JP2022055331A - Light guide plate for image display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示用導光板に関する。 The present invention relates to a light guide plate for displaying an image.
表示装置において、画像表示用導光板が用いられる場合がある。例えば、ＶＲ（仮想現実、Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術又はＡＲ（拡張現実、Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）技術を用いた表示装置においては、ホログラム層が透明基材に支持された画像表示用導光板が用いられる。ホログラム層には、種々の光学機能、例えば、導波、反射及び回折等の機能を有するホログラムが形成される。
ホログラム層を形成するホログラム材料に使われる材料としては、ラジカル重合性モノマー、多価酸又はアミン等の塩基等を含む感光性組成物が多く、樹脂基材を劣化させる場合がある。ホログラム材料は、吸湿によって劣化することも知られている。このため、ホログラム層を樹脂基材で支持する表示装置は、高温多湿環境下で劣化しやすい。
In the display device, a light guide plate for displaying an image may be used. For example, in a display device using VR (Virtual Reality) technology or AR (Augmented Reality) technology, a light guide plate for image display in which a hologram layer is supported by a transparent substrate is used. A hologram having various optical functions such as waveguide, reflection and diffraction is formed on the hologram layer.
As the material used for the hologram material forming the hologram layer, there are many photosensitive compositions containing a radically polymerizable monomer, a base such as a polyhydric acid or an amine, and the like, which may deteriorate the resin base material. Hologram materials are also known to deteriorate due to moisture absorption. Therefore, the display device in which the hologram layer is supported by the resin base material tends to deteriorate in a high temperature and high humidity environment.
特許文献１には、光学的に透明な樹脂製の基体上に、ホログラムを形成する光感性材料層を形成し、光感性材料層を水性ポリマー保護バリアで被覆することが記載されている。特許文献１には、水性ポリマー保護バリアは、湿気によるアタックに耐える目的で設けられていることが示唆されている。 Patent Document 1 describes that a light-sensitive material layer forming a hologram is formed on an optically transparent resin substrate, and the light-sensitive material layer is coated with an aqueous polymer protective barrier. Patent Document 1 suggests that the aqueous polymer protective barrier is provided for the purpose of withstanding the attack by moisture.
しかし、特許文献１に記載された技術には、以下の問題がある。
特許文献１に記載された技術では、光感性材料層において水性ポリマー保護バリアと反対側の表面には、樹脂製の基体が密着している。
このため、高温環境下において光感性材料が樹脂製の基体を侵食するおそれがある。
さらに、樹脂製の基体の内部には水分が含まれるため、水分が光感性材料層との密着面を通して、光感性材料層に拡散する。加えて、基体が外部に露出しているため、基体には外部から水分が浸透し続ける。この結果、光感性材料層には樹脂製の基体を経由して水分が浸透するので、水性ポリマー保護バリアによって水分が遮蔽されるとしても、基体側からの水分により光感性材料層が経時劣化することを抑制できない。
However, the technique described in Patent Document 1 has the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, a resin substrate is in close contact with the surface of the photosensitive material layer opposite to the aqueous polymer protective barrier.
Therefore, the photosensitive material may erode the resin substrate in a high temperature environment.
Further, since the inside of the resin substrate contains water, the water diffuses into the light-sensitive material layer through the contact surface with the light-sensitive material layer. In addition, since the substrate is exposed to the outside, moisture continues to permeate the substrate from the outside. As a result, moisture permeates the photosensitive material layer via the resin substrate, and even if the moisture is shielded by the aqueous polymer protective barrier, the photosensitivity material layer deteriorates over time due to the moisture from the substrate side. I can't control that.
本発明は、ホログラム層の劣化を抑制できる画像表示用導光板の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a light guide plate for image display capable of suppressing deterioration of the hologram layer.
本発明者らは、樹脂基材とホログラム層との間に、特定の物性を有するアンカーコート層と、バリア層とを設け、バリア層の厚み及びアンカーコート層とバリア層との合計厚みを特定の範囲内とすることで、バリア性が良好となり、ホログラム層の劣化を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の態様を有する。
The present inventors provide an anchor coat layer having specific physical properties and a barrier layer between the resin base material and the hologram layer, and specify the thickness of the barrier layer and the total thickness of the anchor coat layer and the barrier layer. The present invention has been completed by finding that the barrier property is improved and the deterioration of the hologram layer can be suppressed by keeping the value within the range of.
That is, the present invention has the following aspects.
［１］樹脂基材、アンカーコート層及びバリア層をこの順に備える積層体と、ホログラム層とがこの順に配置され、前記バリア層の厚みが１５０ｎｍ以下であり、前記アンカーコート層と前記バリア層との合計厚みが３００ｎｍ以下であり、かつ、前記アンカーコート層の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度が８０℃以下である、画像表示用導光板。
［２］前記樹脂基材が、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含む、［１］に記載の画像表示用導光板。
［３］前記バリア層が無機材料を含む、［１］又は［２］に記載の画像表示用導光板。
［４］前記バリア層が、ケイ素酸化物、ケイ素酸窒化物、ダイヤモンドライクカーボン及びアルミニウム酸化物からなる群から選ばれる１種以上の無機材料を含む、［１］～［３］のいずれか１つに記載の画像表示用導光板。
［５］前記アンカーコート層が、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群から選ばれる１種以上の樹脂を含む、［１］～［４］のいずれか１つに記載の画像表示用導光板。
［６］前記積層体が、前記樹脂基材の両表面にハードコート層を有する、［１］～［５］のいずれか１つに記載の画像表示用導光板。
[1] A laminate having a resin base material, an anchor coat layer and a barrier layer in this order, and a hologram layer are arranged in this order, the thickness of the barrier layer is 150 nm or less, and the anchor coat layer and the barrier layer A light guide plate for image display, wherein the total thickness of the anchor coat layer is 300 nm or less, and the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement of the anchor coat layer is 80 ° C. or less.
[2] The image display according to [1], wherein the resin base material contains one or more resins selected from the group consisting of a poly (meth) acrylic resin, an epoxy resin, a cyclic polyolefin resin, and a polycarbonate resin. Light guide plate for.
[3] The light guide plate for image display according to [1] or [2], wherein the barrier layer contains an inorganic material.
[4] Any one of [1] to [3], wherein the barrier layer contains one or more inorganic materials selected from the group consisting of silicon oxide, silicon oxynitride, diamond-like carbon and aluminum oxide. The light guide plate for image display described in 1.
[5] The image according to any one of [1] to [4], wherein the anchor coat layer contains one or more resins selected from the group consisting of an acrylic resin, a urethane resin, and a polyester resin. Light guide plate for display.
[6] The light guide plate for image display according to any one of [1] to [5], wherein the laminated body has hard coat layers on both surfaces of the resin base material.
本発明によれば、ホログラム層の劣化を抑制できる画像表示用導光板を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a light guide plate for image display capable of suppressing deterioration of the hologram layer.
以下、本発明の一実施形態について説明する。ただし、本発明は後述する実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments described later, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
＜画像表示用導光板＞
本発明の実施形態に係る画像表示用導光板について説明する。
本実施形態の画像表示用導光板は、樹脂基材、アンカーコート層及びバリア層を備える積層体と、ホログラム層とを少なくとも有する。樹脂基材、アンカーコート層、バリア層及びホログラム層は、厚み方向において、この順に配置される。樹脂基材、アンカーコート層及びバリア層は、ホログラム層の少なくとも一方の表面に配置されていればよいが、ホログラム層の両表面に配置されていてもよい。ホログラム層の両表面に積層体が配置される場合、ホログラム層の一方の表面に配置される積層体を第１積層体といい、ホログラム層の他方の表面に配置される積層体を第２積層体という。この場合、ホログラム層は、第１積層体の第１バリア層と、第２積層体の第２バリア層との間に挟まれており、第１バリア層の他方の面には第１アンカーコート層及び第１樹脂基材が積層されており、第２バリア層の他方の面には第２アンカーコート層及び第２樹脂基材が積層されている。本実施形態において、第１積層体及び第２積層体を総称して、以下、単に「積層体」という場合がある。第１樹脂基材及び第２樹脂基材を総称して、以下、単に「樹脂基材」という場合がある。また、第１アンカーコート層及び第２アンカーコート層を総称して、以下、単に「アンカーコート層」という場合がある。さらに、第１バリア層及び第２バリア層を総称して、以下、単に「バリア層」という場合がある。
<Light guide plate for image display>
An image display light guide plate according to an embodiment of the present invention will be described.
The light guide plate for image display of the present embodiment has at least a laminate including a resin base material, an anchor coat layer, and a barrier layer, and a hologram layer. The resin base material, the anchor coat layer, the barrier layer, and the hologram layer are arranged in this order in the thickness direction. The resin base material, the anchor coat layer and the barrier layer may be arranged on at least one surface of the hologram layer, but may be arranged on both surfaces of the hologram layer. When the laminates are arranged on both surfaces of the hologram layer, the laminate arranged on one surface of the hologram layer is called the first laminate, and the laminate arranged on the other surface of the hologram layer is called the second laminate. It is called the body. In this case, the hologram layer is sandwiched between the first barrier layer of the first laminated body and the second barrier layer of the second laminated body, and the other surface of the first barrier layer is covered with the first anchor coat. The layer and the first resin base material are laminated, and the second anchor coat layer and the second resin base material are laminated on the other surface of the second barrier layer. In the present embodiment, the first laminated body and the second laminated body may be collectively referred to hereinafter simply as "laminated body". The first resin base material and the second resin base material may be collectively referred to hereinafter simply as "resin base material". Further, the first anchor coat layer and the second anchor coat layer may be generically referred to as simply "anchor coat layer". Further, the first barrier layer and the second barrier layer may be collectively referred to hereinafter simply as "barrier layer".
