TWI581974B - 光學薄膜之製造方法,光學薄膜,偏光板及影像顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於在液晶顯示器(LCD)、陰極管顯示裝置(CRT)、有機電致發光(有機EL)或等離子體顯示器(PDP)等之顯示器(影像顯示裝置)的前面等所設置的光學薄膜、具備該光學薄膜的偏光板及影像顯示裝置。
於如上述之顯示器中,要求對顯示器的影像顯示面賦予在操作時不公損傷般的耐擦傷性。對於此,一般經由利用基材薄膜上設置硬塗(以下,單稱為「HC」)層的光學薄膜和HC薄膜,則可對顯示器的影像顯示面賦予耐擦傷性(例如,專利文獻1)。
又,於如上述之顯示器中,為提高其顯示面的辨視性,要求來自螢光燈等外部光源所照射的光線反射少。作為抑制外部光反射的方法,一般已知將顯示面最表面設置折射率最低的低折射率層,且,於低折射率層的顯示側鄰接設置折射率高之高折射率層的防止反射薄膜,設置於顯示器前面的方法。又,亦已知由顯示側設置折射率為中程度之層、折射率高之層以及折射率低之層的防止反射薄膜。
為形成此種折射率中程度至高之層,一般將含有高折射率微粒子之折射率層鄰接設置至低折射率層,並且使鄰接至低折射率之HC層和防靜電層等之機能層含有高折射率微粒子(例如,專利文獻2)。
但是,將中折射率層或高折射率層與HC層等機能層,分別以一層層依序(逐次)形成時,具有步驟數增加且製造成本上升的問題,及該高折射率層與HC層等之密合性低的問題。
又,於專利文獻2之發明中,高折射率微粒子在硬塗層之低折射率層側的界面附近偏在並且形成皮層,但硬塗層內的皮層與其他以外部分的邊界明顯,故在此邊界中具有產生干涉條紋的問題。
於專利文獻3之發明中,恴圖提供可低反射化,且可防止干涉條紋發生的光學薄膜,係於基材上依序積層硬塗層、高折射率傾斜硬塗層及低折射率層的光學薄膜,提案根據特定之製法形成硬塗層與高折射率傾斜硬塗層呈一體的高折射率傾斜硬塗層,並且防止干涉條紋的光學薄膜。
但是,於專利文獻3的發明中亦難以良好效率取得折射率傾斜硬塗層,而要求更加容易、且以高生產性取得折射率傾斜硬塗層的方法。
[專利文獻1] 日本專利特開2008-165040號公報
[專利文獻2] 日本專利特開2009-086360號公報
[專利文獻3] 日本專利特開2009-265658號公報
本發明為解決上述問題點而完成者,以提供更加容易、且高生產性下具備折射率傾斜硬塗層的光學薄膜為其目的。
又,本發明以提供具備此種光學薄膜的偏光板及影像顯示裝置為其目的。
本發明者等人致力檢討之結果,發現準備含有具特定黏度之高折射率微粒子的組成物、和不含有具特定黏度之高折射率微粒子的組成物之2種組成物,並且由基材側之積層順序以該不含有高折射率微粒子的組成物及含有高折射率微粒子的組成物順序配置般同時塗佈,則可控制高折射率微粒子的擴散,而可容易,且高生產性下取得具備折射率傾斜硬塗層的光學薄膜,並且達到完成本發明。
即,解決上述問題之本發明之光學薄膜的製造方法,其特徵包含(i)準備光穿透性基材的步驟、(ii)準備含有第一黏合劑成分及第一溶劑,不含有高折射率微粒子,且黏度為3~100mPa‧s之第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑,且黏度為10~100mPa‧s之第二硬塗層用硬化性樹脂組成物的步驟、(iii)於該光穿透性基材的一面側,由該光穿透性基材側,將該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物予以鄰接,並以該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物比該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物更加位於該光穿透性基材側般進行同時塗佈,作成塗膜的步驟,(iv)對上述(iii)步驟所得之塗膜進行光照射使其硬化以形成折射率傾斜硬塗層的步驟。
經由將不含有高折射率微粒子,黏度3~100mPa‧s之第一硬塗層用硬化性樹脂組成物(以下,單稱為「第一組成物」)、與含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子,黏度為10~100mPa‧s之第二硬塗層用硬化性樹脂組成物(以下,單稱為「第二組成物」,以該第一組成物在光穿透性基材側般鄰接且同時塗佈,並使其硬化,則可容易、且高生產性下取得折射率傾斜硬塗層。
此處,折射率傾斜HC層的折射率,意指與折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側界面的折射率。
又,所謂折射率的傾斜,係意指於折射率傾斜HC層內,由光穿透性基材對面側的界面朝向光穿透性基材側界面,折射率為連續性變化。
於折射率傾斜HC層內折射率為傾斜,可根據下列方法加以確認。將折射率傾斜HC層經由氬濺鍍予以蝕刻使折射率傾斜HC層的特定深度之部分露出,並且使用X射線光電子分光裝置(XPS)測定此露出部分中的高折射率微粒子含量。根據此方法,特定出折射率傾斜HC層之深度方向的高折射率微粒子的存在量分佈。
折射率傾斜HC層之各深度地點中的折射率,與高折射率微粒子的存在量相關,故經由確認折射率傾斜HC層之深度方向的高折射率微粒子的存在量分佈為傾斜,則亦可確認折射率為傾斜。
又,使用熱硬化性樹脂將光學薄膜包埋,並使用LEICA公司製超微切片機由此包埋的光學薄膜製作80nm厚度的超薄切片,並且以穿透型電子顯微鏡(TEM)予以觀察亦可測定。
所謂高折射率微粒子,意指折射率為1.50~2.80的微粒子。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及/或第二硬塗層用硬化性樹脂組成物進一步含有增黏劑,就易於控制折射率傾斜硬塗層內之高折射率微粒子的分佈方面而言為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物之黏度與上述第二硬塗層用硬化性樹脂組成物之黏度之差的絕對值為30以下,就易於控制折射率傾斜硬塗層內之高折射率微粒子的分佈方面而言為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,上述光穿透性基材為三乙醯纖維素基材,上述第一溶劑對於該三乙醯纖維素基材具有浸透性,由抑制光學薄膜中之干涉條紋的觀點而言為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,在上述(iv)步驟之後,亦可進一步包含(v)在上述折射率傾斜硬塗層上,直接或介隔著高折射率層形成低折射率層的步驟。經由如此在折射率傾斜HC層上直接或介隔著高折射率層設置低折射率層,則可更加提高光學薄膜的防止反射性。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物含有中空二氧化矽微粒子,因可對光學薄膜賦予優異的防止反射性,故為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,即使含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出至少1種之低折射率材料的情況,亦可取得具有充分防止反射性的光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,不含有中空二氧化矽微粒子,含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出至少1種的低折射率材料,就充分之防止反射性和耐鹼化性可兩相成立的觀點為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,亦可在上述(i)步驟與(iii)步驟之間,進一步包含(vi)在上述光穿透性基材之設置折射率傾斜硬塗層面形成防靜電層的步驟。經由防靜電層可提高光學薄膜的防靜電性。
本發明之光學薄膜係根據上述任一種製造方法而得的光學薄膜。
本發明之光學薄膜,係於光穿透性基材的一面側,至少設置折射率傾斜硬塗層的光學薄膜,其特徵為該折射率傾斜硬塗層含有平均粒徑1~100nm的高折射率微粒子,且於該折射率傾斜硬塗層中,在該折射率傾斜硬塗層的膜厚方向,該高折射率微粒子的存在量在愈接近該光穿透性基材側愈少。
於本發明之光學薄膜中,於上述折射率傾斜硬塗層中,由上述光穿透性基材對面側界面直到該折射率傾斜硬塗層膜厚之70%為止的區域中,亦可存在上述高折射率微粒子全量的90%以上。如此,經由使高折射率微粒子分佈,則可有效率提高折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側界面側的折射率。
於本發明之光學薄膜中,亦可作成於上述折射率傾斜硬塗層含有增黏劑的態樣。
於本發明之光學薄膜中,上述光穿透性基材為三乙醯纖維素基材,構成上述折射率傾斜硬塗層的基質,亦存在於該三乙醯纖維素基材之折射率傾斜硬塗層側的界面,就抑制光學薄膜中之干涉條紋的觀點而言為佳。
於本發明之光學薄膜中,於上述折射率傾斜硬塗層之光穿透性基材對面側面,進一步由低折射率層或該折射率傾斜硬塗層側設置高折射率層及低折射率層,因可更加提高光學薄膜的防止反射性,故為佳。
於本發明之光學薄膜中,上述低折射率層含有中空二氧化矽微粒子,因可對光學薄膜賦予優異的防止反射性,故為佳。
於本發明之光學薄膜中,上述低折射率層即使含有由金屬氟化物及氟樹脂所組成群中選出至少1種之低折射率成分之情況,亦具有充分的防止反射性。
於本發明之光學薄膜中,上述低折射率層不含有中空二氧化矽微粒子,而含有由金屬氟化物及氟樹脂所組成群中選出至少1種之低折射率成分,即可使充分的防止反射性和耐鹼化性兩相成立。
於本發明之光學薄膜中,在上述光穿透性基材與上述折射率傾斜硬塗層之間,進一步設置防靜電層,因可更加提高光學薄膜的防靜電性,故為佳。
於本發明之光學薄膜中,亦可將該光學薄膜,放入保持於55℃的2當量濃度氫氧化鈉水溶液,浸漬2分鐘,其次,水洗後,以70℃乾燥5分鐘,其次,使用#0000號的鋼絲絨以摩擦荷重0.98N將低折射率層表面來回摩擦10次時,對低折射率層賦予不會損傷及剝離的性能。
