TWI567411B - An optical film substrate, an optical film, a polarizing plate, a liquid crystal panel, and an image display device - Google Patents
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Description
本發明係關於光學薄膜用基材、光學薄膜、偏光板、液晶面板及影像顯示裝置。
液晶顯示器(LCD)、陰極射線管顯示裝置(CRT)、電漿顯示器(PDP)、電致發光顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)等之影像顯示裝置中之影像顯示面,或影像顯示裝置之前面所設置之觸控面板等設有例如用以抑制外光之映入之於最表面設置之抗反射層之抗反射薄膜。
抗反射薄膜主要具備有光透過性基材、設置於光透過性基材上之硬塗層、與設置於硬塗層上之低折射率層。抗反射薄膜係藉由使在低折射率層表面反射之光與在低折射率層與硬塗層之界面處反射之光相互抵消,而使反射光本身減低者。
然而,該種抗反射薄膜中,因光透過性基材與硬塗層之折射率差,使在光透過性基材與硬塗層之界面處反射之光,與在低折射率層及硬塗層之界面處反射之光
產生干涉,而有發生稱為干涉條紋之虹色狀之斑駁花紋之問題。
對於該問題,已開發出在光透過性基材上形成硬塗層時,使硬塗層用組成物之成分浸透到光透過性基材之上部,在光透過性基材之與硬塗層之界面附近,形成光透過性基材之成分與硬塗層之成分混合存在之混合存在區域,利用混合存在區域而緩和光透過性基材與硬塗層之折射率差,可防止干涉條紋發生之技術(參照例如,日本特開2003-131007號公報)。
然而,該技術雖可應用於使用三乙醯纖維素等之纖維素酯基材作為光透過性基材之情況,但使用聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯基材、環烯烴基材、或丙烯酸基材等作為光透過性基材時,由於該等基材中不易浸透硬塗層用組成物之成分故不適用。
聚酯基材由於可便宜地取得,且耐濕性及耐熱性優異,故已被檢討使用作為抗反射膜之光透過性基材。因此,不僅對於纖維素酯基材,對於聚酯基材亦期望消除干涉條紋問題。
防止干涉條紋發生之另一方法有藉由加壓或噴砂處理使表面成為具有凹凸之光透過性基材,或於具有凹凸表面之具有底塗層之光透過性基材表面上設置硬塗層,使光透過性基材與硬塗層之界面成為凹凸面之方法(參照例如日本特開平8-197670號公報)。
然而,該方法中,由於光透過性基材與硬塗
層之界面成為凹凸面,故會有產生映像光會偏向於凹凸面,而使映像之亮度或鮮明度減少,亮室或暗室對比性降低等之畫質劣化之問題之虞。
本發明係為解決上述課題而完成者。亦即,本發明之目的係提供一種人眼不易辨識到干涉條紋及畫質劣化之光學薄膜用基材、光學薄膜、偏光板、液晶面板、及影像顯示裝置。
依據本發明之一樣態係提供一種光學薄膜用基材,其係用於光學薄膜,且其一面以鄰接設置構成前述光學薄膜之一部分的第1功能層之光學薄膜用基材,其具有成為前述第1功能層側之表面的凹凸面,且將前述凹凸面之平均傾斜角設為θa,將前述凹凸面之最大傾斜角設為θmax,將前述光學薄膜用基材中構成前述凹凸面之部分之折射率設為nc,將前述第1功能層之折射率設為nf(但,nc≠nf)時,滿足θa>tan-1(0.0013/nf),且θmax<tan-1(0.0087/|nc-nf|)之關係。
依據本發明之另一樣態係提供一種光學薄膜,其具備有前述之光學薄膜用基材、與鄰接設置於前述光學薄膜用基材之前述凹凸面之第1功能層。
依據本發明另一樣態係提供一種偏光板,其具備有上述之光學薄膜、與在前述光學薄膜之與前述光學薄膜用基材中形成有前述第1功能層之面為相反側之面上所形成的偏光元件。
依據本發明之另一樣態係提供一種液晶顯示面板,其具備有上述之光學薄膜或上述之偏光板。
依據本發明之另一樣態係提供一種影像顯示裝置,其具備有背光單元、與上述之光學薄膜或上述之偏光板。
依據本發明之一樣態之光學薄膜用基材,以及其他樣態之光學薄膜、偏光板、液晶面板及影像顯示裝置,由於凹凸面之平均傾斜角θa滿足上述關係式,故即使產生干涉條紋亦係以人眼分解能以下之間距發生。藉此,以人眼不易辨識到干涉條紋。且,凹凸面之最大傾斜角θmax由於滿足上述關係式,故以人眼不易辨識到畫質劣化。
10、80‧‧‧光學薄膜
20、90‧‧‧光學薄膜用基材
20A、90A‧‧‧凹凸面
20B、90B‧‧‧構成凹凸面之部分
21、91‧‧‧光透過性基材
22‧‧‧凹凸層
30‧‧‧第1功能層
40‧‧‧第2功能層
50‧‧‧偏光板
51‧‧‧偏光元件
60‧‧‧液晶面板
70‧‧‧影像顯示裝置
71‧‧‧背光單元
圖1為第1實施形態之光學薄膜之概略構成圖。
圖2為用於說明平均傾斜角θa之圖。
圖3為用於求得以人眼不易辨識到干涉條紋之傾斜角
θ1之圖。
圖4為用以求得nc1>nf1時,以人眼不易辨識到畫質劣化之傾斜角θ2之圖。
圖5為用以求得nf1>nc1時,以人眼不易辨識到畫質劣化之傾斜角θ2之圖。
圖6為第1實施形態之偏光板之概略構成圖。
圖7為第1實施形態之液晶面板之概略構成圖。
圖8為第1實施形態之影像顯示裝置之一例的液晶顯示器之概略構成圖。
圖9為第2實施形態之光學薄膜之概略構成圖。
(第1實施形態)
以下,針對本發明之第1實施形態之光學薄膜,邊參照圖式加以說明。圖1為本實施形態之光學薄膜之概略構成圖,圖2為用於說明平均傾斜角θa之圖,圖3為用於求得人眼不易辨識到干涉條紋之傾斜角θ1之圖,圖4為用以求得nc1>nf1時,以人眼不易辨識到畫質劣化之傾斜角θ2之圖,圖5為用以求得nf1>nc1時,以人眼不易辨識到畫質劣化之傾斜角θ2之圖。又,本說明書中,「薄膜」、「薄片」、「板」等用語僅為稱呼上之差別,相互間並無區別。因此,例如,「薄膜」亦包含亦可稱為薄片或板之構件之概念。舉一具體例,「光學薄膜」亦包含稱為
「光學薄片」或「光學板」等構件。
《光學薄膜用基材及光學薄膜》
如圖1所式,光學薄膜10至少具備光學薄膜用基材20,與鄰接於光學薄膜用基材20所設置之第1功能層30。圖1所示之光學薄膜10為進一步具備於第1功能層30上形成之第2功能層40者。又,光學薄膜10亦可不具備第2功能層40。
〈光學薄膜用基材〉
光學薄膜用基材20為具有成為第1功能層30側之表面的凹凸面20A。圖1所示之光學薄膜用基材20,為具備光透過性基材21、設置於光透過性基材21上且具有凹凸面20A之凹凸層22之層合構造。
光學薄膜用基材20為將凹凸面20A之平均傾斜角設為θa,將凹凸面20A之最大傾斜角設為θmax,將光學薄膜用基材20中構成凹凸面20A之部分20B之折射率設為nc,將第1功能層30之折射率設為nf(但,nc≠nf)時,滿足下述式(1)及下述式(2)之關係。
θa>tan-1(0.0013/nf)...(1)
θmax<tan-1(0.0087/|nc-nf|)...(2)
本實施形態中,如圖1所示,凹凸層22包含
構成凹凸面20A之部分20B。又,本實施形態中,由於凹凸層22之折射率在凹凸層22全體中成為相等之值,故凹凸層22之折射率係成為與構成凹凸面20A之部分20B之折射率nc相同之值。
「θa」之定義係根據表面粗糙度測定器:SE-3400/小坂研究所(股)製之操作說明書(1995.07.20修訂)者。具體而言,如圖2所示,可將存在於基準長度L之凸部高度之和(h1+h2+h3+...+hn)除以基準長度,以其值之正切倒數(tan-1)表示。亦即,θa可藉下述式(3)表示。
θa=tan-1{(h1+h2+h3+...+hn)L}...(3)
θa例如可使用表面粗糙度測定器(型號:SE-3400/小坂研究所(股)製),以下述測定條件進行測定。
1)表面粗糙度檢測部之觸針(小坂研究所(股)製之商品名SE2555N(2μ標準))
.尖端曲率半徑2μm,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λc):2.5mm
.評價長度(基準長度(截斷值λc)×5):12.5mm
.觸針之移行速度:0.5mm/s
θmax係如上述之凹凸面之最大傾斜角,θmax係例如藉由測定凹凸面之表面形狀,解析由此所得之數據而獲得。至於測定表面形狀之裝置列舉為接觸式表面粗糙
度計或非接觸式表面粗糙度計(例如,干涉顯微鏡、共焦點顯微鏡、原子力顯微鏡等)。該等中,就測定之簡便性而言以干涉顯微鏡較佳。至於該種干涉顯微鏡列舉為Zygo公司製之「New View」系列等。
使用干涉顯微鏡時,求得遍及凹凸面全面之各點之斜率△i,將斜率△i換算成表面角度θi,藉此,算出表面角度θi之絕對值之相對累積度數自小者累積至90%時之表面角度,將該表面角度作為「最大傾斜角θmax」。此處,使用表面角度θi之絕對值之相對累積度數自小者累積至90%時之表面角度之理由為,在表面角度θi之絕對值之相對累積度數自小者累積至100%時之表面角度,測定之異常值之影響較大之故。又,斜率△i可藉由與後述式(32)相同之式求得,表面角度θi可藉由與後述之式(30)相同之式求得。
