TWI461726B - Method for manufacturing optical film - Google Patents
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Description
本發明係關於一種光學膜之製造方法。
為了提高液晶顯示裝置之顯示品質,改善視角特性,目前利用光擴散元件等光學膜。光擴散元件例如具備表現光擴散之光擴散膜、及為防止由反射外部光引起之對比度降低或映入影像之抗光反射層,且配置於液晶顯示裝置之前表面。
於液晶顯示裝置中,若光學膜之膜厚不均一,則會使光學特性之面內均一性(光學均一性)降低。作為使膜厚均一化之技術,已知於光學膜之塗敷形成中使用調平劑使光學膜之膜厚成為均一(例如專利文獻1)。但是,如上述擴散元件般,於為多層構造之光學膜之情形時,由於層界面存在調平劑使層間之密接性變差,而無法獲得充分之耐擦傷性。此種耐擦傷性不充分之情況尤其對於如上述般配置於液晶顯示裝置之前板之光學膜而言,於實際應用方面成為問題。
[專利文獻1]日本專利特開2002-361769號公報
本發明係為了解決上述先前之問題而成者,其目的在於提供一種光學均一性及耐擦傷性優異之至少為2層構造之光學膜之製造方法。
本發明之製造方法包括於基材膜之一面上塗敷含有不具有反應性基之氟系調平劑之第1塗敷液而形成第1功能層之第1塗敷步驟、及於該第1功能層之表面塗敷第2塗敷液而形成第2功能層之第2塗敷步驟,並且該氟系調平劑於塗佈該第2塗敷液時偏向存在於該第1功能層表面,於塗佈該第2塗敷液後溶出至該第2塗敷液中,而偏向存在於所形成之第2功能層表面。
於較佳實施形態中,上述氟系調平劑含有選自由下述通式(I)所表示之構成單元、下述通式(II)所表示之構成單元及下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群中之至少1種構成單元,
[化1]
-O-CF2
-O- ‧‧‧(Ⅲ)
通式(I)中,m為1~10之整數,通式(II)中,n為2~10之整數。
於較佳實施形態中,上述氟系調平劑之含量相對於上述第1塗敷液中之全部固形物成分為0.05重量%~3重量%。
於較佳實施形態中,上述第1功能層為光擴散層。
於較佳實施形態中,上述第2功能層為抗反射層。
於較佳實施形態中,上述光擴散層具有基質與分散至該基質中之光擴散性微粒子,於該基質與該光擴散性微粒子之界面或其附近形成有折射率實際上連續地變化之折射率調變區域,且滿足下述式(3)及(4),
Δn≧0.10 ‧‧‧(3)
0.0006≦Δn/L≦0.01 ‧‧‧(4)
此處,Δn為基質之平均折射率nM
與光擴散性微粒子之折射率nP
之差之絕對值|nM
-nP
|,L為折射率調變區域之平均厚度。
於較佳實施形態中,nM
>nP
。
於較佳實施形態中,上述光擴散層滿足式(5),
0.01≦L/rP
≦1.0 ‧‧‧(5)
此處,rP
為上述光擴散性微粒子之半徑。
於較佳實施形態中,上述基質含有樹脂成分及超微粒子成分,上述折射率調變區域係由該基質中之該超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度所形成。
於較佳實施形態中,上述光擴散層滿足式(1),
|nP
-nA
|<|nP
-nB
| ‧‧‧(1)
此處,nA
表示基質之樹脂成分之折射率,nB
表示基質之超微粒子成分之折射率。
本發明之製造方法包括塗敷含有氟系調平劑之第1塗佈液而形成第1功能層之第1塗敷步驟、及於第1功能層表面塗敷第2塗佈液而形成第2功能層之第2塗敷步驟。本發明之製造方法中所使用之氟系調平劑於塗佈第2塗敷液時偏向存在於第1功能層表面,於塗佈第2塗敷液後溶出至第2塗敷液中,而偏向存在於所形成之第2功能層表面。藉由上述製造方法而獲得之光學膜於光學均一性及耐擦傷性方面優異。
本發明之製造方法之第1塗敷步驟係於基材膜之一面上塗敷包含氟系調平劑之第1塗敷液而形成第1功能層。第1塗敷步驟包含於基材膜之一面上塗佈該第1塗敷液,及使形成於基材膜之第1塗敷液之塗佈膜乾燥。第1功能層例如可為表現光擴散功能之光擴散層。
上述第1塗敷液較佳為包含樹脂成分或其前驅體。又,於上述第1功能層為光擴散層之情形時,第1塗敷液較佳為包含基質形成材料及光擴散性微粒子,該基質形成材料包含樹脂成分或其前驅體及超微粒子成分。
較有代表性為,上述第1塗敷液係於樹脂成分之前驅體及揮發性溶劑中,使氟系調平劑、超微粒子成分及光擴散性微粒子分散而成之分散體。作為使超微粒子成分及光擴散性微粒子分散之手段,可採用任意適當之手段(例如超音波處理、藉由攪拌機之分散處理)。
上述氟系調平劑不含有反應性基。若使用不具有反應性基之氟系調平劑,則因不與第1塗敷液中之樹脂成分發生鍵結,故於下述第2塗敷步驟中,容易於第2塗敷液中溶出。
上述氟系調平劑於第1塗敷步驟中,於塗佈上述第1塗敷液而形成之塗佈膜表面偏向存在。若使用此種氟系調平劑,則於第1塗敷步驟之乾燥時,成為氟系調平劑之薄層覆蓋塗佈膜表面之狀態。此種狀態之塗佈膜之表面張力較低,且,乾燥時之塗敷液之溶劑蒸發速度較慢。因此,可減小主要由於乾燥時之加熱不均(例如烘箱內之熱不均、由於輸送膜而產生之風(伴隨流)之接觸不均)而產生之塗佈膜中之表面張力差,抑制塗佈膜內之熱對流之產生。其結果為,經此種乾燥而獲得之第1功能層之厚度精度優異,光學均一性優異。
作為可如此偏向存在之氟系調平劑,例如可列舉:包含選自由由下述通式(I)所表示之構成單元、由下述通式(II)所表示之構成單元及由下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群中之至少1種之構成單元的氟系調平劑。
[化2]
-O-CF2
-O- ‧‧‧(Ⅲ)
於通式(I)中,m較佳為1~10之整數,進而較佳為2~8之整數。於通式(II)中,n較佳為2~10之整數,進而較佳為4~8之整數。
由上述通式(I)、(II)及(III)所表示之構成單元之合計含有比例相對於構成上述氟系調平劑之構成單元之總量,較佳為10 mol%~100 mol%,進而較佳為20 mol%~70 mol%。
較佳為上述氟系調平劑含有至少一個由上述通式(III)所表示之構成單元。若使用包含含有此種構成單元之氟系調平劑之第1塗敷液,則於塗佈該塗敷液而形成之塗佈膜中,氟系調平劑之移動變快,可高效地使氟系調平劑於該塗佈膜表面偏向存在。
