光之光量係以使於未設置樣品之狀態下將2片偏光板設置為平行偏光時之亮度成為3600 cd/m2之方式進行設置。
◎: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測定所獲得之防眩膜之鉛筆硬度(其中,將負重設為500 g),根據以下基準進行評價。
○:鉛筆硬度為2H以上
×:鉛筆硬度未達2H
再者,作為測定鉛筆硬度時所使用之機器,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5次鉛筆硬度試驗中4次以上未
確認到傷痕等外觀異常之情形時所使用之鉛筆之硬度。例如使用2H之鉛筆,進行5次試驗,若4次未產生外觀異常,則該光學積層體之鉛筆硬度為2H。
(破裂性)
將所獲得之防眩片捲繞於JIS K5600-5-1之彎曲試驗所使用之圓筒型心軸法之芯棒上,根據以下基準對裂痕產生之情況進行評價。
○:即便捲繞於8 mm之芯棒上亦未產生裂痕而為良好。
×:捲繞於8 mm之芯棒上之情形時產生裂痕。
由表1得知,實施例之防眩膜於全部評價中均為良好之結果,相對於此,比較例之防眩膜並非於全部評價中均為良好之結果。
又,將所獲得之防眩膜由包埋樹脂包埋後,利用切片機沿與該防眩膜面垂直之方向切斷,製作厚度70 nm之切片,對所露出之防眩層剖面進行電子顯微鏡(STEM,S-4800,Hitachi High-Tech公司製造)觀察,確認防眩層中所含有之微粒子之狀態,結果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於防眩層中,且密集地分佈於有機微粒子之周圍。又,二氧化矽微粒子之凝聚體附著於有機微粒子之表面,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內部,從而有機微粒子彼此未凝聚而以疏鬆地集聚之狀態含有於防眩層中。再者,圖2表示實施例1之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片,圖3表示圖2之放大顯微鏡相片,圖4表示實施例2之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片,圖5表示圖4之放大顯微鏡相片。又,為了表示有機微粒子彼此疏鬆地集聚之狀態,而於圖6中示出圖4之縮小顯微鏡相片。
另一方面,比較例1之防眩膜儘管二氧化矽微粒子附著於有機微粒子
上,但二氧化矽微粒子並非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疏鬆地集聚而為分散,從而於防眩層之表面未充分地形成凹凸,防眩性較差。再者,圖7表示比較例1之防眩膜之剖面電子顯微鏡相片。比較例2之防眩膜不含二氧化矽微粒子,而有機微粒子於防眩層中呈單分散狀分散,從而未充分地形成凹凸,防眩性較差。比較例3之防眩膜係未使用二氧化矽微粒子而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,故而防眩層之表面之凹凸(凸部)之傾斜變得陡峭,白斑及對比度比較差。比較例4之防眩膜由於未使用有機微粒子,故而粒子過度凝聚,形成較大之凸部,從而表面眩光較差。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,故而二氧化矽未密集地分佈於有機微粒子之周圍,僅二氧化矽微粒子之凝聚變大而成之塊形成凸部,從而表面眩光較差。
又,參考例1之防眩膜儘管形成有較佳之凹凸,但由於防眩層之膜厚過薄,故而鉛筆硬度之評價較差。參考例2之防眩膜儘管形成有較佳之凹凸,但由於防眩層之膜厚過厚,故而破裂性之評價較差。又,參考例2之防眩膜與實施例1之防眩膜相比,白斑之評價較差。認為其原因在於:於參考例1之防眩膜中,有機微粒子之平均粒徑相對於防眩層之厚度而較大,該有機微粒子之一部分自防眩層之表面突出,故而因該突出之有機微粒子而產生之擴散光會造成影響。
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燈管)以照射線量100 mJ/cm2進行紫外線照射而使其硬化,製造低折射率層。具備所獲得之低折射率層之防眩膜之白斑防止效果更優異。
(低折射率層用組成物)
中空二氧化矽微粒子(該二氧化矽微粒子之固形物成分:20質量%,溶液:甲基異丁基酮,平均粒徑:50 nm)40質量份
新戊四醇三丙烯酸酯(PETA)(Daicel-Cytec公司製造)10質量份
聚合起始劑(Irgacure 127,BASF Japan公司製造)0.35質量份
改質聚矽氧油(X22164E,信越化學工業公司製造)0.5質量份
MIBK 320質量份
PGMEA 161質量份
[產業上之可利用性]
本發明之防眩膜可較佳地應用於陰極射線管顯示裝置(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。
Claims (14)
- 一種防眩膜,其係於透光性基材之一面上具有表面具凹凸形狀之防眩層的防眩膜,其特徵在於: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而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佈於該有機微粒子之周圍,密集地分佈於該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該有機微粒子之內部。
- 如申請專利範圍第1項之防眩膜,其中,將防眩層表面之凹凸的平均間隔設為Sm、凹凸部的平均傾斜角設為θ a、凹凸的算術平均粗糙度設為Ra、凹凸的十點平均粗糙度設為Rz時,該Sm、θ a、Ra及Rz滿足下式:50μm<Sm<600μm 0.1°<θ a<1.5° 0.02μm<Ra<0.25μm 0.30μm<Rz<2.00μm。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,防眩層之厚度為2.0~7.0μm。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,有機微粒子之平均粒徑為防眩層之厚度的20~60%。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,二氧化矽微粒子經過表面處理。
- 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,有機微粒子係含有選自由丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯乙烯一丙烯酸共聚物、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組成之群中之至少一種材料的微粒子。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,有機微粒子經過表面親水化處理。
- 如申請專利範圍第1或2項之防眩膜,其中,防眩層係使用含有有機微粒子、二氧化矽微粒子、黏合劑樹脂之單體成分及溶劑的防眩層用組成物來形成。
- 如申請專利範圍第10項之防眩膜,其中,溶劑含有異丙醇。
- 如申請專利範圍第11項之防眩膜,其中,溶劑中異丙醇之含量為20質量%以上。
- 一種偏光板,其係具備偏光元件而成之偏光板,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、8、9、10、11或12項之防眩膜。
- 一種影像顯示裝置,具備申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12項之防眩膜、或者申請專利範圍第13項之偏光板。
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