構成凹凸面20A之部分20B之折射率nc及第1功能層30之折射率nf係在分別形成單獨之層後,可利用阿貝(Abbe)折射率計(ATAGO公司製NAR-4T)或橢圓分光儀測定。又,成為光學薄膜後之測定折射率之方法可使用以美工刀等切下各層之硬化膜,製作粉狀態之樣品,依據JIS K7142(2008)B法(粉體或粒狀之透明材料用)之貝氏(Becke)法(使用折射率已知之Cargill試藥,將前述粉體狀態之樣品置於載玻片(Slide glass)等之上,於其樣品上滴加試藥,且以試藥浸漬樣品。以顯微鏡觀察其模樣,依據樣品與試藥之折射率不同而於樣品輪廓上產生之亮線;且
以貝氏線無法以目視觀察之試藥之折射率作為樣品之折射率之方法)。
凹凸面20A之平均傾斜角度θa必須滿足上述式(1)之關係之理由為,若凹凸面20A之平均傾斜角θa滿足上述式(1),則基於以下理由,即使產生干涉條紋人眼仍不易辨識到干涉條紋。但,本發明並非受限於以下之理論。
干涉條紋之間距比人眼之分解能更窄時,間距過窄而無法辨識為干涉條紋。因此,為了無法以人眼辨識為干涉條紋,干涉條紋之間距必須比人眼分解能更窄。
此處,明暗變化成矩形狀時,由於視力1之人眼之分解能為1分,故將明視距離設為25cm時,人眼可檢測到約70μm間距之明暗條紋。然而,明暗非為矩形,而具有梯度變化時,人眼可檢測到之感度已知亦由數倍降低至數十倍。由於干涉條紋為具有梯度而變化者,故認為即使干涉條紋(亮線)之間距為300μm,干涉條紋亦無法由人眼辨識。因此,認為若干涉條紋之間距未達300μm則干涉條紋非由人眼可辨識者。
另一方面,如圖3所示,假設例如於具有凹凸面100A之第1層100上,形成第1層100側之面(背面)成為與第1層100之凹凸面100A之形狀對應之凹凸面,且與第1層100側之面為相反側之面(表面)成為平坦之第2層101時,將第1層100之凹凸面100A所成之傾斜角設為θ1,且以使在第2層101表面反射之紅色光102、
103,與在第1層100與第2層101之界面(凹凸界面)反射之紅色光104、105互相增強之方式進行干涉,且在間距A產生紅色光之亮線R1、R2(以下將紅色光之亮線稱為「紅色亮線」)時,基於上述理論若間距A未達300μm,則紅色亮線之干涉條紋成為人眼無法辨識。因此,以下,圖3中,求得間距A為300μm時之傾斜角θ1。又,藍光或綠光之亮線由於以比紅色光之亮線之間距更狹窄間距產生,故若無法辨識紅色光之亮線,則即使產生藍光或綠光之亮線,人眼亦無法辨識。且,圖3中所示之第1層100為將第1層100之一部分放大極大者。
首先,以圖3所示之間距A(300μm)作為底邊,且以距離B設為高度的三角形中,下述式(4)成立。
tanθ1=B/A=B/300...(4)
式(4)中之距離B並非光學距離,而是實際距離。
且,將紅色光104與紅色光105之光路差設為b,第2層101之折射率設為n時,距離B可由下述式(5)表示。
B=b/2n...(5)
此處,由於紅色亮線R1與紅色亮線R2相鄰,而且紅色光104與紅色光102、和紅色光105與紅色光
103互相增強地進行干涉,故將紅色光之一波長設為0.78μm(780nm)時,光路差b成為紅色光之一波長量,亦即成為0.78μm。
將0.78μm代入式(5)之光路差b中,同時將式(5)代入式(4)之B中時,獲得下述式(6)。
tanθ1=0.78/(2×300×n)...(6)
接著,針對θ1解開式(6)時,獲得下述式(7)。
θ1=tan-1(0.78/600n)=tan-1(0.0013/n)...(7)
因此,若傾斜角θ1比tan-1(0.0013/n)大,亦即若為滿足下述式(8)之關係的傾斜角θ,則即使在第2層101之表面反射之光,與在第1層100及第2層101之界面反射之光進行干涉而產生干涉條紋,則仍可說是干涉條紋無法由人眼辨識。
θ1>tan-1(0.0013/n)...(8)
因此,第1層100為凹凸層22,第2層101為第1功能層30時,若為滿足將上述式(8)中之n置換成nf之下述式(9)之關係之傾斜角θ1,則即使在第1功能層
30之表面反射之光,與在第1功能層30及凹凸層22之界面(凹凸界面)反射之光進行干涉而產生干涉條紋,則干涉條紋無法由人眼辨識。
θ1>tan-1(0.0013/nf)...(9)
而且,若將上述式(9)中之傾斜角θ1置換成平均傾斜角θa,則獲得上述式(1)。因此,若凹凸面20A之平均傾斜角滿足上述式(1)之關係,則例如,即使在第1功能層30之表面反射之光,與在第1功能層30及凹凸層22之界面反射之光進行干涉而產生干涉條紋,人眼亦不易辨識干涉條紋。
凹凸面20A之最大傾斜角θmax必須滿足上述式(2)之關係之原因為,若凹凸面20A之最大傾斜角θmax滿足上述式(2),則基於以下理由,人眼無法辨識到畫質劣化。但,本發明並不受限於以下理論。
如圖4所示,依序形成光透過性基材201、凹凸面202A之傾斜角為θ2且折射率為nc1之凹凸層202、及具有折射率nf1之功能層203之光學薄膜200中,nc1>nf1時,於使映像光自光透過性基材201側沿著光學薄膜200之法線方向N入射到凹凸層202時,映像光在凹凸面202A偏向,進入到相對於光學薄膜200之法線方向N之角度成為Ψ之功能層203中。進入功能層203中之映像光自功能層203之表面射出,但映像光自功能層之表面射
出時再度偏向,且自相對於光學薄膜200之法線方向N之角度(射出角度)成為α之功能層203射出。此處,該射出角度α較大時,人眼會辨識到映像光之畫質劣化。另一方面,射出角度α較小時,即使例如映像光不成為光學薄膜200之法線方向N時,人眼亦無法辨識到映像光之畫質劣化,而辨識為與映像光射出到光學薄膜200之法線方向N時相同之畫質。因此,針對人眼難以辨識映像光之畫質劣化之射出角度α進行檢討時,首先,JIS K7136中霧度係規定為在通過試驗片之透過光中,因前方散亂,距入射光2.5°以上其透過光之百分率。亦即,霧度之定義係以2.5°以上之透過光作為霧度予以測定,但若為未達2.5°之透過光則無法作為霧度進行測定。據此,亦認為人眼不易辨識到映像光畫質劣化之射出角度α處於未達2.5°。然而,本發明人積極檢討後發現實際上若射出角度α為0.5°以上之角度,則有人眼會辨識到畫質劣化之虞。因此,本發明中,將人眼不易辨識到映像光畫質劣化之射出角度α設為未達0.5°。另一方面,射出角度α係隨著凹凸面202A之傾斜角θ2而變化,故以下,求得射出角度α成為未達0.5°之凹凸面202A之傾斜角θ2。
首先,依據斯涅耳(Snell)定律,則下述式(10)成立。
nc1×sinθ2=nf1×sinξ...(10)
式(10)中,ξ係表示如圖4所示之傾斜角為θ2之凹凸
面202A中之法線方向與進入到功能層203中之映像光之角度。此處,圖4中有ξ=θ2+ψ之關係,故將其代入上述式(10)時,獲得下述式(11)。
nc1×sinθ2=nf1×sin(θ2+ψ)...(11)
上述式(11)中,若應用三角函數之加法定律,則獲得下述式(12)。
nc1×sinθ2=nf1×(sinθ2×cosψ+cosθ2×sinψ)...(12)
接著,將上述式(12)變形時,成為下述式(13)。
sinθ2/cosθ2=nf1×sinψ/(nc1-nf1cosψ)...(13)
另一方面,功能層203與空氣之界面依據斯涅耳定律,則下式述(14)成立。因此,使式(14)變形時,獲得下述式(15)。
nf1×sinψ=sinα...(14)
sinψ=sinα/nf1...(15)
另外,由三角函數之相互關係,下述式(16)成立。而且,將上述式(15)代入下述式(16)時,獲得下述式
(17)。
cosψ=(1-sin2ψ)1/2...(16)
=(1-sin2α/nf1 2)1/2...(17)
將上述式(13)之sinθ2/cosθ2設為tanθ2,將上述式(14)及上述式(17)代入上述式(13)時,獲得下述式(18)。
tanθ2=sinα/(nc1-nf1×(1-sin2α/nf1 2)1/2)...(18)
此處,α較小時,由於(1-sin2α/nf1 2)1/2=1,故上述式(18)中令(1-sin2α/nf1 2)1/2=1時,上述式(18)成為下述式(19)。
tanθ2=sinα/(nc1-nf1)...(19)
針對θ2解開該式時,獲得凹凸面202A之傾斜角θ2與射出角度α之關係式的下述式(20)。
θ2=tan-1(sinα/(nc1-nf1))...(20)
而且,將0.5代入上述式(20)之α時,獲得下述式(21)。
θ2=tan-1(0.0087/(nc1-nf1))...(21)
因此,若θ2為比tan-1(0.0087/(nc1-nf1)更小之值,亦即,若為滿足下述式(22)之關係之傾斜角θ2,則成為畫質劣化不易由人眼辨識。
θ2<tna-1(0.0087/(nc1-nf1))...(22)
上述中,針對nc1>nf1之情況加以說明,但即使nf1>nc1時,可說亦與上述相同。
nf1>nc1之情況與nc1>nf1之情況不同,如圖5所示由於ξ=θ2-ψ,故並非上述式(11),而是下述式(23)成立。
nc1×sinθ2=nf1×sin(θ2-ψ)...(23)
基於上述式(23),進行與上述相同之計算時,獲得下述式(24)。
