專利名稱:防眩性硬涂薄膜、使用該薄膜的偏振片以及圖像顯示裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及防眩性硬涂薄膜、使用該薄膜的偏振片以及圖像顯示裝置。
技術背景
隨著近年來技術的進步,作為圖像顯示裝置,除了開發(fā)出以往的陰極管顯示裝置 (CRT)之外,還開發(fā)出液晶顯示裝置(IXD)、等離子顯示器(PDP)和電致發(fā)光顯示器(ELD) 等,并已經(jīng)實用化。其中,LCD伴隨著與寬視角化、高精細化、高速響應性、顏色再現(xiàn)性等有 關的技術革新,利用LCD的應用范圍也擴大到手機和汽車導航的顯示器等車載用途。在這 些用途中,要求進一步提高可見性。作為無法得到充分的可見性的原因之一,是因為被配置 在顯示器的最表面部的偏振片和空氣之間的界面存在界面反射。因此,為了更加提高可見 性,一般使用對偏振片的表面進行低反射處理的方法。(例如參照專利文獻1、2)
而且,為了防止因外光的映入(映>9込 )所造成的對比度降低,存在實施防眩 (anti-glare)處理的方法。在防眩處理中,能使用防眩性的硬涂薄膜(例如參照專利文獻 3)。在使用防眩性硬涂薄膜的情況下,從防止反射這樣的觀點出發(fā),也以進一步提高可見性 為目的,研究了進行低反射處理(例如參照專利文獻4),但賦予了低反射的特性之后,防眩 性的確保也很重要。另一方面,近年來,防眩性硬涂薄膜因高對比度化的目的而被要求低霧 度值化。降低防眩性硬涂薄膜的霧度值時,在構成顯示器的像素中存在的亮度不均被進一 步強化而引起可目視的故障(眩光故障),從而存在圖像質量惡化的問題。
專利文獻1 日本特開平1H95503號公報
專利文獻2 日本特開2002-122705號公報
專利文獻3 日本特開2008-90263號公報
專利文獻4 日本特開2006-317957號公報發(fā)明內(nèi)容
為了兼顧上述各特性,如果同時使用低反射處理和防眩處理時,產(chǎn)生顯示器上出 現(xiàn)藍色和紅色的可見的“著色”的問題,因此,判斷存在可見性反而降低的情況。因此,本 發(fā)明的目的在于提供不喪失LCD等圖像顯示裝置的特性而提高可見性的防眩性硬涂薄膜。 即,目的在于提供防眩性硬涂薄膜、使用該薄膜的偏振片以及圖像顯示裝置,其具有優(yōu)異的 防眩性,而且即使是低霧度值也具有優(yōu)異的反射特性,能防止在進行了低反射化的情況下 所特有的“著色”,并能提高黑色顯示中黑色的濃度。
為了達到上述目的,本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜在透明塑料薄膜基材的至少一個面 上具有防眩性硬涂層和防反射層,且下述反射強度比為3以下,其特征在于,
防眩性硬涂層含有微粒,
上述防反射層表面的凹凸形狀的平均傾斜角度Θ a為0.5彡ea彡1.5的范圍, 并且,
下述的算術平均表面粗糙度Ra為0. 05 0. 15 μ m的范圍,并且,
在上述防反射層表面的任意部位的4mm長度上,具有80個以上的超過表面粗糙度 輪廓(surface roughness profile)的粗糙度平均線的凸狀部,并且,
具有超過與上述平均線平行且位于0. 1 μ m的高度的基準線的凸狀部,且不包含 上述基準線的橫切上述凸狀部的部分的線段長度為50 μ m以上的凸狀部。
反射強度比以與垂直方向成10°的角度且按照防眩性硬涂薄膜最表面的光強 度達到IOOOLX的方式照射光,將此時的反射強度與折射率為1. 53的硬涂薄膜的反射強度 設定為1時的比值作為反射強度比。
Ra JIS B 0601 (1994年版)中規(guī)定的算術平均表面粗糙度(μ m)。
本發(fā)明的偏振片的特征在于,具有上述本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜和起偏器。
本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于,具有上述本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜。
本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于,具有上述本發(fā)明的偏振片。
根據(jù)本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜,具有低反射特性,并且通過實現(xiàn)作為特征的凹凸 形狀,由此可抑制進行低反射化情況下的“著色”且具有優(yōu)異的防眩性,并且眩光被抑制;此 外,也可實現(xiàn)低霧度值化,因此與以往的低反射防眩性硬涂薄膜相比,能改善可見性。而且, 通過防止“著色”,能提高圖像顯示裝置的黑色顯示中的黑色的濃度。因而,使用了本發(fā)明的 防眩性硬涂薄膜或偏振片的圖像顯示裝置的顯示特性優(yōu)異。
圖1 (a)是表示實施例1的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中 的0 Imm的范圍的輪廓。
圖1 (b)是表示實施例1的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中 的1 2mm的范圍的輪廓。
圖1 (c)是表示實施例1的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中 的2 3mm的范圍的輪廓。
圖1 (d)是表示實施例1的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中 的3 4mm的范圍的輪廓。
圖2是實施例2的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm的輪廓。 (a)是0 Imm的范圍,(b)是1 2mm的范圍,(c)是2 3mm的范圍,(d)是3 4mm的范圍。
圖3是實施例3的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm的輪廓。 (a)是0 Imm的范圍,(b)是1 2mm的范圍,(c)是2 3mm的范圍,(d)是3 4mm的范圍。
圖4是表示比較例1的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中的 2 3mm的范圍的輪廓。
圖5是表示比較例2的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中的 0 Imm的范圍的輪廓。
圖6是表示比較例3的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中的 0 Imm的范圍的輪廓。
圖7是表示比較例4的防眩性硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中的0 Imm的范圍的輪廓。
圖8是表示比較例5的低反射硬涂薄膜的截面表面形狀的、測量長度為4mm中的 0 Imm的范圍的輪廓。
圖9是表示粗糙度曲線、高度h和標準長度L的關系的一個例子的示意圖。
圖10是說明本發(fā)明中超過表面粗糙度輪廓的粗糙度平均線的凸狀部數(shù)量的測量 方法的示意圖。
圖11是說明本發(fā)明中超過上述基準線的凸狀部數(shù)量的測量方法的示意圖。
具體實施方式