樹脂基材とアンカーコート層との間、アンカーコート層とバリア層との間、及びバリア層とホログラム層との間には１層以上の透明層が配置されていてもよい。透明層としては、例えば、ハードコート層等が挙げられる。
また、アンカーコート層、バリア層及び透明層は、樹脂基材の一方の表面に配置されていればよいが、樹脂基材の両表面に配置されていてもよい。すなわち、バリア層、アンカーコート層、樹脂基材、アンカーコート層、バリア層及びホログラム層が厚み方向においてこの順に配置される構成、又は、バリア層、アンカーコート層、透明層、樹脂基材、透明層、アンカーコート層、バリア層及びホログラム層が厚み方向においてこの順に配置される構成であってもよい。
One or more transparent layers may be arranged between the resin base material and the anchor coat layer, between the anchor coat layer and the barrier layer, and between the barrier layer and the hologram layer. Examples of the transparent layer include a hard coat layer and the like.
Further, the anchor coat layer, the barrier layer and the transparent layer may be arranged on one surface of the resin base material, but may be arranged on both surfaces of the resin base material. That is, the barrier layer, the anchor coat layer, the resin base material, the anchor coat layer, the barrier layer and the hologram layer are arranged in this order in the thickness direction, or the barrier layer, the anchor coat layer, the transparent layer, the resin base material and the transparent layer. The layer, the anchor coat layer, the barrier layer, and the hologram layer may be arranged in this order in the thickness direction.
画像表示用導光板は、画像光を入射する入射部と、画像光による画像を表示する表示部とを有する。ホログラム層は、入射部と表示部との間に配置される。ホログラム層には、少なくとも入射部から入射される画像光を表示部に導波し、表示部から出射させるための回折格子パターンが形成されている。表示部における回折格子パターンは、画像表示用導光板の外部から入射する外光の少なくとも一部を透過させる。なお、外光は、表示部とは反対側の面から入射する。 The light guide plate for image display has an incident portion for incident image light and a display unit for displaying an image by the image light. The hologram layer is arranged between the incident portion and the display portion. The hologram layer is formed with a diffraction grating pattern for waveguideing at least the image light incident from the incident portion to the display portion and emitting the image light from the display portion. The diffraction grating pattern in the display unit transmits at least a part of the external light incident from the outside of the light guide plate for image display. The external light is incident from the surface opposite to the display unit.
入射部に入射した画像光は、ホログラム層内に導波され、表示部から外部に出射される。一方、外光も樹脂基材及び表示部を透過する結果、表示部の観察者は、画像光及び外光の両方を、視野内で観察できる。
本実施形態の画像表示用導光板は、ＶＲ（仮想現実）技術又はＡＲ（拡張現実）技術を用いた表示装置等に好適に用いられ、なかでも車載用ディスプレイや屋外で使用させるスポーツサングラス等に好適に用いることができる。
また、本実施形態の画像表示用導光板は、ディスプレイ用途の他に、自動車搭載用のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Ｈｅａｄ－Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）のコンバイナや反射型液晶表示デバイス用の反射板に代表されるホログラム光学素子（ＨＯＥ、Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）等の装置に用いられてもよい。
The image light incident on the incident portion is guided in the hologram layer and emitted from the display portion to the outside. On the other hand, as a result of the external light also passing through the resin base material and the display unit, the observer of the display unit can observe both the image light and the external light in the visual field.
The light guide plate for image display of the present embodiment is suitably used for display devices and the like using VR (virtual reality) technology or AR (augmented reality) technology, and in particular, for in-vehicle displays and sports sunglasses to be used outdoors. It can be suitably used.
Further, the light guide plate for image display of the present embodiment is typified by a combiner of a head-up display (HUD, Head-Up Display) mounted on an automobile and a reflector for a reflective liquid crystal display device, in addition to the display application. It may be used in a device such as a hologram optical element (HOE, Holographic Optical Element).
以下、図１に示す例に基づいて、本実施形態の画像表示用導光板の一例の詳細構成を説明する。図１は、本発明の実施形態の画像表示用導光板の一例を示す模式的な断面図である。 Hereinafter, a detailed configuration of an example of the light guide plate for image display of the present embodiment will be described based on the example shown in FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an image display light guide plate according to an embodiment of the present invention.
図１に示す画像表示用導光板８では、厚み方向において、第１樹脂基材１、第１アンカーコート層２、第１バリア層３、ホログラム層４、第２バリア層５、第２アンカーコート層６及び第２樹脂基材７がこの順に配置される。
画像表示用導光板８の平面視形状は、特に限定されない。例えば、画像表示用導光板８は、用いられる表示装置に取り付け可能な形状に整形されていてもよい。
例えば、画像表示用導光板８は、表示装置に取り付ける形状よりも大きな矩形板であってもよい。この場合、画像表示用導光板８は、表示装置に組み立てられる前に、表示装置に取り付け可能な形状に切断されるなどして成形される。
画像表示用導光板８は、平板状であってもよいし、必要に応じて湾曲板状であってもよい。
以下では、画像表示用導光板８が平面視矩形状の平板からなる場合の例で説明する。
In the image display
The plan view shape of the
For example, the
The
Hereinafter, an example will be described in which the
≪第１積層体１１≫
第１積層体１１は、第１樹脂基材１、第１アンカーコート層２及び第１バリア層３をこの順に備える。画像表示用導光板８は、第１積層体１１をホログラム層４の表面に配置することにより、ホログラム層の劣化を抑制できる。
<< First
The first
（バリア性）
第１積層体１１の水蒸気透過率は、０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満が好ましく、０．０８ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がより好ましく、０．０５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がさらに好ましく、０．０３ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がよりさらに好ましく、０．０１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がいっそう好ましく、０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がよりいっそう好ましい。
第１積層体１１の水蒸気透過率が上記範囲内であると、ホログラム層４の劣化をより抑制できる。
(Barrier)
The water vapor permeability of the first
When the water vapor transmittance of the first
［第１樹脂基材１］
第１樹脂基材１は、画像表示用導光板８の厚み方向の最外部に配置される。第１樹脂基材１は、画像表示用導光板８における表示画像出射側の表面に配置される。
第１樹脂基材１は、画像表示用導光板８の外形と同様の形状を有する。
第１樹脂基材１は、ホログラム層４から出射される画像光と、後述する第２樹脂基材７及びホログラム層４を透過する外光とを透過する。
[First resin base material 1]
The first resin base material 1 is arranged on the outermost side of the image display
The first resin base material 1 has a shape similar to the outer shape of the
The first resin base material 1 transmits the image light emitted from the
第１樹脂基材１の厚みは、特に限定されないが、０．０５～１０ｍｍが好ましい。
第１樹脂基材１の厚みの下限は特に限定されないが、耐擦傷性を良好にする観点から、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。
また、第１樹脂基材１の厚みの上限は特に限定されないが、成形加工性及び全光線透過率を良好にする観点から、５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以下がさらに好ましい。
なお、本明細書において第１樹脂基材１の厚みは、触針を用いるダイヤルゲージ式やマイクロメーター等で測定できる。
The thickness of the first resin base material 1 is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 10 mm.
The lower limit of the thickness of the first resin base material 1 is not particularly limited, but from the viewpoint of improving scratch resistance, 0.1 mm or more is preferable, and 0.2 mm or more is more preferable.
The upper limit of the thickness of the first resin base material 1 is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, still more preferably 2 mm or less, from the viewpoint of improving molding processability and total light transmittance.
In the present specification, the thickness of the first resin base material 1 can be measured by a dial gauge type using a stylus, a micrometer, or the like.
第１樹脂基材１の全光線透過率は、特に限定されないが、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。第１樹脂基材１の全光線透過率が８０％以上であれば、画像表示用導光板８の輝度値がより良好となる。
The total light transmittance of the first resin base material 1 is not particularly limited, but is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. When the total light transmittance of the first resin base material 1 is 80% or more, the brightness value of the
第１樹脂基材１の表面粗さＳａは、特に限定されないが、０ｎｍを下限として、１０ｎｍ以下が好ましく、８ｎｍ以下がより好ましく、６ｎｍ以下がさらに好ましい。表面粗さＳａが１０ｎｍ以下であれば、第１積層体１１の表面粗さＳａを小さくすることができ、画像表示用導光板８の輝度値が良好となる。
なお、本明細書において、表面粗さＳａは、白色干渉計（バートスキャン（ＶｅｒｔＳｃａｎ）、菱化システム社製）を用いて測定した表面粗さである。
The surface roughness Sa of the first resin base material 1 is not particularly limited, but is preferably 10 nm or less, more preferably 8 nm or less, still more preferably 6 nm or less, with 0 nm as the lower limit. When the surface roughness Sa is 10 nm or less, the surface roughness Sa of the first
In the present specification, the surface roughness Sa is the surface roughness measured by using a white interferometer (VertScan, manufactured by Ryoka System Co., Ltd.).
第１樹脂基材１は、光学特性、耐衝撃性、耐擦傷性及び成形加工性をより良好にする観点から、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂の好ましい例として、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体又は共重合体等のポリオレフィン系樹脂；環状ポリオレフィン樹脂等の非晶質ポリオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂；トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、共重合ナイロン等のポリアミド系樹脂；エチレン－酢酸ビニル共重合体部分加水分解物（ＥＶＯＨ）、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、フッ素樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、セルロース、アセチルセルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリノルボルネン、スチレン－イソブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、アリルジグリコールカーボネート、生分解性樹脂等の有機材料が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。また、第１樹脂基材１は、上記熱可塑性樹脂からなる群から選ばれる２種以上の材料からなる層が積層された構成であってもよい。
本発明においては、透明性の観点から、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選ばれる１種以上が好ましい。
これらのなかでも、耐擦傷性及び成形加工性に優れている点でポリ（メタ）アクリル系樹脂が好ましい。
The first resin base material 1 preferably contains a thermoplastic resin from the viewpoint of improving optical properties, impact resistance, scratch resistance and molding processability.