θ2<tan-1(0.0087/(nf1-nc1))...(24)
接著,以一個式表示上述式(22)與上述式(24)時,成為下述式(25)。
θ2<tan-1(0.0087/|nc1-nf1|)...(25)
而且,若將上述式(25)中之傾斜角θ2置換成最大傾斜角θmax,則獲得上述式(2)。此處,上述式(2)中,並不是使用最大傾斜角θmax,而是使用平均傾斜角θa時,凹凸面中亦存在比平均傾斜角θa更大之傾斜角。因此,即使平均傾斜角θa設為滿足上述式(2),凹凸面中亦存在比平均傾斜角θa更大之傾斜角,故存在射出角度α成為0.5°以上之映像光,有人眼會辨識到畫質劣化之虞。相對於此,由於θmax為凹凸面存在之凹凸之最大傾斜角,故凹凸面中不存在比θmax更大之傾斜角。因此,亦不會存在射出角度成為0.5°以上之映像光。據此,上述式(2)中,使用最大傾斜角θmax而不使用平均傾斜角θa。因此,不論nc>nf之情況,或nf>nc之情況,若凹凸面20A之最大傾斜角θmax滿足上述式(2)之關係,則即使例如產生畫質劣化,人眼仍不易辨識到畫質劣化。
上述中,若射出角度α未達0.5°之情況,則人眼不易辨識到畫質劣化,但為使人眼更不易辨識到畫質劣化,射出角度α較好未達0.3°。因此,凹凸面20A之θmax較好滿足下述式(26)。又,下述式(26)係藉由將0.3代入上述式(20)之α而導出者。
θmax<tan-1(0.0052/|nc-nf|)...(26)
再者,如上述由於人眼之分解能為1分(1/60°),故為了更確實使人眼無法辨識到畫質劣化,射出
角度α最好為1分以下。因此,凹凸面20A之θmax最好滿足下述式(27)。又,下述式(27)係藉由將1/60代入上述式(20)之α而導出者。
θmax<tan-1(0.0003/|nc-nf|)...(27)
構成凹凸面20A之部分20B之折射率nc與第1功能層30之折射率nf之差|nc-nf|亦可能為0.03以上1.0以下。|nc-nf|設為1.0以下時,干涉條紋及畫質劣化不易被人眼辨識。|nc-nf|之下限亦可能為0.05以上或0.1以上。
凹凸面20A中之粗糙度曲線之峭度(Kurtosis)Rku較好未達3.0。Rku為表示構成凹凸面20A之凹凸之尖度之指標。凹凸面20A中之Rku由於未達3.0,故凹凸面中因不存在陡峭凹凸,人眼更不易辨識到畫質劣化。
Rku係在JIS B0601:2001中定義,係以下述式(28)表示。
式(28)中,Rq係表示均方根粗糙度,lr表示基準長度,Z(x)表示粗糙度曲線。
凹凸面20A中之粗糙度曲線之偏度
(skewness)Rsk為較好為0.3以下。Rsk為表示構成凹凸面20A之凹凸之傾斜角分佈之偏向程度之指標。由於凹凸面20A中之Rsk為0.3以下,故傾斜角分佈之偏向較小,人眼更不易辨識到畫質劣化。
Rsk係在JIS B0601:2001中定義,係以下述式(29)表示。
式(29)中,Rq表示均方根粗糙度,lr表示基準長度,Z(x)表示粗糙度曲線。
凹凸面20A中,以沿著光學薄膜10之薄膜面法線方向N之剖面中凹凸面20A相對於薄膜面之傾斜角度設為表面角度時,表面角度成為0.05°以上之區域的比例較好為50%以上。藉由使表面角度成為0.05°以上之區域之比例成為50%以上,可使人眼更不易辨識到干涉條紋。表面角度成為0.05°以上之區域的比例下限較好為55%以上,更好為60%以上。且,表面角度成為0.05°以上之區域比例上限較好為95%以下,更好為90%以下。
表面角度係藉由測定凹凸面20A之表面形狀而得。測定表面形狀之裝置列舉為接觸式表面粗糙度計或非接觸式表面粗糙度計(例如,干涉顯微鏡、共焦點顯微鏡、原子力顯微鏡)等。該等中,就測定之簡便性而言以干涉顯微鏡較佳。至於該種干涉顯微鏡列舉為Zygo公司
製之「New View」系列等。
使用干涉顯微鏡,算出表面角度成為0.05°以上之區域的比例,係例如求得遍及凹凸面整面之各點之斜率△i,以下述式(30)將斜率△i換算成表面角度θi,由此,算出表面角度θi之絕對值成為0.05°以上之區域的比例。又,斜率△i由於為與以下述式(32)算出之局部斜率dZi/dXi相同者,故可由下述式(32)求得。
θi=tan-1△i...(30)
凹凸面20A中,粗糙度曲線之均方根斜率R△q較好為0.003以下。藉由使粗糙度曲線之均方根斜率R△q為0.003以下,可進一步降低人眼可見之畫質劣化。R△q之下限較好為0.0005以上,更好為0.001以上。且,R△q之上限較好為0.0025以下,更好為0.002以下。
粗糙度曲線之均方根斜率R△q於JIS-B0601:2001中,係定義為局部斜率dZi/dXi之均方根,且以下述式(31)表示。
式中,n為全部測定點,dZi/dXi為第i號之局部斜率。測定面之各點中之局部斜率係由例如下述式(32)求得。
式中,以測定面之一方向設為X方向時,Xi為第i號之X方向之位置,Zi為第i號之高度,△X為取樣間隔。
均方根斜率R△q,與表面角度同樣,係藉由測定凹凸面20A之表面形狀而得。測定表面形狀之裝置列舉為接觸式表面粗糙度計或非接觸式之表面粗糙度計(例如,干涉顯微鏡、共焦點顯微鏡、原子力顯微鏡)等。該等中,就測定之簡便性而言以干涉顯微鏡較佳。至於此干涉顯微鏡列舉為Zygo公司製之「New View」系列等。
凹凸面20A中,以期望光學薄膜用基材20本身無防眩性者之情況,構成凹凸面20A之凹凸的算術平均粗糙度Ra較好為0.10μm以下、更好為0.08μm以下,構成凹凸面20A之凹凸的最大高度粗糙度Ry較好為0.60μm以下,更好為0.40μm以下,構成凹凸面20A之凹凸之10點的平均粗糙度Rz較好為0.50μm以下,更好為0.30μm以下。又,光學薄膜用基材20上層合功能層時,由於於界面之反射率及透過擴散角度減小,故抑制防眩性之展現。因此,凹凸面20A中之Ra、Ry及Rz並不限定在上述範圍。
上述「Ra」、「Ry」及「Rz」之定義係依據JIS B0601-1994之定義者。
Ra、Ry、Rz可使用例如表面粗糙度測定器(型
號:SE-3400/小坂研究所(股)製),以下述測定條件進行測定。
1)表面粗糙度檢測部之觸針(小坂研究所(股)製之商品名SE2555N(2μ標準))
.尖端曲率半徑2μm,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(粗曲線之截斷值λc):2.5mm
.評價長度(基準長度(截斷值λc)×5):12.5mm
.觸針之移行速度:0.5mm/s
光學薄膜用基材20中,將光學薄膜用基材20之霧度值設為Hb(%),將介由液態石蠟將載玻片(Slide glass)重疊在光學薄膜用基材20之凹凸面20A上所測定之霧度值設為Hbin(%)時,較好滿足下述式(33)。藉由滿足下述式(33),而將因凹凸面造成之擴散程度抑制為較低,藉此即使為光學薄膜用基材20本身,亦不易辨識到防眩性。
|Hb-Hbin|<1.0...(33)
又,光學薄膜用基材20上層合折射率為nf之功能層時,將使用折射率為nf之流體代替液態石蠟測定之值設為Hbin時,若滿足上述式(33),則仍不易辨識到因光學薄膜用基材20造成之防眩性。
光學薄膜用基材20之霧度值Hb及霧度值
Hbin係使用霧度計(HM-150,村上色彩技術研究所製),根據JIS K7136測定。
本發明中,由於形成具有滿足上述式(1)之平均傾斜角θa之凹凸面20A,且人眼不易辨識到干涉條紋,故關於光學薄膜10之狀態,光學薄膜用基材20上並無必要形成光學薄膜用基材10與第1功能層30之後述黏結劑成分混合存在之混合存在區域。且,藉由不形成混合存在區域,可使第1功能層30之厚度變薄,可實現製造成本之降低。
(光透過性基材)
光透過性基材21只要具有光透過性即無特別限制。至於光透過性基材21亦可為纖維素酯基材,但本發明中,由於即使未形成混合存在區域亦可使人眼不易辨識到干涉條紋,故對於難以形成混合存在區域之基材特別有效。難以形成混合存在區域之光透過性基材列舉為例如丙烯酸基材、聚酯基材、聚碳酸酯基材、環烯烴聚合物基材及玻璃基材等。
纖維素酯基材列舉為例如纖維素三乙酸酯基材、纖維素二乙酸酯基材等。纖維素酯基材之光透過性優異,纖維素醯化物基材中以三乙醯基纖維素基材(TAC基材)較佳。三乙醯基纖維素基材為在可見光區域380~780nm中,平均光透過率為50%以上之光透過性基材。三乙醯基纖維素基材之平均光透過率為70%以上,更好
為85%以上。
又,三乙醯基纖維素基材,除了純粹的三乙醯基纖維素以外,亦可為併用如纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯之纖維素與作為形成酯之脂肪酸的乙酸以外之成分之物。且,該等三乙醯基纖維素中亦可視需要添加二乙醯基纖維素等其他纖維素低級脂肪酸酯、或可塑劑、紫外線吸收劑、易滑劑等各種添加劑。
丙烯酸基材列舉為例如聚(甲基)丙烯酸甲酯基材、聚(甲基)丙烯酸乙酯基材、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物基材等。
聚酯基材列舉為聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(1,4-伸環己基二亞甲基對苯二甲酸酯)、聚伸乙基-2,6-萘二甲酸酯等。