上述氟系調平劑所具有之醚鍵結之數較佳為2以上,進而較佳為4~30,尤佳為6~20。上述氟系調平劑由於含有較多之醚鍵結,可撓性較高。
上述氟調平劑之分子量較佳為50~2000,進而較佳為100~1500。若為此種範圍,則可使較多之氟系調平劑於上述第1功能層之表面偏向存在。
氟系調平劑之調配量相對於第1塗敷液中之全部固形物成分,較佳為0.05重量%~3重量%,更佳為0.1重量%~2.5重量%,進而較佳為0.2重量%~1.0重量%,尤佳為0.3重量%~0.8重量%。
上述樹脂成分可由任意適當之樹脂構成。較佳為由有機化合物構成,更佳為由離子射線硬化型樹脂構成。離子射線硬化型樹脂因塗膜之硬度優異,故可形成機械強度優異之第1功能層。作為離子射線,例如可列舉紫外線、可視光、紅外線、電子束。較佳為紫外線,因此,樹脂成分尤佳為由紫外線硬化型樹脂構成。作為紫外線硬化型樹脂,例如可列舉丙烯酸酯樹脂(環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、醚丙烯酸酯)等自自由基聚合型單體或者寡聚物而形成之樹脂。構成丙烯酸酯樹脂之單體成分(前驅體)之分子量較佳為200~700。作為構成丙烯酸酯樹脂之單體成分(前驅體)之具體例,可列舉季戊四醇三丙烯酸酯(PETA(pentaerythritol triacrylate):分子量298)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA(neopentyl glycol diacrylate):分子量212)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA(dipentaerythritol hexaacrylate):分子量632)、二季戊四醇五丙烯酸酯(DPPA(Dipentaerythritol pentaacrylate):分子量578)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA(trimethylpropane triacrylate):分子量296)。視需要亦可於前驅體中添加添加起始劑。作為起始劑,例如可列舉UV自由基產生劑(BASF Japan公司製造Irgacure 907、同127、同192等)、過氧化苯甲醯基。上述樹脂成分亦可於上述離子射線硬化型樹脂以外包含其他樹脂成分。其他樹脂成分可為離子射線硬化型樹脂,亦可為熱硬化性樹脂,亦可為熱可塑性樹脂。作為其他樹脂成分之代表例,可列舉脂肪族系(例如聚烯烴)樹脂、聚胺酯系樹脂。
於上述第1功能層為光擴散層之情形時,第1功能層較佳為含有基質、及分散至該基質中之光擴散性微粒子。上述光擴散層係藉由基質與光擴散性微粒子之折射率差而表現光擴散功能。較佳為於上述光擴散層中於基質與光擴散性微粒子之界面附近形成有折射率調變區域。於折射率調變區域中,折射率實際上連續地變化。本專利說明書中「折射率實際上連續地變化」係指於折射率調變區域中只要至少自光擴散性微粒子表面至折射率固定區域,折射率實際上連續地變化即可。根據本發明可獲得之具有光擴散層作為第1功能層之光學膜之詳細內容於下述B項進行說明。
形成上述基質之材料(基質形成材料)包含上述樹脂成分或其前驅體、及超微粒子成分。
上述基質形成材料中,上述樹脂成分之調配量相對於基質100重量份,較佳為10重量份~80重量份,更佳為20重量份~65重量份。
上述基質之樹脂成分及超微粒子成分及光擴散性微粒子之構成材料,以及化學性及熱力學性特性可選自能夠形成上述折射率調變區域之範圍。例如,藉由以同系之材料(例如有機化合物彼此)構成樹脂成分及光擴散性微粒子,以與樹脂成分及光擴散性微粒子不同系之材料(例如無機化合物)構成超微粒子成分,可較好地形成折射率調變區域。進而,較佳為例如以同系材料之中相溶性較高之材料彼此構成樹脂成分及光擴散性微粒子。折射率調變區域之厚度及折射率梯度可藉由調整基質之樹脂成分及超微粒子成分以及光擴散性微粒子之化學性及熱力學性特性而進行控制。再者,於本專利說明書中「同系」係指化學構造或特性相同或類似,「不同系」係指除同系以外者。是否為同系,可根據選擇基準之方法而不同。例如以有機或無機為基準之情形時,有機化合物彼此為同系之化合物,有機化合物與無機化合物為不同系之化合物。以聚合物之重複單位為基準之情形時,例如丙烯酸系聚合物與環氧系聚合物雖然同為有機化合物,但屬不同系之化合物;以週期表為基準之情形時,鹼金屬與過度金屬雖然同為無機元素,但屬不同系之元素。
上述超微粒子成分如上述般,較佳為由與上述樹脂成分及下述之光擴散性微粒子不同系之化合物所構成,更佳為由無機化合物構成。作為較佳之無機化合物,例如可列舉金屬氧化物、金屬氟化物。作為金屬氧化物之具體例,可列舉氧化鋯(zirconia)(折射率:2.19)、氧化鋁(折射率:1.56~2.62)、氧化鈦(折射率:2.49~2.74)、氧化矽(折射率:1.25~1.46)。作為金屬氟化物之具體例,可列舉氟化鎂(折射率:1.37)、氟化鈣(折射率:1.40~1.43)。該等金屬氧化物及金屬氟化物因吸收光較少,並且具有離子射線硬化型樹脂或熱可塑性樹脂等有機化合物不易表現之折射率,故藉由超微粒子成分之重量濃度伴隨遠離其與光擴散性微粒子之界面而相對變高,可較大幅度地調變折射率。藉由使光擴散性微粒子與基質之折射率差變大,即使係薄膜亦可實現高擴散,且,因形成有折射率調變區域,故防止背向散射之效果亦較大。尤佳之無機化合物為氧化鋯。
上述超微粒子成分之平均一次粒徑較佳為小於折射率調變區域之平均厚度L。更具體而言,平均一次粒徑相對於平均厚度L,較佳為1/50~1/2,更佳為1/25~1/3。平均一次粒徑相對於平均厚度L若超過1/2,則有折射率調變區域之折射率變化無法形成為實際上連續之情況。於未達1/50之情形時,有折射率調變區域之形成變得困難之情況。上述平均一次粒徑較佳為1 nm~100 nm,更佳為1 nm~50 nm。超微粒子成分亦可二次凝集,該情形時之平均粒徑(凝集體之平均粒徑)較佳為10 nm~100 nm,更佳為10 nm~80 nm。如此,藉由使用平均粒徑小於光之波長之超微粒子成分,可使超微粒子成分與樹脂成分之間不發生幾何光學性反射、折射、散射,可獲得光學性均一之基質。其結果,可獲得光學性均一之光擴散層。