Preferred examples of the thermoplastic resin are polyolefin resins such as homopolymers or copolymers such as ethylene, propylene and butene; amorphous polyolefin resins such as cyclic polyolefin resins; polyethylene terephthalates (PET) and polyethylene naphthalates (. Polyolefin resin such as PEN); Cellulosic resin such as triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, cellophane; Polyolefin resin such as
In the present invention, from the viewpoint of transparency, one or more selected from the group consisting of poly (meth) acrylic resin, epoxy resin, cyclic polyolefin resin and polycarbonate resin is preferable.
Among these, poly (meth) acrylic resins are preferable because they are excellent in scratch resistance and molding processability.
（ポリ（メタ）アクリル系樹脂）
上記ポリ（メタ）アクリル系樹脂を構成する単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸、アクリル酸、ベンジル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－メトキシエチル（メタ）アクリレート、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、アクリル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、コハク酸２－（メタ）アクロイルオキシエチル、マレイン酸２－（メタ）アクロイルオキシエチル、フタル酸２－（メタ）アクロイルオキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸２－（メタ）アクリオイルオキシエチル、ペンタメチルピペリジル（メタ）アクリレート、テトラメチルピペリジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で重合して使用してもよく、２種以上を重合して使用してもよい。
(Poly (meth) acrylic resin)
Examples of the monomer constituting the poly (meth) acrylic resin include methyl methacrylate, methacrylic acid, acrylic acid, benzyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth) acrylate. , T-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- Methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate , Dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, acrylic (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acroyloxyethyl succinate, 2-maleic acid (Meta) acroyloxyethyl, 2- (meth) acroyloxyethyl, hexahydrophthalic acid 2- (meth) acryole oxyethyl, pentamethylpiperidyl (meth) acrylate, tetramethylpiperidyl (meth) acrylate, Examples thereof include dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate. These may be polymerized alone and used, or two or more kinds thereof may be polymerized and used.
また、上記ポリ（メタ）アクリル系樹脂を構成する単量体と共重合可能なその他の単量体を添加してもよい。上記その他の単量体は、単官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素－炭素二重結合を１個有する化合物であってもよいし、多官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素－炭素二重結合を少なくとも２個有する化合物であってもよい。
ここで、単官能単量体の例としては、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族アルケニル化合物；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のアルケニルシアン化合物；アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、Ｎ－置換マレイミド等が挙げられる。
また、多官能単量体の例としては、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等の多価アルコールのポリ不飽和カルボン酸エステル；アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、ケイ皮酸アリル等の不飽和カルボン酸のアルケニルエステル；フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の多塩基酸のポリアルケニルエステル；ジビニルベンゼン等の芳香族ポリアルケニル化合物が挙げられる。
上記単官能単量体及び上記多官能単量体は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
Further, other monomers copolymerizable with the monomers constituting the poly (meth) acrylic resin may be added. The other monomer may be a monofunctional monomer, that is, a compound having one polymerizable carbon-carbon double bond in the molecule, or a polyfunctional monomer, that is, polymerized in the molecule. It may be a compound having at least two sex carbon-carbon double bonds.
Here, as an example of the monofunctional monomer, aromatic alkenyl compounds such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; alkenyl cyanide compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid and maleic anhydride, Examples thereof include N-substituted maleimide.
Examples of polyfunctional monomers include polyunsaturated carboxylic acid esters of polyhydric alcohols such as ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, and trimethylolpropane triacrylate; allyl acrylate, allyl methacrylate, and silica skin. Alkenyl esters of unsaturated carboxylic acids such as allyl acid; polyalkenyl esters of polybasic acids such as diallyl phthalate, diallyl maleate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate; aromatic polyalkenyl compounds such as divinylbenzene. Be done.
The monofunctional monomer and the polyfunctional monomer may be used alone or in combination of two or more.
上記ポリ（メタ）アクリル系樹脂は、前述した単量体成分を、懸濁重合、乳化重合又は塊状重合等の公知の方法で重合させることにより製造できる。 The poly (meth) acrylic resin can be produced by polymerizing the above-mentioned monomer component by a known method such as suspension polymerization, emulsion polymerization or bulk polymerization.
［第１アンカーコート層２］
第１アンカーコート層２は、第１樹脂基材１と第１バリア層３との間に配置される。
第１アンカーコート層２を設けることによって、第１樹脂基材１と第１バリア層３との密着性が向上し、バリア性が良好になる。
[First anchor coat layer 2]
The first
By providing the first
第１アンカーコート層２は、後述する第１バリア層３がドライ成膜によって形成される場合に、第１バリア層３の残留応力を緩和して、第１バリア層３にクラックが生じることを防ぐ機能も果たす。
第１バリア層３の残留応力を十分に緩和する観点から、第１アンカーコート層２の厚みは、１ｎｍ以上が好ましく、３ｎｍ以上がより好ましく、５ｎｍ以上がさらに好ましい。
一方、第１バリア層３が残留応力によって大きく変形しすぎないようにする観点から、第１アンカーコート層２の厚みは、２００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下がさらに好ましい。
When the
From the viewpoint of sufficiently relaxing the residual stress of the
On the other hand, from the viewpoint of preventing the
第１樹脂基材１がポリ（メタ）アクリル系樹脂のような吸湿性の高い樹脂で形成される場合には、湿熱環境下で第１樹脂基材１が膨張することがある。この膨張に第１アンカーコート層２及び第１バリア層３が追随できないと、第１バリア層３にクラックが生じ、バリア性が悪化する場合がある。
第１樹脂基材１の湿熱環境下での膨張に追随できるようにする観点から、第１アンカーコート層２の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度は、８０℃以下であり、７５℃以下が好ましい。
一方、第１バリア層３の残留応力によって、第１アンカーコート層２が大きく変形しすぎないようにする観点から、第１アンカーコート層２の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度は１０℃以上が好ましく、１５℃以上がより好ましく、２０℃以上がさらに好ましい。
なお、本明細書において、ｔａｎδピーク温度は、第１アンカーコート層２から厚み２００μｍのシートを作製し、動的粘弾性測定装置（ＤＶＡ－２００、アイティー計測制御社製）を用いて、周波数１Ｈｚ、昇温速度３℃／分、測定温度－５０～２００℃の条件で粘弾性測定を行ったときの、損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度である。
When the first resin base material 1 is formed of a highly hygroscopic resin such as a poly (meth) acrylic resin, the first resin base material 1 may expand in a moist heat environment. If the first
From the viewpoint of allowing the first resin base material 1 to follow the expansion in a moist heat environment, the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement of the first
On the other hand, from the viewpoint of preventing the first
In the present specification, the tan δ peak temperature is a frequency obtained by preparing a sheet having a thickness of 200 μm from the first
第１アンカーコート層２の全光線透過率は、特に限定されないが、８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。第１アンカーコート層２の全光線透過率が８０％以上であれば、画像表示用導光板８の輝度値が良好となる。
The total light transmittance of the first
また、第１樹脂基材１及び第１バリア層３の平均屈折率をｎ１とした場合、第１アンカーコート層２の屈折率ｎ２は、ｎ１±０．２０の範囲内が好ましく、ｎ１±０．１５の範囲内がより好ましく、ｎ１±０．１０の範囲内がさらに好ましい。第１アンカーコート層２の屈折率ｎ２がｎ１±０．２０の範囲内であれば、画像表示用導光板８の輝度値が良好となるとともに、色ムラを防止できる。
なお、屈折率は、アッベ屈折計（ＮＡＲ－４Ｔ、アタゴ社製）で測定した屈折率である。
Further, when the average refractive index of the first resin base material 1 and the
The refractive index is a refractive index measured by an Abbe refractometer (NAR-4T, manufactured by Atago Co., Ltd.).
第１アンカーコート層２の材料は、特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、フッ素系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルシリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。
硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂及びシリコーン系樹脂等が挙げられる。
なかでも、水蒸気バリア性の観点からは熱可塑性樹脂としてのアクリル系樹脂又はポリエステル系樹脂が好ましい。
The material of the first
Examples of the thermoplastic resin include fluororesins, polyether sulfone resins, polycarbonate resins, acrylic resins, silicone resins, cycloolefin resins, thermoplastic polyimide resins, polyamide resins, and polyamideimide resins. , Polyarylate resin, polysulfone resin, polyetherimide resin, polyether ether ketone resin, polyether silicon resin, polyester resin, polyphenylene sulfide resin and the like.
Examples of the curable resin include acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, silicone resin and the like.
Among them, acrylic resin or polyester resin as the thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of water vapor barrier property.
