JP2014194551A - 防眩性光学積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光透過性基材2と、該光透過性基材上に防眩層4を備えてなる光学積層体であって、前記防眩層4の最表面が凹凸形状を有してなり、凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、凹凸の平均間隔Smとし、RzとSmの比率ψを比率ψ≡Rz/Smと定義し、基準長さを0.25mmとしてθa、Rzを測定し、基準長さを0.80mmとしてSmを測定した場合に、下記式(I)および(II):1.2度≦θa≦2.5度(I)、0.016≦ψ≦0.121(II)、を同時に満たし、前記光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上50%以下であり、前記光学積層体の表面ヘイズ値が0.5%以上4.5%以下である。
【選択図】図1
Description
本願は、日本国特許出願2005−44231号及び同特許出願2005−99229号を基礎とするパリ条約の優先権を伴うものである。従って、本願はこれら特許出願の出願内容の全てを包含するものである。
従って、本発明は防眩性機能と優れたギラツキ防止性を持ち、視認性の高い画像表示を同時に実現することができる光学積層体の提供を目的とする。
よって、本発明による光学積層体は、光透過性基材と、該光透過性基材上に防眩層を備えてなるものであって、
前記防眩層の最表面が凹凸形状を有してなり、
凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、凹凸の平均間隔Smとし、RzとSmの比率ψを比率ψ≡Rz/Smと定義した場合に、下記式(I)および(II):
1.2≦θa≦2.5(I)
0.016≦ψ≦0.18(II)
を同時に満たし、
前記光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上50%以下であり、
前記光学積層体の表面ヘイズ値が0.5%以上4.5%以下とされてなるものである。
平均粗さの測定方法は、表面形状を二次元または三次元のプロファイルとして測定する。実際には、走査型プローブ顕微鏡または原子間力顕微鏡を用いて測定する。曲線そのものを客観的に比較するのは一般には困難なため、そのプロファイル曲線データから色々な粗さ指数を計算する。従って、本発明にあっては、上記測定結果を用いて、10点平均粗さ(Rz)を算出する。よって、10点平均粗さ(Rz)とは、平均値からもとめた偏差の値のうち、最大のものから上位5つの偏差の値の平均と、最小のものから下位5つの偏差の値の絶対値の平均の値の和として表される。
本発明による光学積層体を構成する防眩層は凹凸形状を有する。Sm(μm)とは、この防眩層の凹凸の平均間隔を表し、θa(度)は凹凸部の平均傾斜角を表す。これらは、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)の取り扱い説明書(1995,07,20改訂)に記載されたものとして定義することができる。θa(度)は角度単位であり、傾斜を縦横比率で表したものがΔaである場合、θa(度)=tan−1Δa=tan−1(各凹凸の極小部と極大部の差(各凸部の高さに相当)の総和/基準長さ)で求められる。ここで、「基準長さ」とは、下記の測定条件1と同じである。
本発明による光学積層体の表面粗さを表すパラメーター(Sm、θa、Rz)を測定する場合、例えば、上記表面粗さ測定器を用いて、下記の測定条件により測定を行うことができ、この測定は本発明にあっては好ましいものである。
測定条件
1:基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):
10点平均粗さ(Rz)、平均傾斜角θa測定条件:0.25mm
凹凸の平均間隔Sm測定条件:0.80mm
2:評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):
10点平均粗さ(Rz)、平均傾斜角θa測定条件:1.25mm
凹凸の平均間隔Sm測定条件:4.0mm
3:触針の送り速さ:0.1mm/s
ψ≡Rz/Sm
凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smとの比率ψは、ψ≡Rz/Smで定義し、凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smの比を取ることで、凹凸の傾斜の傾きを示す指標として用いることができる。凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smとの比率ψは、ψ≡Rz/Smで定義し、凹凸の平均粗さRzと凹凸の平均間隔Smの比を取ることで、凹凸の傾斜の傾き角を示す指標として用いることができる。
反射Y値は、島津製作所製 MPC3100分光光度計にて、5°正反射率を380〜780nmまでの波長範囲で測定し、その後、人間が目で感じる明度として換算するソフト(MPC3100内蔵)で算出される、視感反射率を示す値である。なお、5°正反射率を測定する場合には、光学積層体であるフィルムの裏面反射を防止するため、測定膜面とは逆側に、黒テープ(寺岡製)を貼って測定する。
ヘイズ値は、JIS K−7136に従って測定することができる。測定に使用する機器としては、反射・透過率計HR−100(村上色彩技術研究所)が挙げられる。防眩性積層体の全光線透過率は、JIS K−7361に従って、ヘイズ値と同じ測定器で測定できる。なお、ヘイズ、全光線透過率は、塗工面を光源に向けて測定する。60度グロスは、JIS Z8741により、精密光沢計((株)村上色彩研究所製 GM−26D)を用いて測定可能である。測定は、サンプルの裏面反射の影響を除去するため、サンプルの裏面と測定器の黒蓋を両面テープ(寺岡製作所製)で貼り付けた状態で行う。透過鮮明度は、写像性測定器(スガ試験機(株)、品番;「ICM−1DP」)を用いて、JIS
K7105に準拠し、4種類の光学櫛(0.125mm、0.5mm、1mm、および2mm)で測定した数値の合計をもって表す。
本発明で使用している「表面ヘイズ」は、以下のように求められる。防眩層の凹凸上にペンタエリスリトールトリアクリレートなどの樹脂(モノマー又はオリゴマー等の樹脂成分を包含する)をトルエンなどで希釈し、固形分60%としたものをワイヤーバーで乾燥膜厚が8μmとなるように塗布する。これによって、防眩層の表面凹凸がつぶれ、平坦な層となる。ただし、この防眩層を形成する組成物中にレベリング剤などが入っていることで、リコート剤がはじきやすく濡れにくいような場合は、あらかじめ防眩フィルムをケン化処理(2mol/l のNaOH(又はKOH)溶液 55度 3分浸したのち、水洗し、キムワイプで水滴を完全に除去した後、50度オーブンで1分乾燥)により、親水処理を施すとよい。この表面を平坦にしたフィルムは、表面凹凸によるヘイズをもたない、内部ヘイズだけを持つ状態となっている。このヘイズを、内部ヘイズとして求めることができる。そして、内部ヘイズを、元のフィルムのヘイズ(全体ヘイズ)から差し引いた値が、表面凹凸だけに起因するヘイズ(表面ヘイズ)として求められる。
防眩層の層厚は、基材の表示面側界面から空気と接する防眩性凹凸最表面までをいう。基材界面から最表面までには、防眩層が一層である場合と、表面調整層、その他光学機能層などが積層され、多層になっている場合がある。
層厚の測定方法
共焦点レーザー顕微鏡(LeicaTCS-NT:ライカ社製:倍率「100〜300倍」)にて、光学積層体の断面を透過観察し、界面の有無を判断し下記の評価基準で判断した。具体的には、ハレーションのない鮮明な画像を得るため、共焦点レーザー顕微鏡に、湿式の対物レンズを使用し、かつ、光学積層体の上に屈折率1.518のオイルを約2ml乗せて観察し判断した。オイルの使用は、対物レンズと光学積層体との間の空気層を消失させるために用いた。
測定手順
1:レーザー顕微鏡観察により平均層厚を測定した。
2:測定条件は、上記の通りであった。
3:1画面につき 凹凸の最大凸部、最小凹部の基材からの膜厚を1点ずつ計2点測定し、それを5画面分、計10点測定し、平均値を算出した。