聚酯基材中所用之聚酯亦可為該上述聚酯之共聚物,亦可為以上述聚酯作為主體(例如80莫耳%以上之成分),與少比例(例如20莫耳%以下)之其他種類之樹脂摻合而成者。作為聚酯之聚對苯二甲酸乙二酯或聚伸乙基-2,6-萘二甲酸酯由於力學物性或光學物性等之均衡良好故最佳。尤其,較好為由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)所成。係因為聚對苯二甲酸乙二酯廣用性高,取得容易之故。本發明中即使是如聚對苯二甲酸乙二酯之廣用性極高之薄膜,亦可製作顯示品質高的液晶顯示裝置,而可獲得光學薄膜。另外,聚對苯二甲酸乙二酯之透明性、熱或機械特性優異,故可藉延伸加工控制延遲,即使固有雙折射較大
,膜厚較薄,亦較容易獲得大的延遲。
至於聚碳酸酯基材列舉為例如以雙酚類(雙酚A等)為基礎之芳香族聚碳酸酯基材、二乙二醇雙烯丙基碳酸酯等之脂肪族聚碳酸酯基材等。
環烯烴聚合物基材列舉為例如由降冰片烯系單體及單環環烯烴單體等之聚合物所成之基材。
玻璃基材列舉為例如鈉鈣氧化矽玻璃、硼矽酸鹽玻璃、無鹼玻璃等玻璃基材。
光透過性基材21之折射率可為1.40以上1.80以下。又,使用具有雙折射性之基材作為光透過性基材21時,上述所謂「光透過性基材之折射率」意指平均折射率。
使用具有雙折射率之基材作為光透過性基材21時,就抑制如特開2011-107198號公報所揭示之色之不同偏差(模糊不清)發生之觀點而言,光透過性基材21較好具有3000nm以上之延遲Re。延遲Re為表示雙折射性程度之指標。就模糊不清防止性及薄膜化之觀點而言,更好為6000nm以上25000nm以下,又更好為8000nm以上20000nm以下。
光透過性基材21之延遲Re(單位:nm)係使用光透過性基材21之面內中折射率最大之方向(慢軸方向)之折射率(nx),及與慢軸方向正交之方向(快軸方向)之折射率(ny)、及光透過性基材之厚度d(單位:nm),以下述式(34)表示。
Re=(nx-ny)×d...(34)
延遲可使用例如王子測量機器製之KOBRA-WR,設定成測定角0°且測定波長548.2nm所測定之值。且,延遲亦可藉以下方法求得。首先,使用兩片偏光板,求得光透過性基材之配相軸方向,以阿貝(Abbe)折射率計(ATAGO公司製NAR-4T)求得對配相軸方向正交之二軸之折射率(nx,ny)。此處,將顯示較大折射率之軸定義為慢軸。且,使用例如電測微計(Anritsu公司製造)測定光透過性基材之厚度。接著,使用所得折射率,算出折射率差(nx-ny)(以下稱nx-ny為△n),以該折射率差△n與光透過性基材21之厚度d(nm)之乘積求得延遲。
折射率差△n較好為0.05~0.20。折射率差△n未達0.05時,會有用以獲得上述延遲值之必要厚度變厚之情況。另一方面,折射率差△n超過0.20時,由於產生使倍率延伸過度提高之必要,故容易產生裂痕、破裂等,會有作為工業材料之實用性顯著下降之情況。更好,折射率差△n之下限為0.07,折射率差△n之上限為0.15。又,折射率差△n超過0.15時,依據光透過性基材21之種類,會有耐濕熱性試驗中之光透過性基材21之耐久性差之情況。就確保於耐濕熱性試驗之優異耐久性之觀點而言,折射率差△n更好上限為0.12。
且,光透過性基材21之慢軸方向之折射率nx較好為1.60~1.80,更好下限為1.65,更好上限為1.75。
又,光透過性基材21之快軸方向之折射率ny較好為1.50~1.70,更好下限為1.55,又更好上限為1.65。光透過性基材21之慢軸方向之折射率nx及快軸方向之折射率ny為上述範圍,且滿足上述折射率差△n之關係時,可獲得更佳之模糊不清之抑制效果。
例如,獲得具有3000nm以上之延遲之聚酯基材之方法列舉為使聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯熔融,使擠出成形為薄片狀之未延伸聚酯在處於玻璃轉移溫度以上之溫度使用拉幅機等橫向延伸後,施以熱處理之方法。上述橫向延伸溫度較好為80~130℃,更好為90~120℃。且,橫向延伸倍率較好為2.5~6.0倍,更好為3.0~5.5倍。上述橫向延伸倍率超過6.0倍時,容易使所得聚酯基材之透明性降低,延伸倍率未達2.5倍時,延伸張力亦變小,故所得聚酯基材之雙折射變小,用於獲得所需延遲之膜厚會變厚。且,將聚酯基材擠出成形為薄片狀時,亦可進行朝流動方向(機械方向)延伸,亦即縱向方向延伸。該情況下,就使上述折射率差△n之值安定地確保在上述較佳範圍之觀點而言,上述縱向延伸之延伸倍率較好為2倍以下。又,亦可取代在擠出成形時之縱向延伸,而以上述條件進行上述未延伸聚酯之橫向延伸後,進行縱向延伸。且,上述熱處理時之處理溫度較好為100~250℃,更好為180~245℃。
將以上述方法製作之聚酯基材之延遲控制在3000nm以上之方法列舉為適當設定延伸倍率或延伸溫度
、所製作之聚酯基材膜厚之方法。具體而言,例如延伸倍率愈高,則延伸溫度愈低,且膜厚愈厚則愈容易獲得高的延遲,延伸倍率愈低,延伸溫度愈高,且膜厚愈薄,愈容易獲得低延遲。
光透過性基材21之厚度並未特別限制,但通常可為5μm以上1000μm以下,光透過性基材21之厚度下限,就處理性等之觀點而言,較好為15μm以上,更好為25μm以上。光透過性基材21之厚度之上限,就薄膜化之觀點而言,較好為80μm以下。
使用延遲為3000nm以上之聚酯基材作為光透過性基材21時,聚酯基材之厚度較好為15μm以上500μm以下。未達15μm時,聚酯基材之延遲無法為3000nm以上,且力學特性之異向性變得顯著,容易產生裂痕、破裂等,會有作為工業材料之實用性顯著下降之情況。另一方面,超過500μm時,高分子薄膜特有之柔韌性降低,會有作為工業材料之實用性降低之虞。上述聚酯基材之厚度更好下限為50μm,更好上限為400μm,又更好上限為300μm。
且,光透過性基材21在不脫離本發明主旨之範圍內,亦可進行皂化處理、輝光放電處理、電暈放電處理、紫外線(UV)處理及火焰處理等表面處理。
(凹凸層)
凹凸層22為設置在光透過性基材21上且具有凹凸面
20A之層。針對凹凸面20A由於係如上述故此處省略說明。
凹凸層22包含構成凹凸面20A之部分20B。凹凸層22之折射率若為與第1功能層30之折射率nf相同之值,則亦可為比折射率nf大之值,亦可為比其小的值。具體而言,凹凸層22之折射率可為1.40以上1.80以下。且,凹凸層22與光透過性基材21之折射率差越小越好。
凹凸層22只要具有凹凸面20A即可,較好作為提高光透過性基材21尤其是難以形成混合存在區域之基材與第1功能層30之密著性之密著性提高層之功能。
凹凸層22可由例如樹脂及微粒子等構成,但只要是可形成具有平均傾斜角θa滿足上述式(1),且最大傾斜角θmax滿足上述式(2)之具有凹凸面之凹凸層22之材料,則構成凹凸層22之材料並無特別限制。又,以下稱滿足上述式(1)及式(2)之凹凸面為「特異凹凸面」。
樹脂
凹凸層22作為密著性提高層之功能時,凹凸層22中所含之樹脂可由與以往之底塗層相同之材料構成。具體而言,凹凸層22中所含之樹脂可由例如聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚乙烯乙縮醛樹脂、乙烯與乙酸乙烯酯或丙烯酸等之共
聚物、乙烯與苯乙烯及/或丁二烯等之共聚物、烯烴樹脂等之熱可塑性樹脂及/或其改質樹脂、光聚合性化合物之聚合物、及環氧樹脂等熱硬化性樹脂等之至少任一種構成。
上述光聚合性化合物為具有至少一個光聚合性官能基者。本說明書中所謂「光聚合性官能基」為可藉光照射而聚合反應之官能基。光聚合性官能基列舉為例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯性雙鍵。又,所謂「(甲基)丙烯醯基」意指包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」二者。又,使光聚合性化合物聚合時照射之光列舉為可見光、以及紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、及γ射線之電離輻射線。
至於光聚合性化合物列舉為光聚合性單體、光聚合性寡聚物、或光聚合性聚合物,可適當調整該等而使用。光聚合性化合物較好為光聚合性單體與光聚合性寡聚物或光聚合性聚合物之組合。
第1功能層30使用光聚合性化合物形成時,較好將可起始光聚合性化合物聚合之聚合起始劑添加於凹凸層22中。藉此,可在第1功能層30硬化時使凹凸層22與第1功能層30強固地交聯。
微粒子
上述微粒子可為無機微粒子或有機微粒子之任一種,但較好對於凹凸層用組成物之塗佈膜乾燥或聚合時引起之
塗佈膜之體積收縮具有耐性。又,微粒子之粒徑較好為在可見光波長以上時,由於實質上不具有微粒子之折射率與樹脂之折射率之差,不損及透明性故較佳。具體而言,微粒子之折射率與樹脂之折射率差較好為0.02以下,更好為0.01以下。
無機微粒子較好為例如二氧化矽(SiO2)微粒子、氧化鋁微粒子、氧化鈦微粒子、氧化錫微粒子、摻雜銻之氧化錫(簡稱:ATO)微粒子、氧化鋅微粒子等之無機氧化物微粒子。無機氧化物微粒子在功能層中可能形成凝聚體,可依據該凝聚體之凝聚程度形成特異凹凸面。