在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,優(yōu)選上述防反射層的厚度為170 350nm的范圍。
在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,優(yōu)選霧度值為4 30的范圍。
在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,上述防眩性硬涂層優(yōu)選是使用上述微粒、和含有 下述的(A)成分和(B)成分的硬涂層形成材料來形成的。
(A)成分具有丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基中的至少一種基團的固化型化合 物,
(B)成分無機氧化物粒子與含有聚合性不飽和基團的有機化合物結合而成的、 重均粒徑是200nm以下的粒子。
在上述(B)成分中,無機氧化物粒子優(yōu)選含有從氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、 氧化錫和氧化鋯構成的組選擇的至少1種粒子。
在上述硬涂層形成材料中,優(yōu)選相對于100重量份的上述㈧成分,含有100 200重量份的范圍的上述(B)成分。
優(yōu)選上述硬涂層形成材料和上述微粒的折射率之差為0. 01 0. 04的范圍,作為 上述微粒,含有一種以上的重均粒徑為0. 5 8μπι的范圍的球狀或無定形的微粒,且相對 于100重量份的上述硬涂層形成材料,含有5 20重量份的范圍的上述微粒。
在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,上述防眩性硬涂層的厚度優(yōu)選為上述微粒的重均 粒徑的1.2 3倍的范圍。
而且,作為防眩性硬涂薄膜的評價方法,可使用下述的參數(shù)來評價防眩性硬涂薄 膜的可見性
下述反射強度比,
上述防眩性硬涂薄膜表面的凹凸形狀的平均傾斜角度ea,
下述算術平均表面粗糙度Ra,
上述防眩性硬涂薄膜表面的任意部位的4mm長度上、超過表面粗糙度輪廓的粗糙 度平均線的凸狀部數(shù)量,以及
超過與上述平均線平行且位于0. 1 μ m的高度的基準線的凸狀部的大小和數(shù)量。
反射強度比以與垂直方向成10°的角度且按照防眩性硬涂薄膜最表面的光強 度達到IOOOLx的方式照射光,將此時的反射強度與折射率為1. 53的硬涂薄膜的反射強度 設定為1時的比值作為反射強度比。
Ra JIS B 0601 (1994年版)中規(guī)定的算術平均表面粗糙度(μ m)。
在上述評價方法中,優(yōu)選在下述情況下為合格,即5
上述反射強度比為3以下,
上述ea為0.5彡ea彡1.5的范圍,
上述Ra為0. 05 0. 15 μ m的范圍,
超過上述平均線的凸狀部數(shù)量為80個以上,并且,
橫切超過上述基準線的凸狀部的部分的線段的長度為50 μ m以上的凸狀部不包 含在內(nèi)。
在上述評價方法中,還優(yōu)選使用防眩性硬涂薄膜的霧度值來評價防眩性硬涂薄膜 的可見性。在這種情況下,優(yōu)選在上述霧度值為4 30的范圍時為合格。
接著,詳細地說明本發(fā)明。但本發(fā)明不限于以下的記載。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜是在透明塑料薄膜基材的至少一個面上具有防眩性硬 涂層的硬涂薄膜。
上述透明塑料薄膜基材沒有特別限制,但優(yōu)選可見光的透光率優(yōu)異(優(yōu)選透光 率為90%以上)、透明性優(yōu)異(優(yōu)選霧度值為以下)的基材,例如,能列舉出日本特開 2008-90263號公報所記載的透明塑料薄膜基材。作為上述透明塑料薄膜基材,優(yōu)選使用光 學雙折射小的基材。本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜例如也能使用偏振片作為保護膜,在這種情 況下,作為上述透明塑料薄膜基材,優(yōu)選由三乙?;w維素(TAC)、聚碳酸酯、丙烯酸系聚合 物、具有環(huán)狀或降冰片烯構造的聚烯烴等形成的薄膜。而且,在本發(fā)明中,如后所述,上述透 明塑料薄膜基材也可是起偏器本身。如果是這樣的結構,則不需由TAC等構成的保護層而 可使偏振片的結構簡單化,因此可減少偏振片或圖像顯示裝置的制造工序數(shù),從而實現(xiàn)生 產(chǎn)效率的提高。此外,只要是這樣的結構,就可使偏振片更加薄層化。另外,上述透明塑料薄 膜基材為偏振片時,防眩性硬涂層可起到作為以往的保護層的作用。另外,只要是這樣的結 構,防眩性硬涂薄膜例如被安裝在液晶單元表面時,還可兼作蓋板(cover plate)的功能。
在本發(fā)明中,上述透明塑料薄膜基材的厚度沒有特別限制,但例如從強度、處理性 等操作性和薄層性等方面考慮時,優(yōu)選為10 500 μ m的范圍,更優(yōu)選為20 300 μ m的范 圍,最優(yōu)選為30 200μπι的范圍。上述透明塑料薄膜基材的折射率沒有特別限制。上述 折射率例如為1. 30 1. 80的范圍,優(yōu)選為1. 40 1. 70的范圍。
上述防眩性硬涂層是使用上述微粒和上述硬涂層形成材料而形成的。上述硬涂層 形成材料例如能列舉出熱固性樹脂、用紫外線或光固化的電離放射線固化性樹脂。作為上 述硬涂層形成材料,也能使用市售的熱固化型樹脂或紫外線固化型樹脂等,但上述硬涂層 形成材料例如優(yōu)選含有下述的(A)成分和(B)成分。
(A)成分具有丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基中的至少一個基團的固化型化合 物,
(B)成分無機氧化物粒子與含有聚合性不飽和基團的有機化合物結合而成的、 重均粒徑為200nm以下的粒子。
作為上述(A)成分,例如可使用具有能通過熱、光(紫外線等)或電子束等固化的 丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基中的至少一種基團的固化型化合物。作為上述(A)成分,例 如,能列舉出硅樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹 酯、聚丁二烯樹脂、聚硫醇-多烯樹脂、多元醇等多官能化合物的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯 等低聚物或預聚物等。這些可單獨使用1種,也可并用兩種以上。6
作為上述(A)成分,例如,也可使用具有丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基中的至少 一種基團的反應性稀釋劑。上述反應性稀釋劑例如可使用日本特開2008-88309號公報所 記載的反應性稀釋劑,例如含有單官能丙烯酸酯、單官能甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、 多官能甲基丙烯酸酯等。作為上述反應性稀釋劑,優(yōu)選為3官能以上的丙烯酸酯、3官能以 上的甲基丙烯酸酯。這是因為它們可使防眩性硬涂層的硬度更加優(yōu)異。作為上述(A)成 分,例如也可列舉丁二醇甘油醚二丙烯酸酯、異氰脲酸的丙烯酸酯、異氰脲酸的甲基丙烯酸 酯等。上述(A)成分可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