本発明による光学積層体は、防眩性特性と、優れた黒色再現性及びコントラストとを兼ね備えたものである。具体的には、光学積層体の形成方法の一つとして考えられる表面調整層をアンチグレア光学積層体(AG)上に形成させることにより、防眩層の凹凸形状は滑らかになり、かつ、最適な表面粗さパラメーターを持たせることで、充分な防眩性を付与しつつ、極めて漆黒感の高い防眩性積層体を作製することが可能となる。
θa/ψ
本発明による光学積層体は、防眩層の凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、凹凸の平均間隔Smとし、RzとSmの比率ψを比率ψ≡Rz/Smと定義した場合に、下記式(I)および(II):
1.2(好ましくは1.5)≦θa≦2.5(好ましくは2.0)
(I)
0.016(好ましくは0.018)≦ψ≦0.18好ましくは0.16)
(II)
を同時に満たすものである。
本発明による光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上50%以下(55%以下であってよい)であり、好ましくは下限が0%以上、より好ましくは0.1%以上であり、上限が45%以下であり、より好ましくは35%以下である。本発明による光学積層体の表面ヘイズ値が0.5%以上4.5%以下であり、好ましくは下限が1.0%以上、より好ましくは1.5%以上であり、上限が4.0%以下であり、より好ましくは3.8%以下である。
本発明による光学積層体について図1を用いて説明する。図1は本発明による光学積層体の断面図を示す。光透過性基材2の上面に防眩層4が形成されてなり、この防眩層4は樹脂と微粒子とを含んでなるものである。本発明の好ましい態様によれば、防眩層4の上部には表面調整層6が形成されてなるものが好ましい。本発明のより好ましい態様によれば、表面調整層6の表面に、防眩層4または表面調整層6の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層8が形成されてなる光学積層体が好ましい。
本発明にあっては、光透過性基材の上に、防眩層を形成する。本発明にあっては、光学積層体の表面に、予め調製した防眩層を形成させてよい。また、これ以外に、光学積層体の表面に、1)樹脂に微粒子を添加した防眩性用組成物を用いて凹凸形状を有した防眩層を形成する方法、2)微粒子を添加しないで、樹脂等のみを含んだ防眩性用組成物を用いて凹凸形状を有した防眩層を形成する方法、3)凹凸形状を付与する処理を用いて防眩層を形成する方法等が挙げられる。本発明にあっては、予め防眩層を調製する場合、上記1)〜3)の方法によって別途調製された防眩層であってよい。防眩層の厚さは、0.5μm以上27μm以下(12μm以下が好ましい)であり、好ましくは下限が1μm以上であり上限7μm以下である。
微粒子
微粒子は球状、例えば真球状、楕円状等のものであってよく、好ましくは真球状のものが挙げられる。本発明にあっては、微粒子の平均粒子径R(μm)が1.0μm以上20μm以下であり、好ましくは上限が15.0μmであり下限が、3.5μmであるものが好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、微粒子の中でも凝集型微粒子を用いることが好ましい。凝集型微粒子は、同一の微粒子であっても、または平均粒径が異なる複数の微粒子で構成されてよい。本発明の好ましい態様によれば、凝集型微粒子は、第一微粒子とその平均粒径が異なる第二微粒子を含んでなるものが好ましくは挙げられる。また、本発明のより好ましい態様によれば、第二微粒子の単体自体またはその凝集部自体のみでは、前記防眩層において防眩性を発揮しないものが好ましい。
0.25R(好ましくは0.50)≦r≦1.0R(好ましくは0.70)
を満たすものが好ましい。
0.08≦(M1+M2)/M≦0.36
0≦M2≦4.0M1
を満たすものが好ましい。
Δn=|n1−n3|<0.15および/またはΔn=|n2−n3|<0.18を満たすものが好ましい。
本発明による防眩層は(硬化型)樹脂により形成することができる。本発明において、「樹脂」は、モノマー、オリゴマー等の樹脂成分を包含する概念である。硬化型樹脂としては、透明性のものが好ましく、その具体例としては、紫外線または電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げら、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
本発明の好ましい態様によれば、光透過性基材の材料がトリアセチルセルロース「TAC」等のセルロース系樹脂の場合、熱可塑性樹脂の好ましい具体例として、セルロース系樹脂、例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、エチルヒドロキシエチルセルロース等が挙げられる。セルロース系樹脂を用いことにより、光透過性基材と帯電防止層(必要に応じて)との密着性と透明性とを向上させることができる。好ましい熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂、及びゴム又はエラストマー等が挙げられる。樹脂としては、通常、非結晶性であり、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶な樹脂が使用される。特に、成形性又は製膜性、透明性や耐候性の高い樹脂、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。
本発明の好ましい態様によれば、防眩層用組成物に、フッ素系またはシリコーン系等のレベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤を添加した防眩層用組成物は、塗布または乾燥時に塗膜表面に対して酸素による硬化阻害を有効に防止し、かつ、耐擦傷性の効果とを付与することを可能とする。レベリング剤は、耐熱性が要求されるフィルム状光透過性基材(例えばトリアセチルセルロース)に好ましくは利用される。
防眩層は、微粒子または凝集型微粒子(好ましくは第一微粒子と第二微粒子)と樹脂とを、適切な溶剤、例えば、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;またはこれらの混合物に混合して得た防眩層用組成物を光透過性基材に塗布することにより形成されてよい。
防眩層は、少なくとも一つのポリマーと少なくとも一つの硬化性樹脂前駆体とを、適切な溶媒を用いて混合した防眩層用組成物を光透過性基材上に付与して形成することができる。
ポリマーは、スピノーダル分解により相分離可能な複数のポリマー、例えば、セルロース誘導体と、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂等、またはこれらの組合せが挙げられる。硬化性樹脂前駆体は、複数のポリマーのうち、少なくとも一種のポリマーと相溶性を有していてもよい。複数のポリマーのうち、少なくとも1つのポリマーが、硬化性樹脂前駆体の硬化反応に関与する官能基、例えば、(メタ)アクリロイル基等の重合性基を有していてもよい。ポリマー成分としては、通常、熱可塑性樹脂が使用される。
ポリエステル系樹脂の具体例としては、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸を用いた芳香族ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリC2−4アルキレンテレフタレートやポリC2−4アルキレンナフタレート等のホモポリエステル、C2−4アルキレンアリレート単位(C2−4アルキレンテレフタレート及び/又はC2−4アルキレンナフタレート単位)を主成分(例えば、50重量%以上)として含むコポリエステル等、が例示できる。コポリエステルの具体例としては、ポリC2−4アルキレンアリレートの構成単位のうち、C2−4アルキレングリコールの一部を、ポリオキシC2−4アルキレングリコール、C6−10アルキレングリコール、脂環式ジオール(シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香環を有するジオール(フルオレノン側鎖を有する9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、ビスフェノールA、ビスフェノールA−アルキレンオキサイド付加体等)等で置換したコポリエステル、芳香族ジカルボン酸の一部を、フタル酸、イソフタル酸等の非対称芳香族ジカルボン酸、アジピン酸等の脂肪族C6−12ジカルボン酸等で置換したコポリエステルが含まれる。ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリアリレート系樹脂、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸を用いた脂肪族ポリエステル、ε−カプロラクトン等のラクトンの単独又は共重合体も含まれる。好ましいポリエステル系樹脂は、通常、非結晶性コポリエステル(例えば、C2−4アルキレンアリレート系コポリエステル等)等のように非結晶性である。