第１アンカーコート層２を構成する樹脂組成物には、シランカップリング剤、増感剤、架橋剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、界面活性剤、充填剤、離型剤及び上記以外の熱可塑性樹脂を添加してもよい。これらの添加物は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
The resin composition constituting the first
第１アンカーコート層２の形成方法としては、例えば第１樹脂基材１に第１アンカーコート層２を形成する樹脂組成物を塗布して、さらにその上に第１バリア層３を積層し、この積層体をプレス、ニップロール、熱ラミネート等の方法で処理して形成させることができる。第１アンカーコート層２が硬化性樹脂からなる場合は、第１アンカーコート層２の形成に際して、硬化工程を含んでもよい。
As a method for forming the first
［第１バリア層３］
第１バリア層３は、第１アンカーコート層２と後述するホログラム層４との間に配置される。
第１バリア層３は、画像表示用導光板８の外部及び第１樹脂基材１から浸透する、水蒸気、酸素等のガスがホログラム層４に浸透して劣化させることを防止する。
よって、第１バリア層３の酸素透過率及び水蒸気透過率は、小さければ小さいほど好ましい。
第１バリア層３の酸素透過率は、１ｃｍ３／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下が好ましい。
また、第１バリア層３の水蒸気透過率は、１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、０．５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がより好ましく、０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下がさらに好ましい。
ここで、酸素透過率は、酸素透過率測定装置（ＯＸ－ＴＲＡＮ ２／２１、ＭＯＣＯＮ社製）を用いて測定した酸素透過率である。また、水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置（ＤＥＬＴＡＰＥＲＭ、Ｔｅｃｈ ｎｏｌｏｘ社製）を用いて測定した水蒸気透過率である。
[First barrier layer 3]
The
The
Therefore, the smaller the oxygen permeability and the water vapor permeability of the
The oxygen permeability of the
The water vapor permeability of the
Here, the oxygen permeability is an oxygen permeability measured using an oxygen permeability measuring device (OX-
第１バリア層３がドライ成膜によって形成される場合、第１バリア層３を外側にする方向にカールするような残留応力が生じる場合がある。この残留応力が大きいと、第１バリア層３にクラックが生じ、バリア性が悪化する場合がある。
上記残留応力が大きくなりすぎないようにする観点から、第１バリア層３の厚みは、１５０ｎｍ以下が好ましく、１３０ｎｍ以下がより好ましい。
一方、バリア性を良好にする観点から、第１バリア層３の厚みは、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましい。
When the
From the viewpoint of preventing the residual stress from becoming too large, the thickness of the
On the other hand, from the viewpoint of improving the barrier property, the thickness of the
また、第１バリア層３の残留応力によるクラック及び変形を防ぐ観点から、第１アンカーコート層２と第１バリア層との合計厚みは、３００ｎｍ以下が好ましく、２５０ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましい。
一方、上記残留応力を第１アンカーコート層２で十分に緩和し、第１バリア層３によるバリア性も良好にする観点から、第１アンカーコート層２と第１バリア層との合計厚みは、３０ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上がより好ましい。
Further, from the viewpoint of preventing cracks and deformation due to residual stress of the
On the other hand, from the viewpoint that the residual stress is sufficiently relaxed by the first
第１バリア層３は、第１樹脂基材１よりも高い屈折率を有することが好ましい。例えば、第１樹脂基材１としてアクリル系樹脂を用いる場合は、第１バリア層３の屈折率は１．４８以上が好ましく、１．４８以上３．０以下がより好ましい。第１バリア層３が第１樹脂基材１よりも高い屈折率を有していれば、第１バリア層３を経由して第１樹脂基材１を透過する光は、光学的に密な第１バリア層３から光学的に粗な第１樹脂基材１に入射することになり、第１バリア層３から第１樹脂基材１に向かう光の出射角が、第１バリア層３と第１樹脂基材１との屈折率差に応じて大きくなる。これにより、本画像表示用導光板におけるＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）を広げることができる。
The
第１バリア層３は、無機材料を含むことが好ましい。なかでも、ケイ素酸化物、ケイ素酸窒化物、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）及びアルミニウム酸化物からなる群から選ばれる１種以上を含むことがより好ましい。さらに、全光線透過率及びバリア性を良好にする観点から、第１バリア層３は、ケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物を含むことがさらに好ましい。
The
第１バリア層３がケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物からなる場合、第１バリア層３は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法又はプラズマＣＶＤ法等の従来知られている方法で形成できる。なかでも、良好なバリア性が得られ、画像表示用導光板８の鮮明性を良好にする観点から、スパッタリング法が好ましい。
第１アンカーコート層２と第１バリア層３との接着性を向上させるために、第１アンカーコート層２の表面にコロナ放電処理又は低温プラズマ処理を施したり、シランカップリング剤を塗布したり、飽和ポリエステルとイソシアネートとの混合物を塗布したりする等の表面処理を施してもよい。
例えば、真空蒸着法によって成膜する場合は、蒸発物質としてケイ素、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素窒素酸化物又はこれらの混合物を用い、１．０×１０－３～２．０×１０－１Ｐａの真空下で、電子ビーム、抵抗加熱又は高周波加熱方式で加熱蒸発させる。
また、酸素ガス、窒素ガスを供給しながら行う反応蒸着法も採用できる。
また、例えば、スパッタリング法によって成膜する場合には、ターゲットとしてケイ素、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、ケイ素酸窒化物又はこれらの混合物を用い、１．０×１０－２～５．０×１０－１Ｐａの真空下で、成膜できる。
また、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガスを供給しながら行う反応性スパッタ法も採用できる。
When the
In order to improve the adhesiveness between the first
For example, when forming a film by the vacuum vapor deposition method, silicon, silicon monoxide, silicon dioxide, silicon nitrogen oxide or a mixture thereof is used as an evaporative substance, and 1.0 × 10 -3 to 2.0 × 10 -1 . Under a vacuum of Pa, it is heated and evaporated by an electron beam, resistance heating, or high frequency heating method.
Further, a reaction vapor deposition method performed while supplying oxygen gas and nitrogen gas can also be adopted.
Further, for example, in the case of forming a film by a sputtering method, silicon, silicon monoxide, silicon dioxide, silicon oxynitride or a mixture thereof is used as a target, and 1.0 × 10 − 2 to 5.0 × 10 − . A film can be formed under a vacuum of 1 Pa.
Further, a reactive sputtering method in which oxygen gas, nitrogen gas, and argon gas are supplied can also be adopted.
第１バリア層３を形成するケイ素酸化物又はケイ素酸窒化物には、１０質量％以下であれば、その中に不純物としてカルシウム、マグネシウム又はそれらの酸化物が混入していてもよい。
The silicon oxide or silicon oxynitride forming the
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）は、一般的にはダイヤモンド状の構造と、グラファイト状の構造と、水素原子を構造に含むポリエチレン様の高分子構造と、の三元系の構造からなる非晶質炭素材料である。ＤＬＣの生成に当たり、炭素源としてエチレン、アセチレン又はベンゼン等の炭化水素を用いた場合には、通常、水素を含む基本的に三元系の構造となる。
ＤＬＣは、硬質性、潤滑性、耐摩耗性、化学的安定性、耐熱性及び表面平滑性に優れている。ＤＬＣは、上述した緻密な高分子構造を形成するため、ガスバリア性及び水蒸気バリア性にも優れる。
Diamond-like carbon (DLC) is generally an amorphous carbon consisting of a diamond-like structure, a graphite-like structure, and a polyethylene-like polymer structure containing a hydrogen atom in the structure. It is a material. When a hydrocarbon such as ethylene, acetylene or benzene is used as a carbon source in the production of DLC, it usually has a basically ternary structure containing hydrogen.
DLC is excellent in hardness, lubricity, wear resistance, chemical stability, heat resistance and surface smoothness. Since DLC forms the above-mentioned dense polymer structure, it is also excellent in gas barrier property and water vapor barrier property.
ＤＬＣによって第１バリア層３を形成する場合は、例えば、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法又はイオンビームスパッタリング法等の物理蒸着法等、周知の適宜コーティング方法を用いることができる。
When the
第１バリア層３がアルミニウム酸化物からなる場合、第１バリア層３は、例えば、Ａｌ２Ｏ３のみで形成されてもよいし、Ａｌ、ＡｌＯ及びＡｌ２Ｏ３からなる群から選択される２種以上が混じり合って形成されてもよい。アルミニウム酸化物層におけるＡｌ：Ｏの原子数比は、アルミニウム酸化物層の作製条件によって異なる。第１バリア層３として使用できるアルミニウム酸化物層は、バリア性能が損なわれない範囲で微量（全成分に対して高々３％まで）の他成分が含まれてもよい。
When the
アルミニウム酸化物によって第１バリア層３を形成する場合は特に限定されない。例えば、第１バリア層３を形成する方法として、真空蒸着法、スパッタ法若しくはイオンプレーティング等のＰＶＤ法（物理蒸着法）又はＣＶＤ法（化学蒸着法）が用いられてもよい。
例えば、真空蒸着法においては、蒸着源材料としてＡｌ、Ａｌ２Ｏ３等が用いられ、蒸着源の加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビ－ム加熱等が用いられてもよい。真空蒸着法においては、反応性ガスとして、酸素、窒素又は水蒸気等を導入したり、オゾン添加又はイオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着を用いたりしてもよい。さらに、成膜面にバイアスを加えたり、成膜面の温度を上昇したり、冷却したりしてもよい。スパッタ法その他の真空蒸着法以外のＰＶＤ法及びＣＶＤ法等の他の成膜方法においても同様である。
The case where the
For example, in the vacuum vapor deposition method, Al, Al 2 O 3 , etc. may be used as the vapor deposition source material, and resistance heating, high frequency induction heating, electron beam heating, or the like may be used as the heating method of the vapor deposition source. .. In the vacuum vapor deposition method, oxygen, nitrogen, water vapor or the like may be introduced as the reactive gas, or reactive vapor deposition using means such as ozone addition or ion assist may be used. Further, the film-forming surface may be biased, the temperature of the film-forming surface may be raised, or the film may be cooled. The same applies to other film forming methods such as a PVD method and a CVD method other than the sputtering method and other vacuum vapor deposition methods.