本發明之偏光板,其特徵係在偏光元件的一面側,將上述光學薄膜,以該光學薄膜之光穿透性基材側朝向該偏光元件配置而成。
本發明之影像顯示裝置,其特徵為具備上述光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,經由將不含有高折射率微粒子之特定黏度的第一組成物與含有高折射率微粒子之特定黏度的第二組成物之2種組成物鄰接,且以該第一組成物為位於光穿透性基材側般同時塗佈形成折射率傾斜HC層,則可輕易控制折射率傾斜HC層之膜厚方向中的高折射率微粒子分佈。因此,若使用本發明之光學薄膜的製造方法,則可輕易,且高生產性下取得具備折射率傾斜HC層的光學薄膜。
本發明之偏光板及影像顯示裝置,因具備上述具有折射率傾斜HC層的光學薄膜,故難使損傷。
以下,首先說明關於本發明之光學薄膜的製造方法,其次說明關於光學薄膜。
於本發明中,(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
又,於本發明之光,不僅可見光及非可見光區域波長的電磁波,包含電子束般之粒子線、及電磁波與粒子線總稱的放射線或電離放射線。
於本發明中,所謂微粒子的平均粒徑,係意指硬化膜之剖面以穿透型電子顯微鏡(TEM)照片所觀察之粒子20個的平均值,且可為一次粒徑及二次粒徑之任一者。即,其係包含一次粒徑及二次粒徑之粒子群全體的平均分散粒徑。
於本發明中,所謂分子量,於具有分子量分佈之情況,意指以THF作為溶劑之凝膠滲透層析(GPC)所測定之聚苯乙烯換算值的重量平均分子量,於不具有分子量分佈之情況,意指化合物本身的分子量。
於本發明中,所謂「硬塗層」係意指以JIS K5600-5-4(1999)規定之鉛筆硬度試驗(4.9N荷重),顯示「H」以上之硬度者。
另外,薄膜與薄片以JIS-K6900的定義中,所謂薄片係指薄且一般其厚度於長度與寬度之比例上為小且平坦的製品,所謂薄膜係指相比於長度及寬度,厚度極小,且最大厚度為任意限定之薄且平坦的製品,通例,以輥型式供給者。因此,即使於薄片中亦有厚度特薄者被稱為薄膜,薄片與薄膜的界限並無確定,且難以明確區別,故本發明中,係包含厚度厚者及薄者兩者之意義,並定義為「薄膜」。
折射率係使用分光光度計(島津製作所(股)製之UV-3100PC),測定波長380~780nm的平均反射率(R)。由所得之平均反射率(R),使用下式,求出折射率(n)之值。
R(%)=(1-n2)/(1+n2)
乾燥膜厚的測定使用(Mitsutoyo(股)製之IDF-130)進行。
本發明之光學薄膜之製造方法,其特徵為包含(i)準備光穿透性基材的步驟、(ii)準備含有第一黏合劑成分及第一溶劑,不含有高折射率微粒子,且黏度為3~100mPa‧s之第一硬塗層用硬化性樹脂組成物以及含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑,且黏度為10~100mPa‧s之第二硬塗層用硬化性樹脂組成物的步驟、(iii)於該光穿透性基材的一面側,由該光穿透性基材側,將該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物予以鄰接,並以該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物比該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物更加位於該光穿透性基材側般進行同時塗佈,作成塗膜的步驟、(iv)對上述(iii)步驟所得之塗膜進行光照射使其硬化以形成折射率傾斜硬塗層的步驟。
將不含有高折射率微粒子、黏度為3~100mPa‧s之第一組成物,與含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、黏度為10~100mPa‧s之第二組成物,以該第一組成物鄰接光穿透性基材側般同時塗佈,並使其硬化,則可輕易、且以高生產性取得折射率傾斜HC層。
另外,第一組成物及第二組成物的黏度,使用Anton Paar公司製之MCR301,測定工具為PP50,測定溫度為25℃、剪切速度為10000[1/s]之條件將測定對象之組成物(墨水)適量、滴至台上測定。
第一組成物與第二組成物的黏度未滿上述範圍之情況,於折射率傾斜HC層內,難以控制高折射率微粒子於該折射率傾斜HC層之膜厚方向的分佈,且高折射率微粒子於折射率傾斜HC層內易於均勻分佈。
若高折射率微粒子於層內均勻分佈,則在與折射率傾斜HC層鄰接之光穿透性基材和防靜電層的界面,折射率差變大。其後,於該界面中產生干涉條紋並且發生光學薄膜的外觀惡化的問題。又,高折射率微粒子的含量變多,製造成本亦增加。
另外,第一組成物與第二組成物的黏度未滿上述範圍之情況,於折射率傾斜HC層表面產生塗佈紋且亦有外觀惡化的問題。
相對地,經由第一組成物與第二組成物的黏度為上述特定之範圍,則即使將該等2種組成物同時塗佈,亦可適度控制高折射率微粒子的擴散或沈降,且可輕易、且以高生產性取得折射率傾斜HC層。
第一組成物及第二組成物的黏度分別為3~100mPa‧s及10~100mPa‧s,第一組成物的黏度為3~50mPa‧s為佳,以5~30mPa‧s為更佳。第二組成物的黏度為10~50mPa‧s為佳,以15~30mPa‧s為更佳。第一組成物與第二組成物的黏度分別調節至上述範圍,則可輕易控制高折射率微粒子的擴散或沈降,易於形成折射率傾斜HC層。又,第一組成物的黏度為5~30mPa‧s、且、第二組成物的黏度為20~30mPa‧s,可更加容易控制高折射率微粒子的擴散或沈降,且易於形成折射率傾斜HC層,故為佳。
第一組成物與第二組成物的黏度若為上述範圍內,則根據所欲之高折射率微粒子的分佈適當調節即可,但以硬化且成為折射率傾斜HC層上層側之第二組成物的黏度,比第一組成物的黏度更大,就生產性方面而言為佳。
又,第一組成物與第二組成物之黏度(mPa‧s)之差的絕對值為30以下,可更加輕易控制高折射率微粒子的擴散或沈降,且易於形成折射率傾斜HC層,故為佳。
圖1示意性示出本發明之光學薄膜之製造方法的一例圖。
如圖1(a)所示般,準備光穿透性基材10。其次,於光穿透性基材10上,將上述第一組成物與第二組成物,以第一組成物位於光穿透性基材10側般鄰接且同時塗佈,作成塗膜,並進行光照射使其硬化,如圖1(b)所示般,於層內以愈接近光穿透性基材側高折射率微粒子30的存在量愈少,形成折射率傾斜硬塗層20,取得光學薄膜1。
以下,說明本發明之光學薄膜之製造方法中所用的光穿透性基材及第一組成物及第二組成物。
本發明之光穿透性基材,若可滿足使用作為光學薄膜之光穿透性基材的物性者,則無特別限定,可適當選擇使用先前公知的硬塗薄膜和光學薄膜所用的三乙醯纖維素(TAC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、或環烯烴聚合物(COP)等。
可見光區域380~780nm中之光穿透性基材的平均光穿透率為50%以上為佳,更佳為70%以上,特佳為85%以上。另外,光穿透率的測定可使用紫外線可見光分光光度計(例如,島津製作所(股)製UV-3100PC),使用於室溫、大氣中測定的值。
又,亦可對光穿透性基材施以鹼化處理和設置塗底層等的表面處理。又,於光穿透性基材中亦可含有防靜電劑等添加劑。
光穿透性基材的厚度並無特別限定,通常為20~300μm左右,較佳為40~200μm。
使用1種組成物以1次形成如先前含有高折射率微粒子之HC層的方法(以下,稱為「單層1次塗佈法」中,光穿透性基材為TAC基材之情況,即使將組成物中所含之溶劑和黏合劑成分浸透TAC基材,亦使高折射率微粒子於HC層內均勻分佈,且在HC層之TAC基材側的界面和其附近亦易於存在。其次,於該界面中,經由TAC基材(折射率:1.49)與高折射率微粒子(折射率:1.50~2.80)的折射率差,發生干涉條紋,且外觀惡化。
相對地,若根據本發明之光學薄膜之製造方法,於折射率傾斜HC層中,在折射率傾斜HC層的膜厚方向,高折射率微粒子的存在量(每單位體積的粒子密度)愈接近光穿透性基材側愈少,且在折射率傾斜HC層與光穿透性基材的界面和其附近不存在或少存在高折射率微粒子。因此,即使使用TAC基材之情況,第一溶劑和第一黏合劑成分易浸透TAC基材,且於折射率傾斜HC層與TAC基材的界面不會發生干涉條紋,可取得良好外觀的光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之製造方法中使用的第一組成物,含有第一黏合劑成分及第一溶劑,且不含有高折射率微粒子,黏度為3~100mPa‧s。第一組成物比後述第二組成物更加位於光穿透性基材側般鄰接且同時塗佈。
將不含有高折射率微粒子之第一組成物比含有高折射率微粒子之第二組成物在光穿透性基材側同時塗佈,於該等2種組成物所形成之折射率傾斜HC層中,在該折射率傾斜HC層的膜厚方向,高折射率微粒子愈接近光穿透性基材側存在量愈少。又,將第一組成物與第二組成物同時塗佈之情況,比將該2種組成物分別塗佈、硬化之逐次塗佈的情況,第一組成物與第二組成物以一體型式形成膜,且第二組成物所含之高折射率微粒子於該呈一體之膜中以愈接近光穿透性基材側愈少般適度分佈。藉此,第一組成物在折射率傾斜HC層的光穿透性基材側界面中,抑制經由高折射率微粒子與光穿透性基材或防靜電層等下層之折射率差而發生干涉條紋,具有防止光學薄膜外觀惡化的作用。
以下,說明關於第一組成物中所含之第一黏合劑成分及第一溶劑以及視需要亦可含有之其他的光聚合起始劑、增黏劑、微粒子、防靜電劑及勻塗劑。
第一黏合劑成分係硬化成為折射率傾斜HC層的基質成分。
作為第一黏合劑成分,可列舉例如,(i)感應光而硬化的反應性黏合劑成分(以下,單稱為「光硬化性黏合劑成分」)、(ii)感應熱而硬化的反應性黏合劑成分(以下,單稱為「熱硬化性黏合劑成分」)及(iii)不會感應光及熱而經由乾燥或冷卻而固化的非反應性黏合劑成分。
又,光硬化性黏合劑成分及熱硬化性黏合劑成分,亦可感應光及熱而硬化的光及熱硬化性黏合劑成分。
光硬化性黏合劑成分中,亦特別以電離放射線所硬化的黏合劑成分(以下,單稱為「電離放射線硬化性黏合劑成分」),可調製塗佈適性優異的塗敷組成物,且易形成均勻的大面積塗膜。又,塗膜中之經由電離放射線硬化的黏合劑成分,塗佈後經由光聚合而硬化,可取得強度較高的硬化膜。