上述(B)成分如前所述。上述(B)成分中,作為無機氧化物粒子,例如可列舉出 氧化硅(二氧化硅)、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯等的微粒。其中,優(yōu)選氧化硅 (二氧化硅)、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯的微粒。這些可單獨使用1種,也可 并用兩種以上。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,從防止光的散射、防止硬涂層的透射率降低、防止著 色、以及透明性等方面出發(fā),上述(B)成分優(yōu)選重均粒徑為Inm 200nm的范圍的所謂的納 米粒子。上述重均粒徑例如可使用后述實施例中記載的方法測量。上述重均粒徑更優(yōu)選為 Inm IOOnm的范圍。發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)將作為納米粒子的上述(B)成分添加到上述(A)成分 中時,例如,通過后述溶劑的選擇,可使涂布和干燥工序中的上述微粒的運動發(fā)生變化。艮口, 在添加了納米粒子的體系中,可產(chǎn)生下述傾向如果使用某種特定的溶劑時,難以形成由上 述微粒引起的表面凹凸;如果使用其他特定的溶劑時,則容易形成上述凹凸。如果不含有上 述納米粒子,則根據(jù)溶劑的種類的不同而引起的表面凹凸形狀的差異不大。從這些現(xiàn)象可 推斷出含有上述納米粒子時,排斥力作用于納米粒子和微粒,所以上述微粒容易比較均勻 地分散,且也容易控制涂布和干燥工序中的微粒的運動,因此,可減少微粒的添加份數(shù),有 效地制造本發(fā)明的表面凹凸形狀。但是本發(fā)明不因該推斷而受到任何限制或限定。
上述(B)成分中,上述無機氧化物粒子與含有聚合性不飽和基團的有機化合物結 合(表面修飾)。上述聚合性不飽和基團通過與上述(A)成分反應固化,從而提高硬涂層的 硬度。作為上述聚合性不飽和基團,例如優(yōu)選丙烯酰基、甲基丙烯?;?、乙烯基、丙烯基、丁 二烯基、苯乙烯基、乙炔基、肉桂酰基、馬來酸酯基、丙烯酰胺基。此外,含有上述聚合性不飽 和基團的有機化合物優(yōu)選為分子內(nèi)具有硅烷醇基的化合物或通過水解而生成硅烷醇基的 化合物。含有上述聚合性不飽和基團的有機化合物還優(yōu)選是具有光敏性基團的化合物。
相對于100重量份的上述(A)成分,上述(B)成分的配合量優(yōu)選為100 200重量 份的范圍。通過使上述(B)成分的配合量為100重量份以上,可更有效地防止防眩性硬涂 薄膜發(fā)生卷曲及彎折;通過使上述(B)成分的配合量為200重量份以下,可成為耐擦傷性、 鉛筆硬度高的硬涂薄膜。相對于100重量份的上述(A)成分,上述(B)成分的配合量更優(yōu) 選為100 150重量份的范圍。
通過調(diào)節(jié)上述(B)成分的配合量,例如,可調(diào)節(jié)上述防眩性硬涂層的折射率。為了 抑制反射率,可降低防眩性硬涂層的折射率,但在設置低折射率的防反射層(低折射率層) 時,通過提高防眩性硬涂層的折射率,可均勻降低可見光的波長區(qū)域的反射。
用于形成上述防眩性硬涂層的微??赏ㄟ^使所形成的防眩性硬涂層表面形成凹 凸形狀而賦予其防眩性,此外,還將控制上述防眩性硬涂層的霧度值作為主要功能。上述防 眩性硬涂層的霧度值可通過控制上述微粒和上述硬涂層形成材料之間的折射率之差來進行設計。作為上述微粒,例如有無機微粒和有機微粒。上述無機微粒沒有特別限制,例如可 列舉出氧化硅微粒、氧化鈦微粒、氧化鋁微粒、氧化鋅微粒、氧化錫微粒、碳酸鈣微粒、硫酸 鋇微粒、滑石微粒、高嶺土微粒、硫酸鈣微粒等。此外,有機微粒沒有特別限制,例如可以列 舉出聚甲基丙烯酸甲酯樹脂粉末(PMMA微粒)、硅樹脂粉末、聚苯乙烯樹脂粉末、聚碳酸酯 樹脂粉末、丙烯酸-苯乙烯樹脂粉末、苯并胍胺樹脂粉末、三聚氰胺樹脂粉末、聚烯烴樹脂 粉末、聚酯樹脂粉末、聚酰胺樹脂粉末、聚酰亞胺樹脂粉末、聚氟乙烯樹脂粉末等。這些無機 微粒及有機微粒可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
上述微粒的重均粒徑優(yōu)選為0. 5 8 μ m的范圍。上述微粒的重均粒徑大于上述 范圍時,圖像清晰性降低;另外,小于上述范圍時,得不到充分的防眩性,容易產(chǎn)生眩光也變 大的問題。上述微粒的重均粒徑更優(yōu)選為2 6 μ m的范圍,進一步優(yōu)選為3 6 μ m的范 圍。此外,上述微粒的重均粒徑也優(yōu)選為上述防眩性硬涂層厚度的30 80%的范圍。而 且,上述微粒的重均粒徑例如可通過庫爾特計數(shù)法測定。例如,使用利用了細孔電阻法的粒 度分布測定裝置(商品名Coulter Multisizer,Beckman Coulter公司制),通過測定微粒 通過上述細孔時與微粒體積相對應的電解液的電阻來測定上述微粒的數(shù)量和體積,從而算 出重均粒徑。
上述微粒的形狀沒有特別限制,例如,可以是珠狀的近似球形,也可以是粉末等無 定形,但優(yōu)選近似球形的微粒,更優(yōu)選縱橫比為1.5以下的近似球形的微粒,最優(yōu)選球形的 微粒。
相對于100重量份的上述硬涂層形成材料,上述微粒的配合比例優(yōu)選為5 20重 量份的范圍,更優(yōu)選為5 17重量份的范圍。
上述防眩性硬涂層的厚度優(yōu)選是上述微粒重均粒徑的1. 2 3倍的范圍,更優(yōu)選 為1.2 2倍的范圍。而且,上述防眩性硬涂層的厚度從涂布性及鉛筆硬度的觀點出發(fā),優(yōu) 選為8 12 μ m的范圍,為達到此厚度范圍,優(yōu)選調(diào)整上述微粒的重均粒徑。只要上述厚度 在上述規(guī)定的范圍內(nèi),即可容易地實現(xiàn)微細凹凸獨立且大量存在的本發(fā)明的防眩性硬涂薄 膜的表面形狀,上述防眩性硬涂層的硬度也達到充分的水平(例如鉛筆硬度為4H以上)。 另外,上述厚度比上述規(guī)定的范圍大時,具有卷曲增大、涂布時作業(yè)線行走性降低的問題, 還具有防眩性降低的問題。另外,上述厚度比上述規(guī)定范圍小時,不能防止眩光,具有鮮明 性降低的問題。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的霧度值優(yōu)選在4 30 %的范圍內(nèi)。上述霧度值是以 JIS K 7136 (2000年版)為基準的防眩性硬涂薄膜整體的霧度值(霧度)。上述霧度值更 優(yōu)選為6 30%的范圍,進一步優(yōu)選為8 30%的范圍。為使霧度值在上述范圍內(nèi),優(yōu)選 對上述微粒和上述硬涂層形成材料進行選擇,以使上述微粒和上述硬涂層形成材料之間的 折射率之差為0. 01 0. 06的范圍。由于霧度值在上述范圍,因而可得到鮮明的圖像,且可 提高在暗處的對比度。霧度值過低時,容易引發(fā)眩光故障。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜在上述防反射層表面的凹凸形狀中的平均傾斜角度θ a 為0.5彡θ 1.5的范圍。在本發(fā)明中,上述平均傾斜角θ a是用下述的數(shù)學式(1)定 義的數(shù)值。上述平均傾斜角θa例如是由后述的實施例所記載的方法測量的數(shù)值。