硬化性樹脂前駆体としては、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線等)等により反応する官能基を有する化合物であり、熱や活性エネルギー線等により硬化又は架橋して樹脂(特に硬化又は架橋樹脂)を形成可能な種々の硬化性化合物が使用できる。前記樹脂前駆体としては、例えば、熱硬化性化合物又は樹脂[エポキシ基、重合性基、イソシアネート基、アルコキシシリル基、シラノール基等を有する低分子量化合物(例えば、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂)]、活性光線(紫外線等)により硬化可能な光硬化性化合物(例えば、光硬化性モノマー、オリゴマーの紫外線硬化性化合物)等が例示でき、光硬化性化合物は、EB(電子線)硬化性化合物等であってもよい。なお、光硬化性モノマー、オリゴマーや低分子量であってもよい光硬化性樹脂等の光硬化性化合物を、単に「光硬化性樹脂」という場合がある。
少なくとも1つのポリマー及び少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体のうち、少なくとも2つの成分が、加工温度付近で互いに相分離する組み合わせで使用される。相分離する組み合わせとしては、例えば、(a)複数のポリマー同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせ、(b)ポリマーと硬化性樹脂前駆体とが非相溶で相分離する組み合わせや、(c)複数の硬化性樹脂前駆体同士が互いに非相溶で相分離する組み合わせ等が挙げられる。これらの組み合わせのうち、通常、(a)複数のポリマー同士の組み合わせや、(b)ポリマーと硬化性樹脂前駆体との組み合わせであり、特に(a)複数のポリマー同士の組み合わせが好ましい。相分離させる両者の相溶性が低い場合、溶媒を蒸発させるための乾燥過程で両者が有効に相分離し、防眩層としての機能が向上する。
溶媒は、前記ポリマー及び硬化性樹脂前駆体の種類及び溶解性に応じて選択し使用することができ、少なくとも固形分(複数のポリマー及び硬化性樹脂前駆体、反応開始剤、その他添加剤)を均一に溶解できる溶媒であればよく、湿式スピノーダル分解において使用することができる。そのような溶媒としては、例えば、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等)、水、アルコール類(エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合溶媒であってもよい。
防眩層は、少なくとも1つのポリマーと少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体とを含む防眩層用組成物を用いて形成することができる。そして、少なくとも1つのポリマーと少なくとも1つの硬化性樹脂前駆体とを、適切な溶媒と共に混合した防眩層組成物を用いることにより、液相からのスピノーダル分解により、相分離構造を形成し、硬化性樹脂前駆体を硬化させ、少なくとも防眩層を形成することにより製造できる。
防眩層は、少なくとも一つのポリマーと少なくとも一つの硬化性樹脂前駆体とを、適切な溶媒を用いて混合した防眩層用組成物を光透過性基材に付与し、その後、溶媒の蒸発に伴うスピノーダル分解により、相分離構造を形成する工程と、硬化性樹脂前駆体を硬化させ、少なくとも防眩層を形成する工程とを経ることによりを得ることができる。相分離工程は、通常、ポリマーと硬化性樹脂前駆体と溶媒とを含む混合液(特に均一溶液等の液状組成物)を光透過性基材の表面に塗布又は流延する工程と、塗布層又は流延層から溶媒を蒸発させて規則的又は周期的な平均相間距離を有する相分離構造を形成する工程とで構成されており、硬化性樹脂前駆体を硬化させることにより防眩層を得ることができる。
3−1)本発明による防眩層は、防眩層を形成し、その後に、防眩層の表面に対して、凹凸形状を付与する賦型処理を行って凹凸形状を有する防眩層を形成してよい。例えば、光透過性基材上に、防眩層を形成し、該防眩層の表面に凹凸形状を形成することが挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、防眩層が有する凹凸形状と逆の凹凸形状を有する型を用いた賦型処理で行われることが好ましい。逆の凹凸形状を有する型はエンボス版、エンボスロール等が挙げられ、これらの内容は後記する3−2)と同じであってよい。
本発明にあっては、防眩層の凹凸表面を調整するために、表面調整層を形成してもよい。この場合、表面調整層は防眩層と一体となって防眩性機能を発揮するものである。従って、表面調整層を形成する場合、表面の凹凸形状の値であるSm、θa、Rz等の光学特性値は本願発明の範囲内にある。付言すれば、防眩層の上に表面調整層が付与される場合、表面調整層の表面凹凸形状が、本発明における防眩層の表面凹凸形状の光学特性値と当然に一致する。以上のことは、表面調整層の下記内容及び実施例からも理解される。
表面調整剤としては、帯電防止剤、屈折率調整剤、防汚染剤、撥水剤、撥油剤、指紋付着防止剤、高硬化剤および硬度調整剤(緩衝性付与剤)からなる群から選択される一種または二種以上の混合物が挙げられる。
表面調整層中に、帯電防止剤を含んでなることにより、光学積層体の表面における塵埃付着を有効に防止することができる。帯電防止剤の具体例としては、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物、スズおよびチタンのアルコキシドのような有機金属化合物およびそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基、または金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマーまたはオリゴマー、或いは官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用できる。
表面調整層に、屈折率調整剤を添加し、光学積層体の光学特性を調整することが可能となる。屈折率調整剤には、低屈折率剤、中屈折率剤、高屈折率剤等が挙げられる。
低屈折率剤は、その屈折率が防眩層より低いものである。本発明の好ましい態様によれば、防眩層の屈折率が1.5以上であり、低屈折率剤の屈折率が1.5未満であり、好ましくは1.45以下で構成されてなるものが好ましい。
高屈折率剤、中屈折率剤は、反射防止性をさらに向上させるために表面調整層に添加されてよい。高屈折率剤、中屈折率剤の屈折率は1.46〜2.00の範囲内で設定されてよく、中屈折率剤は、その屈折率が1.46〜1.80の範囲内のものを意味し、高屈折率剤は、その屈折率が1.65〜2.00の範囲内のものを意味する。
表面調整層は、レベリング剤を添加することができる。レベリング剤の好ましいものとしては、フッ素系またはシリコーン系等が挙げられる。レベリング剤を添加した表面調整層は、塗工面を良好にし、塗布または乾燥時に塗膜表面に対して酸素による硬化阻害を有効に防止し、かつ、耐擦傷性の効果とを付与することを可能とする。
表面調整層は防汚染剤を添加することができる。防汚染剤は、光学積層体の最表面の汚れ防止を主目的とし、さらに光学積層体の耐擦傷性を付与することが可能となる。防汚染剤の具体例としては、撥水性、撥油性、指紋拭き取り性を発現するような添加剤が有効である。より具体例としては、フッ素系化合物、ケイ素系化合物、またはこれらの混合化合物が挙げられる。より具体的には、2−パーフロロオクチルエチルトリアミノシラン等のフロロアルキル基を有するシランカップリング剤等が挙げられ、特に、アミノ基を有するものが好ましくは使用することができる。
表面調整層は、表面調整剤と、樹脂(モノマー、オリゴマー等の樹脂成分を包含する)とにより少なくとも調整されてよい。表面調整剤を含まない場合には、この樹脂が高効果剤として、または防眩層の凹凸を滑面とする役割を担う。