有機微粒子可列舉為例如塑膠珠粒。塑膠珠粒具體列舉為聚苯乙烯珠粒、三聚氰胺樹脂珠粒、丙烯酸珠粒、丙烯酸-苯乙烯珠粒、聚矽氧珠粒、苯胍珠粒、苯胍.甲醛縮合珠粒、聚碳酸酯珠粒、聚乙烯珠粒等。
有機微粒子在上述體積收縮中,較好適度調整對微粒子所具有之體積收縮之抵抗力。調整對於該收縮之抵抗力較好事先改變三次元交聯程度而作成,作成複數種含有硬度不同之有機微粒子之光學薄膜,且藉由評價光學薄膜之凹凸面,而選定適於成為特異凹凸面之交聯程度。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物粒子較好施以表面處理。藉由對無機氧化物微粒子施以表面處理,可較好地控制微粒子在凹凸層22中之分佈,且亦可實現微粒子本身之耐藥品性及耐鹼化性之提高。
至於表面處理較好為使微粒子表面成為疏水性之疏水化處理。此疏水化處理可藉由使微粒子表面與矽烷類或矽氮烷類等表面處理劑進行化學反應而得。具體之表面處理劑列舉為例如二甲基二氯矽烷或聚矽氧油、六甲基二矽氮烷、辛基矽烷、十六烷基矽烷、胺基矽烷、甲基丙烯醯基矽烷、八甲基環四矽氧烷、聚二甲基矽氧烷等。微粒子為無機氧化物微粒子時,無機氧化物微粒子之表面雖存在羥基,但藉由施以如上述之疏水化處理,使存在於無機氧化物微粒子表面之羥基變少,可使無機氧化物微粒子之藉BET法測定之比表面積變小,同時可抑制無機氧化物微粒子過度凝聚,可形成具有特異凹凸面之凹凸層22。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子較好為非晶質。其原因為在無機氧化物粒子為結晶性時,由於其結晶構造中所含之晶格缺陷,使無機氧化物微粒子之路易斯酸鹼變強,而有無法控制無機氧化物微粒子之過度凝聚之虞。
使用無機氧化物粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子在凹凸層22中較好形成凝聚體。該無機氧化物微粒子之凝聚體在凹凸層22中較好具有無機氧化物微粒子不為塊狀而係以三次元連結之構造。無機氧化物微粒子不為塊狀而係以三次元連結之構造列舉為例如籠狀或捲曲狀(coiled)。亦即,具有無機氧化物微粒子不為塊狀而以三次元連結之構造之凝聚體,在上述體積收縮時,容易
且保持均一性地崩潰。藉此,可使凹凸面成為非常平滑之面,因此結果不成為具有陡峭斜面之凹凸面,可形成具有特異凹凸面之凹凸層。又,即使使用如上述之有機微粒子,只要適度調整交聯度,亦可形成具有特異凹凸面之凹凸層22。
對於凹凸層22之微粒子含量並無特別限制,但較好為0.1質量%以上、5.0質量%以下。由於微粒子含量設為0.1質量%以上,故可更確實地形成特異凹凸面,又由於微粒子含量設為0.5質量%以下,故不會過度生成凝聚體,可抑制內部擴散及/或凹凸層之表面生成大的凹凸,藉此可抑制白濁感。微粒子含量之下限更好為0.5質量%以上,微粒子含量之上限更好為3.0質量%以下。
微粒子於單粒子狀態之形狀較好為球狀。藉由使微粒子之單粒子為如此球狀,將光學薄膜配置於影像顯示裝置之影像顯示面時,可獲得對比性優異之影像。此處所謂「球狀」意指包含例如真球狀、橢圓球狀等,但不含所謂的無定形者。
使用無機氧化物微粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子之平均一次粒徑較好為1nm以上、100nm以下。由於微粒子之平均一次粒徑設為1nm以上,故可更容易形成具有特異凹凸面之功能層,且由於平均一次粒徑設為100nm以下,故可獲得透明性。另外,可抑制因微粒子造成之光擴散,可獲得優異之暗室對比性。微粒子之平均一次粒徑之下限更好為5nm以上,微粒子之平均一
次粒徑之上限更好為50nm以下。又,微粒子之平均一次粒徑為由剖面電子顯微鏡(以TEM、STEM等透過型,倍率為5萬倍以上者較佳)之影像,使用影像處理軟體測定之值。
使用無機氧化物微粒子作為微粒子時,無機氧化物微粒子之凝聚體之平均粒徑較好為100nm以上、2.0μm以下。若為100nm以上,則可容易地形成特異凹凸面,且若為2.0μm以下,則可抑制因微粒子之凝聚體造成之光的擴散,可獲得暗室對比性優異之光學薄膜之影像顯示裝置。微粒子之凝聚體之平均粒徑下限較好為200nm以上,上限較好為1.5μm以下。
無機氧化物微粒子凝聚體之平均粒徑由以剖面電子顯微鏡觀察(1萬~2萬倍左右)選擇含較多無機氧化物微粒子之凝聚體之5μm見方之區域,測定該區域中之無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑,且為將上面之10個無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑予以平均者。又,上述「無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑」係以任意平行之兩條直線夾住無機氧化物微粒子之凝聚體之剖面時,測定該兩條直線間距離為最大之兩條直線之組合中之直線間距離。另外,無機氧化物微粒子之凝聚體之粒徑亦可使用影像解析軟體算出。
使用二氧化矽粒子作為微粒子時,二氧化矽粒子中,就可容易地形成具有特異凹凸面之凹凸層之觀點而言,以發煙二氧化矽微粒子較佳。發煙二氧化矽微粒子
為以乾式法製作之具有200nm以下粒徑之非晶質二氧化矽,可藉由在氣相中使含矽之揮發性化合物反應而獲得。具體列舉為例如使四氯化矽(SiCl4)等矽化合物在氧與氫之火焰中水解而生成者。發煙二氧化矽微粒子之市售品列舉為日本AEROSIL股份有限公司製之AEROSIL R805等。
發煙二氧化矽微粒子有顯示親水性者與顯示疏水性者,但該等中,就減少水分吸收量,容易分散於功能層用組成物中之觀點而言,以顯示疏水性者較佳。疏水性之發煙二氧化矽可藉由使發煙二氧化矽微粒子表面存在之矽烷醇基與如上述之表面處理劑進行化學反應而得。就可容易地獲得如上述之凝聚體之觀點而言,發煙二氧化矽最好經辛基矽烷處理。
發煙二氧化矽微粒子雖形成凝聚體,但發煙二氧化矽微粒子之凝聚體在凹凸層用組成物中並非稠密之凝聚體,而是形成籠狀或捲曲狀之極稀疏之凝聚體。因此,發煙二氧化矽微粒子之凝聚體在上述體積收縮時,容易且保持均一性的崩潰。藉此,可形成具有特異凹凸面之凹凸層。
形成凹凸層22時首先使上述樹脂及/或光聚合性化合物及微粒子與視需要之後述之硬塗層用之習知添加劑等一起溶解或分散於溶劑中,準備凹凸層用組成物。
接著,將該凹凸層用組成物塗佈於光透過性基材21之表面作成塗佈膜後,進行乾燥。或者,視需要在乾燥後以熱或紫外線聚合。藉此,可藉由微粒子之作用
而形成具有特異凹凸面20A之凹凸層22。
又,針對使用微粒子形成特異凹凸面之例加以說明,但亦可不使用微粒子形成特異之凹凸面。具體而言,例如亦可將含光聚合性化合物或熱硬化性樹脂之凹凸層用組成物塗佈於光透過性基材上,邊按壓具有與特異凹凸面相反形狀之凹凸面之模具,邊使光聚合性化合物或熱硬化性樹脂聚合,藉此可轉印形成具有特異凹凸面之凹凸層形狀。另外,亦可藉由使用彼此缺乏相溶性之兩種以上之樹脂,利用相分離形成具有特異凹凸面之凹凸層。
凹凸層組成物之調製方法只要使各成分均勻混合即無特別限制,可使用例如塗料搖晃機、珠粒研磨機、捏合機、混練機等習知之裝置進行。
塗佈凹凸層用組成物之方法列舉為旋轉塗佈法、浸漬法、噴霧法、滑動塗佈法、棒塗佈法、輥塗佈法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法等習知塗佈方法。
使用紫外線作為凹凸層用組成物中含光聚合性化合物,使光聚合性化合物硬化時之光時,可利用由超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、氙弧燈、金屬鹵素燈等發出之紫外線等。且,紫外線之波長可使用190~380nm之波長區域。電子束源之具體例列舉為科克羅夫-瓦爾頓(Cockcroft-Walton)型、凡得克雷夫(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(Dynamitron)型、高頻型等之各種電子束加速器。
〈第1功能層〉
第1功能層30為鄰接於光學薄膜用基材20之凹凸面20A之層,且為單層。且,第1功能層30為在光學薄膜10中意圖發揮任何功能之層,具體而言,列舉為例如硬塗層、抗靜電層、高折射率層、低折射率層、防污層等。
第1功能層30在光學薄膜用基材20側之面(背面)為對應於光學薄膜用基材20之凹凸面20A之凹凸面,且與光學薄膜用基材20側之面相反側之面(表面)為平坦。藉由使第1功能層30之表面成為平坦,可獲得沒有白濁感、與抗反射膜同等之表面光澤性。例如,第1功能層30之表面算術平均粗糙度Ra若為0.10μm以下,則可謂第1功能層30之表面平坦。又,該「Ra」之定義係根據JIS B0601-1994者。
本實施形態之第1功能層30係作為硬塗層之功能者。以下針對硬塗層加以說明。
(硬塗層)
所謂「硬塗層」為用以提高光學薄膜之耐刮傷性之層,具體而言為以JIS K5600-5-4(1999)中規定之鉛筆硬度試驗(4.9N荷重)具有「H」以上之硬度者。
硬塗層之折射率若與凹凸層之折射率為同等之值,則亦可為比折射率nc大之值,亦可為比其小之值。具體而言,硬塗層之折射率可為1.40以上1.80以下。