作為電離放射線硬化性黏合劑成分,可使用先前公知之經由電離放射線引起聚合等反應之具有聚合性官能基的單體、低聚物或聚合物。
聚合性官能基,例如,以丙烯醯基、乙烯基及烯丙基等之乙烯性不飽和鍵為佳。聚合性官能基,此外,亦可為環氧基。
電離放射線硬化性黏合劑成分,由增加硬化時之黏合劑成分彼此間的交聯方面而言,以1分子中具有2個以上聚合性官能基的黏合劑成分為佳。
作為電離放射線硬化性黏合劑成分,可列舉例如,日本專利特開2004-300210號公報中記載的單官能(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯及該等之EO(環氧乙烷)改質品等衍生物、聚合該等自由基聚合性單體的低聚物及具有乙烯性不飽和鍵的聚合物等。又,亦可使用含有環氧基之化合物般之光陽離子聚合性單體和低聚物。
作為熱硬化性黏合劑成分,可列舉例如,具有環氧基之化合物及日本專利特開2006-106503號公報中記載的黏合劑性環氧化合物等。
作為非反應性黏合劑成分,可列舉例如,日本專利特開2004-300210號公報中記載之聚丙烯酸、聚醯亞胺及聚乙烯醇等。
上述(i)~(iii)之黏合劑成分可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
第一溶劑具有調整第一組成物之黏度,並且對第一組成物賦予塗佈性的作用。
第一溶劑並無特別限定,可根據使用之光穿透性基材適當選擇使用。
作為第一溶劑,可列舉例如,日本專利特開2005-316428號公報記載之醇類、酮類、酯類、鹵化烴類、芳香族烴類、醚類等。
作為第一溶劑,另外,可使用例如,四氫呋喃、1,4-二烷、二茂烷及二異丙醚等之醚類等。
為防止干涉條紋發生,使用對於光穿透性基材具有浸透性的溶劑(浸透性溶劑)為佳。浸透性溶劑亦可與非浸透性溶劑併用。
另外,於本發明中所謂浸透性,除了對光穿透性基材浸透的性質(即,狹義的浸透性)以外,包含使光穿透性基材泡脹或濕潤概念的意義。
作為浸透性溶劑的具體例,可列舉異丙醇、甲醇及乙醇等之醇類、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮等之酮類、醋酸甲酯、醋酸乙酯及醋酸丁酯等之酯類、鹵化烴類、甲苯及二甲苯等之芳香族烴類及苯酚類。
光穿透性基材為三乙醯纖維素(TAC)之情況所使用的溶劑,以及光穿透性基材為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之情況所使用的溶劑,可列舉日本專利特開2005-316428號公報記載之溶劑。
特別,光穿透性基材為三乙醯纖維素(TAC)之情況所使用的溶劑,以醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯及甲基乙基酮為佳。
光穿透性基材為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之情況所使用的溶劑為苯酚、氯苯、硝基苯、氯苯酚及六氟異丙醇為佳。
又,上述酮類之溶劑除了浸漬性以外,具有使第一組成物可輕易且均勻塗佈光穿透性基材表面,且塗佈後溶劑的蒸發速度適度而難引起乾燥不勻的效果。因此,可輕易取得均勻厚度的大面積塗膜。
第一溶劑可使用單獨1種上述溶劑,且亦可組合使用2種以上。
組合使用浸漬性溶劑及非浸透性溶劑作為第一溶劑時,相對於第一溶劑之全質量,浸透性溶劑之比例為50質量%以上為佳,且以80質量%以上為更佳。
於第一組成物中,在不超脫本發明主旨之範圍中,以促進第一黏合劑成分之硬化、調整黏度、硬度或賦予防靜電性等為目的,亦可含有光聚合起始劑、增黏劑、微粒子、防靜電劑及勻塗劑等其他成分。
作為光聚合起始劑,例如,可使用日本專利特開2007-272132號公報記載之乙醯苯類及二苯酮類等之光起始劑。
其中,以1-羥基-環乙基-苯基酮及2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮,即使少量亦可開始並促進光聚合反應,故於本發明中較佳使用。
於使用光陽離子聚合性之黏合劑成分之情況中,視需要例如可使用日本專利特開2010-107823號公報記載的陽離子聚合起始劑。
上述光聚合起始劑可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
上述光聚合起始劑亦可使用市售品,例如,1-羥基-環己基-苯基酮以IRGACURE 184的商品名由Ciba Specialty Chemicals(股)取得。
上述光聚合起始劑亦可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
使用光聚合起始劑時,其含量相對於第一組成物之全固形份使用0.1~20質量%為佳。
於第一組成物中以調整黏度為目的,亦可含有有機化合物及/或無機化合物之增黏劑。經由含有增黏劑,則可適度控制第一組成物與第二組成物的混合,且易於控制第二組成物所含之高折射率微粒子的分佈。
作為有機合物的增黏劑,可列舉例如,乙基纖維素、羥丙基纖維素、丙烯酸樹脂、脂肪酸醯胺蠟、氧化聚乙烯、高分子聚酯之胺鹽、直鏈聚胺基醯胺與高分子酸聚酯之鹽、聚羧酸之醯胺溶液、烷基磺酸鹽、烷基烯丙基磺酸鹽、膠體系酯、聚酯樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂及聚醯亞胺樹脂以及將該等粉碎者。
作為無機化合物之增黏劑,可列舉例如,硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、玻璃、矽藻土、氧化鈦、氧化鋯、二氧化矽、滑石、雲母、長石、高嶺石(高嶺土黏土)、葉蠟石(蠟石黏土)、絹雲母、膨潤土、膨潤石、蛭石類(蒙脫石、貝得石、囊脫石及皂石等)、有機膨潤土及有機蒙脫石等。
增黏劑亦可使用市售品。作為有機化合物之增秥劑的市售品,可列鈝例如,日本曹達(股)製之SELNY-HPC-H、HPC-M、HPC-L、HPC-SL及HPC-SSL、三菱麗昂(股)製之DIYANAL BR系列、楠本化成(股)製之Dispalone #6900-20X、Dispalone #4200、Dispalone KS-873N及Dispalone #1850、BYK Chem Japan公司製之BYK-405及BYK-410、Rhom & Haas公司製之Primal RW-12W、伊藤製油(股)製之A-S-AT-20S、A-S-AT-350F、A-S-AD-10A及A-S-AD-160等。
作為無機化合物之增黏劑的市售品,可列舉例如,白石工業(股)之Crown Clay、Bages Clay #60、Bages Clay KF及Optiwhite、土屋Kaolin工業(股)製之Kaolin JP-100、NN Kaolin Clay、ST Kaolin Clay及Hardsil、Enjel Hard(股)製之ASP-072、Satenton Plus、TRANSLINK 37及Highdrasdelami NCD、丸尾Calicum(股)製之SY Kaolin、OS CLAY、HA CLAY及MC HARD CLAY、Copchemical公司製之Rusentite SWN、Rusentite SAN、Rusentite STN、Rusentite SEN及Rusentite SPN、Cunimina工業公司製之Smecton、Hojun(股)製之Bengel、Bengel FW、S Ben、S Ben 74、Oruganite及Oruganite T、Wilba Elis公司製之穗高印、Oluben、250M、Benton 34及Benton38、日本Silica工業(股)製之Laponite、Laponite RD及Laponite RDS等。
由透明性的觀點而言較佳的增黏劑為上述有機化合物系的增黏劑,且其中亦以羥丙基纖維素、丙烯酸樹脂為佳。
上述增黏劑可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
使用增黏劑時,其含量相對於第一組成物之全固形份使用0.1~10質量%為佳。
又,於後述之第二組成物中亦可含有增黏劑。此時,第一組成物及第二組成物之增黏劑可為相同,且亦可為相異。
微粒子使用於提高折射率傾斜HC層之硬度為其目的。
作為此種提高硬度的微粒子,可列舉例如,專利文獻1中記載之表面具有反應性官能基的二氧化矽微粒子等。
使用賦予硬度之微粒子時,其含量相對於第一組成物之第一黏合劑成分質量使用5~80質量%為佳。
防靜電劑,係對折射率傾斜HC層賦予防靜電性的成分。
防靜電劑並無特別限定,可使用先前公知物質。
作為防靜電劑,可列舉例如,專利文獻3中記載的陰離子性防靜電劑、陽離子防靜電劑、兩性防靜電劑、非離子性防靜電劑、電解質及離子性液體等。
防靜電劑之含量並無特別限定,若適當調節使用即可。例如,折射率傾斜HC層之表面電阻率為1.0×1013Ω/□以下為佳,以1.0×1011Ω/□以下為更佳,且以1.0×109Ω/□以下為再佳,以1.0×108Ω/□以下為特佳,故折射率傾斜HC層的表面電阻率若以此範圍般使用即可。
勻塗劑,在形成折射率傾斜HC層時對其表面,具有賦予塗佈性及/或平滑性的作用。
作為勻塗劑,可使用先前公知之防止反射薄膜所用的氟系、聚矽氧系及丙烯酸系等之勻塗劑。例如,DIC(股)製Megafac系列(MCF350-5)等之不具有電離放射線硬化性基的勻塗劑、信越化學工業(股)製之X-22-163A等之具有電離放射線硬化性基的勻塗劑任一者均可使用。
使用勻塗劑時,其含量相對於第一黏合劑成分之質量使用5.0質量%以下為佳,且以使用0.1~3.0質量%為更佳。
第一組成物,通常,於第一溶劑中將第一黏合劑成分及光聚合起始劑等任意使用之成分,根據一般的調製法,混合並且分散處理則可調製。於混合分散,可使用塗料分散器或珠粒磨等。
後述之第二組成物亦可同樣調製。
本發明之光學薄膜之製造方法中所用之第二組成物,含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑,且黏度為10~100mPa‧s。其次,將上述第一組成物比該第二組成物更位於光穿透性基材側般鄰接且同時塗佈。