［第１アンカーコート層２及び第１バリア層３の構成］
本実施形態の第１アンカーコート層２及び第１バリア層３は、第１バリア層３の厚みが１５０ｎｍ以下であり、第１アンカーコート層２と第１バリア層３との合計厚みが３００ｎｍ以下であり、かつ、第１アンカーコート層２の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度が８０℃以下である。
第１バリア層３の厚みが１５０ｎｍ以下であると、第１バリア層３の残留応力が大きくなりすぎないため、第１バリア層３にクラックが生じることを防げる。
また、第１アンカーコート層２と第１バリア層３との合計厚みが３００ｎｍ以下であると、第１バリア層３が残留応力によって大きく変形しすぎることを防げる。
さらに、第１アンカーコート層２の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度が８０℃以下であると、第１樹脂基材１が湿熱環境下で膨張しても、第１アンカーコート層２が追随するため、クラックが発生しにくい。
よって、上記構成を備えることによって、第１バリア層３の残留応力に起因するクラックや変形、さらには第１樹脂基材１の湿熱環境下での膨張に起因するクラックを防ぐことができるため、バリア性が良好となり、ホログラム層の劣化を抑制できる。
[Structure of 1st
In the first
When the thickness of the
Further, when the total thickness of the first
Further, when the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement of the first
Therefore, by providing the above configuration, it is possible to prevent cracks and deformation caused by the residual stress of the
［ホログラム層４］
ホログラム層４は、第１バリア層３の表面のうち第１アンカーコート層２が密着している面とは反対側の表面に配置される。ホログラム層４には、画像表示用導光板８が備えるべき機能に対応する回折格子が適宜形成されている。
[Hologram layer 4]
The
ホログラム層４の材料は特に限定されず、公知のホログラム形成用樹脂材料を用いることができる。
ホログラム層４の材料としては、例えば、溶媒可溶性でカチオン重合可能なエチレンオキシド環を構造単位中に少なくともひとつ有する熱硬化性樹脂と、ラジカル重合可能なエチレン性モノマーよりなるホログラム記録材料（特開平９－６２１６９号公報、特開平１１－１６１１４１号公報、特開２００２－３１０９３２号公報）等が挙げられる。
具体的には、ホログラム層４は、ビスフェノール系エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂；トリエチレングリコールジアクリレート等の（メタ）アクリレート；４、４’－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート等の光重合開始剤；３，３’－カルボニルビス（７－ジエチルアミノ）クマリン等の波長増感剤；２－ブタノン等の有機溶剤、を含む感光材料から形成されることが好ましい。
The material of the
The material of the
Specifically, the
≪第２積層体１２≫
第２積層体１２は、第２バリア層５、第２アンカーコート層６及び第２樹脂基材７をこの順に備える。画像表示用導光板８は、第２積層体１２をホログラム層４の第１積層体１１と対向する側とは反対側の表面に配置することにより、ホログラム層４の劣化をさらに抑制できる。
≪Second laminated
The second
（バリア性）
第２積層体１２の水蒸気透過率は、０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満が好ましく、０．０８ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がより好ましく、０．０５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がさらに好ましく、０．０３ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がよりさらに好ましく、０．０１ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がいっそう好ましく、０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満がよりいっそう好ましい。
第２積層体１２の水蒸気透過率が上記範囲内であると、ホログラム層４の劣化をいっそう抑制できる。
(Barrier)
The water vapor permeability of the second
When the water vapor transmittance of the second
［第２バリア層５］
第２バリア層５は、ホログラム層４を介して第１バリア層３の反対側に積層される。第２バリア層５としては、第１バリア層３の説明において例示されたものと同様の構成が用いられる。ただし、第２バリア層５の厚み、材料等は、第１バリア層３と相違していてもよい。
[Second barrier layer 5]
The
［第２アンカーコート層６］
第２アンカーコート層６は、第２バリア層５と第２樹脂基材７との間に配置される。第２アンカーコート層６としては、第１アンカーコート層２の説明において例示されたものと同様の構成が用いられる。ただし、第２アンカーコート層６の厚み、材料等は、第１アンカーコート層２と相違していてもよい。
[Second anchor coat layer 6]
The second
［第２樹脂基材７］
第２樹脂基材７は、第２バリア層５の表面に積層されている。第２樹脂基材７としては、第１樹脂基材１の説明において例示されたものと同様の構成が用いられる。ただし、第２樹脂基材７の厚み、材料等は、第１樹脂基材１と相違していてもよい。特に、第２樹脂基材７は、画像表示用導光板８における表示画像出射側と反対に位置する外光入射側の表面に配置されるので、第１樹脂基材１に比べて表面硬度が高い材料が用いられてもよい。
[Second resin base material 7]
The second
［画像表示用導光板８］
画像表示用導光板８は、第１樹脂基材１とホログラム層４との間及び第２樹脂基材７とホログラム層４との間に、それぞれ第１アンカーコート層２と第１バリア層３、第２バリア層５と第２アンカーコート層６が配置される。
画像表示用導光板８の外部のガスは、ある程度、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７を透過したり、内部に蓄積したりする。このとき、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７には、特に水分が蓄積しやすい。
しかし、本実施形態の構成によれば、外部から第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７に浸透した水分を第１バリア層３及び第２バリア層５で遮蔽できるので、ホログラム層４への水蒸気の浸透が抑制され、ホログラム層４の劣化を防止できる。
[Light guide plate for image display 8]
The
The gas outside the
However, according to the configuration of the present embodiment, the moisture permeating into the first resin base material 1 and the second
また、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７の耐薬品性は、樹脂材料の種類によって程度の差はあるが、ガラスに比べると格段に低い。このため、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７は、ガラスよりもより低い耐溶剤性及び耐ホログラム材料性を有している。
第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７がホログラム層４と接触している場合、ホログラム層４の構成成分であるホログラム剤が第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７を透過したり、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７の内部にホログラム剤が蓄積したりしやすい。第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７がホログラム剤に曝されると、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７が劣化し、ＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）の低下や、鮮明度の低下等が起こりやすくなる。
しかし、本実施形態の構成によれば、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７とホログラム層４との間に、それぞれ第１バリア層３及び第２バリア層５を設けることにより、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７へのホログラム剤の浸透が抑制されることで、第１樹脂基材１の劣化も防止できる。
Further, the chemical resistance of the first resin base material 1 and the second
When the first resin base material 1 and the second
However, according to the configuration of the present embodiment, the
［ハードコート層］
本実施形態の画像表示用導光板は、第１樹脂基材の表面の鉛筆硬度を高める目的で、又は、第１バリア層の表面粗さＳａを小さくする目的で、第１樹脂基材の、一方の表面又は両方の表面に、ハードコート層を有していてもよい。
[Hard coat layer]
The light guide plate for image display of the present embodiment is made of the first resin base material for the purpose of increasing the pencil hardness of the surface of the first resin base material or for the purpose of reducing the surface roughness Sa of the first barrier layer. A hard coat layer may be provided on one surface or both surfaces.
ハードコート層は硬化性樹脂組成物から形成されることが好ましい。上記硬化性樹脂組成物は、例えば、電子線、放射線若しくは紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化するもの又は加熱により硬化するものであれば、特に限定されないが、成形時間及び生産性の観点から、紫外線硬化性樹脂組成物が好ましい。 The hardcoat layer is preferably formed from a curable resin composition. The curable resin composition is not particularly limited as long as it is cured by irradiating with energy rays such as electron beam, radiation or ultraviolet rays, or by heating, but is not particularly limited, but from the viewpoint of molding time and productivity. Therefore, an ultraviolet curable resin composition is preferable.
硬化性樹脂組成物を構成する硬化性樹脂の好ましい例として、アクリレート化合物、ウレタンアクリレート化合物、エポキシアクリレート化合物、カルボキシル基変性エポキシアクリレート化合物、ポリエステルアクリレート化合物、共重合系アクリレート、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ビニルエーテル化合物及びオキセタン化合物等が挙げられる。これらの硬化性樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
なかでも、優れた表面硬度を付与する硬化性樹脂としては、例えば、多官能アクリレート化合物、多官能ウレタンアクリレート化合物又は多官能エポキシアクリレート化合物等のラジカル重合系の硬化性化合物、及びアルコキシシラン又はアルキルアルコキシシラン等の熱重合系の硬化性化合物が挙げられる。
Preferred examples of the curable resin constituting the curable resin composition include an acrylate compound, a urethane acrylate compound, an epoxy acrylate compound, a carboxyl group-modified epoxy acrylate compound, a polyester acrylate compound, a copolymer acrylate, an alicyclic epoxy resin, and a glycidyl. Examples thereof include ether epoxy resins, vinyl ether compounds and oxetane compounds. These curable resins can be used alone or in combination of two or more.
Among them, curable resins that impart excellent surface hardness include, for example, radical polymerization curable compounds such as polyfunctional acrylate compounds, polyfunctional urethane acrylate compounds or polyfunctional epoxy acrylate compounds, and alkoxysilanes or alkylalkoxys. Examples thereof include thermosetting compounds such as silane.
ハードコート層を形成する硬化性樹脂組成物は、表面調整成分としてレベリング剤を含んでもよい。レベリング剤としては、例えば、フッ素系レベリング剤、シリコーン系レベリング剤及びアクリル系レベリング剤等が挙げられる。なかでも、ハードコート層の表面に第１バリア層を積層した際に、優れた密着性を確保できることから、レベリング剤としては、アクリル系レベリング剤が好ましい。 The curable resin composition forming the hard coat layer may contain a leveling agent as a surface adjusting component. Examples of the leveling agent include a fluorine-based leveling agent, a silicone-based leveling agent, an acrylic-based leveling agent, and the like. Among them, an acrylic leveling agent is preferable as the leveling agent because excellent adhesion can be ensured when the first barrier layer is laminated on the surface of the hard coat layer.