較佳為上述超微粒子成分係經表面改質。藉由進行表面改質,可使超微粒子成分較好地於樹脂成分中分散,且,可較好地形成上述折射率調變區域。作為表面改質之手段,可採用能夠獲得本發明之效果之任意適當之手段。較有代表性為,表面改質係藉由於超微粒子成分之表面塗佈表面改質劑而形成表面改質劑層來進行。作為較佳之表面改質劑之具體例,可列舉矽烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑等偶合劑,脂肪酸系界面活性劑等界面活性劑。藉由使用此種表面改質劑,可使樹脂成分與超微粒子成分之潤濕性提高,使樹脂成分與超微粒子成分之界面變得穩定,使超微粒子成分較好地於樹脂成分中分散,且,可較好地形成折射率調變區域。
上述超微粒子成分之調配量相對於基質100重量份,較佳為15重量份~80重量份,進而較佳為20重量份~70重量份。
上述光擴散性微粒子可由任意適當之材料而構成。上述折射率調變區域較佳為由可較好地形成之材料構成,如上述般,光擴散性微粒子係由與上述基質之樹脂成分同系之化合物構成。例如,於構成基質之樹脂成分之離子射線硬化型樹脂為丙烯酸酯系樹脂之情形時,較佳為光擴散性微粒子亦由丙烯酸酯系樹脂構成。更具體而言,於構成基質之樹脂成分之丙烯酸酯系樹脂之單體成分為例如上述的PETA、NPGDA、DPHA、DPPA及/或TMPTA之情形時,構成光擴散性微粒子之丙烯酸酯系樹脂較佳為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,polymethyl methacrylate)、聚丙烯酸甲酯(PMA,poly(methyl acrylate))、該等之共聚物、及該等之交聯物。作為PMMA及PMA之共聚成分,可列舉聚胺酯、聚苯乙烯(PSt,polystyrene)、三聚氰胺樹脂。尤佳為光擴散性微粒子由PMMA構成。原因在於其與基質之樹脂成分及超微粒子成分之折射率及熱力學性特性之關係較適合。進而,較佳為光擴散性微粒子具有交聯構造(立體網狀結構)。因藉由調整交聯構造之疏密(交聯度),可控制於光擴散性微粒子表面構成微粒子之聚合物分子之自由度,故可控制超微粒子成分之分散狀態,作為結果可形成具有所需之折射率梯度之折射率調變區域。例如,塗佈塗敷液之時之光擴散性微粒子相對於樹脂成分前驅體(亦可包含溶劑)之膨潤度較佳為100%~200%。此處,所謂「膨潤度」係交聯度之指標,指膨潤狀態之粒子之平均粒徑相對於膨潤前之粒子的平均粒徑之比率。
上述光擴散性微粒子之平均粒徑較佳為1.0 μm~5.0 μm,更佳為1.0 μm~4.0 μm。光擴散性微粒子之平均粒徑較佳為光擴散層之厚度之1/2以下(例如1/2~1/20)。若為相對於光擴散層之厚度具有此種比率之平均粒徑,則可使光擴散性微粒子於光擴散層之厚度方向複數配列,故可於入射光通過光擴散層時使該光多重地擴散,其結果,可獲得充分之光擴散性。
上述光擴散性微粒子之重量平均粒徑分佈之標準偏差較佳為1.0 μm以下,更佳為0.5 μm以下。若混有大量粒徑相對於重量平均粒徑較小之光擴散性微粒子,則有擴散性過強而無法較好地抑制背向散射之情況。若混有大量粒徑相對於重量平均粒徑較大之光擴散性微粒子,則無法於光擴散層之厚度方向複數配列,有時無法獲得多重擴散,其結果,有光擴散性變得不充分之情況。
作為上述光擴散性微粒子之形狀,可根據目的採用任意適當之形狀。作為具體例,可列舉細球狀、鱗片狀、板狀、橢圓球狀或不定形。多數情形時,可使用細球狀微粒子作為上述光擴散性微粒子。
上述光擴散性微粒子之調配量相對於基質100重量份,較佳為10重量份~100重量份,更佳為10重量份~40重量份,進而較佳為10重量份~35重量份。藉由例如依此種調配量含有具有上述較佳範圍之平均粒徑之光擴散性微粒子,可形成具有非常優異之光擴散性之光擴散層。
上述樹脂成分、超微粒子成分及光擴散性微粒子較有代表性為滿足下述式(1):
|nP
-nA
|<|nP
-nB
| ‧‧‧(1)
式(1)中,nA
表示基質之樹脂成分之折射率,nB
表示基質之超微粒子成分之折射率,nP
表示光擴散性微粒子之折射率。進而,樹脂成分亦能夠滿足下述式(2):
|nP
-nA
|<|nA
-nB
| ‧‧‧(2)
樹脂成分之折射率較佳為1.40~1.60。超微粒子成分之折射率較佳為1.40以下或1.60以上,進而較佳為1.40以下或1.70~2.80,尤佳為1.40以下或2.00~2.80。若折射率超過1.40或未達1.60,則光擴散性微粒子與基質之折射率差變得不充分,當具有光擴散層之光學膜用於採用準直背光前擴散(front diffusion)系統之液晶顯示裝置中之情形時,有自準直背光之光無法充分擴散而使視角狹窄之虞。光擴散性微粒子之折射率較佳為1.30~1.70,進而較佳為1.40~1.60。
作為上述揮發性溶劑,只要能使上述各成分溶解或均一地分散,則可採用任意適當之溶劑。作為揮發性溶劑之具體例,可列舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、2-丁酮(甲基乙基酮)、甲基異丁基酮、環戊酮、甲苯、異丙醇、正丁醇、環戊烷或水。
上述第1塗敷液根據目的可進而含有任意適當之添加劑。例如,為使超微粒子成分較好地分散,可較佳地使用分散劑。作為添加劑之其他具體例,可列舉紫外線吸收劑、消泡劑。
上述第1塗敷液之固形物成分濃度較佳為可調整至10重量%~70重量%左右。若為此種固形物成分濃度,則可獲得具有塗敷容易之黏度之塗敷液。
於上述第1塗敷液中使用甲基乙基酮作為揮發性溶劑,含有相對於第1塗敷液之總重量27.5重量%之氟系調平劑之情形的表面張力較佳為10 mN/m~32 mN/m,進而較佳為20 mN/m~30 mN/m。若為此種範圍,則可減少主要由於乾燥時加熱不均而產生之塗佈膜中之表面張力差,可抑制於塗佈膜內產生之熱對流。其結果,經此種乾燥而獲得之光擴散層厚度精度優異,面內亮度之均一性高。