樹脂としてては、透明性のものが好ましく、その具体例としては、紫外線または電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂との混合物、または熱硬化型樹脂の三種類が挙げられ、好ましくは電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
また、電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用する場合には、光重合開始剤または光重合促進剤を添加することができる。光重合開始剤としては、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いる。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いる。光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化性組成物100重量部に対し、0.1〜10重量部である。
表面調整層を形成する際に、光重合開始剤を用いることができ、その具体例としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンが挙げられる。この化合物は市場入手可能であり、例えば商品名イルガキュア184(チバスペシャリティーケミカルズ社製)が挙げられる。
表面調整層を形成するには、上記成分を溶剤ともに混合した表面調整層用組成物を利用する。溶剤の具体例としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;またはこれらの混合物が挙げられ、好ましくは、ケトン類、エステル類が挙げられる。
表面調整層の形成法
表面調整層は、表面調整層用組成物を防眩層に付与することにより形成されてよい。表面調整層用組成物を塗布する方法としては、ロールコート法、ミヤバーコート法、グラビアコート法等の塗布方法が挙げられる。表面調整層用組成物の塗布後に、乾燥と紫外線硬化を行う。紫外線源の具体例としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト蛍光灯、メタルハライドランプ灯の光源が挙げられる。紫外線の波長としては、190〜380nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、または直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
本発明による光学積層体は、光透過性基材と、防眩層と、必要に応じて表面調整層とにより構成されてなるが、さらに任意の層として帯電防止層、低屈折率層、防汚染層等を備えてなるものであってよい。任意の層は、それが形成された本発明による光学積層体の最表面の凹凸形状が、本発明における防眩層の表面凹凸形状の光学特性値と当然に一致することは先に述べた通りである。低屈折率層は、防眩層または表面調整層の屈折率よりも低い屈折率を有するものが好ましい。帯電防止層、低屈折率層、防汚染層は表面調整層において説明した、帯電防止剤、低屈折率剤、防汚染剤等に、樹脂等を添加した組成物を調整し、それぞれの層を形成してよい。従って、帯電防止剤、低屈折率剤、防汚染剤、樹脂等も同様であってよい。
光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度とに優れたものが好ましい。光透過性基材を形成する材料の具体例としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、またはポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテートが挙げられる。その他に、脂環構造を有した非晶質オレフィンポリマー(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)フィルムもあり、これは、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂などが用いられる基材で、例えば、日本ゼオン(株)製のゼオネックスやゼオノア(ノルボルネン系樹脂)、住友ベークライト(株)製 スミライトFS-1700、JSR(株)製 アートン(変性ノルボルネン系樹脂)、三井化学(株)製 アペル(環状オレフィン共重合体)、Ticona社製の Topas(環状オレフィン共重合体)、日立化成(株)製 オプトレッツOZ-1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂)などが挙げられる。また、トリアセチルセルロースの代替基材として旭化成ケミカルズ(株)製のFVシリーズ(低複屈折率、低光弾性率フィルム)も好ましい。
本発明による製造方法によって製造される光学積層体は下記の用途を有する。
偏光板
本発明の別の態様によれば、偏光素子と、本発明による光学積層体とを備えてなる偏光板を提供することができる。具体的には、偏光素子の表面に、本発明による光学積層体を該光学積層体における防眩層が存在する面と反対の面に備えてなる、偏光板を提供することができる。
本発明のさらに別の態様によれば、画像表示装置を提供することができ、この画像表示装置は、透過性表示体と、前記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなり、この透過性表示体の表面に、本発明による光学積層体または本発明による偏光板が形成されてなるものである。本発明による画像表示装置は、基本的には光源装置(バックライト)と表示素子と本発明による光学積層体とにより構成されてよい。画像表示装置は、透過型表示装置に利用され、特に、テレビジョン、コンピュータ、ワードプロセッサ等のディスプレイ表示に使用される。とりわけ、CRT、液晶パネル等の高精細画像用ディスプレイの表面に用いられる。
防眩層用組成物の調製
防眩層用組成物1
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」(不定形シリカの平均粒子径:1.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:1.5μm)が7.5質量部、単分散アクリルビーズを30質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.53)となるように、下記の組成の防眩層用組成物1を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を20.83質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを7.34質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを2.10質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を0.90質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.82質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.23質量部(チバガイギー社製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを8.39質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.53)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを3.13質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径1.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.09質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.07質量部(大日精化社製)、トルエンを45.25質量部、及び、シクロヘキサノンを9.72質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物1を調製した。