硬化性樹脂組成物を紫外線で硬化させる場合は、光重合開始剤を使用する。光重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ベンゾフェノン及びその誘導体、チオキサントン類、ベンジルジメチルケタール類、α－ヒドロキシアルキルフェノン類、ヒドロキシケトン類、アミノアルキルフェノン類並びにアシルホスフィンオキサイド類等が挙げられる。光重合開始剤の添加量は、硬化性樹脂組成物１００質量部に対して、０．１～８質量部が一般的である。 When the curable resin composition is cured by ultraviolet rays, a photopolymerization initiator is used. Examples of the photopolymerization initiator include benzyl, benzophenone and its derivatives, thioxanthones, benzyldimethylketals, α-hydroxyalkylphenones, hydroxyketones, aminoalkylphenones, acylphosphine oxides and the like. The amount of the photopolymerization initiator added is generally 0.1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin composition.
ハードコート層を形成する硬化性樹脂組成物は、屈折率調整成分を含んでもよい。屈折率調整成分としては、例えば、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム又は酸化チタン等の高屈折率金属化合物の微粒子、及びフッ化マグネシウム等の低屈折率金属化合物の微粒子が挙げられる。ここで、微粒子のサイズは５～５０ｎｍであれば、ハードコート層の透明性や全光線透過率を損なうことがないので好ましい。また、このような屈折率調整成分の微粒子を、あらかじめ硬化性樹脂組成物との混合物にしておいたものを、ハードコート層を形成する硬化性樹脂組成物に混合して、含ませてもよい。また、屈折率調整成分の微粒子を、あらかじめ硬化性樹脂組成物との混合物にしておいたものをそのまま、ハードコート層を形成する硬化性樹脂組成物としてもよい。屈折率調整成分の微粒子を、あらかじめ硬化性樹脂組成物との混合物としたものとしては、市販品が存在する。このような市販品としては、例えば、リオデュラスＴＹＺ、リオデュラスＴＹＴ及びリオデュラスＴＹＭ（以上、トーヨーケム社製）が挙げられる。 The curable resin composition forming the hard coat layer may contain a refractive index adjusting component. Examples of the refractive index adjusting component include fine particles of a high refractive index metal compound such as zinc oxide, zirconium oxide or titanium oxide, and fine particles of a low refractive index metal compound such as magnesium fluoride. Here, when the size of the fine particles is 5 to 50 nm, it is preferable because the transparency of the hard coat layer and the total light transmittance are not impaired. Further, the fine particles of the refractive index adjusting component, which have been previously mixed with the curable resin composition, may be mixed with the curable resin composition forming the hard coat layer and contained. .. Further, the curable resin composition for forming the hard coat layer may be obtained as it is, in which the fine particles of the refractive index adjusting component are previously mixed with the curable resin composition. There are commercially available products in which the fine particles of the refractive index adjusting component are previously mixed with the curable resin composition. Examples of such commercially available products include Rio Duras TYZ, Rio Duras TYT, and Rio Duras TYM (all manufactured by Toyochem Co., Ltd.).
ハードコート層を形成する硬化性樹脂組成物は、上述した成分の他に、例えば、ケイ素系化合物、フッ素系化合物又はこれらの混合化合物等の滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、シリコーン系化合物等の難燃剤、フィラー、ガラス繊維及びシリカ等の添加剤を含んでもよい。これらの添加剤は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 In addition to the above-mentioned components, the curable resin composition forming the hard coat layer may contain, for example, a lubricant such as a silicon-based compound, a fluorine-based compound or a mixed compound thereof, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, and the like. It may contain a flame retardant such as a silicone compound and an additive such as a filler, glass fiber and silica. These additives may be used alone or in combination of two or more.
ハードコート層の厚みは、特に限定されないが、１～２０μｍが好ましい。ハードコート層の厚みが１μｍ以上であれば、第１樹脂基材１の表面に十分な硬度を付与できる。また、ハードコート層の厚みが２０μｍ以下であれば、第１樹脂基材１に成形加工性及び断裁性を確保できる。さらに、ハードコート層の硬化収縮が抑制されて、第１樹脂基材１の反り及びうねりを生じさせない点でも好ましい。 The thickness of the hard coat layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 μm. When the thickness of the hard coat layer is 1 μm or more, sufficient hardness can be imparted to the surface of the first resin base material 1. Further, when the thickness of the hard coat layer is 20 μm or less, molding processability and cutting property can be ensured for the first resin base material 1. Further, it is also preferable that the curing shrinkage of the hard coat layer is suppressed and the first resin base material 1 does not warp or swell.
第１樹脂基材１の屈折率をｎａとした場合、ハードコート層の屈折率ｎｂは、ｎａ±０．２０の範囲内が好ましく、ｎａ±０．１５の範囲内がより好ましく、ｎａ±０．１０の範囲内がさらに好ましい。ハードコート層の屈折率ｎｂがｎａ±０．２０の範囲内であれば、画像表示用導光板８の輝度値が良好となるとともに、色ムラを防止できる。
When the refractive index of the first resin base material 1 is na, the refractive index nb of the hard coat layer is preferably in the range of na ± 0.20, more preferably in the range of na ± 0.15, and na ± 0. The range of .10 is more preferable. When the refractive index nb of the hard coat layer is within the range of na ± 0.20, the luminance value of the
ハードコート層の形成方法としては、例えば、硬化性樹脂組成物の塗料として第１樹脂基材１の表面に塗工した後、硬化膜とすることにより、第１樹脂基材１の表面に形成、積層する方法が挙げられるが、この方法に限定されない。
第１樹脂基材１との積層方法としては、公知の方法が使用される。公知の方法としては、例えば、ディップコート法、ナチュラルコート法、リバースコート法、カンマコーター法、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバー法、エクストルージョン法、カーテンコート法、スプレーコート法及びグラビアコート法等が挙げられる。その他、例えば、離型層にハードコート層が形成された転写シートを用いて、ハードコート層を第１樹脂基材１に積層する方法を採用してもよい。
なお、ハードコート層と第１樹脂基材１の密着性を向上させる目的で、第１樹脂基材１の表面にあらかじめ下地膜（プライマー層）を設けておいてもよい。
As a method for forming the hard coat layer, for example, it is formed on the surface of the first resin base material 1 by applying it to the surface of the first resin base material 1 as a paint of a curable resin composition and then forming it as a cured film. , However, the method is not limited to this method.
A known method is used as the method of laminating with the first resin base material 1. Known methods include, for example, a dip coating method, a natural coating method, a reverse coating method, a comma coater method, a roll coating method, a spin coating method, a wire bar method, an extrusion method, a curtain coating method, a spray coating method and a gravure coating method. The law etc. can be mentioned. In addition, for example, a method of laminating the hard coat layer on the first resin base material 1 may be adopted by using a transfer sheet in which the hard coat layer is formed on the release layer.
A primer layer may be provided in advance on the surface of the first resin base material 1 for the purpose of improving the adhesion between the hard coat layer and the first resin base material 1.
＜画像表示用導光板の製造方法＞
本実施形態の画像表示用導光板の製造方法の一例として、図１に示される画像表示用導光板８の製造方法について説明する。
第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７が準備され（［基材準備工程］）、第１樹脂基材１及び第２樹脂基材７の表面に、第１アンカーコート層２及び第２アンカーコート層６を介して第１バリア層３及び第２バリア層５がそれぞれ形成される（［バリア層形成工程］）。第１バリア層３及び第２バリア層５の製造方法としては、第１バリア層３及び第２バリア層５の材料に応じて適宜の製造方法が選択される。
例えば、第１バリア層３が形成された第１樹脂基材１における第１バリア層３の表面に、ホログラム形成用の感光材料が塗布される。このとき、第１バリア層３の外周部には、ホログラム層４と同厚みの透明なシール層が設けられてもよい。シール層は、感光材料からホログラム層４が形成された後にホログラム層４の外周部をシールする。シール層は、透明材料からなり、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はエン・チオール樹脂等が用いられる。
この後、感光材料上に、第２バリア層５が形成された第２樹脂基材７が、第２バリア層５を感光材料の方に向けられた状態で載置される（［導光板作製工程］）。
ただし、上述の製造順序は一例である。例えば、第２バリア層５が形成された第２樹脂基材７に感光材料が塗布されてから、第１バリア層３が形成された第１樹脂基材１がホログラム層４上に載置されてもよい。
この後、減圧プレスによって、第１樹脂基材１、第１アンカーコート層２、第１バリア層３、ホログラム層４、第２バリア層５、第２アンカーコート層６及び第２樹脂基材７の各層が貼り合わせられ、画像表示用導光板８が得られる。
この後、感光材料に回折パターンに対応した干渉縞を形成し、感光材料中に、回折格子を形成する。
<Manufacturing method of light guide plate for image display>
As an example of the method for manufacturing the image display light guide plate of the present embodiment, the method for manufacturing the image display
The first resin base material 1 and the second
For example, a photosensitive material for forming a hologram is applied to the surface of the
After that, the second
However, the above-mentioned production sequence is an example. For example, after the photosensitive material is applied to the second
After that, the first resin base material 1, the first
After that, interference fringes corresponding to the diffraction pattern are formed on the photosensitive material, and a diffraction grating is formed in the photosensitive material.
以下、実施例及び製造例によって本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は後述する実施例及び製造例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Production Examples. However, the present invention is not limited to the examples and manufacturing examples described later, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
＜実施例１＞
樹脂基材の材料としては、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート、商品名「アクリライト（登録商標）、三菱ケミカル社製）を用いる。樹脂基材は、幅２００ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚み１ｍｍの矩形板とする。
ハードコート層の材料としては、アクリル系ＵＶ硬化樹脂（商品名「紫光ＵＶ１７００Ｂ」、三菱ケミカル社製）を用いる。
アンカーコート層の材料としては、非晶性ポリエステル系樹脂とイソシアネート化合物とを１０：１質量比で配合したアンカーコート液１（表１では「ＡＣ－１」と表記、ｔａｎδピーク温度：２０℃）を用いる。
バリア層の材料としては、ケイ素酸窒化物を用いる。
<Example 1>
PMMA (polymethylmethacrylate, trade name "Acrylic (registered trademark), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is used as the material of the resin base material. The resin base material is a rectangular plate having a width of 200 mm, a length of 200 mm and a thickness of 1 mm. do.