硬塗層之厚度較好為1.0μm以上10.0μm以下。若硬塗層之厚度在該範圍內,則可獲得所需硬度。且,可實現硬塗層之薄膜化,另一方面,可抑制硬塗層之破裂或捲曲發生。硬塗層之厚度可利用剖面顯微鏡觀察而測定。硬塗層之厚度下限更好為1.5μm以上,上限更好為7.0μm以下,硬塗層之厚度又更好為2.0μm以上5.0μm以下。
硬塗層至少含例如黏結劑樹脂。黏結劑樹脂為利用光照射使光聚合性化合物聚合(交聯)而得者。該光聚合性化合物係如凹凸層之欄中所說明,為具有至少1種光聚合性官能基者。
至於光聚合性化合物列舉為光聚合性單體、光聚合性寡聚物、或光聚合性聚合物,可適當調整該等而使用。光聚合性化合物較好為光聚合性單體與光聚合性寡聚物或光聚合性聚合物之組合。
光聚合性單體
光聚合性單體為重量平均分子量未達1000者。光聚合性單體較好為具有2個(亦即2官能基)以上之光聚合性官能基之多官能單體。本說明書中,「重量平均分子量」為溶解於THF等溶劑中,以過去習知之凝膠滲透層析(GPC)法測量經聚苯乙烯換算所得之值。
2官能以上之單體列舉為例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二
(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸二(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、二丙三醇四(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基二(甲基)丙烯酸酯、異冰片基二(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、或使該等經PO、EO等改質者。
該等中就獲得硬度高的硬塗層之觀點而言,較好為季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)等。
光聚合性寡聚物
光聚合性寡聚物係重量平均分子量為1000以上且未達10000者。光聚合性寡聚物較好為2官能以上之多官能性寡聚物。至於多官能寡聚物列舉為聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、
三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
光聚合性聚合物
光聚合性聚合物係重量平均分子量為10000以上者,至於重量平均分子量較好為10000以上80000以下,更好為10000以上40000以下。重量平均分子量超過80000時,由於黏度高使塗佈適性降低,會有所得光學薄膜之外觀變差之虞。上述多官能聚合物列舉為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
硬塗層可藉由將含上述光聚合性化合物之硬塗層用組成物塗佈於凹凸層之凹凸面上,經乾燥後,對塗膜狀之硬塗層用組成物照射紫外線等之光,使光聚合性化合物聚合(交聯)而形成。
硬塗層用組成物中,除上述光聚合性化合物以外,亦可視需要添加上述熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、溶劑、聚合起始劑。再者,硬塗層用組成物中,依據提高硬塗層之硬度、抑制硬化收縮、控制折射率等目的,亦可添加過去習知之分散劑、界面活性劑、抗靜電劑、矽烷偶合劑、增黏劑、著色防止劑、著色劑(顏料、染料)、消泡劑、平流劑、難燃劑、紫外線吸收劑、黏著賦予劑、聚合抑制劑、抗氧化劑、表面改質劑、易滑劑等。
由於硬塗層用組成物之調製方法、塗佈方法
及硬化時之紫外線等與上述凹凸層用組成物之情況相同,故於此處省略說明。
又,使用抗靜電層代替硬塗層時,抗靜電層可藉由於上述硬塗層用組成物中含有抗靜電劑而形成。上述抗靜電劑可使用過去習知者,例如可使用四級銨鹽等陽離子性抗靜電劑,或摻雜錫之氧化銦(ITO)等微粒子,或導電性聚合物等。使用上述抗靜電劑時,其含量相對於總固體成分之合計質量較好為1~30質量%。
〈第2功能層〉
第2功能層40係形成在第1功能層30上,且為光學薄膜10中意圖發揮任何功能之層。第2功能層40不僅為單層,亦可由2層以上之層構成。具體列舉為例如低折射率層、或防污層。本實施形態之第2功能層40由於係作為具有比硬塗層更低之折射率之低折射率層發揮功能者,故以下針對低折射率層加以說明。
(低折射率層)
低折射率層係於來自外部之光(例如螢光燈、自然光等)自光學薄膜之表面反射時,用以降低其反射率者。低折射率層具有比硬塗層更低之折射率。具體而言,例如低折射率層較好具有1.45以下之折射率,更好具有1.42以下之折射率。
低折射率層之厚度並無限制,但通常只要自
30nm~1μm左右之範圍內適當設定即可。低折射率層之厚度dA(nm)較好為滿足下述式(35)者。
dA=mλ/(4nA)...(35)
上述式中,nA表示低折射率層之折射率,m表示正奇數,較好為1,λ為波長,較好為480nm以上580nm以下之範圍的值。
低折射率層就低反射率化之觀點而言,較好為滿足下述式(36)者。
120<nAdA<145...(36)
低折射率層為單層雖可獲得效果,但以調整更低之最低反射率或更高之最低反射率為目的,亦可適當設置2層以上之低折射率層。設置2層以上之低折射率層時,較好對各低折射率層之折射率及厚度設定差異。
至於低折射率層,可較好由下述之任一者構成:1)含有二氧化矽、氟化鎂等低折射率粒子之樹脂、2)低折射率樹脂的氟系樹脂、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。關於氟系樹脂以外之樹脂,可使用與構成上述硬塗層之黏結劑樹脂相同之樹脂。
二氧化矽較好為中空二氧化矽微粒子,該中
空二氧化矽微粒子可以例如特開2005-099778號公報之實施例所記載之製造方法製作。
又,針對使用防污層代替低折射率層作為第2功能層40之情況說明於下。
(防污層)
防污層為扮演使污物(指紋、水性或油性油墨類、鉛筆等)不易附著於液晶顯示裝置之最表面,或即使附著亦容易擦除之角色的層。另外,藉由形成上述防污層,可實現對液晶顯示裝置之防污性與耐刮傷性之改善。防污層可由例如含有防污染劑及樹脂之組成物而形成。
上述防污劑為以防止影像表面顯示裝置之最表面髒污為主要目的者,亦可對液晶顯示裝置賦予耐刮傷性。上述防污染劑列舉為例如氟系化合物、矽系化合物、或該等之混合化合物。更具體列舉為2-全氟辛基乙基三胺基矽烷等具有氟烷基之矽烷偶合劑等,尤其,可較佳地使用具有胺基者。上述樹脂並無特別限制,列舉為於上述硬塗層形成用組成物中所例示之樹脂材料。
防污層最好形成為最表面。防污層可藉由例如對硬塗層本身賦予防污性能而代替。
〈光學薄膜之物性〉
光學薄膜10中,將光學薄膜10之霧度值設為HO(%),將隔著液態石蠟將載玻片(Slide glass)重疊在光學薄膜
用基材20之凹凸面20A上測定之霧度值設為Hbin(%)時,較好滿足下述式(37)。藉由滿足下述式(37),而將因第1功能層30造成之擴散程度抑制為較低,藉此使人眼不易辨識畫質劣化。
|HO-Hbin|<0.3...(37)
光學薄膜10之霧度值HO及霧度值Hbin係使用霧度計(HM-150,村上色彩技術研究所製),根據JIS K7136測定。
《偏光板》
光學薄膜10例如可組裝於偏光板中使用。圖6為組裝本實施形態之光學薄膜的偏光板概略構成圖。如圖6所示之偏光板50具備有光學薄膜10、偏光元件51及保護膜52。偏光元件51係形成在光學薄膜用基材20之與形成有第1功能層30之面相反側之面上。保護膜52係設置在偏光元件51之與設置有光學薄膜10之面相反側之面上。保護膜52亦可為相位差薄膜。
至於偏光元件51列舉為例如以碘等染色、經延伸之聚乙烯醇薄膜、聚乙烯甲縮醛薄膜、聚乙烯乙縮醛薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化薄膜等。使用纖維素酯基材作為光透過性基材21時,較好在層合光學薄膜10與偏光元件51時,預先對光透過性基材21施以鹼化
處理。藉由施以鹼化處理亦可獲得接著性良好之抗靜電效果。
《液晶面板》
光學薄膜10及偏光板20可組裝於液晶面板中使用。圖7為組裝本實施形態之光學薄膜的液晶面板之概略構成圖。
圖7所示之液晶面板60具有自光源側(背光板單元側)朝向觀察者側依序層合三乙醯基纖維素薄膜(TAC薄膜)等之保護薄膜61、偏光元件62、相位差薄膜63、接著劑層64、液晶單元(liquid crystal cell)65、接著劑層66、相位差薄膜67、偏光元件51、光學薄膜10之構造。液晶單元65為在兩片玻璃基材間配置液晶層、配向膜、電極層、彩色濾光片等者。
至於相位差薄膜63、67列舉為三乙醯基纖維素膜或環烯烴聚合物膜。相位差薄膜67亦可與保護膜52為同一者。構成接著劑層64、66之接著劑列舉為感壓接著劑(PSA)。
《影像顯示裝置》
光學薄膜10、偏光板50、液晶面板60可組裝於影像顯示裝置中使用。影像顯示裝置列舉為例如液晶顯示器(LCD)、陰極射線管顯示裝置(CRT)、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、