作為上述基材膜,可採用任意適當之膜。作為具體例,可列舉三乙醯纖維素(TAC,Triacetyl cellulose)膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET,polyethylene terephthalate)膜、聚丙烯(PP,polypropylene)膜、尼龍膜、丙烯酸膜、內酯改性丙烯酸膜等。上述基材膜視需要亦可經易接著處理等表面改質,亦可包含潤滑劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等添加劑。
上述基材膜之厚度較佳為20 μm~80 μm,進而較佳為30 μm~60 μm。
上述基材膜較佳為透明。具體而言,上述基材膜之總透光率較佳為80%以上,進而較佳為90%以上,尤佳為95%以上。
作為上述第1塗敷液向基材膜之塗佈方法,可採用任意適當之使用有塗佈機之方法。作為塗佈機之具體例,可列舉棒式塗佈機、反向塗佈機、吻合式塗佈機、凹版塗佈機、擠壓式塗佈機、刮刀式塗佈機。
作為上述第1塗敷液之乾燥方法,可採用任意適當之方法。作為具體例,可列舉自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥。較佳為加熱乾燥。於上述第1功能層為光擴散層之情形時,加熱溫度例如為60℃~150℃,加熱時間例如為30秒~5分鐘。
較佳為於上述第1塗敷步驟中,於上述塗佈之後進而包含使上述前驅體聚合之操作。聚合方法可根據樹脂成分(以及其前驅體)之種類採用任意適當之方法。例如,於樹脂成分為離子射線硬化型樹脂之情形時,藉由照射離子射線使前驅體聚合。使用紫外線作為離子射線之情形時,其累計光量較佳為50 mJ/cm2
~1000 mJ/cm2
。離子射線相對於光擴散性微粒子之穿透率較佳為70%以上,更佳為80%。又例如,於樹脂成分為熱硬化型樹脂之情形時,藉由加熱使前驅體聚合。加熱溫度及加熱時間可根據樹脂成分之種類而適當地設定。較佳為,聚合係藉由照射離子射線而進行。若為照射離子射線,則因於上述第1功能層為光擴散層之情形時,較好地保持折射率調變區域原樣而使塗膜硬化,故可形成較好擴散特性之光擴散層。藉由使前驅體聚合,形成具有折射率調變區域與折射率固定區域之基質。
上述聚合可於上述乾燥之前進行,亦可於乾燥之後進行。
於上述第1塗敷步驟中,明顯的除上述塗佈、乾燥及聚合以外,可於任意適當之時間點包含任意適當之步驟、處理及/或操作。該種步驟等之種類及進行該種步驟等之時間點可根據目的而適當地設定。
如此操作,藉由第1塗敷步驟形成第1功能層。於上述第1塗敷步驟後之第1功能層中,於其表面,上述氟系調平劑偏向存在。
本發明之製造方法之第2塗敷步驟係於藉由上述第1塗敷步驟而形成之第1功能層之表面塗敷第2塗敷液而形成第2功能層。第2塗敷步驟含有於上述第1功能層上塗佈第2塗敷液之操作,及使形成於第1功能層上之第2塗敷液之塗佈膜乾燥之操作。於塗佈第2塗敷液之時,上述氟系調平劑於上述第1功能層表面偏向存在。第2功能層例如可為抗反射層。
上述第2塗敷液較佳為包含任意適當之樹脂或其前驅體。例如,於第2功能層為抗反射層之情形時,上述第2塗敷液較佳為紫外線硬化型丙烯酸樹脂或其前驅體、或使膠體二氧化矽等之無機微粒子分散於樹脂中之混合系材料等。
上述第2塗敷液較佳為包含揮發性溶劑。第2塗敷液中所包含之揮發性溶劑較佳為與上述氟系調平劑親和性較高之溶劑,具體而言,可列舉甲基異丁基酮(MIBK,methyl iso butyl ketone)等。若為此種揮發性溶劑,則於上述第1塗敷步驟後於第1功能層表面偏向存在之上述氟系調平劑容易於第2塗敷液所包含之揮發性溶劑中溶出。
上述氟系調平劑係如上所述般,於第2塗敷液中所包含之揮發性溶劑中溶出,自第1功能層向第2塗敷液中移動。根據本發明之製造方法,因如上述之氟系調平劑不含有反應性基,故可容易地向第2塗敷液移動。又,藉由如上述般使用與上述氟系調平劑之親和性較高之溶劑作為第2塗敷液中所包含之揮發性溶劑,使氟系調平劑向第2塗敷液之移動變得更容易。根據本發明之製造方法,藉由氟系調平劑如此移動,該氟系調平劑可有利於第1功能層之厚度之均一化,亦能夠有利於第2功能層之厚度之均一化。即,可實現較高之光學均一性。進而,根據本發明之製造方法而獲得之光學膜因第1功能層與第2功能層的界面之氟系調平劑之存在量較少,故耐擦傷性優異。
上述氟系調平劑如上述般向第2塗敷液移動,進而,於塗佈第2塗敷液而形成之塗佈膜表面偏向存在。若如此偏向存在,則藉由與於上述A項中說明之作用相同之作用,獲得厚度精度優異之第2功能層。又,根據本發明之製造法而獲得之光學膜因於第2功能層表面中氟系調平劑為偏向存在,故耐擦傷性優異。
上述第2塗敷液根據目的亦可進而含有任意適當之添加劑。例如,為較好地使超微粒子成分分散,可較佳地使用分散劑。作為除添加劑以外之具體例,可列舉紫外線吸收劑、消泡劑。
上述第2塗敷液之固形物成分濃度較佳為可調整至10重量%~70重量%左右。若為此種固形物成分濃度,則可獲得具有容易塗敷之黏度之塗敷液。
上述第1塗敷液之塗佈方法可列舉與於上述A項中說明之第1塗敷液之塗佈方法相同之方法。
作為上述第2塗敷液之乾燥方法,可採用任意適當之方法。作為具體例,可列舉自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥。較佳為加熱乾燥。於上述第2功能層為抗反射層之情形時,加熱溫度例如為60℃~150℃,加熱時間例如為30秒~5分鐘。
於上述第2塗敷步驟中,明顯的除上述塗佈及乾燥以外,可於任意適當之時間點包含任意適當之步驟、處理及/或操作。此種步驟等之種類及進行此種步驟等之時間點可根據目的適當地設定。
如此操作,藉由第2塗敷步驟形成第2功能層。於上述第2塗敷步驟後,於第2功能層之表面,上述氟系調平劑為偏向存在。
本發明之製造方法根據光學膜之用途,可進而包含其他塗敷步驟,可進而形成其他功能層。其他塗敷步驟可於第1塗敷步驟之前進行,亦可於第1塗敷步驟後、第2塗敷步驟前進行,又,亦可於第2塗敷步驟後進行。於其他塗敷步驟中,塗敷液中所包含之揮發溶劑較佳為與上述氟系調平劑之親和性較高之溶劑。其原因在於,氟系調平劑可於藉由各塗敷步驟而形成之功能層移動,最後於光學膜之最外層表面偏向存在。