As the material of the hard coat layer, an acrylic UV curable resin (trade name "Shikou UV1700B", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is used.
As the material of the anchor coat layer, the anchor coat liquid 1 in which an amorphous polyester resin and an isocyanate compound are mixed in a 10: 1 mass ratio (denoted as “AC-1” in Table 1, tan δ peak temperature: 20 ° C.) Is used.
As the material of the barrier layer, silicon oxynitride is used.
上記材料を用いて、以下に説明する基材準備工程及びバリア層形成工程を行って、積層体を作製する。 Using the above materials, a substrate preparation step and a barrier layer forming step described below are performed to prepare a laminate.
［基材準備工程］
基材準備工程では、樹脂基材の洗浄及び乾燥を行ったあと、樹脂基材上にハードコート層を形成する。
樹脂基材を２００ｍｍ×２００ｍｍの矩形状に切り出し、中性洗浄剤（商品名「セミクリーン（登録商標）Ｍ－ＬＯ」、横浜油脂工業社製）の５％界面活性剤水溶液に浸漬させた状態で５分間超音波洗浄する。
この後、樹脂基材は、超純水に浸漬させた状態で５分間超音波洗浄する。さらに、超純水による樹脂基材のすすぎを行い、樹脂基材は風乾後に８０℃のオーブンで窒素雰囲気下にて乾燥する。この後、風乾した評価サンプルは、ＵＶオゾン洗浄機にて１分間、ＵＶオゾン洗浄する。
次いで、樹脂基材の両表面にハードコート層の材料であるアクリル系ＵＶ硬化樹脂をバーコーターで塗布し、９０℃で１分間乾燥後、積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２で両表面を露光し、厚み５μｍのハードコート層を設ける。
[Base material preparation process]
In the base material preparation step, after cleaning and drying the resin base material, a hard coat layer is formed on the resin base material.
A state in which the resin base material is cut into a rectangular shape of 200 mm × 200 mm and immersed in a 5% aqueous surfactant solution of a neutral detergent (trade name “Semi-clean (registered trademark) M-LO”, manufactured by Yokohama Oil & Fat Industry Co., Ltd.). Ultrasonic clean for 5 minutes.
After that, the resin base material is ultrasonically cleaned for 5 minutes while being immersed in ultrapure water. Further, the resin base material is rinsed with ultrapure water, and the resin base material is air-dried and then dried in an oven at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere. After that, the air-dried evaluation sample is washed with UV ozone for 1 minute with a UV ozone washing machine.
Next, an acrylic UV curable resin, which is a material for the hard coat layer, was applied to both surfaces of the resin substrate with a bar coater, dried at 90 ° C. for 1 minute, and then both surfaces were exposed with an integrated light intensity of 500 mJ / cm 2 to obtain a thickness. A 5 μm hard coat layer is provided.
［バリア層形成工程］
バリア層形成工程では、ハードコート層の表面にアンカーコート層を介してバリア層を形成する。
ハードコート層の表面にアンカーコート液１をバーコーターで塗布し、６０℃で１分間乾燥し、厚み２５ｎｍのアンカーコート層を設ける。
ターゲットとしてケイ素（株式会社高純度化学研究所製）を用いた反応性スパッタ法により、表１に記載の条件で、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガスを供給しながら厚さ１３０ｎｍのケイ素酸窒化物の成膜を実施する。
以上の操作により、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－１、２５ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１３０ｎｍ）からなる実施例１の積層体が得られる。
[Barrier layer forming process]
In the barrier layer forming step, a barrier layer is formed on the surface of the hard coat layer via the anchor coat layer.
Anchor coat liquid 1 is applied to the surface of the hard coat layer with a bar coater and dried at 60 ° C. for 1 minute to provide an anchor coat layer having a thickness of 25 nm.
A 130 nm-thick silicon oxynitride while supplying oxygen gas, nitrogen gas, and argon gas under the conditions shown in Table 1 by a reactive sputtering method using silicon (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd.) as a target. The film is formed.
By the above operation, the laminate of Example 1 composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-1, 25 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 130 nm) can be obtained.
表１に、実施例１の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 1 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜実施例２＞
実施例２では、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例１と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、実施例２の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－１、１００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、５０ｎｍ）からなる。
<Example 2>
In Example 2, the laminate is produced by the same method as in Example 1 except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Example 2 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-1, 100 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 50 nm).
表１に、実施例２の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 2 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜実施例３＞
実施例３では、アンカーコート層の材料をアクリル系樹脂とイソシアネート化合物とを１０：１質量比で配合したアンカーコート液２（表１では「ＡＣ－２」と表記、ｔａｎδピーク温度：５６℃）とし、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例１と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、実施例３の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－２、１００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１００ｎｍ）からなる。
<Example 3>
In Example 3, the anchor coat liquid 2 (denoted as “AC-2” in Table 1, tan δ peak temperature: 56 ° C.) in which an acrylic resin and an isocyanate compound are mixed in a 10: 1 mass ratio as the material of the anchor coat layer is used. The laminate is prepared by the same method as in Example 1 except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Example 3 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-2, 100 nm) / barrier layer (silicon acid nitride, 100 nm).
表１に、実施例３の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 3 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜実施例４＞
実施例４では、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例３と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、実施例４の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－２、５０ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、２０ｎｍ）からなる。
<Example 4>
In Example 4, the laminate is produced by the same method as in Example 3 except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Example 4 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-2, 50 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 20 nm).
表１に、実施例４の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 4 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜実施例５＞
実施例５では、アンカーコート層の材料をアクリル系樹脂とイソシアネート化合物とを１０：１質量比で配合したアンカーコート液３（表１では「ＡＣ－３」と表記、ｔａｎδピーク温度：７２℃）とし、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例１と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、実施例５の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－３、１００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１００ｎｍ）からなる。
<Example 5>
In Example 5, the anchor coat liquid 3 (denoted as “AC-3” in Table 1, tan δ peak temperature: 72 ° C.) in which an acrylic resin and an isocyanate compound are mixed as the material of the anchor coat layer in a 10: 1 mass ratio). The laminate is prepared by the same method as in Example 1 except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Example 5 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-3, 100 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 100 nm).
表１に、実施例５の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 5 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜実施例６＞
実施例６では、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例５と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、実施例６の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－３、５０ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、７０ｎｍ）からなる。
<Example 6>
In Example 6, a laminate is produced by the same method as in Example 5, except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Example 6 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-3, 50 nm) / barrier layer (silicon acid nitride, 70 nm).
表１に、実施例６の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Example 6 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜比較例１＞
比較例１では、アンカーコート層の厚みを表１の通りに変更すること以外は、実施例１と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、比較例１の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－１、２００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１３０ｎｍ）からなる。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, a laminated body is produced by the same method as in Example 1 except that the thickness of the anchor coat layer is changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Comparative Example 1 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-1, 200 nm) / barrier layer (silicon acid nitride, 130 nm).
表１に、比較例１の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Comparative Example 1 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜比較例２＞
比較例２では、バリア層の厚みを表１の通りに変更すること以外は、実施例４と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、比較例２の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－３、１００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１６０ｎｍ）からなる。
<Comparative Example 2>
In Comparative Example 2, the laminated body is produced by the same method as in Example 4 except that the thickness of the barrier layer is changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Comparative Example 2 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-3, 100 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 160 nm).
表１に、比較例２の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Comparative Example 2 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜比較例３＞
比較例３では、アンカーコート層の材料をアクリル系樹脂とイソシアネート化合物とを１０：１質量比で配合したアンカーコート液４（表１では「ＡＣ－４」と表記、ｔａｎδピーク温度：８２℃）とし、アンカーコート層の厚みと、バリア層の厚み及び成膜条件を表１の通りに変更すること以外は、実施例１と同じ方法で積層体を作製する。
すなわち、比較例３の積層体は、ハードコート層／樹脂基材／ハードコート層／アンカーコート層（ＡＣ－４、１００ｎｍ）／バリア層（ケイ素酸窒化物、１００ｎｍ）からなる。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, the anchor coating liquid 4 (denoted as “AC-4” in Table 1, tan δ peak temperature: 82 ° C.) in which an acrylic resin and an isocyanate compound were mixed in a 10: 1 mass ratio as the material of the anchor coating layer was used. The laminate is prepared by the same method as in Example 1 except that the thickness of the anchor coat layer, the thickness of the barrier layer, and the film forming conditions are changed as shown in Table 1.
That is, the laminate of Comparative Example 3 is composed of a hard coat layer / resin base material / hard coat layer / anchor coat layer (AC-4, 100 nm) / barrier layer (silicon oxynitride, 100 nm).
表１に、比較例３の積層体の、樹脂基材の材料、ハードコート層の材料、アンカーコート層の材料及びアンカーコート層の厚み、バリア層の材料、並びにバリア層の成膜圧力、成膜時の電力、Ａｒ、Ｏ２及びＮ２の流量並びにバリア層の厚みを示す。 In Table 1, the material of the resin base material, the material of the hard coat layer, the material of the anchor coat layer and the thickness of the anchor coat layer, the material of the barrier layer, and the film forming pressure of the barrier layer of the laminate of Comparative Example 3 are formed. The power at the time of the film, the flow rate of Ar, O 2 and N 2 and the thickness of the barrier layer are shown.