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」(不定形シリカの平均粒子径:1.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:1.5μm)が7.5質量部、単分散アクリルビーズを20質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.53)となるように、下記の組成の防眩層用組成物2を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を22.39質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを7.87質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを2.25質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を0.97質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.95質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.25質量部(チバガイギー社製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを6.00質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.53)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを3.37質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径1.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.09質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.08質量部(大日精化社製)、トルエンを45.07質量部、及び、シクロヘキサノンを9.55質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物2を調製した。
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(ZZ−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:2.5μm)が7.5質量部、単分散アクリルビーズを30質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)となるように、下記の組成の防眩層用組成物3を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を26.80質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを5.13質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを1.47質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を2.16質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.00質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.16質量部(チバガイギー社製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを8.41質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを3.09質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径2.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.06質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.17質量部(大日精化社製)、トルエンを42.66質量部、及び、シクロヘキサノンを7.54質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物3を調製した。
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(ZZ−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:2.5μm)が7.5質量部、単分散アクリルビーズを20質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)となるように、下記の組成の防眩層用組成物4を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を28.83質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを5.50質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを1.57質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を2.33質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.15質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.17質量部(チバガイギー社製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを6.01質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを3.33質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径2.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.06質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.17質量部(大日精化社製)、トルエンを42.28質量部、及び、シクロヘキサノンを7.20質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物4を調製した。
透光性微粒子として粒子径が9.5μmの単分散アクリルビーズ(((株)日本触媒製、屈折率1.53)に変えた以外は、防眩層用組成物3と同様にして防眩層用組成物5を調製した。
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(ZZ−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:2.5μm)が10質量部、単分散アクリルビーズを40質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.53)となるように、下記の組成の防眩層用組成物6を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を27.72質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを3.58質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを1.02質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を2.64質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.94質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.11質量部(チバガイギー社製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを10.37質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.53)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを3.77質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径2.