JP2008203836A - 光学積層体、その製造方法、偏光板及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光透過性基材34、及び、表面に凹凸形状を有する防眩層32を備えてなる光学積層体であって、上記防眩層32は、有機粒子36及び不定形シリカ35を質量比(有機粒子/不定形シリカ)1/10〜60/10で含有する。
【選択図】図3
Description
しかし、上記シリカ粒子では、粒子の凝集等が生じるため、所望の凹凸形状をコントロ−ルするのが困難である他、塗膜内部への内部散乱性の付与も出来なかった。
このような問題を防ぐため、有機樹脂ビ−ズがしばしば使用されている(特許文献5、6)。
しかし、有機樹脂ビ−ズを用いると製造コストが高くなるといった問題があった。
上記有機粒子は、メチルメタクリレ−ト、メラミン、ベンゾグアナミン又はスチレンの重合体、及び、これらの共重合体からなる群より選択される少なくとも1種からなるものであることが好ましい。
上記有機粒子は、平均粒径が1〜10μmであることが好ましい。
上記不定形シリカは、平均粒径が0.5〜5μmであることが好ましい。
上記有機粒子及び不定形シリカの合計含有量は、バインダ−樹脂固形分100質量部に対して、1〜40質量部であることが好ましい。
上記防眩層の上に、更に低屈折率層を有するものであることが好ましい。
本発明はまた、偏光素子を備えてなる偏光板であって、上記偏光板は、偏光素子表面に上述の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板でもある。
本発明はまた、最表面に上述の光学積層体、又は、上述の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
近年特に、ギラツキ防止性を主とした上記凹凸形状の改善が求められており、このような凹凸形状のためには、凹凸の大きさが比較的小さいことが必要とされている。
そのような凹凸形状を形成するためには、粒径の小さい粒子を多量に配合することが必要である。しかし、粒子凝集が生じることによって、表面に粗大な凹凸が形成される状態(図2)になり、所望の凹凸形状を形成することが困難であった。
本発明は、有機粒子を添加することでシリカ粒子の凝集が改善され、所望の凹凸形状を容易に形成することができたものである。
上記質量比が1/10未満であると、シリカ粒子の凝集を十分に抑制できなくなる。60/10を超えると、有機粒子の凝集が強くなり、凹凸形成の制御ができなくなる。上記質量比は、5/10〜50/10であることが好ましく、7/10〜35/10であることがより好ましい。
上記平均粒径は、トルエン5質量%分散液の状態で、コ−ルタ−カウンタ−により測定して得られた値である。
上記内部散乱粒子としては、防眩層を構成するバインダ−樹脂との屈折率の差が比較的大きい有機粒子が挙げられ、例えば、アクリルビ−ズ(屈折率1.49〜1.53)、ポリエチレンビ−ズ(屈折率1.50)、ポリスチレンビ−ズ(屈折率1.60)、スチレン−アクリル共重合体ビ−ズ(屈折率1.54〜1.55)、ポリカ−ボネ−トビ−ズ(屈折率1.57)、ポリ塩化ビニルビ−ズ(屈折率1.60)、メラミンビ−ズ(屈折率1.57)、メラミン−ホルムアルデヒド縮合体ビ−ズ(屈折率1.66)、ベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合体ビ−ズ(屈折率1.66)、ベンゾグアナミン−メラミン−ホルムアルテヒド縮合体ビ−ズ(屈折率1.66)、又は、ベンゾグアナミン−メラミン縮合体ビ−ズ(屈折率1.66)等の単分散真球粒子等のプラスチックビ−ズを挙げることができる。
上記防眩層に使用することのできるバインダ−樹脂としては、透明性のものが好ましく、例えば、紫外線又は電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂(熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)との混合物、又は、熱硬化型樹脂を挙げることができる。より好ましくは電離放射線硬化型樹脂である。なお、本明細書において、「樹脂」は、モノマ−、オリゴマ−等の樹脂成分も包含する概念である。
上記熱可塑性樹脂としては特に限定されず、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエ−テル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロ−ス誘導体、シリコ−ン系樹脂及びゴム又はエラストマ−等を挙げることができる。上記熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒(特に複数のポリマ−や硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶であることが好ましい。特に、製膜性、透明性や耐候性のという観点から、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロ−ス誘導体(セルロ−スエステル類等)等が好ましい。
上記光重合開始剤の添加量は、上記電離放射線硬化型樹脂固形分100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましい。
上記レベリング剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤は、公知のものを使用するとよい。
上記防眩層形成用組成物を塗布する方法としては、ロ−ルコ−ト法、ミヤバ−コ−ト法、グラビアコ−ト法等の塗布方法が挙げられる。