第二組成物,亦具有將折射率傾斜HC層的光穿透性基材對面側界面及其附近,有效率地高折射率化的作用。藉此,如圖4所示般,在折射率傾斜HC層的光穿透性基材對面側面(折射率傾斜HC層上)設置低折射率層之情況,和,如圖5所示般,在折射率傾斜HC層上,由該折射率傾斜HC層側開始設置高折射率層及低折射率層,則可更加提高光學薄膜的防止反射性。
以下,說明關於第二組成物所含之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑以及視需要亦可含有之其他的光聚合起始劑、增黏劑、微粒子、防靜電劑及勻塗劑。
本發明之第二組成物所含的高折射率微粒子為平均粒徑為1~100nm。
高折射率微粒子的平均粒徑,由透明性的觀點而言為100nm以下,由控制分散性的觀點而言為1nm以上。
高折射率微粒子的平均粒徑,由透明性的觀點而言為50nm以下為佳,以20nm以下為更佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,經由將第一組成物與第二組成物的黏度作成特定的範圍,則即使同時塗佈該等2種組成物,亦可抑制第二組成物所含之高折射率微粒子於塗膜中均勻分散。
高折射率微粒子的平均粒徑,係意指以穿透型電子顯微鏡(TEM)照片觀察硬化膜(折射率傾斜HC層)剖面之粒子20個的平均值,若為1~100nm,則為一次粒徑及二級粒徑之任一者均可。
高折射率微粒子之形狀並無特別限定,可使用球狀、鏈狀及針狀等物質。
作為高折射率微粒子,若折射率為1.50~2.80則無特別限定,可使用先前公知的高折射率微粒子。
作為上述高折射率微粒子,可列舉金屬氧化物微粒子。作為金屬氧化物微粒子,具體而言,可列舉例如,氧化鈦(TiO2、折射率:2.71)、氧化鋯(ZrO2、折射率:2.10)、氧化鈰(CeO2、折射率:2.20)、氧化錫(SnO2、折射率:2.00)、銻錫氧化物(ATO、折射率:1.75~1.95)、銦錫氧化物(ITO、折射率:1.95~2.00)、磷錫化合物(PTO、折射率:1.75~1.85)、氧化銻(Sb2O5、折射率:2.04)、鋁鋅氧化物(AZO、折射率:1.90~2.00)、鎵鋅氧化物(GZO、折射率:1.90~2.00)及銻氧化鋅(ZnSb2O6、折射率:1.90~2.00)等。
上述金屬氧化物微粒子中亦以氧化錫(SnO2)、銻錫氧化物(ATO)、銦錫氧化物(ITO)、磷錫化合物(PTO)、氧化銻(Sb2O5)、鋁鋅氧化物(AZO)、鎵鋅氧化物(GZO)及銻酸鋅(ZnSb2O6)為導電性金屬氧化物,具有控制粒子的擴散狀態,形成導電通道,並可賦予防靜電性的優點。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,根據折射率傾HC層之光穿透性基材對面側面所設置的低折射率層或高折射率層,選擇或調整第二組成物所含之高折射率微粒子的種類及含量,且若調整折射率傾斜HC層的折射率即可。
具體而言,例如於折射率傾斜HC層的光穿透性基材對面側面設置低折射率層時,折射率傾斜HC層的折射率為1.50~2.80為佳。
於折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側面,由折射率傾斜HC層側,設置高折射率層及低折射率層時,折射率傾斜HC層的折射率比高折射率層更低,且比低折射率層更高。此時,例如,折射率傾斜HC層的折射率可為1.50~2.00。
另外,折射率傾斜HC層的折射率,意指折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側界面的折射率。
第二組成物所含之高折射率微粒子,可使用單獨1種平均粒徑、形狀、折射率及材料等不同者,且亦可組合使用2種以上。
第二黏合劑成分,係硬化成為折射率傾斜HC層之基質的成分。
第二黏合劑成分可使用第一黏合劑成分所列舉者。
此外,亦可使用專利文獻3中記載之含有芳香環的樹脂、含有氟以外之氯、溴及碘等鹵素元素的樹脂及含有硫原子、氮原子及磷原子等原子之樹脂等的高折射率黏合劑成分。
第一黏合劑成分與第二黏合劑成分可為相同,且亦可為相異。
第二黏合劑成分亦可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
第二溶劑可使用第一溶劑所列舉者。
第一溶劑與第二溶劑可為相同,且亦可為相異。
第二溶劑亦可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
於第二組成物中,在不超脫本發明主旨之範圍中,以促進第二黏合劑成分之硬化、賦予硬度或防靜電性等為目的,亦可含有光聚合起始劑、增黏劑、微粒子、分散劑、防靜電劑、防污劑及均塗劑等其他成分。
第二組成物中亦可含有的光聚合起始劑、增黏劑及防靜電劑可使用上述第一組成物所列舉者。
第一及第二組成物所含的光聚合起始劑、增黏劑及防靜電劑可分別相同,或不同。
以提高折射率傾斜HC層硬度為目的,第二組成物所含有的微粒子可使用二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)等。
為了控制高折射率微粒子的分散性,亦可使用分散劑。
作為分散劑,可列舉例如,專利文獻3中記載之BYK Chem Japan(股)製之Disperbyk系列等之具有陰離子性極性基的分散劑。
防污劑為防止光學薄膜最表面污染,亦可進一步對折射率傾斜HC層賦予耐擦傷性。
作為防污劑,亦可使用先前公知的氟系化合物或矽系化合物等之防污劑(防污染劑)。
作為防污劑,可列舉例如,日本專利特開2007-264279號公報中記載的防污染劑。
使用市售品之防污劑亦佳。作為此種市售品的防污劑(非反應性)為DIC(股)製之Megafac系列,可列舉例如,商品名MCF350-5、F445、F455、F178、F470、F475、F479、F477、TF1025、F478及F178K等東芝Silicon(股)製之TSF系列等、信越化學工業(股)製之X-22系列及KF系列等以及Thiso(股)製之Sailar Plane系列等。
作為市售品之防污劑(反應性),可列舉新中材化學工業(股)製之商品名SUA 1900 L10及商品名SUA 1900L6、Diacel UCB(股)製之商品名Ebecryl 350、商品名Ebecryl 1360及商品名KRM7039、日本合成化學工業(股)製之UT3971、DIC(股)製之商品名Difenser TF3001、商品名Difenser TF3000及商品名Difenser TF3028、共榮社化學(股)製之商品名Light Procoat AFC3000、信越化學工業(股)製之商品名KNS5300、GE東芝Silicone(股)製之商品名UVHC1105及UVHC8550及日本Paint(股)製之商品名ACS-1122等。
作為第二組成物所用之勻塗劑,可使用上述第一組成物所列舉者。
使用勻塗劑時,其含量相對於第二黏合劑成分之質量使用5.0質量%以下為佳,且以使用0.1~3.0質量%為更佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,在上述(iv)步驟後,亦可進一步包含有(v)在上述折射率傾斜硬塗層上,直接或介隔著高折射率層形成低折射率層的步驟。
如此積層低折射率層,則可更加提高光學薄膜的防止反射性。
高折射率層係比折射率傾斜HC層更高折射率之層,被設置於折射率傾斜HC層與低折射率層之間,具有更加提高光學薄膜之防止反射性的作用。
高折射率層,可作成先前公知之防止反射薄膜中所用的高折射率層。
例如,可使用含有上述折射率傾斜HC層所列舉的高折射率微粒子、黏合劑成分及溶劑的組成物形成。
高折射率層之折射率,若比該高折射率層之光穿透性基材側所設置之折射率傾斜HC層更高即可。
又,上述高折射率微粒子中,使用導電性金屬氧化物下,可賦予防靜電性。
高折射率層的膜厚,若適當設定即可,例如,10~300nm為佳。
低折射率層,被設置於折射率傾斜HC層或高折射率層之光穿透性基材對面側面,具有更加提高光學薄膜之防止反射性的作用。
低折射率層的折射率,若比折射率傾斜HC層及高折射率層更低即可,例如,1.49以下為佳,以1.47以下為更佳,且以1.42以下為特佳。
低折射率層之膜厚若適當設定即可,例如,10~300nm為佳。
低折射率層可使用除了黏合劑成分、溶劑以外,含有低折射率化之低折射率微粒子、低折射率樹脂等之低折射率材料的組成物(以下,稱為「低折射率層用組成物」)形成。
此黏合劑成分及溶劑,可使用上述折射率傾斜HC層所列舉之高折射率微粒子、高折射率黏合劑成分以外的黏合劑成分及溶劑。
作為低折射率微粒子,使用專利文獻1中記載之具有空隙之微粒子(中空微粒子)和金屬氟化物為佳。
具有空隙之微粒子的材料,為減低低折射率層之折射率,使用二氧化矽或氟樹脂為佳。
具有空隙之微粒子的平均粒徑為5~300nm為佳,且以10~80nm為佳。
作為金屬氟化物,使用先前公知之低折射率材料所用者即可,例如,可使用LiF(折射率1.4)、MgF2(氟化鎂、折射率1.4)、3NaF、AlF3(折射率1.4)、AlF3(折射率1.4)、Na3AlF6(冰晶石、折射率1.33)及NaMgF3(折射率1.36)等。
作為低折射率樹脂,可列舉例如,硬化性氟樹脂。硬化性氟樹脂可列舉具有光硬化性基及/或熱硬化性基的氟樹脂。
作為光硬化性基,可列舉例如,上述第一黏合劑成分所列舉的丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等之乙烯性不飽和鍵及環氧基等之聚合性官能基。
作為熱硬化性基,可列舉例如,羥基、羧基、胺基、環氧基、環氧丙基、異氰酸酯基及烷氧基等。
作為具有光硬化性基之硬化性氟樹脂,可列舉例如,氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟乙烯、全氟丁二烯、全氟-2,2-二甲基-1,3-二唑等之氟烯烴類。