平均傾斜角θ a = tarT1 Δ a (1)
在上述數(shù)學式(1)中,如下述的數(shù)學式( 所示,Δ a是將JIS B0601(1994年度版)中規(guī)定的粗糙度曲線的標準長度L中的相鄰峰部的頂點和谷部的最低點之差(高度h) 的總計值011偉2偉3丨偉11)除以上述標準長度L所得的數(shù)值。上述粗糙度曲線是利用相位 差補償形高頻濾波器從截面曲線去除了大于規(guī)定的波長的表面波動成分的曲線。而且,上 述的所謂截面曲線,是指用與對象面成直角的平面切斷了對象面時,出現(xiàn)在該切口的輪廓。 圖9中示出上述粗糙度曲線、高度h和基準線L的一個例子。
Aa= (hl+h2+h3—+hn)/L (2)
優(yōu)選上述θ a為0.6 1.4的范圍,更優(yōu)選為0.65 1.35的范圍。Qa小于0.5, 防眩性弱;超過1. 5時,眩光容易變得強烈。
對于防反射層表面的凹凸形狀,本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的JIS B0601(1994年 版)中規(guī)定的算術平均表面粗糙度Ra為0. 05 0. 15 μ m的范圍,并且在上述防反射層表 面的任意部位的4mm長度上,超過表面粗糙度輪廓的粗糙度平均線的凸狀部有80個以上。 而且,具有超過與上述平行線平行且位于0. 1 μ m的高度的基準線的凸狀部,且不包含上述 基準線的橫切上述凸狀部的部分的線段的長度為50 μ m以上的凸狀部。上述Ra優(yōu)選為 0.07 0. 12 μ m的范圍,更優(yōu)選為0.08 0. 10 μ m的范圍。為防止防眩性硬涂薄膜表面的 外光及圖像的映入,需要一定程度的表面粗糙,通過使05 μ m以上,可改善上述映入 現(xiàn)象。此外,為確保防眩性,必須使上述Ra為0. 15 μ m以下,而且不必使表面全部變粗糙, 而是具有波浪狀或零星的微細凹凸的表面凹凸形狀即可。如果是超過上述粗糙度平均線的 凸狀部的數(shù)量形成為80個以上、且上述Ra為0. 15 μ m以下的防眩性硬涂薄膜,則其用于圖 像顯示裝置等時,可抑制從傾斜方向看時反射光的散射,改善白色模糊(泛白),同時也可 提高明處的對比度。上述凸狀部的數(shù)量更優(yōu)選為80 110個的范圍,進一步優(yōu)選為90 100個的范圍。上述凸狀部的數(shù)量小于80個時,易發(fā)生眩光;另外,超過110個時,整個表 面的著色容易增強。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜具有超過與上述表面粗糙度輪廓的粗糙度平均線平行 且位于0. 1 μ m的高度的基準線的凸狀部。上述位于0. 1 μ m的高度的基準線橫切上述凸狀 部,上述凸狀部的大小為橫切上述凸狀部的部分的基準線的線段長度小于50 μ m。進而優(yōu)選 的是,在上述防反射層表面的任意部位的4mm長度上,上述線段的長度為20 μ m以下的上述 凸狀部形成有50個以上。上述線段的長度為20 μ m以下的凸狀部的數(shù)量形成有50個以上 時,從防眩性方面考慮優(yōu)選,也難以發(fā)生眩光。另外,如果上述線段的長度為50 μ m以上的 凸狀部存在時,容易發(fā)生眩光。如果上述線段的長度為50 μ m以上的凸狀部不存在、且超過 上述粗糙度平均線的凸狀部的數(shù)量形成為80個以上、上述Ra為0. 15 μ m以下的防眩性硬 涂薄膜時,因大量存在比較均勻的微細凹凸,所以可實現(xiàn)優(yōu)異的均勻散射,高精細面板中的 眩光也可得到抑制。上述長度為20 μ m以下的凸狀部的數(shù)量優(yōu)選為50 90個的范圍,更 優(yōu)選為60 80個的范圍。上述線段長度為20 μ m以下的凸狀部的數(shù)量過多時,白色模糊 容易增強。
對于本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜,如上述Ra及上述凸狀部的大小和數(shù)量所規(guī)定的 那樣,微細凹凸獨立、且具有多個,不存在上述長度為50μπι以上的凸狀部,微細凹凸獨立、 且具有規(guī)定數(shù)目,優(yōu)選通過具有用上述范圍的霧度值規(guī)定的內(nèi)部散射,可以兼顧防眩性的 提高和眩光的消除。
構成本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的防眩性硬涂層例如通過下述方法來進行制造,即,準備含有上述微粒、上述硬涂層形成材料及溶劑的防眩性硬涂層形成材料,將上述防眩 性硬涂層形成材料涂布在上述透明塑料薄膜基材的至少一個面上以形成涂膜,使上述涂膜 固化,從而形成上述防眩性硬涂層。在本發(fā)明的防眩性硬涂層的制造中也可并用以下方法, 即,通過利用模具的轉印方式、噴砂、壓花輥等適合的方式來賦予凹凸形狀的方法等。
上述溶劑沒有特別限制,可使用各種溶劑,可以單獨使用一種,也可以并用二種以 上。根據(jù)硬涂層形成材料的組成、微粒的種類、含量等,為了得到本發(fā)明的防眩性硬涂層,存 在最合適的溶劑種類和溶劑比率。
例如,對于后述的實施例中使用的硬涂層形成材料,添加5重量份微粒子使固體 成分濃度為45重量%、防眩性硬涂層的厚度為約IOym時,通過使甲基異丁基酮(MIBK)/ 甲乙酮(MEK)的比率至少在1.5/1 2. 0/1(重量比)的范圍內(nèi),可得到能實現(xiàn)本發(fā)明特性 的防眩性硬涂層。在為醋酸丁酯/MEK時,通過使其比率至少在1. 5/1 3. 0/1 (重量比) 的范圍內(nèi),可得到能實現(xiàn)本發(fā)明特性的防眩性硬涂層。如后述實施例中使用的硬涂層形成 材料那樣,上述⑶成分為納米粒子時,例如,通過由上述溶劑的種類、混合比率引起納米 粒子及上述微粒的分散狀態(tài)的變化,可推測出防眩性硬涂層表面的凹凸傾向發(fā)生變化。但 是,本發(fā)明不因該推測而受到任何限制或限定。例如,當為后述的上述硬涂層形成材料時, 溶劑為MEK、環(huán)戊酮、醋酸乙酯、丙酮等時,容易在表面形成凹凸;溶劑為MIBK、甲苯、醋酸丁 酯、2-丙醇、乙醇等時,難以在表面形成凹凸。因此,為了得到具有本發(fā)明特性的防眩性硬涂 薄膜,優(yōu)選根據(jù)溶劑的種類、溶劑的比率來控制表面形狀。
在上述防眩性硬涂層形成材料中可添加各種流平劑。作為上述流平劑,例如可列 舉氟類或硅氧烷類的流平劑,優(yōu)選硅氧烷類流平劑。作為上述硅氧烷類流平劑,特別優(yōu)選反 應性硅氧烷。通過添加上述反應性硅氧烷,可賦予表面光滑性且長期、持續(xù)地保持耐擦傷 性。另外,如果使用具有羥基的反應性硅氧烷作為上述反應性硅氧烷,在上述防眩性硬涂層 上形成含有硅氧烷成分的樹脂層作為后述的防反射層(低折射率層),則會提高上述防反 射層和上述防眩性硬涂層的密合性。
上述流平劑的配合量為,相對于100重量份上述全部樹脂成分,例如為5重量份以 下,優(yōu)選為0. 01 5重量份的范圍。
在上述防眩性硬涂層的形成材料中,也可根據(jù)需要在不影響性能的范圍內(nèi)添加顏 料、填充齊 、分散劑、增塑齊 、紫外線吸收齊 、表面活性劑、防污齊 、抗氧化齊 、觸變助劑等。這 些添加劑可單獨使用一種,也可并用兩種以上。