圖1A為用以說明根據本發明之較佳實施形態之製造方法而獲得之光學膜的結構之示意圖,圖1B為將圖1A之第1功能層120(光擴散層)之光擴散微粒子附近放大而進行說明之示意圖。光學膜100依序具備基材膜110、第1功能層120及第2功能層130。於第2功能層130中,其表面(即,第2功能層130中與第1功能層120相反側之表面)偏向存在有氟系調平劑10。一個實施形態中,第1功能層120為光擴散層,第2功能層130為抗反射層。根據本發明之製造方法而獲得之光學膜因抑制光擴散層之亮度不均及抗反射層之干涉不均,且耐擦傷性優異,故於例如配置於液晶顯示裝置之最表面之形態下有用。
於上述第1功能層120為光擴散層之情形時,如圖1A所示般,第1功能層120較佳為含有基質20及分散至該基質中之光擴散性微粒子30。基質20包含樹脂成分21及超微粒子成分22。上述光擴散層係藉由基質與光擴散性微粒子之折射率差而表現光擴散功能。較佳為如圖1A及圖1B所示般,超微粒子成分22係以於基質20與光擴散性微粒子30之界面附近形成折射率調變區域40之形式,於樹脂成分21中分散。因而,基質20具有:與光擴散性微粒子30之界面附近之折射率調變區域40、及該折射率調變區域40之外側(自光擴散性微粒子遠離側)之折射率固定區域。較佳為,基質20除折射率調變區域以外之部分實際上為折射率固定區域。於本專利說明書中所謂「基質與光擴散性微粒子之界面附近」包含光擴散性微粒子表面、表面附近之外部及表面附近之內部。
較佳為上述光擴散層滿足下述式(3)及(4):
Δn≧0.10 ‧‧‧(3)
0.0006≦Δn/L≦0.01 ‧‧‧(4)
此處,Δn為基質之平均折射率nM
與光擴散性微粒子之折射率nP
之差之絕對值|nM
-nP
|,L為折射率調變區域之平均厚度。基質之平均折射率nM
為樹脂成分之折射率與超微粒子成分之折射率之加權平均。Δn較佳為0.12以上。Δn之上限較佳為0.20。若Δn未滿0.10,則霧度成為90%以下之情況較多,其結果,於組裝至液晶顯示裝置之情形時無法使自光源之光充分擴散,有使視角變得狹窄之虞。若Δn超過0.20,則有背向散射變大之虞。又,有變得不易選擇基質之樹脂成分及超微粒子成分之情況。進而較佳為nM
>nP
。Δn/L(nm-1
)較佳為0.0008~0.008,進而較佳為0.0010~0.007。可實現此種Δn/L之折射率調變區域之平均厚度L較佳為5 nm~500 nm,更佳為12 nm~400 nm,進而較佳為15 nm~300 nm。若平均厚度L未滿5 nm,則有背向散射變大之情況。若平均厚度L超過500 nm,則有擴散性不充分之情況。如此,上述光擴散層儘管折射率調變區域之平均厚度L非常薄,亦可形成Δn較大之(即,Δn/L明顯較大)折射率調變區域。而且,如上述般,上述光擴散層於折射率調變區域中可使折射率實際上連續地變化。藉由該等協同作用,根據上述光擴散層可實現霧度值較高、具有強擴散性,且,抑制背向散射之薄膜之光學膜。
如上述般,於折射率調變區域40中,折射率實際上連續地變化。較佳為,除此之外,上述折射率調變區域最外部之折射率與上述折射率固定區域之折射率實際上相同。換言之,於上述光擴散層中,自折射率調變區域至折射率固定區域折射率係連續地變化,較佳為自光擴散性微粒子至折射率固定區域之折射率係連續地變化(圖2)。較佳為,該折射率變化係如圖2所示般平滑。即,於折射率調變區域與折射率固定區域之邊界,以於折射率變化曲線上能夠引切線之形狀變化。較佳為,於折射率調變區域中,折射率變化之梯度係隨遠離上述光擴散性微粒子而變大。根據上述光擴散層,如上述A項中說明般,藉由適當地選擇光擴散性微粒子、基質之樹脂成分與超微粒子成分,可實現實際上連續性地折射率變化。其結果,即使基質20(實際上為折射率固定區域)與光擴散性微粒子30之折射率差較大,亦可抑制基質20與光擴散性微粒子30之界面之反射,可抑制背向散射。進而,因於折射率固定區域,折射率與光擴散性微粒子30較大不同之超微粒子成分22之重量濃度相對地變高,故可使基質20(實際上為折射率固定區域)與光擴散性微粒子30之折射率差較大。其結果,即使為薄膜亦可實現較高之霧度(較強擴散性)。因而,根據上述光擴散層,藉由形成Δn/L非常大、且折射率實際上連續地變化之折射率調變區域,可實現高霧度,並且可顯著抑制背向散射。
較佳為上述光擴散層滿足式(5):
0.01≦L/rP
≦1.0 ‧‧‧(5)
此處,rP
為上述光擴散性微粒子之半徑。L/rP
較佳為0.02~0.90。因藉由上述光擴散層,可如上述般使折射率調變區域之平均厚度L非常薄,故可使L/rP
非常小。其結果,可充分地維持上述光擴散性微粒子之散射能,較好地抑制背向散射。因而,即使為薄膜亦可實現較高霧度(較強擴散性)。
上述折射率調變區域40之厚度(自折射率調變區域最內部至折射率調變區域最外部之距離)可為固定(即,折射率調變區域亦可於光擴散性微粒子之周圍以同心球狀擴大),厚度亦可隨光擴散性微粒子表面之位置而不同(例如亦可成為金平糖之外輪廓形狀般)。折射率調變區域40之厚度較佳為隨光擴散性微粒子表面之位置而不同。若為此種結構,則於折射率調變區域40中,可使折射率更平滑地連續地變化。上述平均厚度L係折射率調變區域40之厚度隨光擴散性微粒子表面之位置而不同之情形時的平均厚度,厚度固定之情形時則為該厚度。
如上述般,基質20較佳為包含樹脂成分21及超微粒子成分22。較佳為上述折射率調變區域40係根據基質20中之超微粒子成分22之分散濃度之實質性梯度而形成。具體而言,於折射率調變區域40中,伴隨自光擴散性微粒子遠離30,超微粒子成分22之分散濃度(較有代表性為,以重量濃度規定)變高(必然的,樹脂成分21之重量濃度變低)。換言之,於折射率調變區域40最鄰近光擴散性微粒子30之區域中,超微粒子成分22係以相對較低濃度分散,超微粒子成分22之濃度伴隨自光擴散性微粒子遠離30而增大。例如,穿透式電子顯微鏡(TEM,Transmission electron microscope)圖像之基質20中之超微粒子成分22之面積比率於鄰近光擴散性微粒子30之側較小,於鄰近基質20之側較大,該面積比率自光擴散性微粒子側至基質側(折射率固定區域側)一面形成之實質性梯度一面變化。表示其代表性之分散狀態之TEM圖像於圖3顯示。於本專利說明書中,所謂「穿透式電子顯微鏡圖像之基質中之超微粒子成分之面積比率」係指:於包含光擴散性微粒子之直徑之剖面之穿透式電子顯微鏡圖像中,特定範圍(特定面積)之基質中超微粒子成分所占面積之比率。該面積比率與超微粒子成分三維之分散濃度(實際之分散濃度)相對應。