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.04質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.21質量部(大日精化社製)、トルエンを41.60質量部、及び、シクロヘキサノンを6.58質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物6を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を15.24質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.21質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.34質量部、、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.55質量部(チバガイギー(株)製)、光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.26質量部(チバガイギー(株)製)、第1透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを9.03質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)第2透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを3.87質量部((株)日本触媒製、粒径2.0μm、屈折率1.53)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.01質量部、トルエンを47.51質量部、及び、シクロヘキサノンを11.90質量部を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物7を調製した。
シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(ZZ−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))」を用い、樹脂(バインダー)100質量部に対して、不定形シリカ(平均粒子径:2.5μm)が7.5質量部、単分散アクリルビーズを30質量部((株)日本触媒製、粒径9.5μm、屈折率1.53)、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物微粒子を10質量部((株)日本触媒製、粒径1.8μm、屈折率1.68)となるように、下記の組成の防眩層用組成物8を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を25.03質量部(日本化薬社製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを4.80質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマーを1.37質量部(ザ・インクテック製、商品名;「HRAGアクリル」分子量75,000)、セルロース系ポリマー(プロピオン酸セルロース)を2.01質量部(大日精化製、商品名;「CAP−10V」)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.87質量部(チバガイギー社製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.15質量部(チバガイギー社製)、第1透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを7.35質量部((株)日本触媒製、粒径7.0μm、屈折率1.53)、第2透光性微粒子としてのメラミン・ホルムアルデヒド縮合物微粒子を3.15質量部((株)日本触媒製、粒径1.8μm、屈折率1.68)、紫外線硬化型樹脂に含有させる無機の不定形シリカを2.88質量部(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」に含有されている不定形シリカ、平均粒子径2.5μm、屈折率1.46)、シリコン系レベリング剤10−28を0.06質量部(ザ・インクテック社製)、シリコン系レベリング剤10−301を0.16質量部(大日精化社製)、トルエンを43.00質量部、及び、シクロヘキサノンを7.84質量部、を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物8を調製した。
不定形シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(Z−15M)」(不定形シリカの平均粒子径:2.5μm))を3.3g、紫外線硬化樹脂組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(S−2)」)を1.5g、シリコン系レベリング剤10−28を0.03g(ザ・インクテック社製)、トルエンを3.3g、及び、MIBKを1.1gを十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物9を調製した。
不定形シリカ含有塗料組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(D−30M)」(不定形シリカの平均粒子径:1.5μm))を3.5g、紫外線硬化樹脂組成物(大日精化(株)製、商品名;「EXG40−77(S−2)」)を1.6g、シリコン系レベリング剤10−28を0.03g(ザ・インクテック社製)、トルエンを3.3g、及び、MIBKを1.2gを十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径80μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物10を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.29質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを9.11質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.46質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を2.01質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.28質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを5.97質量部((株)日本触媒製、粒径3.5μm、屈折率1.535)、単分散スチレン=アクリルビーズを2.36質量部(積水化成品工業(株)製XX42C、粒径3.5μm、屈折率1.555)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.012質量部、トルエンを47.10質量部、及び、シクロヘキサノンを12.29質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物11を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.03質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.07質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.19質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を2.10質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.251質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを5.66質量部((株)日本触媒