上述防眩性硬涂層形成材料中,例如,也可使用日本特開2008-88309號公報所記 載的以往公知的光聚合弓I發(fā)劑。
作為將上述防眩性硬涂層形成材料涂布在透明塑料薄膜基材上的方法,例如可使 用噴注式涂布法、模涂法、旋涂法、噴涂法、凹版涂布法、輥涂法、棒涂法等涂布法。
涂布上述防眩性硬涂層形成材料,從而在上述透明塑料薄膜基材上形成涂膜,并 使上述涂膜固化。優(yōu)選在上述固化之前使上述涂膜干燥。上述干燥例如可以是自然干燥, 可以是吹風的風干,也可以是加熱干燥,還可以是將它們組合的方法。
上述防眩性硬涂層形成材料的涂膜的固化方法沒有特別限制,但優(yōu)選紫外線固 化。能量線源的照射量以紫外線波長為365nm的累積曝光量計優(yōu)選為50 500mJ/cm2。如 果照射量為50mJ/cm2以上時,固化變得更充分,所形成的防眩性硬涂層的硬度也變得更充分。另外,如果照射量為500mJ/cm2以下時,可防止所形成的防眩性硬涂層的著色。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜在上述防眩性硬涂層上配置防反射層(低折射率層)。 在將防眩性硬涂薄膜安裝在圖像顯示裝置上時,使圖像的可見性降低的主要原因之一在 于,空氣與防眩性硬涂層界面上的光的反射被提高。防反射層用于降低其表面反射。此外, 也可以是在透明塑料薄膜基材的兩面上都形成防眩性硬涂層和防反射層。另外,防眩性硬 涂層和防反射層也可以是分別將兩層以上進行層疊而得到的多層結構。
在本發(fā)明中,上述防反射層是將嚴格控制了厚度及折射率的光學薄膜或上述光學 薄膜進行二層以上的層疊而形成的。上述防反射層利用光的干涉效果而使入射光和反射光 逆轉之后的相位相互抵消來發(fā)揮防反射功能。使防反射功能得以體現(xiàn)的可見光線的波長區(qū) 域例如為380 780nm,特別是可見度高的波長區(qū)域為450 650nm的范圍,優(yōu)選設計防反 射層以使其中心波長即550nm的反射率為最小。
根據(jù)光的干涉效果設計上述防反射層,作為提高其干涉效果的方法,例如有增加 上述防反射層和上述防眩性硬涂層之間的折射率之差的方法。一般來說,在層疊了二至五 層光學薄層(嚴密控制了厚度及折射率的薄膜)的結構的多層防反射層中,通過將折射率 不同的成分只按規(guī)定厚度形成多層,即可提高防反射層的光學設計的自由度,能進一步提 高防反射效果,分光反射特性在可見光區(qū)域中也能變均勻(平坦)。要求上述光學薄膜具有 高厚度精度,所以,一般來說,各層的形成用干式的真空蒸鍍、濺射、CVD等實施。
光學薄層越形成多層,越能降低反射率,但通過形成多層,花費成本。例如,在希望 反射率為0. 3%左右的情況下,優(yōu)選形成5層左右的結構。在上述防眩性硬涂層上依次形成 第一 SiA層、第一 TiA層、第二 SiA層、第二 TiA層、第三SiA層這5層的情況下,優(yōu)選第一SiO2層的厚度是10 40nm,更優(yōu)選是10 30nm ;優(yōu)選第一 TiO2層的厚度是10 40nm, 更優(yōu)選是10 30nm ;優(yōu)選第二 SW2層的厚度是10 40nm,更優(yōu)選是15 35nm ;優(yōu)選第二TW2層的厚度是70 140nm,更優(yōu)選是110 130nm ;優(yōu)選第三SW2層的厚度是70 90nm,更優(yōu)選是75 85nm。優(yōu)選上述防反射層的總膜厚度為170 350nm的范圍,更優(yōu)選 為220 310nm的范圍。防反射層薄于上述防眩性硬涂層,防反射層本身是難以對表面的 凹凸形狀產(chǎn)生影響那樣程度的厚度。因而,本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的特征性的表面形狀 主要由防眩性硬涂層形成。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的特征之一在于低反射率。本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜例 如具有下述特性。以與垂直方向成10°的角度且按照上述防眩性硬涂薄膜最表面的光強度 達到1000LX的方式將光照射到防眩性硬涂薄膜表面上。在將折射率為1. 53的硬涂薄膜的 反射強度設為1的情況下,可得到本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜表面的反射強度比是3以下的 數(shù)值。反射強度比設為3以下的、本發(fā)明的結構的防眩性硬涂薄膜能防止“著色”。在這種 情況下,反射色調(diào)x、y可實現(xiàn)0. 2彡χ彡0. 4,0. 2彡y彡0. 4,可得到觀察不到“著色”的防 眩性硬涂薄膜。另外,防眩性太強的情況下,有時可看見“著色”。因而,從該觀點出發(fā),規(guī)定 為θ a為1. 5以下、為0. 15 μ m以下。
而且,在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,為了防止污染物的附著和提高附著的污染 物的除去容易性,也優(yōu)選將含有氟取代基的硅烷系化合物或含有氟取代基的有機化合物等 形成的防污染層層疊在上述防反射層上。
在本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜中,優(yōu)選對上述透明塑料薄膜基材和上述防眩性硬涂層中的至少一個進行表面處理。如果對上述透明塑料薄膜基材表面進行表面處理,能進一 步提高上述防眩性硬涂層或起偏器或偏振片之間的密合性。而且,如果對上述防眩性硬涂 層表面進行表面處理,能進一步提高上述防反射層或起偏器或偏振片之間的密合性。
如上所述,在上述透明塑料薄膜基材的至少一個面上形成上述防眩性硬涂層,還 在所形成的防眩性硬涂層的表面形成上述防反射層,由此能制造本發(fā)明的防眩性硬涂薄 膜。另外,本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜也可用上述方法以外的制造方法來制造。對于本發(fā)明 的防眩性硬涂薄膜的硬度,盡管其鉛筆硬度也會受層厚度的影響,但其具有例如2H以上的 硬度。
作為本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜的一個例子,能列舉出在透明塑料薄膜基材的一個 面上形成防眩性硬涂層和防反射層的防眩性硬涂薄膜。上述防眩性硬涂層含有微粒,由此 防眩性硬涂層表面成為凹凸形狀。另外,在該例子中,透明塑料薄膜基材的一個面上形成有 防眩性硬涂層,但本發(fā)明不限定于此,也可以是在透明塑料薄膜基材的兩個面上形成有防 眩性硬涂層的防眩性硬涂薄膜。另外,該例子的防眩性硬涂層是單層,但本發(fā)明不限于此, 上述防眩性硬涂層也可以是層疊了二層以上的多層構造。
在上述透明塑料薄膜基材的一個面上形成有上述防眩性硬涂層等的防眩性硬涂 薄膜中,為防止卷曲的發(fā)生,也可以對另一面進行溶劑處理。另外,在上述透明塑料薄膜基 材的一個面上形成有上述防眩性硬涂層等的防眩性硬涂薄膜中,為防止卷曲的發(fā)生,也可 以在另一個面上形成透明樹脂層。
本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜通常可將上述透明塑料薄膜基材側通過粘合劑或粘接 劑貼合在用于LCD的光學部件上。另外,在此貼合時,也可以對上述透明塑料薄膜基材表面 進行如上所述的各種表面處理。