另外,作為具有光硬化性基之硬化性氟樹脂,可列舉(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基(乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯等之(甲基)丙烯酸酯化合物、1分子中具有至少3個氟原子之碳數1~14的氟烷基、氟環烷基或氟伸烷基、與具有至少2個(甲基)丙烯醯氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作為具有熱硬化基之硬化性氟樹脂,可使用例如,4-氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚合體、氟乙烯-烴系乙烯醚共聚合體及環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、纖維素樹脂、苯酚樹脂及聚醯亞胺樹脂等之氟改質品等。
此外,亦可使用日本專利特開2010-122603號公報中記載之含有氟原子的聚合性化合物的聚合體、共聚合體及含有聚矽氧之偏氟乙烯共聚合體。
上述低折射率材料亦可使用單獨1種,且亦可組合使用2種以上。
低折射率微粒子之含量若適當調節使用即可,相對於低折射率層用組成物之黏合劑成分與低折射率微粒子的合計質量以50~90質量%為佳,且更佳為55~70質量%。
使用硬化性氟樹脂時,其含量若適當調節使用即可,相對於低折射率層用組成物之全固形份以5~95質量%為佳,且更佳為25~60質量%。
於本發明之光學薄膜之製造方法的較佳實施態樣中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,含有中空二氧化矽微粒子。藉此具有可取得具更優異之防止反射性的光學薄膜的優點。
根據本發明之光學薄膜之製造方法所得的光學薄膜中,如後述,於折射率傾斜HC層中,在折射率傾斜HC層的膜厚方向中,高折射率微粒子之存在量愈接近光穿透性基材側愈少。即,於折射率傾斜HC層中,在折射率傾斜HC層的膜厚方向中,愈接近低折射率層側界面,高折射率微粒子的存在量愈多,故折射率傾斜HC層之低折射率層側的界面及其附近的折射率,相比於以相同膜厚且含有相同含量之高折射率微粒子的HC層逐次塗佈形成之情況、和以單層1次塗佈法形成之情況,更可有效率提高。因此,將含有中空二氧化矽微粒子的低折射率層用組成物硬化而形成的低折射率層,在該折射率傾斜HC層上形成,則可增大折射率傾斜HC層之低折射率層側的界面部分與低折射率層的折射率差,且取得具有優異之防止反射性的光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之製造方法的其他較佳實施態樣中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出至少1種之低折射率材料。如此即使低折射率層用組成物含有氟系低折射率材料作為低折射率材料之情況,亦具有可取得具充分防止反射性之光學薄膜的優點。
金屬氟化物和硬化性之氟樹脂等的氟系低折射率材料,因折射率不如中空二氧化矽微粒子低,故降低低折射率層之折射率的效果比中空二氧化矽微粒子小。
根據先前之逐次塗佈和單層1次塗佈所形成之低折射率層/高折射率層(高折射率HC層)/基材之層構成的光學薄膜。如上述因為無法有效率提高高折射率層(高折射率HC層)之低折射率層側界面及其附近的折射率,故若於形成低折射率層之組成物中使用上述氟系低折射率材料,則無法取得充分的防止反射性。又,即使經由先前的逐次塗佈可提高高折射率層(高折射率HC層)之低折射率層側界面及其附近的折射率,亦在該高折射率層(高折射率HC層)與基材或該層之基材側層之間發生層界面,並且發生干涉條紋。
相對地,若根據本發明之光學薄膜之製造方法的上述較佳實施態樣,則如上述,可有效率提高折射率傾斜HC層之低折射率層側界面及其附近的折射率,並且亦可抑制干涉條紋的發生,故即使在低折射率層用組成物中使用氟系低折射率材料,亦可取得具有充分防止反射性的光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之製造方法的其他較佳實施態樣中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,不含有中空二氧化矽微粒子,而含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出至少1種的低折射率材料。如此,低折射率層用組成物不含有中空二氧化矽微粒子,而含有氟系低折射率材料作為低折射率材料時,具有可使充分的防止反射性和耐鹼化性兩相成立的優點。
通常,於偏光元件的一側貼合光學薄膜製作偏光板時,將光學薄膜浸漬於鹼溶液中,並且進行將該光學薄膜的基材側表面親水化之處理(以下,稱為「鹼化處理」)。但是,在光學薄膜的最表面層含有二氧化矽微粒子(中空二氧化矽微粒子)之情況,該中空二氧化矽微粒子經由鹼化處理而由該最表面層脫落,並且具有易流出或溶解於鹼溶液中的性質。
將最表面具有含中空二氧化矽微粒子之低折射率層的光學薄膜予以鹼化處理之情況,若中空二氧化矽微粒子經由鹼化處理而脫落,則中空二氧化矽微粒子的含量減少,因此低折射率層的折射率提高,有無法取得所需之防止反射性之虞。又,若中空二氧化矽微粒子於鹼溶液中流出或溶解,則有污渘鹼溶液之虞。
以往,將耐鹼化性低的光學薄膜予以鹼化處理之情況,在含有二氧化矽微粒子(中空二氧化矽微粒子)之最表面層(低折射率層)貼附保護薄膜,將最表面層(低折射率層)由鹼化處理的鹼溶液中加以保護。但是,在貼附保護薄膜,於鹼化處理後除去保護薄膜的方法中,步驟數和保護薄膜的成本增加,且光學薄膜的製造成本增大。
相對地,若根據本發明之光學薄膜之製造方法的上述較佳實施態樣,則如上述,因可有效率提高折射率傾斜HC層之低折射率層側界面及其附近的折射率,故經由低折射率層用組成物不含有中空二氧化矽微粒子,而含有氟系低折射率材料,則可取得充分之防止反射性和耐鹼化性兩個成立的光學薄膜。
因此,使用上述較佳實施態樣之光學薄膜進行鹼化處理之情況,不需要保護薄膜,且可減低步驟數和製造成本。
於低折射率層中,亦可含有上述折射率傾斜HC層所列舉的光聚合起始劑和防污劑。
低折射率層和高折射率層如上述,若將含有黏合劑成分和溶劑的組成物同硬塗層塗佈,硬化形成即可。此外,低折射率層和高折射率層亦可經由真空蒸鍍、濺鍍、等離子體CVD、離子電鍍等之氣相法(或乾式塗敷法)形成。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,在上述(i)步驟與(iii)步驟之間,亦可進一步包含(vi)在上述光穿透性基材之設置折射率傾斜硬塗層面形成防靜電層的步驟。
設置防靜電層,可更加提高光學薄膜的防靜電性。
防靜電層可使用含有防靜電劑、黏合劑成分及溶劑的組成物形成。
防靜電劑可使用上述折射率傾斜HC層所列舉者。
防靜電劑之含量,相對於形成防靜電層之組成物的黏合劑成分質量使用50~400質量%為佳。
形成防靜電層之組成物所含的黏合劑成分及溶劑,可使用上述折射率傾斜HC層所列舉的黏合劑成分及溶劑。
於本發明之光學薄膜之製造方法中,在不損害光學薄膜之防止反射性的範圍中,亦可包含在光學薄膜之具有折射率傾斜HC層面側的最表面(光學薄膜之光穿透性基材對面側面),進一步設置防污層的步驟。
在最表面設置防污層,則可對光學薄膜賦予防污性及耐擦傷性等。
防污層可使用含有防污劑、黏合劑成分及溶劑之組成物形成。
防污劑可使用上述折射率傾斜HC層所列舉的勻塗劑和防污劑。
防污劑之含量,若根據要求性能適當調節即可。
形成防污層之組成物所含的黏合劑成分及溶劑,可使用上述折射率傾斜HC層所列舉的高折射率黏合劑成分以外的黏合劑成分及溶劑。
防污層的膜厚若適當設定即可,例如,10~300nm為佳。
於本發明之光學薄膜之製造方法的(iii)步驟中,將第一組成物與第二組成物同時塗佈的方法並無特別限定,可使用先前公知的同時塗佈方法。
作為同時塗佈方法,可列舉例如,具有2個以上狹縫(吐出口)之字模塗敷及滑動塗敷等。
圖2係示出使用擠出型字模塗敷器之同時塗佈方法之一例的示意圖。
在光穿透性基材10上由字模塗敷器頭部40之狹縫51及52,分別將第一硬塗層用硬化性樹脂組成物60及第二硬塗層用硬化性樹脂組成物70,在光穿透性基材側以位於第一硬塗層用硬化性樹脂組成物60般鄰接並同時塗佈,作成第一硬塗層用硬化性樹脂組成物的塗膜61及第二硬塗層用硬化性樹脂組成物的塗膜71。另外,於圖2中,第一硬塗層用硬化性樹脂組成物與第二硬塗層用硬化性樹脂組成物本來呈一體形成1個硬塗層,但為了便利說明將該二種組成物和其塗膜分開顏色記載。
又,同時塗佈時之第一組成物與第二組成物的濕膜厚,根據所要求性能適當調節即可。
將第一組成物之濕膜厚定為T1、第二組成物之塗膜的濕膜厚定為T2時,T2/T1(即,T2÷T1)為0.01~1,於折射率傾斜HC層之膜厚方向中,由光穿透性基材對面側界面直到折射率傾斜HC層之乾燥膜厚70%為止的區域,易分佈存在高折射率微粒子全量的70~100%,且由有效率控制高折射率微粒子分佈方面而言為佳。
另外,濕膜厚可由被塗佈體之搬送速度及面積以及組成物的吐出量求出。
於本發明之光學薄膜之製造方法之(iv)步驟中,光照射主要使用紫外線、可見光、電子束或電離放射線等。於紫外線硬化之情況,可使用由超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、氙弧燈或金屬鹵素燈等光線所發生的紫外線等。光照射量以紫外線波長365nm之積分曝光量計,若為50~300mJ/cm2即可。
又,於(iv)步驟中,在光照射前視需要亦可進行適當乾燥。作為乾燥方法,可列舉例如,減壓乾燥或加熱乾燥、以及組合該等乾燥的方法等。又,以常壓乾燥之情況,於30~110℃乾燥為佳。例如,使用甲基異丁基酮作為第一或第二溶劑時,通常以室溫~80℃、較佳為40℃~70℃範圍內之溫度,以20秒鐘~3分鐘、較佳為30秒鐘~1分鐘左右之時間進行乾燥。
(iv)步驟中所形成的折射率傾斜HC層之膜厚,根據所要求之硬度及防止反射性等適當調節即可。折射率傾斜HC層的膜厚例如可為1~20μm。
本發明之第一光學薄膜,其特徵為根據上述光學薄膜之製造方法所得者。