例如,若為如上述般之面積比率,則超微粒子成分22之分散濃度為:其濃度變化之梯度於鄰近光擴散性微粒子30之側較小,鄰近折射率固定區域之側較大,自光擴散微粒子側至折射率固定區域側一面形成之實質性梯度一面變化。換言之,超微粒子成分22之分散濃度為:其濃度變化之梯度伴隨自光擴散性微粒子遠離而變大。該超微粒子成分之面積比率可利用任意適當之圖像分析軟體求得。再者,上述面積比率較有代表性為,與超微粒子成分之各粒子間之平均最短距離對應。具體而言,超微粒子成分之各粒子間之平均最短距離於折射率調變區域中伴隨自光擴散性微粒子遠離而變短,於折射率固定區域中成為固定(例如,平均最短距離於最鄰近光擴散性微粒子之區域為3 nm~100 nm左右,於折射率固定區域中為1 nm~20 nm)。平均最短距離係將如圖3般之分散狀態之TEM圖像二值化,可使用例如圖像分析軟體「A像KUN(azokun)」(旭化成Engineering公司製)之重心間距離法算出。如上所述,根據上述光擴散層,可利用超微粒子成分22之分散濃度之實質性梯度於基質與光擴散性微粒子之界面附近形成折射率調變區域40,故可以簡便之程序,且,明顯之低成本形成光擴散層。進而,藉由利用超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度形成折射率調變區域,可使折射率調變區域40與折射率固定區域之邊界之折射率平滑地變化。進而,藉由使用與樹脂成分及光擴散性微粒子折射率較大不同之超微粒子成分,可使光擴散性微粒子與基質(實際上為折射率固定區域)之折射率差較大,且,使折射率調變區域之折射率梯度陡峭。
如上所述般,於上述光擴散層中,較佳為nM
>nP
。如於圖4(a)及圖4(b)中比較並顯示般,nM
>nP
之情形相比於nM
<nP
之情形,即使折射率調變區域之折射率梯度陡峭,亦可更好地抑制背向散射。
根據本發明之製造方法而獲得之光學膜之厚度可視用途設定為任意適當之值。
上述第1功能層之厚度可視用途設定為任意適當之值。於上述第1功能層為光擴散層之情形時,該光擴散層之厚度較佳為4 μm~50 μm,進而較佳為4 μm~20 μm,尤佳為5 μm~15 μm。根據上述製造方法可形成之光擴散層儘管厚度如此般非常之薄,亦具有如上述般非常高之霧度。進而,若為具有此種厚度較薄之光擴散層之光學膜,則彎折亦不開裂,可實現以輥狀保管。此外,因本發明之光學膜可藉由塗敷而形成,故例如,可使光學膜之製造及向其他之構件(例如,液晶顯示裝置之偏光板)之貼合以所謂繞捲式連續地進行。因而,本發明之製造方法相比於先前生產性明顯優越,且,向如偏光板般之其他光學構件之貼合之製造效率亦極高。再者,所謂繞捲式係指一面將長條之膜彼此輥輸送,一面將其長度方向對齊而連續地貼合之方法。
根據本發明之製造方法獲得之光學膜如上述般厚度精度優異。於上述第1功能層為光擴散層之情形時,該光擴散層之厚度精度於100 mm×100 mm之尺寸中,較佳為(平均厚度-1.0 μm)~(平均厚度+1.0 μm),更佳為(平均厚度-0.5 μm)~(平均厚度+0.5 μm)。若為此種範圍,則即使於將基質與光擴散性微粒子之折射率差設定為較大,光擴散層之外觀變白之情形時,亦可獲得外觀不均較少之光擴散層。再者,光擴散層之光學均一性之程度可根據,例如,以夾持該光擴散層之方式形成與以正交偏光之狀態配置之2片偏光板之積層體,使白色光自該積層體一面上穿透之時,出射面之面內亮度之變化量(標準偏差σ)而數值化。該面內亮度之標準偏差σ較佳為1以下,更佳為0.8以下,進而較佳為0.1~0.7。
於上述第1功能層為光擴散層之情形時,該光擴散層之擴散特性較有代表性為藉由霧度及光擴散半值角表示。所謂霧度係表示光之擴散之強度,即入射光之擴散程度。另一方面,所謂光擴散半值角係表示擴散光之品質,即擴散之光之角度範圍。該光擴散層之霧度值為75%以上,較佳為75%~99.9%,更佳為85%~99.9%,進而較佳為90%~99.9%,尤佳為95%~99.9%。
上述光擴散層之擴散特性若以光擴散半值角表示,則較佳為10°~150°(單側5°~75°),更佳為10°~100°(單側5°~50°),進而較佳為30°~80°(單側15°~40°)。若光擴散半值角過小,則有較斜之視角(例如最白亮度)變狹窄之情況。若光擴散半值角過大,則有背向散射變大之情況。
於上述第2功能層為抗反射層之情形時,該抗反射層之厚度精度於100 mm×100 mm之尺寸中,較佳為(平均厚度-2.0 nm)~(平均厚度+2.0 nm),更佳為(平均厚度-1.8 nm)~(平均厚度+1.8 nm),進而較佳為(平均厚度-1.7 nm)~(平均厚度+1.7 nm)。再者,抗反射層之光學均一性可藉由例如干擾條紋而定性地評價。
上述第2功能層之厚度可視用途設定為任意適當之值。於上述第2功能層為抗反射層之情形時,該抗反射層之厚度較佳為70 nm~100 nm。
於上述第2功能層為抗反射層之情形時,該抗反射層之折射率可根據抗反射層之厚度而設定為任意適當之值。較佳為1.38~1.51。
以下,藉由實施例具體說明本發明,但本發明並不限定於該等實施例。實施例之評價方法如下所述。又,只要未特別標註,則實施例中之「份」及「%」為重量基準。
對於實施例及比較例中所獲得之光學膜之第2功能層表面,使鋼絲絨(#0000)於負重300 g下往返10次,目視確認此時之光學膜上有無損傷,並根據下述基準進行評價。
A‧‧‧無明顯損傷
B‧‧‧可見1~7條損傷
C‧‧‧可見大量損傷
將實施例及比較例中獲得之光學膜於溫度25℃、濕度60%RH下調濕2小時後,測定其對水之接觸角,由該等之值算出表面自由能。
使用透明黏著劑,形成實施例及比較例中所獲得之光學膜、偏光板及玻璃板(厚度:0.7 mm)之積層體(玻璃板/偏光板/玻璃板/光學膜/偏光板/玻璃板)。此時,2片偏光板係以正交偏光之狀態積層。使用高亮度白色LED背光源,使白色光穿透該積層體。對於穿透光之出射面使用亮度測定照相機(Cybernet公司製造,商品名「PROMETRIC 1600」,拍攝圖像,將面內亮度數值資料化。
將所獲得之面內亮度值之中將亮點部分排除在外,並且修正週期大於外觀不均的波紋,算出亮度之標準偏差σ1
。根據該亮度之標準偏差σ1
,評價光學膜之亮度不均(更具體而言為第1功能層之亮度不均)。