製、粒径3.5μm、屈折率1.535)、単分散スチレンビーズを4.19質量部(綜研化学(株)製SX350H、粒径3.5μm、屈折率1.60)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.108質量部、トルエンを48.32質量部、及び、シクロヘキサノンを11.08質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物12を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を17.96質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂であるDPHAを8.14質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量75,000)を2.25質量部、光重合開始剤であるイルガキュア184を1.98質量部(チバガイギー(株)製)、光重合開始剤であるイルガキュア907を0.264質量部(チバガイギー(株)製)、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズを7.11質量部((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.535)、単分散スチレンビーズを7.11質量部(綜研化学(株)製SX150HLR、粒径1.5μm、屈折率1.565)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.112質量部、トルエンを47.456質量部、及び、シクロヘキサノンを11.94質量部を十分混合して組成物として調製した。この組成物を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用組成物13を調製した。
不定形シリカマット剤分散インキ:EXG40−77(D−30M)(平均粒子径1.5μmの不定形シリカの樹脂(PETE)分散液:大日精化製)を用いて、全固形量における樹脂の総量を100質量部とした時に、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.535)が40質量部であり、不定形シリカが8.0質量部となるように調製して、防眩層用組成物15とした。
不定形シリカマット剤分散インキ:EXG40−77(D−30M)(平均粒子径1.5μmの不定形シリカの樹脂(PETE)分散液:大日精化製)を用いて、全固形量における樹脂の総量を100質量部とした時に、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.535)が70質量部であり、不定形シリカが8.0質量部となるように調製して、防眩層用組成物15とした。
不定形シリカマット剤分散インキ:EXG40−77(D−30M)(平均粒子径1.5μmの不定形シリカの樹脂(PETE)分散液:大日精化製)を用いて、全固形量における樹脂の総量を100質量部とした時に、透光性微粒子としての単分散アクリルビーズ((株)日本触媒製、粒径5.0μm、屈折率1.535)が4質量部であり、不定形シリカが質量部となるように調製して、防眩層用組成物16とした。
表面調整層用組成物I
紫外線硬化型樹脂であるDPHAを39.30質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量40,000)を3.13質量部、、光硬化開始剤であるイルガキュア184を2.12質量部(チバガイギー(株)製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.43質量部(チバガイギー(株)製)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.19質量部、トルエンを49.35質量部、及び、シクロヘキサノンを5.48質量部を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調整層用組成物Iを調製した。
帯電防止層の材料であるC-4456 S-7(ATO含有導電インキ、ATOの平均粒径300〜400nm、固形分濃度45% 日本ペルノックス(株)製)21.6g、および紫外線硬化型樹脂であるDPHAを28.69g(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.56g(チバガイギー(株)製)、MIBK(メチルイソブチルケトン)を33.7g及び、シクロヘキサノンを14.4gを十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調整層用組成物IIを調製した。
ジルコニア含有塗料組成物(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」、屈折率:1.69の樹脂マトリックス、固形分50%)を用い、樹脂マトリックスの屈折率が、1.60となるように、下記の組成の滑性層用塗布液3を調製した。
紫外線硬化型樹脂であるペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)を18.59質量部(日本化薬(株)製、屈折率1.51)、紫外線硬化型樹脂に含有させて樹脂マトリックスを発現させるためのジルコニア17.18質量部(JSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア、平均粒子径40〜60nm、屈折率2.0)、ジルコニア分散剤1.22質量部(同じくJSR(株)製、商品名;「KZ7973」に含有されているジルコニア分散安定剤)、アクリル系ポリマー(三菱レイヨン製、分子量40,000)を0.94質量部、光硬化開始剤であるイルガキュア184を1.56質量部(チバガイギー(株)製)、同じく光硬化開始剤であるイルガキュア907を0.26質量部(チバガイギー(株)製)、シリコン系レベリング剤10−28(ザ・インクテック(株)製)を0.039質量部、トルエンを14.34質量部、及び、シクロヘキサノンを15.76質量部、MEKを2.80質量部を十分混合して塗布液として調製した。この塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して表面調整層用組成物IIIを調製した。
低屈折率層用組成物1
フッ素樹脂系低反射層形成用塗料組成物34.14g(JSR(株)製、商品名;「TM086」)に対し、光重合開始剤(JSR(株)製、商品名;「JUA701」)0.85g、MIBK65gを添加、攪拌の後、孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用組成物を調製した。
下記組成表の成分を攪拌した後、孔径10μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用組成物2を調製した。
表面処理シリカゾル(空隙を有する微粒子) 14.3重量部
(20%メチルイソブチルケトン溶液使用)
ペンタエリスリトールトリアクリレート
(PETA 日本化薬(株)製、屈折率1.51) 1.95重量部
イルガキュア907(チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.1重量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル TSF4460 0.15重量部
(商品名、GE東芝シリコーン社製)
メチルイソブチルケトン 83.5重量部
帯電防止層の材料はC-4456 S-7(ATO含有導電インキ、ATOの平均粒径300〜400nm、固形分濃度45% 日本ペルノックス(株)製)2.0g、およびメチルイソブチルケトン2.84g、シクロヘキサノン1.22gを添加、攪拌の後、孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過し、帯電防止層用組成物を調製した。
各光学積層体を下記の通りにして製造した。
実施例1
防眩層の形成