1μm未満であると、所望の凹凸形状を形成できず、また、層自身の強度が不充分となるおそれがある。10μmを超えると、光学特性が低下するおそれがある。上記層厚みは、2〜6μmであることがより好ましい。
上記光透過性基材としては、透明性、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度とに優れたものであることが好ましい。上記光透過性基材を形成する材料の具体例としては、アクリル(ポリメチルメタクリレ−ト)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンナフタレ−ト)、トリアセチルセルロ−ス(TAC)、セルロ−スジアセテ−ト、セルロ−スアセテ−トブチレ−ト、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエ−テルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタ−ル、ポリエ−テルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカ−ボネ−ト、又はポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト)、トリアセチルセルロ−スが挙げられる。
上記帯電防止層は、帯電防止剤、樹脂及び溶剤を含んでなる帯電防止層形成用組成物を用いて形成することができる。上記帯電防止層の厚さは、30nm〜1μm程度であることが好ましい。
上記溶媒としては、上記防眩層に使用することのできる溶媒と同様のものを使用することができる。
上記帯電防止層は、上述した成分の他に、本発明の効果に影響を与えない程度において、必要に応じてその他の成分を添加することができる。上記その他の成分としては、上述した以外の樹脂、防眩剤、界面活性剤、カップリング剤、増粘剤、着色防止剤、顔料又は染料等の着色剤、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤等を挙げることができる。これらは、帯電防止層に通常使用される公知のものを使用することができる。
上記低屈折率層は、防眩層の表面に形成されてなり、その屈折率が防眩層より低いものである。本発明の好ましい態様によれば、防眩層の屈折率が1.5以上であり、低屈折率層の屈折率が1.5未満であり、好ましくは1.45以下で構成されてなるものが好ましい。
dA=mλ/(4nA) (I)
(上記式中、
nAは低屈折率層の屈折率を表し、
mは正の奇数を表し、好ましくは1を表し、
λは波長であり、好ましくは480〜580nmの範囲の値である)
を満たすものが好ましい。
120<nAdA<145 (II)
を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
上記帯電防止層における凹凸形状の形成方法としては、例えば、上述した帯電防止剤とバインダ−樹脂に加え、マット剤を含有する組成物を用いて形成する方法が挙げられる。
上記マット剤は、帯電防止層を形成するバインダ−樹脂と混和しない粒子であって、皮膜に対して凹凸を付与することができる粒子である。マット剤を含有することにより、帯電防止層の表面に凹凸形状を形成することができる。
上記マット剤は、帯電防止層を形成する樹脂と屈折率が異なるものであることが好ましい。屈折率差による光干渉作用を防ぎ、干渉縞形成や、干渉着色を防止できるからである。
上記平均粒径は、トルエン5質量%分散液として、レ−ザ−回折散乱法粒度分布測定装置により測定することができる。
θaが0.2度以上1.5度以下であり、
Rzが0.3μm以上1.2μm以下のものである。
表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)
1)表面粗さ検出部の触針:
型番/SE2555N(2μ標準)(株)小坂研究所製
(先端曲率半径2μm/頂角:90度/材質:ダイヤモンド)
2)表面粗さ測定器の測定条件:
基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):0.8mm
評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):4.0mm
触針の送り速さ:0.1mm/s
但し、上記測定条件で適正な測定値が得られない場合は、適宜基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc)を0.08mm、0.25mm、2.5mm、8mmなどの値に選択する事ができる。各測定条件での測定値の適正範囲はJIS B0601−1994に準拠する。
本発明の光学積層体は、表面に上述した凹凸形状を有することにより、外光による反射や色むら、ギラツキ等による視認性の悪化を好適に防止することができるものである。
(実施例1)防眩層形成用組成物1の調製
下記材料を十分混合し、組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルタ−でろ過して防眩層形成用組成物1を調製した。
紫外線硬化型樹脂:
ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト(PETA)(屈折率1.51)
98.8質量部
セルロ−スアセテ−トプロピオネ−ト(分子量50,000) 1.2質量部
光硬化開始剤:
イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) 5.0質量部
イルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) 1.0質量部
微粒子(無機ビ−ズ):
不定形シリカA(平均粒径2.0μm) 1.00質量部
不定形シリカB(平均粒径1.2μm) 5.00質量部
微粒子(有機粒子):