於實施例及比較例中獲得之光學膜上,利用大塚電子公司製造之商品名「MCPD2000」分別測定隨機選擇之10點之厚度,由該測定值算出第2功能層之厚度之標準偏差σ2
。
對於實施例1及比較例1中所獲得之光學膜,使用飛行時間二次離子質譜儀(TOF-SIMS,Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)(ION-TOF公司製造,商品名「TOF-SIMS5」),測定光學膜剖面(第2功能層表面~深度270 nm)之氟離子強度之分佈。
針對自實施例1中獲得之光學膜之第2功能層表面至深度270 nm之範圍內之原子(F、C、N、O、Al、Si、Zr)之原子比率,使用ULVAC-PHI公司製造之商品名「Quantum2000」進行ESCA(化學分析用電子能譜法,electron spectroscopy for chemical analysis)分析。
將實施例及比較例中獲得之光學膜於液氮中冷卻,利用切片機切片為0.1 μm之厚度,製成測定試樣。利用穿透式電子顯微鏡(TEM,Transmission Electron Microscopy)觀察該測定試樣之第1功能層(光擴散層)部分之微粒子之狀態及該微粒子與基質之界面之狀態,認定微粒子與基質之界面不清楚之部分為折射率調變區域,使用圖像分析軟體自TEM圖像算出其平均厚度L。更具體而言,選擇於廣視野(倍率300倍)之剖面TEM圖像中所觀察之範圍內之最大微粒子,利用圖像分析軟體算出所選擇之微粒子與基質之界面之放大圖像(倍率12000倍)中所觀察之厚度。於任意5處進行該分析,將其平均厚度作為折射率調變區域之厚度。微粒子與基質之界面清楚之情況認定為未形成折射率調變區域。
對於自實施例及比較例中獲得之光學膜剝離基材膜及第2功能層而獲得之第1功能層(光擴散層),自其正面照射雷射光,使用配光測定器每隔1°測定擴散之光之相對於擴散角度之擴散亮度,如圖5所示,於擴散之兩側測定自除雷射之直進穿透光以外之光擴散亮度之最大值成為一半亮度的擴散角度,將該兩側之角度之和(圖5之角度A+角度A')作為光擴散半值角。
與上述(7)同樣地獲得第1功能層(光擴散層),將該第1功能層藉由透明黏著劑貼合於黑色壓克力板(住友化學公司製造,商品名「SUMIPEX」(註冊商標),厚度2 mm)上,製成測定試樣。利用分光光度計(日立計測器公司製造,商品名「U4100」)測定該測定試樣之積分反射率。另一方面,使用自第1功能層(光擴散層)形成用塗敷液除去微粒子之塗敷液,製作基材與透明塗敷層之積層體而作為對照試樣,與上述同樣地測定積分反射率(即表面反射率)。藉由自上述測定試樣之積分反射率減去上述對照試樣之積分反射率(表面反射率)而算出第1功能層(光擴散層)之背向散射率。
於含有62%之作為超微粒子成分之氧化鋯奈米粒子(平均粒徑60 nm,平均一次粒徑10 nm,折射率2.19)的硬塗用樹脂(JSR公司製造,商品名「Opstar KZ6661」(含有MEK/MIBK))100份中,添加作為樹脂成分之前驅體之季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有機化學工業公司製造,商品名「Viscoat #300」,折射率1.52)之50%甲基乙基酮(MEK)溶液11份、光聚合起始劑(BASF Japan公司製造,商品名「Irgacure 907」)0.5份、作為光擴散性微粒子之聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒子(積水化成品工業公司製造,商品名「XX-131AA」,平均粒徑2.5 μm,折射率1.495)15份、及不具有反應性基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC TF-1661」)相對於上述之全部固形物成分為0.5%。使用攪拌機(淺田鐵工股份有限公司,商品名「DESPA」)對該混合物進行分散處理,製備上述各成分均一地分散之第1功能層(光擴散層)形成用塗敷液。該第1功能層(光擴散層)形成用塗敷液之固形物成分濃度為55%。於製備該第1功能層(光擴散層)形成用塗敷液後,立刻使用棒式塗佈機將其塗敷於包含TAC膜(三乙酸纖維素膜)(富士軟片公司製造,商品名「Fujitac」,厚度40 μm)之基材膜上,於100℃下乾燥1分鐘後,照射累計光量300 mJ之紫外線,形成厚度10 μm之第1功能層(光擴散層)。
將含有奈米二氧化矽(折射率1.49)之多環丙烯酸酯(JSR公司製造,商品名「KZ7540」)1.8%之MIBK溶液利用棒式塗佈機塗敷於上述獲得之第1功能層(光擴散層)上,於100℃下乾燥1分鐘後,照射累計光量300 mJ之紫外線,形成厚度110 nm之第2功能層(抗反射層)。
如此獲得具有基材膜(40 μm)/第1功能層(10 μm)/第2功能層(110 nm)之光學膜。
將所獲得之光學膜供於上述(1)~(3)評價。將結果示於表1。又,關於光學膜之氟系調平劑之分佈,係供於上述(4)及(5)評價。將評價(4)之結果示於圖6,將評價(5)之結果示於圖7。再者,於圖6中,顏色之濃淡表示氟離子強度,顏色越淡(越接近白色)氟離子強度越強,即表示氟系調平劑之存在量較多。又,於圖7中揭示氟原子(F)相對於F、C、N、O、Al、Si及Zr之合計的原子比率。
再者,表1中未記載之第1功能層(光擴散層)之特性如下:L=50 nm、Δn=0.12、Δn/L=0.0024、光擴散半值角=60°、L/rP
=0.04、背向散射率=0.38%。進而,由第1功能層(光擴散層)之基質與光擴散性微粒子之界面附近部分之TEM圖像再構成三維像,將該三維再構成像二值化並進行圖像處理,算出自光擴散性微粒子表面起之距離與超微粒子成分之分散濃度(存在比率)之關係。結果確認形成超微粒子成分之分散濃度之梯度。
除了將不具有反應性基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC TF-1661」)之添加量自0.5%改為0.2%以外,與實施例1同樣地獲得光學膜。將所獲得之光學膜供於上述(1)~(3)評價。將結果示於表1。
再者,表1中未記載之第1功能層(光擴散層)之特性如下:L=50 nm、Δn=0.12、Δn/L=0.0024、光擴散半值角=60°、L/rP