作為上述光學部件,例如可列舉出起偏器或偏振片。偏振片一般是在起偏器的單 側或兩側具有透明保護薄膜的結構。在起偏器的兩面均設置透明保護薄膜時,表面和背面 的透明保護薄膜可以是同樣的材料,也可以是不同的材料。偏振片通常配置在液晶單元的 兩側。而且以2片偏振片的吸收軸呈大致相互正交的方式配置偏振片。
接著,對于將本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜進行層疊的光學部件,以偏振片為例進行 說明。通過將本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜使用粘合劑或粘接劑等與起偏器或偏振片進行層 疊,可得到具有本發(fā)明的功能的偏振片。
作為上述起偏器,沒有特別限制,可使用各種起偏器。上述起偏器例如可列舉出在 聚乙烯醇類薄膜、部分甲縮醛化的聚乙烯醇類薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物類部分皂化 薄膜等親水性高分子薄膜上吸附碘、雙色性染料等雙色性物質并進行單軸拉伸后的薄膜; 聚乙烯醇的脫水處理物、或聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等多烯類取向薄膜等。
作為在上述起偏器的一個面或兩面上設置的透明保護薄膜,優(yōu)選透明性、機械強 度、熱穩(wěn)定性、水分阻斷性、相位差值的穩(wěn)定性等均優(yōu)異的透明保護薄膜。作為形成上述透 明保護薄膜的材料,例如可列舉出與上述透明塑料薄膜基材同樣的材料。
作為上述透明保護薄膜,可以列舉出日本特開2001-343529號公報(W001/37007) 中記載的高分子薄膜。上述高分子薄膜可通過將上述樹脂組合物擠出成型為薄膜狀來進行 制造。因上述高分子薄膜的相位差小,光彈性模量小,所以在用于偏振片等的保護薄膜時, 可消除因變形引起的不均勻等不良狀況,且因透濕度小,因而加濕耐久性優(yōu)異。
上述透明保護薄膜從偏振特性、耐久性等方面來看,優(yōu)選三乙?;w維素等纖維 素類樹脂制的薄膜及降冰片烯類樹脂制的薄膜。作為上述透明保護薄膜的市售品,例如可 列舉出商品名“FUJITAC” (富士膠片株式會社制)、商品名‘7E0N0R” (日本kon公司制)、 商品名“ART0N”(JSR公司制)等。上述透明保護薄膜的厚度沒有特別限制,但從強度、處理 性等操作性、薄層性等方面來看,例如為1 500 μ m的范圍。
將上述防眩性硬涂薄膜層疊后的偏振片的構成沒有特別限制,例如,可在上述防 眩性硬涂薄膜上依次層疊透明保護薄膜、上述起偏器及上述透明保護薄膜而構成,也可在 上述防眩性硬涂薄膜上依次層疊上述起偏器、上述透明保護薄膜而構成。
本發(fā)明的圖像顯示裝置除使用本發(fā)明的防眩性硬涂薄膜以外,與通常的圖像顯示 裝置有同樣的構成。例如,為LCD時,可通過適當組裝液晶單元、偏振片等的光學部件及根 據(jù)需要的照明系統(tǒng)(背光燈等)等各構成元件并安裝驅動電路等來進行制造。
本發(fā)明的液晶顯示裝置可用于任意合適的用途。其用途例如是電腦顯示器、筆記 本電腦、復印機等OA設備,手機、鐘表、數(shù)碼照相機、便攜式信息終端(PDA)、便攜式游戲機 等便攜式設備,攝像機、電視機、微波爐等家用電器,后視監(jiān)視器(back monitor)、汽車導航 系統(tǒng)用監(jiān)視器、汽車音響等車載設備,商店用信息監(jiān)視器等展示設備,監(jiān)視用監(jiān)控器等警備 設備,護理用監(jiān)視器、醫(yī)療用監(jiān)視器等護理/醫(yī)療設備等。
實施例
下面,就本發(fā)明的實施例與比較例一并進行說明。但本發(fā)明不限于下述的實施例 及比較例。另外,下述實施例及比較例中的各種特性通過下述的方法進行評價或測定。
(霧度值)
霧度值的測定方法以JIS K 7136(2000年版)的霧度(濁度)為基準,使用霧度 儀(株式會社村上色彩技術研究所制,商品名“HM-150”)進行測定。
(平均傾斜角θa和算術平均表面粗糙度Ra)
在防眩性硬涂薄膜的沒有形成防眩性硬涂層的面上,將MATSUNAMI公司制的玻 璃板(厚度1.3mm)用粘合劑貼合,使用高精度微細形狀測定器(商品名=Surfcorder ET4000”、株式會社小坂研究所制),在截取值為0. 8mm的條件下測定上述防眩性硬涂層的 表面形狀,求出了平均傾斜角θ a和算術平均表面粗糙度Ra。而且,上述高精度微細形狀 測定器自動算出上述平均傾斜角θ a和上述算術平均表面粗糙度Ra。上述平均傾斜角θ a 和上述算術平均表面粗糙度Ra基于JIS B 0601 (1994年版)。
(超過表面粗糙度輪廓的粗糙度平均線的凸狀部數(shù)量)
在根據(jù)上述表面形狀測定得到的粗糙度輪廓(F輪廓)中,將對任意4mm直線上超 過上述輪廓的粗糙度平均線的凸狀部數(shù)量進行測量而得到的值作為測定值。圖10表示說 明上述凸狀部數(shù)量的測量方法的示意圖。在應測量的凸狀部中畫入斜線。凸狀部數(shù)量的測 量不是測量峰的數(shù)量,而是測量橫切平均線部分的數(shù)量。例如,如輪廓中的1、2、4、6、8那 樣,在超過上述平均線的部分中具有多個峰時,將凸狀部的數(shù)量數(shù)作1個。在圖10中,凸狀 部合計為10個。
(超過基準線的凸狀部數(shù)量)
在根據(jù)上述表面形狀的測定得到的粗糙度輪廓(F輪廓)中,將與上述輪廓的粗糙 度平均線平行且位于0. 1 μ m的高度的線作為基準線。在任意測定區(qū)域的4mm的直線上超過基準線的凸狀部中,將對橫切凸狀部的基準線的線段長度為50μπι以上的凸狀部數(shù)量及 橫切凸狀部的基準線的線段長度為20 μ m以下的凸狀部的數(shù)量進行測量而得到的值作為 測定值。圖11表示說明上述凸狀部數(shù)量的測量方法的示意圖。在應測量的凸狀部中畫入 斜線。凸狀部數(shù)量的測量不是測量峰的數(shù)量,而是測量橫切上述基準線的部分的數(shù)量。例 如,如輪廓中的3、9那樣,在超過上述基準線的部分具有多個峰時,凸狀部的數(shù)量數(shù)作1個。 在圖11中,50 μ m以上的凸狀部的數(shù)量是輪廓中的峰3為1個,20 μ m以下凸狀部的數(shù)量 是輪廓中的峰1、4、5、6、8共計5個。
(反射強度比)
(1)使用膜厚度大約為20 μ m的丙烯酸系粘接材料將黑色丙烯酸酯板(三菱 Rayon株式會社制、厚度2. 0mm,50mmX50mm)粘貼在防眩性硬涂薄膜的未形成有防眩性硬 涂層的一面上,制造了使背面無反射的試樣。
(2)相對上述試樣,將受光器(MINOLTA 制、SPECTROR ADI0METERCS1000A)平行地 設在50cm上方,將環(huán)形(ring)照明(直徑37mm :M0RITEX制MHF-G150LR)設在高度為105mm 的位置。將在該設定位置處的從環(huán)形照明光照射到面板上的光的照射角度設為角度10°。
(3)使用照度計(T0PC0M 制、ILLUMINANCE METER),將照度調(diào)節(jié)成 lOOOLx。
(4)測量防眩性硬涂薄膜帶黑板的中央部分的CIE1931色度圖O度視場CTZ色度 圖)的Y值和色度座標,將Y值作為反射強度。