＜測定及び評価方法＞
実施例及び比較例で得られた積層体の各種物性値の測定方法及び評価方法を説明する。
<Measurement and evaluation method>
A method for measuring and evaluating various physical property values of the laminates obtained in Examples and Comparative Examples will be described.
（ｔａｎδピーク温度）
実施例及び比較例のアンカーコート液１～４を８０℃で乾燥させ、厚み２００μｍのシートを作製する。
作製したシートを動的粘弾性測定装置（ＤＶＡ－２００、アイティー計測制御社製）を用いて、周波数１Ｈｚ、昇温速度３℃／分、測定温度－５０～２００℃の条件で粘弾性測定を行い、損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度［℃］を求める。
(Tanδ peak temperature)
The anchor coating liquids 1 to 4 of Examples and Comparative Examples are dried at 80 ° C. to prepare a sheet having a thickness of 200 μm.
The prepared sheet is measured for viscoelasticity using a dynamic viscoelasticity measuring device (DVA-200, manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd.) under the conditions of frequency 1 Hz,
表１の「アンカーコート層」の「ｔａｎδピーク温度［℃］」欄に、損失正接（ｔａｎδ）のピーク温度［℃］の測定値を示す。 The measured value of the peak temperature [° C.] of the loss tangent (tan δ) is shown in the "tan δ peak temperature [° C.]" column of the "anchor coat layer" in Table 1.
（外観評価）
実施例及び比較例の積層体について、上記バリア層形成工程でバリア層を成膜した直後の外観を観察し、下記の基準により評価する。
また、実施例及び比較例の積層体を、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件に設定した恒温恒湿機に入れ、１日経過した後の外観を観察し、再度下記の基準により評価する。
○（ｇｏｏｄ）：バリア層表面にクラックがみられない。
×（ｐｏｏｒ）：バリア層表面にクラックが発生している。
(Appearance evaluation)
The appearance of the laminates of Examples and Comparative Examples immediately after the barrier layer is formed in the barrier layer forming step is observed and evaluated according to the following criteria.
Further, the laminates of Examples and Comparative Examples were placed in a constant temperature and humidity chamber set to a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH, and the appearance after 1 day was observed and evaluated again according to the following criteria. do.
◯ (good): No crack is found on the surface of the barrier layer.
X (pore): A crack has occurred on the surface of the barrier layer.
表１の「外観評価」の「成膜直後」欄及び「４０℃９０％１日後」欄に、それぞれ、バリア層を成膜した直後の外観評価及び積層体を、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件に設定した恒温恒湿機に入れ、１日経過した後の外観評価を示す。 In the "immediately after film formation" column and "40 ° C. 90% 1 day later" column of "appearance evaluation" in Table 1, the appearance evaluation and the laminate immediately after the film formation of the barrier layer are shown at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90, respectively. The appearance is evaluated after one day has passed by putting it in a constant temperature and humidity machine set under the condition of% RH.
（水蒸気バリア性）
水蒸気透過率測定装置（ＤＥＬＴＡＰＥＲＭ、Ｔｅｃｈ ｎｏｌｏｘ社製）を用い、実施例及び比較例の積層体の第１バリア層側が検出器側（第１樹脂基材側が水蒸気暴露側）になる向きにセットし、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件で水蒸気透過率［ｇ／ｍ２／ｄａｙ］を測定する。
(Water vapor barrier)
Using a water vapor permeability measuring device (DELTAPERM, manufactured by Tech nolux), set the laminates of Examples and Comparative Examples so that the first barrier layer side is the detector side (the first resin base material side is the water vapor exposure side). The water vapor transmittance [g / m 2 / day] is measured under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90% RH.
表１の「水蒸気透過率［ｇ／ｍ２／ｄａｙ］」欄に、水蒸気透過率の測定値を示す。 The measured values of the water vapor permeability are shown in the “Water vapor permeability [g / m 2 / day]” column of Table 1.
＜結果の説明＞
実施例１～６の積層体は、バリア層の厚みが１５０ｎｍ以下であり、アンカーコート層とバリア層との合計厚みが３００ｎｍ以下であり、かつ、アンカーコート層の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度が８０℃以下である。
これらの積層体は、バリア層の厚み、及びアンカーコート層とバリア層との合計厚みが上記範囲内であることによって、バリア層成膜による残留応力に起因するクラックや変形が発生しにくいため、成膜直後の外観が良好である。
また、これらの積層体は、アンカーコート層の粘弾性測定におけるｔａｎδピーク温度が上記範囲内であることによって、湿熱環境下での樹脂基材の膨張に起因するクラックも発生しにくいため、４０℃９０％で１日経過後の外観も良好である。
<Explanation of results>
In the laminates of Examples 1 to 6, the thickness of the barrier layer is 150 nm or less, the total thickness of the anchor coat layer and the barrier layer is 300 nm or less, and the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement of the anchor coat layer is It is 80 ° C. or lower.
Since the thickness of the barrier layer and the total thickness of the anchor coat layer and the barrier layer are within the above ranges in these laminated bodies, cracks and deformation due to residual stress due to the film formation of the barrier layer are unlikely to occur. The appearance immediately after film formation is good.
Further, in these laminated bodies, since the tan δ peak temperature in the viscoelasticity measurement of the anchor coat layer is within the above range, cracks due to expansion of the resin base material in a moist heat environment are unlikely to occur, so that the temperature is 40 ° C. At 90%, the appearance after 1 day is also good.
＜製造例１＞
以下に、実施例１の積層体を用いた画像表示用導光板８の製造例を示す。
なお、ホログラム層４を形成するための感光材料としては、ビスフェノール系エポキシ樹脂ｊＥＲ（登録商標）１００７（三菱ケミカル社製、重合度ｎ＝１０．８、エポキシ当量：１７５０～２２００）の１００質量部と、トリエチレングリコールジアクリレートの５０質量部及び４、４’－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロフォスフェートの５質量部と、３，３’－カルボニルビス（７－ジエチルアミノ）クマリンの０．５質量部とを、２－ブタノンの１００質量部に混合溶解したもの（以下「感光材料Ａ」ともいう。）が用いられる。
<Manufacturing example 1>
An example of manufacturing the
The photosensitive material for forming the
（導光板作製工程）
製造例１の導光板作製工程では、実施例１の積層体２枚を用いて画像表示用導光板８が製造される。
一方の積層体のバリア層の周縁部に、幅５ｍｍ、厚み５μｍのシール層が塗布される。
シール層は、透明材料からなり、積層体のバリア層同士を互いに接着できる材料であれば、特に限定されないが、製造例１では、光接着剤（デンカ社製、商品名「ハードロック（登録商標）ＯＰ－１０４５Ｋ」）が用いられる。
これにより、シール層で囲まれた開口部が５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさを有するシール層段差付き中間体が形成される。
この後、この中間体上に、ホログラム層４を形成する感光材料Ａがスピンコートによって塗布される。感光材料Ａは、乾燥後厚みが５μｍになるように塗布される。
この後、他方の積層体を、そのバリア層がシール層段差付き中間体のバリア層と対向するように、シール層を介してホログラム層４上に積層し、減圧下にてプレス貼合する。プレス貼合の条件は、絶対圧５ｋＰａ、温度７０℃、プレス圧０．０４ＭＰａである。
この後、プレス貼合されたホログラム層４に回折格子を記録する。この工程では、ホログラム層４を含む積層体の温度が２０℃に保たれる。回折格子は、積層体に２つのレーザー光を照射し、それぞれの照射角度や強度を調整することで、必要な回折パターンが形成されるように干渉縞が形成されてなる。これにより、ホログラム層４に回折格子が記録される。
この回折格子は、入射部に入射した画像光として入射された赤色、緑色、青色の波長領域の各光を回折して、画像光の画素に対応する位置において、表示部から出射させるカラー表示用回折格子である。
この後、ホログラム層４を含む積層体を２０℃に保った状態で、積層体の片面の方向から紫外光（波長３６５ｎｍ、放射照度８０Ｗ／ｃｍ２）を３０秒間全面照射する。紫外光の光源としては、高圧水銀ランプが用いられる。
これにより、シール層が硬化し、製造例１の画像表示用導光板８が作製される。
(Light guide plate manufacturing process)
In the light guide plate manufacturing step of Production Example 1, the
A seal layer having a width of 5 mm and a thickness of 5 μm is applied to the peripheral edge of the barrier layer of one of the laminated bodies.
The seal layer is not particularly limited as long as it is made of a transparent material and can bond the barrier layers of the laminated body to each other. ) OP-1045K ") is used.
As a result, an intermediate having a stepped seal layer having an opening having a size of 50 mm × 50 mm formed by the seal layer is formed.
After that, the photosensitive material A forming the
After that, the other laminated body is laminated on the
After that, the diffraction grating is recorded on the press-bonded
This diffraction grating diffracts each light in the red, green, and blue wavelength regions incident as image light incident on the incident portion, and emits the light from the display unit at a position corresponding to the pixel of the image light for color display. It is a diffraction grating.
After that, with the laminated body containing the
As a result, the seal layer is cured, and the image display
本発明の導光板基材を用いてなる画像表示用導光板は、例えば、ＶＲ、ＡＲアプリケーションの表示装置用途に有用であり、例えば、ヘッドアップディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ等の表示装置用途に有用である。 The light guide plate for image display using the light guide plate base material of the present invention is useful for display device applications of, for example, VR and AR applications, and for example, display device applications such as head-up displays, wearable displays, and head-mounted displays. It is useful for.
１ 第１樹脂基材
２ 第１アンカーコート層
３ 第１バリア層
４ ホログラム層
５ 第２バリア層
６ 第２アンカーコート層
７ 第２樹脂基材
８ 画像表示用導光板
１１ 第１積層体
１２ 第２積層体
1 1st
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