本發明之第二光學薄膜,係在光穿透性基材的一面側,至少設置折射率傾斜硬塗層的光學薄膜,其特徵為該折射率傾斜硬塗層含有平均粒徑1~100nm的高折射率微粒子,且於該折射率傾斜硬塗層中,在該折射率傾斜硬塗層的膜厚方向,該高折射率微粒子的存在量愈接近該光穿透性基材側愈少。
圖3係示意性示出本發明之光學薄膜的層構成及折射率傾斜HC層內之膜厚方向中之高折射率微粒子的分佈一例的剖面圖。
於圖3中,光學薄膜1在光穿透性基材10上設置折射率傾斜硬塗層20。其次,於折射率傾斜硬塗層20中,在折射率傾斜硬塗層的膜厚方向,高折射率微粒子的存在量愈接近光穿透性基材側愈少。
圖4係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成之另一例的剖面圖。另外,為了簡化說明,於圖4~6中,省略折射率傾斜HC層內的高折射率微粒子。
在光穿透性基材10上,由該光穿透性基材側依序設置折射率傾斜硬塗層20及低折射率層80。
於上述光學薄膜之製造方法中,在(iv)步驟後,進一步設置(v)在上述折射率傾斜硬塗層上,直接形成低折射率層之步驟,則可取得此種層構成的光學薄膜。
圖5係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成之另一例的剖面圖。
在光穿透性基材10上,由該光穿透性基材側依序設置折射率傾斜硬塗層20、高折射率層90及低折射率層80。
於上述光學薄膜之製造方法中,在(iv)步驟後,進一步設置(v)在上述折射率傾斜硬塗層上,介隔著高折射率層形成低折射率層之步驟,則可取得此種層構成的光學薄膜。
圖6係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成之另一例的剖面圖。
在光穿透性基材10上,由該光穿透性基材側依序設置防靜電層100、折射率傾斜硬塗層20、高折射率層90及低折射率層80。
於上述光學薄膜之製造方法中,在(i)步驟與(iii)步驟之間,進一步設置(vi)在上述光穿透性基材之設置折射率傾斜硬塗層面形成防靜電層之步驟,則可取得此種層構成的光學薄膜。經由設置防靜電層,則可對光學薄膜賦予防靜電性。
本發明之第一光學薄膜,如上述,經由使用不含有特定黏度之高折射率微粒子的第一組成物和含有特定黏度之高折射率微粒子的第二組成物,並具有將該2種組成物以第1組成物比第2組成物更位於光穿透性基材側般鄰接且同時塗佈形成的折射率傾斜HC層,則可於該折射率傾斜HC層中,在該折射率傾斜HC層的膜厚方向,高折射率微粒子愈接近光穿透性基材側存在量愈少。因此,於折射率傾斜HC層之光穿透性基材側界面中,可抑制因高折射率微粒子與光穿透性基材或防靜電層等下層之折射率差所發生的干涉條紋,並且光學薄膜的外觀優異。
又,高折射率微粒子於折射率傾斜HC層內未均勻分佈,且多分佈於上層側,故可將折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側面有效率地高折射率化。因此,在該折射率傾斜HC層之光穿透性基材對面側面側,如圖4及圖5所示般設置低折射率層,則可提高光學薄膜的防止反射性。
於本發明之光學薄膜之較佳實施態樣中,上述低折射率層含有中空二氧化矽微粒子。藉此,係有光學薄膜具有優異之防止反射性的優點。
本發明之光學薄膜中,如圖3所示般,於折射率傾斜HC層中,在折射率傾斜HC層的膜厚方向,愈接近低折射率層側界面的部分,高折射率微粒子的存在量愈多,故折射率傾斜HC層之低折射率層側界面及其附近的折射率高。於該折射率傾斜HC層上之低折射率層中含有中空二氧化矽微粒子之情況,折射率傾斜HC層之低折射率層側之界面部分與低折射率層之折射率差大,且光學薄膜具有優異的防止反射性。
於本發明之光學薄膜之其他的較佳實施態樣中,即使上述低折射率層含有由金屬氟化物及氟樹脂所組成群中選出至少1種之低折射率成分之情況,亦可取得具有充分防止反射性的光學薄膜。
於本發明之光學薄膜之其他的較佳實施態樣中,上述低折射率層不含有中空二氧化矽微粒子,且含有由金屬氟化物及氟樹脂所組成群中選出至少1種的低折射率成分,就充分的防止反射性和耐鹼化性可兩相成立的觀點而言為佳。又,若使用此較佳實施態樣的光學薄膜,則在鹼化處理中不需要保護薄膜,可以低成本製作偏光板。
本發明之光學薄膜所適宜設置的低折射率層、高折射率層、防靜電層及防污層,於光學薄膜之製造方法中已說明,故此處省略說明。
本發明之光學薄膜之較佳實施態樣中,在上述折射率傾斜硬塗層中,由上述光穿透性基材對面側界面直到該折射率傾斜硬塗層膜厚之70%為止之區域中,存在上述高折射率微粒子全量的90%以上。
如圖3所示般,於折射率傾斜HC層中,由光穿透性基材對面側界面直到光穿透性基材側為止之折射率傾斜HC層膜厚的70%為止的區域中,存在高折射率微粒子的90%以上,且折射率傾斜HC層之光穿透性基材側界面存在的高折射率微粒子變少,更可抑制折射率傾斜HC層與光穿透性基材和防靜電層間的干涉條紋發生。
另外,雖以圖3為例說明,但此折射率傾斜HC層內之高折射率微粒子的分佈,亦可如圖4~6般,設置其他層形成。
於本發明之光學薄膜中,於上述折射率傾斜硬塗層中,亦可作成在上述光穿透性基材側之界面附近區域含有增黏劑的態樣,以及折射率傾斜硬塗層全體中含有增黏劑的態樣。
如上述,在形成折射率傾斜HC層之第一組成物中含有用以調整黏度之增黏劑時,折射率傾斜HC層之光穿透性基材側之界面附近區域,因為主要由第一組成物所形成,故於此區域中變成含有此增黏劑。
又,於第一組成物及第二組成物兩者含有增黏劑之情況,變成在折射率傾斜HC層全體含有增黏劑。
以下,列舉實施例,更加具體說明本發明。本發明不被此記載所限制。
作為高折射率微粒子溶膠(1),使用日產化學工業(股)製之ZnSb2O6的異丙醇分散液、商品名CX-Z210IP-F2(平均粒徑15nm、固形份20%分散液)。
作為高折射率微粒子溶膠(2),使用日產化學工業(股)製之PTO:磷酸摻混氧化錫的異丙醇分散液、商品名CX-S303IP(平均粒徑15nm、固形份30%分散液)。
作為高折射率微粒子溶膠(3),使用日產化學工業(股)製之ZrO2的MEK分散液、商品名OZ-S30K(平均粒徑10nm、固形份30%分散液)。
作為低折射率微粒子,使用中空二氧化矽微粒子(平均一次粒徑50nm、固形份20%、空隙率40%)。
作為金屬氟化物,使用CI化成(股)製之冰晶石(Na3AlF6)、固形份15% MIBK溶液。
作為黏合劑成分(1),使用新中村化學工業(股)製之多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯、商品名U-4HA(分子量600、官能基數4)。
作為黏合劑成分(2),使用日本化藥(股)製之商品名KAYARAD-DPHA(DPPA(二季戊四醇五丙烯酸酯:5官能)與DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯:6官能)的混合物)。
作為黏合劑成分(3),使用日本化藥(股)製之季戊四醇三丙烯酸酯。
作為黏合劑成分(4),使用共榮社化學工業(股)製之商品名LINC-3A(氟單體)
作為溶劑(1),使用對TAC基材具有浸透性的甲基乙基酮。
作為溶劑(2),使用對於TAC基材不具有浸透性的異丙醇。
作為溶劑(3),使用甲基異丁基酮。
作為增黏劑,使用日本曹達(股)製之商品名Selney HPC-M(羥丙基纖維素)。
作為光聚合起始劑(1),使用Ciba Specialty Chemicals(股)製之商品名IRGACURE 184。
作為光聚合起始劑(2),使用Ciba Specialty Chemicals(股)製之商品名IRGACLRE 127。
作為防污劑,使用信越化學工業(股)製之X-22-164E(反應性聚矽氧系防污劑)。
作為光穿透性基材,使用高士軟片(股)製之TAC基材、商品名TF 80UL(厚度80μm、折射率1.47)。
各化合物的簡稱分別如下。
IPA:異丙醇
MEK:甲基乙基酮
MIBK:甲基異丁基酮
PETA:季戊四醇三丙烯酸酯
TAC:三乙醯纖維素
分別,配合下述所示組成之成分調製組成物。
黏合劑成分(1)U-4HA:20質量份
黏合劑成分(2)KAYARAD-DPHA:30質量份
溶劑(1)MEK:37.5質量份
溶劑(2)IPA:12.5質量份
光聚合起始劑(1)IRGACURE 184:2質量份
高折射率微粒子溶膠(1)CX-Z210 IP-F2:83.3質量份
黏合劑成分(1)U-4HA:8.3質量份
溶劑(1)MEK:8.4質量份
光聚合起始劑(1)IRGACURE 184:0.3質量份
高折射率微粒子溶膠(2) CX-S303IP:66.6質量份
黏合劑成分(1) U-4HA:20.0質量份
溶劑(1)MEK:13.4質量份
光聚合起始劑(1)IRGACURE 184:0.8質量份
高折射率微粒子溶膠(2) CX-S303IP:87.5質量份
黏合劑成分(1)U-4HA:8.7質量份
溶劑(1)MEK:3.8質量份
光聚合起始劑(1)IRGACURE 184:0.4質量份
增黏劑經丙基纖維素:0.2質量份
高折射率微粒子溶膠(3) OZ-S30K:87.5質量份
黏合劑成分(1)U-4HA:8.7質量份
溶劑(1)MEK:3.8質量份
光聚合起始劑(1)IRGACURE 184:0.4質量份
增黏劑經丙基纖維素:0.3質量份
高折射率微粒子溶膠(1) CX-Z210IP-F2:28.6質量份
黏合劑成分(3)PETA:2.3質量份
溶劑(3)MIBK:69.1質量份
光聚合起始劑(2) IRGACURE 127:0.1質量份
中空二氧化矽微粒子:15.0質量份
黏合劑成分(3)PETA:1.0質量份
黏合劑成分(4)LINC-3A:1.0質量份
溶劑(3)MIBK:83.0質量份
光聚合起始劑(2) IRGACURE 127:0.1質量份
黏合劑成分(4)LINC-3A:3.0質量份
光聚合起始劑(2)IRGACURE 127:0.15質量份
防污劑X-22-164E:0.06質量份
溶劑(3)MIBK:96.91質量份
金屬氟化物(冰晶石):10質量份
黏合劑成分(3)PETA:0.5質量份
黏合劑成分(4)LINC-3A:0.5質量份
光聚合起始劑(2)IRGACURE 127:0.05質量份
防污劑X-22-164E:0.05質量份
溶劑(3)MIBK:88.9質量份