=0.04、背向散射率=0.38%。
除了使用含有異氰酸酯基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC RS-721」:具有上述通式(I)~(III)所表示之構成單元)代替不具有反應性基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC TF-1661」)以外,與實施例1同樣地獲得光學膜。
將所獲得之光學膜供於上述(1)~(3)評價。將結果示於表1。又,關於光學膜之氟系調平劑之分佈,係供於上述(4)評價。將結果示於圖6。
再者,表1中未記載之第1功能層(光擴散層)之特性如下:L=49 nm、Δn=0.12、Δn/L=0.0024、光擴散半值角=60°、L/rP
=0.04、背向散射率=0.37%。
除了使用具有異氰酸酯基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC F479」:不具有上述通式(I)~(III)所表示之構成單元)代替不具有反應性基之氟系調平劑(DIC公司製造,商品名「MEGAFAC TF-1661」)以外,與實施例1同樣地獲得光學膜。
將所獲得之光學膜供於上述(1)~(3)評價。將結果示於表1。
再者,表1中未記載之第1功能層(光擴散層)之特性如下:L=50 nm、Δn=0.12、Δn/L=0.0024、光擴散半值角=60°、L/rP
=0.04、背向散射率=0.39%。
根據本發明之製造方法,如圖6及7所示,氟系調平劑偏向存在於第2功能層表面。第2功能層之表面自由能係第2功能層表面之氟系調平劑之存在量之指標。如表1所示,實施例1及2之光學膜之表面自由能較小,得知氟系調平劑偏向存在於第2功能層表面。此種光學膜如表1所示具有優異之耐擦傷性及光學均一性(降低亮度不均及干涉不均)。另一方面,於使用具有反應性基之氟系調平劑之情形時,該氟系調平劑如圖6所示,於第2功能層中之存在量非常少。此種光學膜如表1所示,第2功能層之厚度精度較差(干涉不均較強)。進而,比較例1之光學膜由於第1功能層與第2功能層之界面之氟系調平劑之存在量較多,故而耐擦傷性較差。認為比較例2之光學膜中氟系調平劑在未偏向存在於第1功能層及第2功能層中之情況下分散。其結果為,第1功能層及第2功能層之厚度精度較差,如表1所示光學膜之光學均一性較低。又,比較例2之光學膜由於氟系調平劑殘留於第1功能層與第2功能層之界面,故而耐擦傷性較差。
藉由本發明之製造方法而獲得之光學膜可較佳地用於液晶顯示裝置之視覺辨識側構件、液晶顯示裝置之背光源用構件、照明器具(例如有機EL、LED)用擴散構件。
10‧‧‧氟系調平劑
20‧‧‧基質
21‧‧‧樹脂成分
22‧‧‧超微粒子成分
30‧‧‧光擴散性微粒子
40‧‧‧折射率調變區域
50‧‧‧折射率固定區域
60‧‧‧界面
70‧‧‧角度A'
71‧‧‧角度A
72‧‧‧半值角
80‧‧‧雷射直進穿透光
100‧‧‧光學膜
110‧‧‧基材膜
120‧‧‧第1功能層
130‧‧‧第2功能層
圖1A係用以說明藉由本發明之較佳實施形態之製造方法而獲得之光學膜的構成之示意圖。
圖1B係放大說明圖1A之第1功能層之光擴散微粒子附近的示意圖。
圖2係用以說明圖1A之第1功能層中自光擴散性微粒子中心部至基質之折射率變化的概念圖。
圖3係用以說明基質中之超微粒子成分之面積比率的穿透式電子顯微鏡圖像。
圖4(a)係用以說明於基質之平均折射率nM
>光擴散性微粒子之折射率nP
之情形時產生背向散射之機制的概念圖,圖4(b)係用以說明於nM
<nP
之情形時產生背向散射之機制的概念圖。
圖5係用以說明算出光擴散半值角之方法的示意圖。
圖6係表示實施例1及比較例1中之氟系調平劑於光學膜剖面上之分佈的圖。
圖7係表示實施例1之光學膜剖面上之氟原子濃度的圖。
10...氟系調平劑
20...基質
21...樹脂成分
22...超微粒子成分
30...光擴散性微粒子
40...折射率調變區域
100...光學膜
110...基材膜
120...第1功能層
130...第2功能層
Claims (9)
- 一種光學膜之製造方法,其包括:於基材膜之一面上塗敷含有不具有反應性基之氟系調平劑的第1塗敷液而形成第1功能層之第1塗敷步驟、及於該第1功能層之表面塗敷第2塗敷液而形成第2功能層之第2塗敷步驟,並且該氟系調平劑於塗佈該第2塗敷液時偏向存在於該第1功能層表面,並於塗佈該第2塗敷液後於溶出至該第2塗敷液中,而偏向存在於所形成之第2功能層表面,其中上述氟系調平劑之含量相對於上述第1塗敷液中之全部固形物成分為0.05重量%~3重量%。
- 如請求項1之光學膜之製造方法,其中上述氟系調平劑含有選自由下述通式(I)所表示之構成單元、下述通式(II)所表示之構成單元及下述通式(III)所表示之構成單元所組成之群中之至少1種構成單元,
- 如請求項1或2之光學膜之製造方法,其中上述第1功能 層為光擴散層。
- 如請求項1或2之光學膜之製造方法,其中上述第2功能層為抗反射層。
- 如請求項3之光學膜之製造方法,其中上述光擴散層具有基質與分散至該基質中之光擴散性微粒子,於該基質與該光擴散性微粒子之界面或其附近形成有折射率實際上連續地變化之折射率調變區域,且滿足下述式(3)及(4),Δn≧0.10‧‧‧(3) 0.0006≦Δn/L≦0.01‧‧‧(4)此處,Δn為基質之平均折射率nM 與光擴散性微粒子之折射率nP 之差之絕對值|nM -nP |,L為折射率調變區域之平均厚度。
- 如請求項5之光學膜之製造方法,其中nM >nP 。
- 如請求項5之光學膜之製造方法,其中上述光擴散層滿足式(5),0.01≦L/rP ≦1.0‧‧‧(5)此處,rP 為上述光擴散性微粒子之半徑。
- 如請求項5之光學膜之製造方法,其中上述基質含有樹脂成分及超微粒子成分,上述折射率調變區域係由該基質中之該超微粒子成分之分散濃度之實質性梯度所形成。
- 如請求項8之光學膜之製造方法,其中上述光擴散層滿 足式(1),|nP -nA |<|nP -nB |‧‧‧(1)此處,nA 表示基質之樹脂成分之折射率,nB 表示基質之超微粒子成分之折射率。
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