アクリルビ−ズ(成分PMMA、平均粒径3.5μm) 2.00質量部
シリコン系レベリング剤 0.19質量部
トルエン 80.0質量部
メチルイソブチルケトン 20.0質量部
実施例1記載の、微粒子(有機粒子)を、
アクリルビ−ズ(成分PMMA、平均粒径3.5μm) 2.00質量部
スチレンビ−ズ(平均粒径3.5μm) 1.00質量部
の混合系に変えた他は、実施例1と同様にして防眩層形成用組成物2を調製した。
実施例1記載の、微粒子(有機粒子)を、
アクリルビ−ズ(成分PMMA、平均粒径3.5μm) 2.00質量部
スチレンビ−ズ(平均粒径3.5μm) 4.00質量部
の混合系に変えた他は、実施例1と同様にして防眩層形成用組成物3を調製した。
実施例1記載の、微粒子(有機粒子)を、
スチレンビ−ズ(平均粒径3.5μm) 6.00質量部
メラミン−ベンゾグアナミンビ−ズ(平均粒径1.8μm) 3.00質量部
に変えた他は、実施例1と同様にして防眩層形成用組成物4を調製した。
実施例1記載の、微粒子(有機粒子)を、
スチレンアクリルビ−ズ(平均粒径3.5μm) 18.0質量部
に変えた他は、実施例1と同様にして防眩層形成用組成物5を調製した。
実施例1記載の、微粒子(有機粒子)を添加しない他は、実施例1と全く同様にして調合し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタ−でろ過して防眩層形成用組成物6を調製した。
実施例1の微粒子(無機粒子)を、
不定形シリカA(平均粒径2.0μm) 3.00質量部
微粒子(有機粒子)を、
アクリルビ−ズ(平均粒径5μm) 20.0質量部
スチレンビ−ズ(平均粒径5μm) 2.00質量部
の混合系に変えた他は、実施例1と全く同様にして防眩層形成用組成物7を調製した。
80μmの厚さのトリアセチルセルロ−スフィルム(TD80U、富士写真フィルム社製)を透明基材として用い、各防眩層形成用組成物を、フィルム上にコ−ティング用巻線ロッド(メイヤ−ズバ−)#10を用いて塗布し、70℃のオ−ブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パ−ジ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が100mJになるよう照射して塗膜を硬化させ光学積層体を形成した。この時の基材上の防眩層の総厚は約3.7μmであった。なお、各防眩層形成用組成物において使用した微粒子の一覧を表1に示す。
得られた光学積層体について、下記に示す方法において評価した。結果を表2に示す。
得られた光学積層体の防眩性について、ライトボックス、140ppiのブラックマトリクスガラス、評価フィルムの順に下から重ねた状態を目視にて、下記の基準により評価した。
◎;ギラツキが殆ど確認されない。
○;ギラツキが十分良化される。
×;ギラツキ防止効果なし。
得られた光学積層体の防眩性について、黒アクリル板、透明粘着、評価フィルム(粘着側は非塗工面)の順に貼付したものを明室環境下で目視にて、下記の基準により評価した。
○;周囲の写り込みがなく良好
×;周囲の写りこみが目立ってみえる
得られた光学積層体の白ぼけについて、黒アクリル板、透明粘着、評価フィルム(粘着側は非塗工面)の順に貼付したものを明室環境下で目視にて、下記の基準により評価した。
◎;表面が白ぼけせず、黒く見える
○;表面が白ぼけせず、良好
×;表面が全面的に白ぼけてみえる
得られた光学積層体の層表面のθa、Rz、Smについて、JIS B0601 1994に準拠した方法、すなわち本明細書において定義した方法で求めた。
2、11、35 不定形シリカ
3 、36 有機粒子
31 低屈折率層
32 防眩層
33 帯電防止層
34 光透過性基材
Claims (11)
- 光透過性基材、及び、表面に凹凸形状を有する防眩層を備えてなる光学積層体であって、
前記防眩層は、有機粒子及び不定形シリカを質量比(有機粒子/不定形シリカ)1/10〜60/10で含有する樹脂層である
ことを特徴とする光学積層体。 - 有機粒子は、メチルメタクリレ−ト、メラミン、ベンゾグアナミン又はスチレンの重合体、及び、これらの共重合体からなる群より選択される少なくとも1種からなる請求項1記載の光学積層体。
- 有機粒子は、平均粒径が1〜10μmである請求項1又は2記載の光学積層体。
- 不定形シリカは、平均粒径が0.5〜5μmである請求項1、2又は3記載の光学積層体。
- 有機粒子及び不定形シリカの合計含有量は、バインダ−樹脂固形分100質量部に対して、1〜40質量部である請求項1、2、3又は4記載の光学積層体。
- 更に、帯電防止層を有するものであり、光透過性基材上に前記帯電防止層及び防眩層が順に備えられてなる請求項1、2、3、4又は5記載の光学積層体。
- 防眩層の上に、更に低屈折率層を有する請求項6記載の光学積層体。
- 光透過性基材、及び、表面に凹凸形状を有する防眩層を備えてなる光学積層体の製造方法であって、
バインダ−樹脂、有機粒子及び不定形シリカを含有する防眩層形成用組成物を塗布して防眩層を形成する工程を有し、
前記防眩層形成用組成物は、前記有機粒子及び前記不定形シリカを質量比(有機粒子/不定形シリカ)1/10〜60/10で含有する
ことを特徴とする光学積層体の製造方法。 - 最表面に請求項1、2、3、4、6又は7記載の光学積層体を備えることを特徴とする自発光型画像表示装置。
- 偏光素子を備えてなる偏光板であって、
前記偏光板は、偏光素子表面に請求項1、2、3、4、6又は7記載の光学積層体を備えることを特徴とする偏光板。 - 最表面に請求項1、2、3、4、6若しくは7記載の光学積層体、又は、請求項10記載の偏光板を備えることを特徴とする非自発光型画像表示装置。
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