(5)作為標準值,除了沒設置防反射層之外,使用與下述的比較例5同樣地制造的 硬涂薄膜,用上述(1) (4)的方法測量反射強度,將該數(shù)值作為100(實際測量值59)而 標準化。另外,作為與上述標準硬涂薄膜表面粗糙度有關的特性值,Ra值為0.002 μ m、9a 值為0.05°。
(6)算出將上述標準硬涂薄膜的反射強度設為1時的試樣的反射強度的比,將其 作為反射強度比。
(反射色調(diào)評價)
在上述反射強度比的測量中,將由⑷得到的色度座標(X,y)使用于反射色調(diào)評 價中。
(防眩性評價)
(1)在防眩性硬涂薄膜的未形成有防眩性硬涂層的面上,將黑色丙烯酸酯板(三 菱Rayon株式會社制、厚度2. Omm)用粘合劑貼合,制造了使背面無反射的試樣。
(2)在通常使用顯示器的辦公室環(huán)境下(大約lOOOLx),通過目視對上述制造的試 樣的防眩性進行判定。
判定標準
AA:無面部映入,對可視性無影響。
A 有面部映入,但在實用上沒有問題。
B 有面部映入,有點擔心。
C:面部清楚地映入,相當擔心。
(眩光的評價)
將防眩性硬涂薄膜的未形成防眩性硬涂層的面通過粘合劑貼合在厚度為1. Imm 的玻璃板上作為測定試樣。將此試樣安裝在背光(HakiAa Photo產(chǎn)業(yè)株式會社制、商品名14"Light Viewer 5700”)上設置的掩模圖案上。上述掩模圖案使用開口部為146 μ mX47 μ m、 縱線寬為19 μ m、橫線寬為23 μ m的格子狀圖案(150ppi)。從上述掩模圖案到上述防眩性 硬涂層的距離設為1. 1mm,從上述背光燈到上述掩模圖案的距離設為1. 5mm。而且將上述防 眩性硬涂薄膜的眩光按下述判定標準通過目視進行判定。
判定標準
AA:幾乎沒有眩光。
A 有眩光,但為不必擔心的水平。
B:眩光強烈。
(透明塑料薄膜基材和硬涂層的折射率)
透明塑料薄膜基材和硬涂層的折射率通過使用Atago公司制的阿貝折射率儀(商 品名DR-M2/1550),選擇一溴代萘作為中間液,對上述薄膜基材及上述硬涂層的測定面入 射測定光,通過上述裝置中所示的規(guī)定的測定方法進行了測定。
(微粒的折射率)
將微粒置于載玻片上,將折射率標準液滴下到上述微粒上,覆蓋上蓋玻片以制備 試樣。將該試樣用顯微鏡觀察,將微粒的輪廓與折射率標準液之間的界面中最難看到的折 射率標準液的折射率作為微粒的折射率。
(微粒的重均粒徑)
根據(jù)庫爾特計數(shù)法測定微粒的重均粒徑。具體地說,使用利用了細孔電阻法的粒 度分布測定裝置(商品名Coulter Multisizer,Beckman Coulter公司制),通過測定微粒 通過細孔時的與微粒體積相對應的電解液的電阻來測定微粒的數(shù)量和體積,從而算出重均 粒徑。
(防眩性硬涂層的厚度)
使用株式會社MITUT0Y0制的微量規(guī)(microgauge)式厚度儀測定防眩性硬涂薄膜 的整體厚度,通過從上述整體厚度減去透明塑料薄膜基材的厚度,從而算出防眩性硬涂層 的厚度。
(實施例1)
準備使無機氧化物粒子與含有聚合性不飽和基團的有機化合物結合而成的納米 二氧化硅粒子(上述(B)成分)分散、且含有上述(A)成分的硬涂層形成材料(JSR株式 會社制、商品名‘‘OPSTAR Z7540”、固體成分56重量%、溶劑醋酸丁酯/甲乙酮(MEK)= 76/24(重量比))。上述硬涂層形成材料中,按(A)成分合計(B)成分=2 3的重量 比含有(A)成分為二季戊四醇及異佛爾酮二異氰酸酯類聚氨酯、和(B)成分為表面通過 有機分子修飾的二氧化硅微粒(重均粒徑為IOOnm以下)。上述硬涂層形成材料的固化皮 膜的折射率為1. 485。在每100重量份的上述硬涂層形成材料的樹脂固體成分中,混合了 6重量份丙烯酸和苯乙烯的交聯(lián)粒子(積水化成品工業(yè)株式會社制、商品名“TECHP0LYMER SSX1055QXE”、重均粒徑:5. 5 μ m、折射率:1. 515)作為上述微粒、0. 1重量份流平劑(DIC 株式會社制、商品名“GRANDIC PC-4100”)、0. 5重量份光聚合引發(fā)劑(CibaSpecialty Chemicals公司制、商品名“ Irgacure 127”)。將此混合物稀釋到固體成分濃度為45重量%、 醋酸丁酯/MEK比率為2/1 (重量比),從而調(diào)制了防眩性硬涂層形成材料。
作為透明塑料薄膜基材,準備了三乙酰基纖維素薄膜(富士膠片株式會社制、商品名“TD80UL”、厚度80μπκ折射率1. 48)。在上述透明塑料薄膜基材的一個面上,將上述 防眩性硬涂層形成材料使用逗號式涂布器涂布而形成涂膜。其后,通過在100°C下加熱1分 鐘以使上述涂膜干燥。其后,用高壓水銀燈照射累積光量為300mJ/cm2的紫外線,對上述涂 膜進行固化處理而形成厚度為9 μ m的防眩性硬涂層。
在形成的防眩性硬涂層上,利用濺射法依次形成SiO2層(厚度2011!11)、1102層(厚 度20nm)、SiO2層(厚度25nm)、TiO2層(厚度120nm)、SiO2層(厚度80nm)這5個層構成 的防反射層,從而得到了實施例1的防眩性硬涂薄膜。
(實施例2)
除了將硅氧燒微粒(Momentive Performance Materials公司制、商品名 "Tospearl 145”、重均粒徑4. 5 μ m、折射率1. 425)作為上述微粒,并將其在每100重量份 上述硬涂層形成材料的樹脂固體成分中混合5重量份以外,用與實施例1同樣的方法,得到 了實施例2的防眩性硬涂薄膜。
(實施例3)
除了將與實施例1相同的丙烯酸和苯乙烯的交聯(lián)粒子在每100重量份與實施例1 相同的硬涂層形成材料的樹脂固體成分中混合10重量份以外,用與實施例1同樣的方法, 得到了實施例3的防眩性硬涂薄膜。
(比較例1)
除了將由紫外線固化型樹脂、微粒構成的防眩性硬涂層的形成材料涂布在上述透 明塑料薄膜基材的一個面上,形成了厚度為5μπι的防眩性硬涂層以外,用與實施例1同樣 的方法,得到了比較例1的防眩性硬涂薄膜。
(比較例2)
作為硬涂層形成材料,準備了由異氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季 戊四醇六丙烯酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯類聚氨酯構成的紫外線固化型樹脂(DIC株式會 社制、商品名“UniDic 17-806”、固體成分80重量%、溶劑醋酸丁酯)。上述硬涂層形成 材料的固化皮膜的折射率為1. 53。在每100重量份的上述硬涂層形成材料的樹脂固體成分 中,使0. 5重量份流平劑(DIC株式會社制、商品名“MEGAFACE F-470N” ),4.3重量份重均 粒徑為4. 2 μ m的無定形二氧化硅粒子(富士 Silysia化學株式會社制、商品名“Silysia 436”、折射率1. 46)和5重量份光聚合引發(fā)劑(Ciba SpecialtyChemicals公司制、商品名 "Irgacurel84")溶解或分散到甲苯中,使固體成分濃度達到44重量%,從而調(diào)制了防眩性 硬涂層形成材料。
使用棒涂布器將上述防眩性硬涂層形成材料涂布在上述透明塑料薄膜基材的一 個面上,形成了涂膜。接著,在100°C下加熱1分鐘,從而使上述涂膜干燥。之后,使用金屬鹵 化物燈照射累積光量為300mJ/cm2的紫外線,對上述涂膜進行固化處理,形成了厚度為5 μ m 的防眩性硬涂層。在形成的防眩性硬涂層上形成與實施例1同樣的防反射層,從而得到了 比較例2的防眩性硬涂薄膜。