於TAC基材上,使用2溝槽型板塗敷器,以上述第一組成物1比上述第二組成物1更位於基材(下層)側般,將該第一組成物1及第二組成物1,以塗佈速度20m/min鄰接進行同時塗佈,形成塗膜。將此塗膜乾燥30秒鐘,除去溶劑。其次對此塗膜使用紫外線照射裝置,以照射量80mJ/cm2進行紫外線照射,將塗膜硬化形成乾燥膜厚12μm的折射率傾斜HC層。
其次,於此折射率傾斜HC層上,將上述低折射率層用組成物1使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。對此塗膜同折射率傾斜HC層進行乾燥、紫外線照射,形成乾燥膜厚100nm的低折射率層,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用第二組成物2代替第二組成物1以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例2中,除了於第一組成物1中加入0.5質量份增黏劑(Selney HPC-M)將黏度調整至14.8mPa‧s以外,同實施例2處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了於第一組成物1中加入1.0質量份增黏劑(Selney HPC-M)將黏度調整至20.4mPa‧s,並且使用第二組成物3代替第二組成物1以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用第二組成物4代替第二組成物1以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例5中,除了於第一組成物1中加入1.0質量份增黏劑(Selney HPC-M)將黏度調整至20.4mPa‧s以外,同實施例5處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
直到形成折射率傾斜HC層為止,同實施例1進行。
其次,於此折射率傾斜HC層上,將上述高折射率層用組成物使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。對此塗膜同折射率傾斜HC層進行乾燥、紫外線照射,形成乾燥膜厚160nm的高折射率層。
其次,於此高折射率層上,將上述低折射率層用組成物1使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。對此塗膜同折射率傾斜HC層進行乾燥、紫外線照射,形成乾燥膜厚100nm的低折射率層,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層、高折射率層及低折射率層的光學薄膜。
直到形成折射率傾斜HC層為止,同實施例5進行。
其次,於此折射率傾斜HC層上,將上述低折射率層用組成物2使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。對此塗膜同折射率傾斜HC層進行乾燥、紫外線照射,形成乾燥膜厚100nm的低折射率層,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例8中,除了使用低折射率層用組成物3代替低折射率層用組成物2以外,同實施例8處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例5中,除了使用未改變MEK與IPA之比並將此2種混合溶劑加至第一組成物1將第一組成物1的黏度調整至1.2mPa‧s,將MEK加至第二組成物4並將第二組成物4的黏度調整至2.5mPa‧s以外,同實施例5處理,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用於第一組成物1中加入10.0質量份增黏劑(Selney HPC-M),且,未改變第一組成物1之MEK與IPA之比並將此2種混合溶劑的份量減少,將第一組成物1的黏度調整至109.5mPa‧s者,以及於第二組成物1中加入5.0質量份增黏劑(Selney HPC-M),且,未改變第二組成物1之溶劑且份量減少將第二組成物2的黏度調整至110.3mPa‧s者以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用未改變MEK與IPA之比並將此2種混合溶劑加至第一組成物1,將第一組成物1的黏度調整至1.2mPa‧s以外,同實施例1處理,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用於第一組成物1中加入10.0質量份增黏劑(Selney HPC-M),且,未改變第一組成物1之MEK與IPA之比並且將此2種混合溶劑的份量減少,將第一組成物1的黏度調整至109.5mPa‧s以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例5中,除了使用於第二組成物4中未使用增黏劑,且黏度調整至2.5mPa‧s以外,同實施例5處理,製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於實施例1中,除了使用於第二組成物1中加入5.0質量份增黏劑(Selney HPC-M),且,第二組成物1之溶劑份量減少並將黏度調整至110.3mPa‧s以外,同實施例1處理製作於TAC基材上具有折射率傾斜HC層及低折射率層的光學薄膜。
於TAC基材上,將上述第一組成物1使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。將此塗膜乾燥30秒鐘,除去溶劑。其次對此塗膜使用紫外線照射裝置,以照射量80mJ/cm2進行紫外線照射,將塗膜硬化形成乾燥膜厚12μm的HC層。
其次,於此HC層上,將上述低折射率層用組成物1使用溝槽型板塗佈,形成塗膜。對此塗膜同HC層進行乾燥、紫外線照射,形成乾燥膜厚100nm的低折射率層,製作於TAC基材上具有不含高折射率微粒子之HC層及低折射率層的光學薄膜。
於比較例7中,除了使用低折射率層用組成物3代替低折射率層用組成物1以外,同比較例7處理,製作於TAC基材上具有不含高折射率微粒子之HC層及低折射率層的光學薄膜。
於TAC基材上,使用溝槽型板塗敷器,塗佈第一組成物1,並將此塗膜於溫度70度之熱烤爐中乾燥30秒鐘,除去溶劑。其次對此塗膜使用紫外線照射裝置,以照射量50mJ/cm2般照射硬化,形成膜厚7μm之不含高折射率微粒子的HC層。其次,於此HC層上,將第二組成物1使用溝槽型板塗敷器塗佈,並將此塗膜於溫度70度之熱烤爐中乾燥30秒鐘,除去溶劑。其次對此塗膜使用紫外線照射裝置,以照射量100mJ/cm2般照射,形成含有高折射率微粒子的HC層,並且形成上下2層合計膜厚為11μm的HC層。
其次,於此HC層上,使用上述低折射率層用組成物1同實施例1形成乾燥膜厚100nm的低折射率層,製作於TAC基材上,由TAC基材側開始,具有不含高折射率微粒子之HC層、含有高折射率微粒子之HC層及低折射率層的光學薄膜。
於比較例9中,除了使用低折射率層用組成物2代替低折射率層用組成物1以外,同比較例9處理,製作於TAC基材上,由TAC基材側開始,具有不含高折射率微粒子之HC層、含有高折射率微粒子之HC層及低折射率層的光學薄膜。
關於上述實施例及比較例之第一組成物及第二組成物的種類、黏度、塗佈方式及濕膜厚及所用之其他組成物整理示於表1。
關於上述實施例及比較例之光學薄膜,分別進行如下所示之反射率測定。對於上述實施例及比較例之光學薄膜,分別進行如下所示之干涉條紋、密合性、面狀(有無塗佈紋)、高折射率微粒子的分佈及生產性(適塗佈性和簡便性)的評估。又,關於實施例8與9、比較例7~10,進行耐鹼性的評估。其結果示於表2。
反射率之測定係使用日本分光(股)製之商品名V7100型紫外線可見光分光光度計及日本分光(股)製之商品名VAR-7010絕對反射率測定裝置,以入射角5°、偏光片為N偏光、測定波長範圍為380~780nm,並於光學薄膜的TAC基材側貼合黑膠帶,並將並設置於裝置進行測定。另外,將測定波長範圍所求出之測定結果的平均值定為反射率。
使用Naftec(股)製之干涉條紋檢查燈(Na燈),以目視檢查,並以下述基準評估。
○:幾乎完全未觀察到干涉條紋的發生者
╳:清楚觀察到干涉條紋者
關於上述實施例及比較例之光學薄膜,分別進行如下所示之橫盤格密合性試驗之密合率測定。
在光學薄膜的低折射率層側表面之1mm正方中加入合計100格的基盤格,使用Nichiban(股)製工業用24mm Cello-Tape(註冊商標)進行5次連續剝離試驗,並且根據下述基準算出未剝離殘留之分量格的比例。
密合率(%)=(未剝離之分量格數/合計之分量格數100)×100
關於光學薄膜之外觀面狀(有無塗佈紋),以目視進行評估。
○:未觀察到塗佈紋者
△:模糊觀察到塗佈紋者
╳:清楚觀察到塗佈紋者
以TEM照片觀察光學薄膜的剖面,求出折射率傾斜HC層或HC層中高折射率微粒子全量90%所佔之由低折射率層側界面開始的膜厚比例。
於上述各實施例及比較例中,以下述基準評估僅改變塗佈速度時之第一組成物及第二組成物對於TAC基材的適塗佈性。
○:即使塗佈速度10m/min以上亦可不產生塗佈紋地塗佈者
△:可不產生塗佈紋地塗佈的塗佈速度為1m/min以下者
╳:任意速度均產生塗佈紋者
將光學薄膜,放保持於55℃的2當量濃度氫氧化鈉水溶液中,浸漬2分鐘。其次,充分水洗後,以70℃乾燥5分鐘。其次,使用#0000號的鋼絲絨,以摩擦荷重0.98N(100gf),來回摩擦10次,目視其後有無低折射率層損傷、剝落,並以下述基準評估。
○:於低折射率層無損傷及剝落
╳:於低折射率層有損傷或剝落
又,由所得之反射率結果、和對於實施例1~9及比較例1~6之光學薄膜的折射率傾斜HC層,以XPS測定膜厚方向之高折射率微粒子存在量變化的結果,可確認任何折射率傾斜HC層均由低折射率層側的界面朝向TAC基材側的界面,折射率連續降低。
關於上述實施例及比較例,同時進行塗佈的實施例1~9及比較例1~6中,步驟數少,且可簡便進行光學薄膜的製作。