平板PC、電子紙等。圖8為組裝本實施形態之光學薄膜的影像顯示裝置之一例的液晶顯示器概略構成圖。
圖8所示之影像顯示裝置70為液晶顯示器。影像顯示裝置70係由背光單元71與比背光單元71更靠近觀察者側配置之具備光學薄膜10之液晶面板60所構成。至於背光單元71可使用習知之背光單元。背光單元71中所用之光源並無特別限制,較好為白色發光二極體(白光LED)。白光LED為藉由螢光體方式,亦即使用化合物半導體之發出藍光或紫外光之發光二極體與螢光體組合而發出白光之元件。亦即,由組合使用化合物半導體之藍色發光二極體與釔.鋁.石榴石系黃色螢光體之發光元件所成之白色發光二極體,就具有連續寬廣發光光譜而言,對於模糊不清之改善亦有效,且發光效率亦優異,故適合作為本發明中之上述背光光源。又,由於可廣泛利用消耗電力小之白光LED,故意可發揮省能源化之效果。
(第2實施形態)
以下,針對本發明第2實施形態之光學薄膜,邊參照圖式加以說明。圖9為本實施形態之光學薄膜之概略構成圖。
《光學薄膜用基材及光學薄膜》
如圖9所示,光學薄膜80至少具備光學薄膜用基材90、與設置於光學薄膜用基材90上之第1功能層30。圖
9所示之光學薄膜90為進而具備形成於第1功能層30上之第2功能層40者。
《光學薄膜用基材》
光學薄膜用基材90具有成為第1功能層30側之表面的凹凸面90A。圖9所示之光學薄膜用基材90與第1實施形態不同,成為光透過性基材91之單層構造。因此,光透過性基材91具有凹凸面90A,且包含構成凹凸面90A之部分90B。本實施形態中,光透過性基材91之折射率由於在光透過性基材91整體中為相等值,故光透過性基材91之折射率為與構成凹凸面90A之部分90B之折射率nc相同之值。光透過性基材91可由與光透過性基材21相同之材料構成。
光學薄膜用基材90為將凹凸面90A之平均傾斜角設為θa,將凹凸面90A之最大傾斜角設為θmax,將構成凹凸面90A之部分90B之折射率設為nc,將第1功能層30之折射率設為nf(但,nc≠nf)時,滿足下述式(38)及下述式(39)之關係。
θa>tan-1(0.0013/nf)...(38)
θmax<tan-1(0.0087/|nc-nf|)...(39)
上述式(38)為與上述式(1)相同之式,上述式(39)為與上述式(2)相同之式。因此,本實施形態中,由於
凹凸面90A之平均傾斜角θa滿足上述式(38)之關係,且凹凸面90A之最大傾斜角θmax滿足上述式(39)之關係,故基於與第1實施形態中說明之理由相同之理由,以人眼不易辨識到干涉條紋及映像光之畫質劣化。
具有此種凹凸面90A之光透過性基材91可藉由例如加壓或噴砂處理形成。
又,其他構成由於與第1實施形態中說明之構成相同,故本實施形態中省略說明。
[實施例]
為詳細說明本發明,雖列舉以下實施例加以說明,但本發明並不限定於該等記載。
〈凹凸層用組成物之調製〉
首先,以成為以下所示組成之方式調配各成分,獲得凹凸層用組成物。
(凹凸層用組成物1)
.發煙二氧化矽(辛基矽烷處理,平均粒徑12nm,日本AEROSIL公司製):1.5質量份
.季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名「PETA」,Daicel Cytec公司製):10質量份
.含氧化鋯微粒子之硬塗層組成物(製品名「DeSolite Z7404」,JSR公司製):80質量份
.聚酯樹脂(製品名「BYRON 103」,東洋紡績公司製):30質量份
.交聯劑(製品名「DURANATE MF」,封端異氰酸酯,旭化成化學公司製):10質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):5質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名:TSF4460,Momentive.Performance Materials公司製):0.005質量份
.甲基乙基酮:130質量份
測定以上述組成之凹凸層用組成物1形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.65。
(凹凸層用組成物2)
.發煙二氧化矽(辛基矽烷處理,平均粒徑12nm,日本AEROSIL公司製):1.5質量份
.季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名「PETA」,Daicel Cytec公司製):30質量份
.改質聚烯烴樹脂(製品名「UNISTOLE P-901」,三井化學股份有限公司製):180質量份
.2-(2-丙烯醯氧基乙氧基)聯苯(製品名「TO1463」,東亞合成公司製):30質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):2質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名「TSF4460」,Momentive
.Performance Materials公司製):0.005質量份
.環己酮:300質量份
測定以上述組成之凹凸層用組成物2形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.53。
(凹凸層用組成物3)
.季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名「PETA」,Daicel Cytec公司製):10質量份
.含氧化鋯微粒子之硬塗層組成物(製品名「DeSolite Z7404」,JSR公司製):80質量份
.聚酯樹脂(製品名「BYRON 103」,東洋紡績公司製):30質量份
.交聯劑(製品名「DURANATE MF」,封阻異氰酸酯,旭化成化學公司製):10質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):5質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名:TSF4460,Momentive.Performance Materials公司製):0.005質量份
.甲基乙基酮:130質量份
測定以上述組成之凹凸層用組成物3形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.65。
(凹凸層用組成物4)
.不定形二氧化矽(平均粒徑2.5μm,製品名「SS-50F
」,TOSOH SLICA公司製):12質量份
.季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名「PETA」,Daicel Cytec公司製):10質量份
.含氧化鋯微粒子之硬塗層組成物(製品名「DeSolite Z7404」,JSR公司製):80質量份
.聚酯樹脂(製品名「BYRON 103」,東洋紡績公司製):30質量份
.交聯劑(製品名「DURANATE MF」,封阻異氰酸酯,旭化成化學公司製):10質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):5質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名「TSF4460」,Momentive.Performance Materials公司製):0.005質量份
.甲基乙基酮:130質量份
測定以上述組成之凹凸層用組成物4形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.65。
(凹凸層用組成物5)
.季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)(製品名「PETA」,Daicel Cytec公司製):30質量份
.改質聚烯烴樹脂(製品名「UNISTOLE P-901」,三井化學股份有限公司製):180質量份
.2-(2-丙烯醯氧基乙氧基)聯苯(製品名「TO1463」,東亞合成公司製):30質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):2質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名「TSF4460」,Momentive.Performance Materials公司製):0.005質量份
.環己酮:300質量份
測定以上述組成之凹凸層用組成物5形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.53。
〈硬塗層用組成物之調製〉
以成為如下述所示組成之方式調配各成分,獲得硬塗層用組成物。
(硬塗層用組成物)
.二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)(日本化藥公司製):100質量份
.聚合起始劑(製品名「IRGACURE 184」,日本BASF公司製):5質量份
.聚醚改質聚矽氧(製品名「TSF4460」,Momentive.Performance Materials公司製):0.025質量份