(比較例3)
準備了與比較例2相同的硬涂層形成材料。在每100重量份的上述硬涂層形成材 料的樹脂固體成分中,使0. 5重量份流平劑(DIC株式會社制、商品名“MEGAFACE F-470N”)、 8重量份重均粒徑為2. 5 μ m的無定形二氧化硅粒子(富士 Silysia化學株式會社制、商品名“SYL0PH0BIC 702”、折射率1. 46)、7重量份重均粒徑為1. 5 μ m的無定形二氧化硅粒子 (富士 Silysia化學株式會社制、商品名"SYL0PH0BIC 100”、折射率:1. 46)、以及5重量份 光聚合引發(fā)劑(Ciba Specialty Chemicals公司制、商品名“IrgaCurel84”)溶解或分散到 混合溶劑(甲苯醋酸丁酯=85 15(重量比))中,使固體成分濃度達到38重量%,從 而調(diào)制了防眩性硬涂層形成材料。
在上述透明塑料薄膜基材的一個面上,將上述防眩性硬涂層形成材料使用逗號式 涂布器涂布而形成涂膜。其后,通過在100°C下加熱1分鐘使上述涂膜干燥。其后,用金屬鹵 化物燈照射累積光量為300mJ/cm2的紫外線,對上述涂膜進行固化處理,形成了厚度為4 μ m 的防眩性硬涂層。在形成的防眩性硬涂層上形成與實施例1同樣的防反射層,從而得到比 較例3的防眩性硬涂薄膜。
(比較例4)
將100重量份聚氨酯丙烯酸酯系紫外線固化型樹脂、11. 6重量份重均粒徑為 1. 5 μ m的無定形二氧化硅粒子(富士 SiIysia化學株式會社制、商品名“SIOPHOBIC 100”、折射率1. 46)、0· 5重量份流平劑(商品名"MEGAFACE F-470N”、大日本油墨化學工 業(yè)株式會社制)、2. 5重量份合成蒙脫石、以及5重量份光聚合引發(fā)劑(商品名“Irgacure 907”、Ciba SpecialtyChemicals公司制)用醋酸丁酯和甲苯的混合溶劑(醋酸丁酯甲 苯=13 87(重量比))進行稀釋,使固體成分濃度達到42重量%,從而調(diào)制了硬涂層的 形成材料。
接著,將硬涂層形成材料使用棒涂器涂布在上述透明塑料薄膜基材上而形成涂 膜,將該涂膜在100°C下加熱1分鐘而干燥。而且,用金屬鹵化物燈對涂膜照射累積光量為 300mJ/cm2的紫外線,進行固化處理,形成了厚度為5μπι的防眩性硬涂層。在形成的防眩性 硬涂層上形成與實施例1同樣的防反射層,從而得到比較例4的防眩性硬涂薄膜。
(比較例5)
對于比較例2,除了不加入無定形二氧化硅粒子以外,按照與比較例2同樣的方 法,得到了比較例5的低反射硬涂薄膜。
對這樣得到的實施例1 3和比較例1 4的各防眩性硬涂薄膜、以及比較例5 的低反射硬涂薄膜,進行了各種特性的測量或評價。其結果如圖1 圖8和下述表1所示。
權利要求
1.一種防眩性硬涂薄膜,其在透明塑料薄膜基材的至少一個面上具有防眩性硬涂層和 防反射層,且下述反射強度比為3以下,其特征在于,防眩性硬涂層含有微粒,所述防反射層表面的凹凸形狀的平均傾斜角度θ a為0.5 < θ 1.5的范圍,并且,下述的算術平均表面粗糙度Ra為0. 05 0. 15 μ m的范圍,并且,在所述防反射層表面的任意部位的4mm長度上,具有80個以上的超過表面粗糙度輪廓 的粗糙度平均線的凸狀部,并且,具有超過與所述平均線平行且位于0. 1 μ m的高度的基準線的凸狀部,且不包含所述 基準線的橫切所述凸狀部的部分的線段長度為50 μ m以上的凸狀部,反射強度比以與垂直方向成10°的角度且按照防眩性硬涂薄膜最表面的光強度達 到IOOOLx的方式照射光,將此時的反射強度與折射率為1. 53的硬涂薄膜的反射強度設定 為1時的比值作為反射強度比Ra :1994年版的JIS B 0601中規(guī)定的算術平均表面粗糙度,其單位是μ m。
2.根據(jù)權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜,其中,所述防反射層的厚度在170 350nm 的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜,其中,該防眩性硬涂薄膜的霧度值為4 30的范圍。
4.根據(jù)權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜,其中,所述防眩性硬涂層是使用所述微粒、 和含有下述(A)成分及(B)成分的硬涂層形成材料來形成的,(A)成分具有丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基中的至少一種基團的固化型化合物,(B)成分無機氧化物粒子與含有聚合性不飽和基團的有機化合物結合而成的、重均 粒徑為200nm以下的粒子。
5.根據(jù)權利要求4所述的防眩性硬涂薄膜,其中,在所述(B)成分中,無機氧化物粒子 含有從由氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫和氧化鋯構成的組選擇的至少1種粒子。
6.根據(jù)權利要求4所述的防眩性硬涂薄膜,其中,在所述硬涂層形成材料中,相對于 100重量份的所述㈧成分,含有100 200重量份的范圍的所述⑶成分。
7.根據(jù)權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜,其中,所述硬涂層形成材料與所述微粒的 折射率之差為0. 01 0. 04的范圍,作為所述微粒,含有一種以上的重均粒徑為0. 5 8 μ m 的范圍的球狀或無定形的微粒,且相對于100重量份的所述硬涂層形成材料,含有5 20 重量份的范圍的所述微粒。
8.根據(jù)權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜,其中,所述防眩性硬涂層的厚度為所述微 粒的重均粒徑的1. 2 3倍的范圍。
9.一種偏振片,其特征在于,其具有權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜和起偏器。
10.一種圖像顯示裝置,其特征在于,其具備權利要求1所述的防眩性硬涂薄膜。
11.一種圖像顯示裝置,其特征在于,其具有權利要求9所述的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明提供防眩性硬涂薄膜、偏振片等,其具有優(yōu)異的防眩性,而且即使是低霧度值也具有優(yōu)異的反射特性,能防止進行了低反射化后特有的“著色”,從而能提高黑色顯示中黑色的濃度。一種防眩性硬涂薄膜,其具有防眩性硬涂層和防反射層,且下述反射強度比為3以下,其特征在于,防眩性硬涂層含有微粒,在上述防反射層表面的凹凸形狀中,具有規(guī)定的范圍的平均傾斜角度θa、算術平均表面粗糙度Ra,另外,防反射層表面的表面形狀如下所述超過表面粗糙度輪廓的粗糙度平均線的凸狀部數(shù)量、以及超過與上述平均線平行且位于0.1μm的高度的基準線的凸狀部數(shù)量和大小在規(guī)定的范圍內(nèi)。
文檔編號C09D7/12GK102033252SQ20101050283
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2009年10月7日
發(fā)明者新納鐵平, 濱本大介 申請人:日東電工株式會社