但是,進行逐次塗佈的比較例9及10中,組成物的塗佈和光照射之硬化步驟為多次使簡便性方面差。
由表2,實施例1~7、比較例1~6及9之光學薄膜取得良好的反射率。特別,折射率傾斜HC層、高折射率層及低折射率層之層構成的實施例7取得低反射率。
於低折射率層用組成物使用氟系低折射率材料的實施例8及9的光學薄膜,反射率分別為1.01和0.75,取得充分的防止反射性。特別,實施例9的光學薄膜中不含有中空二氧化矽微粒子,即使使用氟系低折射率材料,反射率亦比使用中空二氧化矽微粒子之比較例7的光學薄膜更低。若將實施例9之光學薄膜與比較例10之光學薄膜相對比,則均具有相同的低折射率層,並於鄰接低折射率層的HC層中含有高折射率微粒子,但以實施例9之光學薄膜的反射率較低。推測其係因實施例9的光學薄膜於折射率傾斜HC層內,有效率將低折射率層側的界面附近高折射率化,故比上層HC層全體中高折射率微粒子均勻分佈之比較例10的光學薄膜,可更加增大低折射率層與折射率傾斜HC層的折射率差。
實施例1~9及比較例1~8之光學薄膜於干涉條紋的評估為良好。
但是,經由逐次塗佈個別形成上下HC層之比較例9及10的光學薄膜,產生層界面,並且發生干涉條紋。
實施例1~9之光學薄膜於密合性和面狀的評估為良好。
但是,比較例1~6之光學薄膜比實施例的密合性更低,於面狀亦產生塗佈紋。特別,比較例2、4及6之光學薄膜的情況,第一組成物與第二組成物的至少一者黏度過高,於塗佈速度20m/min易產生塗佈紋,且面狀的評估為×。因產生塗佈紋使塗佈面的狀態差,故推測比較例2、4及6的光學薄膜為密合性的評估結果亦差。
比較例7及8的光學薄膜為密合性和面狀的評估良好。推測其係因僅使用第一組成物1且以1次形成HC層。
比較例9及10的光學薄膜於面狀的評估為良好,但密合性不夠充分。推測係因個別形成上下層,故層界面的密合性不夠充分。
實施例之光學薄膜的折射率傾斜HC層中,根據剖面觀察,高折射率微粒子之90%在折射率傾斜HC層之低折射率層側界面直到70%為止的膜厚中存在。
但是,比較例2以外之比較例1及3~6的光學薄膜中,高折射率微粒子在接近TAC基材側界面直到90%和95%的膜厚為止分佈。
進行逐次塗佈之比較例9及10的光學薄膜中,在上層側含有高折射率微粒子之HC層的膜厚方向全體均勻分佈高折射率微粒子。
實施例之第一組成物及第二組成物的黏度於生產性(適塗佈性)良好。
但是,比較例1~6中,不會產生塗佈紋且可生產的塗佈速
度低,或者即使減慢塗佈速度亦產生塗佈紋的結果。比較例7~10之光學薄膜未進行同時塗佈,因塗佈1種組成物、或者將組成物以各1種塗佈,故適塗佈性良好。
於低折射率層含有中空二氧化矽微粒子之比較例7及9的光學薄膜,耐鹼化性不夠充分。相對地,於低折射率層不含有中空二氧化矽微粒子之實施例8及9的光學薄膜,充分的防止反射性和耐鹼化性可兩相成立。
1‧‧‧光學薄膜
10‧‧‧光穿透性基材
20‧‧‧折射率傾斜硬塗層
30‧‧‧高折射率微粒子
40‧‧‧型板塗敷器頭部
51、52‧‧‧狹縫
60‧‧‧第一硬塗層用硬化性樹脂組成物
70‧‧‧第二硬塗層用硬化性樹脂組成物
80‧‧‧低折射率層
90‧‧‧高折射率微粒子
100‧‧‧防靜電層
圖1(a)、(b)係示意性示出本發明之光學薄膜之製造方法之一例圖。
圖2係示出使用擠出型之型板塗敷器之同時塗佈方法之一例的示意圖。
圖3係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成及折射率傾斜HC層內之膜厚方向中之高折射率微粒子之分佈一例的剖面圖。
圖4係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成的另一例的剖面圖。但,省略粒子的存在。
圖5係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成的另一例的剖面圖。但,省略粒子的存在。
圖6係示意性示出本發明之光學薄膜之層構成的另一例的剖面圖。但,省略粒子的存在。
1...光學薄膜
10...光穿透性基材
20...折射率傾斜硬塗層
30...高折射率微粒子
Claims (16)
- 一種光學薄膜之製造方法,其特徵為包含:(i)準備三乙醯纖維素基材作為光穿透性基材的步驟;(ii)準備第一硬塗層用硬化性樹脂組成物以及第二硬塗層用硬化性樹脂組成物的步驟;該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物係含有第一黏合劑成分及第一溶劑,不含有高折射率微粒子,相對於上述第一溶劑之全質量,甲基乙基酮之比例為50質量%以上,且黏度為5~30mPa‧s;該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物係含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑,相對於上述第二溶劑之全質量,甲基乙基酮之比例為50質量%以上,黏度為10~50mPa‧s,且黏度大於上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物;(iii)於該光穿透性基材的一面側,由該光穿透性基材側,將該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物予以鄰接,以該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物比該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物更加位於該光穿透性基材側般進行同時塗佈,作成塗膜的步驟;以及(iv)對上述(iii)步驟所得之塗膜進行光照射使其硬化,以形成折射率傾斜硬塗層的步驟。
- 如申請專利範圍第1項之光學薄膜之製造方法,其中,上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及/或第二硬塗層用硬 化性樹脂組成物,係進一步含有增黏劑。
- 如申請專利範圍第1項之光學薄膜之製造方法,其中,上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物的黏度與上述第二硬塗層用硬化性樹脂組成物之黏度(mPa‧s)差的絕對值為30以下。
- 如申請專利範圍第1項之光學薄膜之製造方法,其中,於上述(iv)步驟後,進一步包含(v)在上述折射率傾斜硬塗層上,直接或介隔著高折射率層形成低折射率層的步驟。
- 如申請專利範圍第4項之光學薄膜之製造方法,其中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,係含有中空二氧化矽微粒子。
- 如申請專利範圍第4項之光學薄膜之製造方法,其中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,係含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出之至少1種的低折射率材料。
- 如申請專利範圍第6項之光學薄膜之製造方法,其中,硬化形成上述低折射率層的低折射率層用組成物,係不含中空二氧化矽微粒子,而含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出之至少1種的低折射率材料。
- 如申請專利範圍第1項之光學薄膜之製造方法,其中,在上述(i)步驟與(iii)步驟之間,進一步包含(vi)在上述光穿透性基材之設置折射率傾斜硬塗層的面形成防靜電層的步 驟。
- 一種光學薄膜之製造方法,其特徵為包含:(i)準備光穿透性基材的步驟;(ii)準備第一硬塗層用硬化性樹脂組成物以及第二硬塗層用硬化性樹脂組成物的步驟;該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物係含有第一黏合劑成分及第一溶劑,不含有高折射率微粒子,且黏度為3~100mPa‧s;該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物係含有平均粒徑1~100nm之高折射率微粒子、第二黏合劑成分及第二溶劑,且黏度為10~100mPa‧s;(iii)於該光穿透性基材的一面側,由該光穿透性基材側,將該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物予以鄰接,以該第一硬塗層用硬化性樹脂組成物比該第二硬塗層用硬化性樹脂組成物更加位於該光穿透性基材側般進行同時塗佈,作成塗膜的步驟;(iv)對上述(iii)步驟所得之塗膜進行光照射使其硬化,以形成折射率傾斜硬塗層的步驟;以及(v)在上述(iv)步驟所得之上述折射率傾斜硬塗層上,直接或介隔著高折射率層,塗佈不含中空二氧化矽微粒子而含有由金屬氟化物及硬化性氟樹脂所組成群中選出之至少1種之低折射率材料的低折射率層用組成物,藉此形成低折射率層的步驟。
- 如申請專利範圍第9項之光學薄膜之製造方法,其中, 上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物及/或第二硬塗層用硬化性樹脂組成物,係進一步含有增黏劑。
- 如申請專利範圍第9項之光學薄膜之製造方法,其中,上述第一硬塗層用硬化性樹脂組成物的黏度與上述第二硬塗層用硬化性樹脂組成物之黏度(mPa‧s)差的絕對值為30以下。
- 如申請專利範圍第9項之光學薄膜之製造方法,其中,上述光穿透性基材為三乙醯纖維素基材,上述第一溶劑具有對該三乙醯纖維素基材之浸透性。
- 如申請專利範圍第9項之光學薄膜之製造方法,其中,在上述(i)步驟與(iii)步驟之間,進一步包含(vi)在上述光穿透性基材之設置折射率傾斜硬塗層的面形成防靜電層的步驟。
- 一種光學薄膜,其特徵為根據申請專利範圍第1至13項中任一項之方法而得。
- 一種偏光板,其特徵為在偏光元件的一面側,將上述申請專利範圍第14項之光學薄膜,以該光學薄膜的光穿透性基材側朝向該偏光元件配置而成。
- 一種影像顯示裝置,其特徵為具備申請專利範圍第14項之光學薄膜。
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