.甲苯:100質量份
.甲基異丁基酮(MIBK):40質量份
測定以上述組成之硬塗層用組成物形成之硬化塗膜單獨之折射率為1.51。
〈實施例1〉
在290℃使聚對苯二甲酸乙二酯材料熔融,通過薄膜形成模嘴,擠出成薄層片狀,且密著於經水冷冷卻之旋轉急冷滾筒上進行冷卻,製作未延伸薄膜。以二軸延伸試驗裝置(東洋精機製)使該未延伸薄膜在120℃預熱1分鐘後,在120℃以延伸倍率4.5倍進行延伸後,在與其延伸方向成90度之方向以延伸倍率1.5倍進行延伸,獲得n1x=1.70、n1y=1.60,膜厚80μm、延遲=8000nm之光透過性基材。將凹凸層用組成物1塗佈於上述所得之聚對苯二甲酸乙二酯基材之單面上,形成塗膜。接著,在50℃對形成之塗膜乾燥1分鐘,使塗膜中之溶劑蒸發,在氮氣環境(氧濃度200ppm以下)下以使累積光量成為50mJ/cm2之方式照射紫外線,使塗膜硬化,藉此形成具有凹凸面之厚度(硬化時)為4μm之凹凸層。形成凹凸層後,塗佈硬塗層用組成物,形成塗膜。
接著,在70℃對形成之塗膜乾燥2分鐘,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,在氮氣環境(氧濃度200ppm以下)下以使累積光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線,使塗膜硬化,形成厚度(硬化時)為7μm之硬塗層。藉此製作實施例1之光學薄膜。
〈實施例2〉
實施例2中,除了使用環烯烴聚合物基材(ZEONOR(註冊商標)ZF16(折射率1.53),日本ZEON股份有限公司
製)作為光透過性基材,且使用凹凸層用組成物2代替凹凸層用組成物1以外,餘與實施例1同樣,製作光學薄膜。
〈比較例1〉
比較例1中,除使用凹凸層用組成物3代替凹凸層用組成物1以外,餘與實施例1同樣,製作光學薄膜。
〈比較例2〉
比較例2中,除使用凹凸層用組成物4代替凹凸層用組成物1,且使凹凸層之膜厚成為2μm以外,餘與實施例1同樣,製作光學薄膜。
〈比較例3〉
比較例3中,除使用凹凸層用組成物5代替凹凸層用組成物2以外,餘與實施例2同樣,製作光學薄膜。
〈平均傾斜角θa之測定〉
實施例及比較例中,在形成硬塗層前之階段,亦即在聚對苯二甲酸乙二酯基材或環烯烴聚合物基材上形成凹凸層之階段,使用表面粗糙度測定器(型號:SE-3400/小坂研究所(股)製),以下述測定條件進行凹凸層之凹凸面中之平均傾斜角θa之測定。
1)表面粗糙度檢測部之觸針(小坂研究所(股)
製之商品名SE2555N(2μ標準))
.尖端曲率半徑2μm,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λc):2.5mm
.評價長度(基準長度(截斷值λc)×5):12.5mm
.觸針之移行速度:0.5mm/s
〈最大傾斜角θmax之測定〉
在實施例及比較例中所得之各光學薄膜之與形成有硬塗層之面相反側之面上,透過透明黏著劑貼附於玻璃板上作成樣品,使用白色干涉顯微鏡(New View 6300,Zygo公司製),藉以下條件,進行光學薄膜之表面形狀之測定.解析。又,解析軟體係使用MetroPro ver8.3.2之Microscope Application。
[測定條件]
對物鏡:2.5倍
放大:2倍
數據點數:992×992點
解像度(每1點之間隔):2.2μm
[解析條件]
經移除:無
濾波器:高通濾波器(HighPass)
濾波器類型:高斯樣條(GaussSpline)
低波長:300μm
藉以上條件,以截斷值300μm之高通濾波器去除起伏成分獲得凹凸形狀。
移除之亮點(Remove spikes):開
亮點高度(xRMS):2.5
藉以上條件,可去除亮點狀之雜訊。
接著,求得遍及全面之各點斜率△i,由上述式(30)將斜率△i換算成表面角度θi,由此,算出表面角度θi之絕對值之相對累積度數由小到成為90%時之表面角度,且以該表面角度作為最大傾斜角θmax。
〈干涉條紋觀察評價〉
於實施例及比較例所得之各光學薄膜之聚對苯二甲酸乙二酯基材或環烯烴聚合物基材中與形成有硬塗層之面相反側之面上,透過透明黏著劑貼合用以防止背面反射之黑色丙烯酸系板,自硬塗層側對各光學薄膜照射光,以目視進行觀察。作為光源係使用ANATECH公司製之干涉條紋檢查燈(鈉燈)。利用以下基準評價干涉條紋之發生。
◎:未確認到干涉條紋。
○:稍微確認到干涉條紋,但為實用上沒有問題之程度。
×:確認到清楚的干涉條紋。
〈畫質評價〉
剝離SONY公司製之液晶電視「KDL-40X2500」之最表面之偏光板,且貼合表面未塗佈之偏光板。接著,以使硬塗層側成為最表面之方式,藉由光學薄膜用透明黏著薄膜(全光線透過率91%以上,霧度0.3%以下,膜厚20~50μm之製品,例如MHM系列:日榮加工公司製等),將實施例及比較例之光學薄膜貼附於其上。將該液晶電視放置在照度約200Lx環境下之室內,且顯示Media Factory公司之DVD「歌劇魅影」,自由距離液晶電視1.5~2.0m左右之處所上下、左右各角度,由被驗者15人鑑賞該映像,進行與下述項目有關之官能評價。評價基準如下。以是否對比性高且對影像是否感受到強光或鮮明進行判定。
◎:回答良好者有13人以上
○:回答良好者有8~12人
×:回答良好者有7人以下
以下,將結果示於表1。又,各實施例及比較例中,上述式(1)之右邊均為0.05,實施例1、比較例1及比較例2中之上述式(2)之右邊為3.56,實施例2及比較例3中之上述式(2)之右邊為23.5。
如表1所示,比較例1~3中,凹凸層中之凹凸面之平均傾斜角θa未滿足上述式(1),或者最大傾斜角θmax未滿足上述式(2),故觀察到干涉條紋或觀察到畫質劣化。相對於此,實施例1及實施例2中,凹凸層中之凹凸面之平均傾斜角θa滿足上述式(1),且最大傾斜角θmax滿足上述式(2),故未觀察到干涉條紋,且亦未確認到畫質劣化。
10‧‧‧光學薄膜
20‧‧‧光學薄膜用基材
20A‧‧‧凹凸面
20B‧‧‧構成凹凸面之部分
21‧‧‧光透過性基材
22‧‧‧凹凸層
30‧‧‧第1功能層
40‧‧‧第2功能層
Claims (18)
- 一種光學薄膜,其係具備具有凹凸面之光學薄膜用基材與鄰接於前述光學薄膜用基材之前述凹凸面所設置之第1功能層之光學薄膜,其中構成前述凹凸面之凹凸的10點平均粗糙度Rz為0.3μm以下,將前述凹凸面之平均傾斜角設為θa,將前述凹凸面之最大傾斜角設為θmax,將前述光學薄膜用基材中構成前述凹凸面之部分之折射率設為nc,將前述第1功能層之折射率設為nf(但,nc≠nf)時,滿足下述關係,θa>tan-1(0.0013/nf),且θmax<tan-1(0.0087/|nc-nf|)。
- 如請求項1之光學薄膜,其中將前述光學薄膜用基材之霧度值設為Hb,且隔著液態石蠟將載玻片(Slide glass)重疊在前述光學薄膜用基材之前述凹凸面上所測定之霧度值設為Hbin時,滿足下述關係,|Hb-Hbin|<1.0。
- 如請求項1之光學薄膜,其中前述凹凸面中之粗糙度曲線之峭度(Kurtosis)Rku未達3.0。
- 如請求項1之光學薄膜,其具備有光透過性基材,與設置於前述光透過性基材上,且包含構成前述凹凸面之部分的凹凸層。
- 如請求項1之光學薄膜,其中前述光透過性基材 為由丙烯酸基材、聚酯基材、聚碳酸酯基材、環烯烴聚合物基材及玻璃基材所組成群組中選出之基材。
- 如請求項1之光學薄膜,其中前述光透過性基材為具有雙折射性之基材。
- 如請求項6之光學薄膜,其中前述光透過性基材具有3000nm以上之延遲(retardation)。
- 如請求項1之光學薄膜,其中前述第1功能層之與前述光學薄膜用基材側之面為相反側之面係平坦。
- 如請求項1之光學薄膜,其中將前述光學薄膜之霧度值設為HO,且介隔液態石蠟將載玻片(Slide glass)重疊在前述光學薄膜用基材之前述凹凸面上所測定之霧度值設為Hbin時,滿足下述關係,|HO-Hbin|<0.3。
- 如請求項1之光學薄膜,其進一步具備設置於前述第1功能層之與前述光學薄膜用基材側之面為相反側之面上的第2功能層。
- 如請求項10之光學薄膜,其中前述第1功能層為硬塗層,前述第2功能層為具有比前述第1功能層低之折射率之低折射率層。
- 一種偏光板,其具備有:如請求項1之光學薄膜,與在前述光學薄膜之前述光學薄膜用基材之與形成有前述第1功能層之面為相反側之面上形成之偏光元件。
- 一種液晶顯示面板,其具備有如請求項1之光學 薄膜或如請求項12之偏光板。
- 一種影像顯示裝置,其具備有:背光單元,與如請求項1之光學薄膜或如請求項12之偏光板。
- 如請求項14之影像顯示裝置,其中前述背光單元具備有白色發光二極體。
- 一種於具備光學薄膜之影像顯示裝置中抑制被人眼所辨識之干涉條紋及映像光之畫質劣化的發生之方法,其係使用如請求項1之光學薄膜作為前述光學薄膜。
- 如請求項16之方法,其中前述影像顯示裝置具備如請求項12之偏光板或如請求項13之液晶顯示面板。
- 如請求項16之方法,其中前述影像顯示裝置為如請求項14或如請求項15之影像顯示裝置。
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