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、防眩層用組成物1をコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアでの照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が5μmの防眩性ハードコート層を形成した。尚、透光性微粒子は、粒子径が、5.0μmの単分散アクリルビーズと不定形シリカ(平均粒子径1.5μm)の混合粒子系を使用した。
表面調整層の形成
防眩層の上に、表面調整層用組成物Iをコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が100mJになるよう照射して塗膜を硬化させ、膜厚が3μmの表面調整層を形成した。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の透光性微粒子は、実施例1と同様に粒子径が、5.0μmの単分散アクリルビーズと不定形シリカ(平均粒子径1.5μm)の混合粒子系を使用し、第1透光性微粒子の添加量が実施例1の2/3となるようにした。表面調整層の膜厚は、3.0μmとなるように調製した。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の第1透光性微粒子において、7.0μmの単分散アクリルビーズを用い、第2透光性微粒子において、平均粒子径2.5μmの不定形シリカを用いた以外は、実施例1の防眩層形成用塗料組成物と同じになるように調製し、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物4を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の第1透光性微粒子において、7.0μmの単分散アクリルビーズを用い、第2透光性微粒子において、平均粒子径2.5μmの不定形シリカを用いた以外は、実施例2の防眩層形成用塗料組成物と同じになるように調製し、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物5を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の第1透光性微粒子において、9.5μmの単分散アクリルビーズを用い、第2透光性微粒子において、平均粒子径2.5μmの不定形シリカを用いた以外は、実施例1の防眩層形成用塗料組成物と同じになるように調製し、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物6を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の透光性微粒子は、実施例5と同様に粒子径が、9.5μmの単分散アクリルビーズと不定形シリカ(平均粒子径2.5μm)の混合粒子系を使用し、第1透光性微粒子、第2透光性微粒子ともに、添加量が実施例1の重量比の4/3となるように調製し、また、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物7を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層を塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の第1透光性微粒子には、7.0μmの単分散アクリルビーズを使用し、第2透光性微粒子には、2.0μmの単分散アクリルビーズを使用した。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物3を用いて、表面調整層を作製する際に表面調整層組成物IIを使用した以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層を塗布して、光学積層体を得た。表面調整層形成用塗料には、導電性を持つ表面調整層を形成する為に、ATO含有した組成物を使用した。
帯電防止層の形成
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、帯電防止用組成物を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、50℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアでの照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が1μmの帯電防止層を形成した。
防眩層の形成
帯電防止層の上に、防眩層用組成物3を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアで照射して塗膜を硬化させ、防眩層を形成した。
表面調整層の形成
防眩層の上に、表面調整層用組成物Iを、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が100mJになるよう照射して塗膜を硬化させ、膜厚が3μmの表面調整層を形成して、光学積層体を得た。
防眩層を形成する時に、防眩層用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を調製した。更に、表面調整層用組成物Iを用いて、紫外線を照射線量が30mJになるようハーフキュアでの照射をして塗膜を硬化させた以外は、実施例1と同様にして、表面調整層を形成した。
低屈折率層の形成
防眩層の上に、低屈折率層用組成物をコーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、50℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が150mJになるよう照射して塗膜を硬化させ、膜厚が98nmの低屈折率層を形成して、光学積層体を得た。
表面調整層組成物IIIを使用した以外は、実施例10と同様に作製して、表面調整層を形成し、その上に、低屈折率層を形成し、光学積層体を得た。実施例11では、表面調整層として、ジルコニア含有の樹脂マトリックスを用い、表面調整層の屈折率が1.60となるように調製した。実施例10の光学積層体よりも反射Y値が下がり、良好な反射防止光学積層体を得ることができた。
防眩層用組成物8を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。防眩層形成用塗料組成物中の第1透光性微粒子において、7.0μmの単分散アクリルビーズを用い、第2透光性微粒子において、平均粒子径2.5μmの不定形シリカを用い、第3透光性微粒子において、1.8μmのメラミン・ホルムアルデヒド縮合物を用いたた以外は、実施例1の防眩層用組成物と同じになるように調製し、表面調整層の膜厚は、4.0μmとなるようにした。
防眩層用組成物11を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。透光性微粒子において、実施例1と同様な単分散アクリルビーズを用いるとともに、第2透光性微粒子において、バインダー樹脂との屈折率差が0.04ある単分散スチレン=アクリルビーズを使用することで、内部散乱性を出し、高精細なパネルでもメンギラが防止できる光学積層体となった。
防眩層用組成物12を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。透光性微粒子において、実施例1と同様な単分散アクリルビーズを用いるとともに、第2透光性微粒子において、バインダー樹脂との屈折率差が0.09ある単分散スチレン=アクリルビーズを使用することで、内部散乱性を出し、高精細なパネルでもメンギラが防止できる光学積層体となった。
防眩層用組成物13を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。透光性微粒子において、実施例1と同様な単分散アクリルビーズを用いるとともに、第2透光性微粒子において、バインダー樹脂との屈折率差が0.055ある単分散スチレン=アクリルビーズを使用することで、内部散乱性を出し、高精細なパネルでもメンギラが防止できる光学積層体となった。
80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(TD80U、富士写真フイルム(株)製)を透明基材として用い、防眩層用組成物16を、コーティング用巻線ロッド(メイヤーズバー)を用いて塗布し、70℃のオーブン中で1分間加熱乾燥し、溶剤分を蒸発させた後、窒素パージ下(酸素濃度200ppm以下)で、紫外線を照射線量が100mJになるように照射をして塗膜を硬化させ、膜厚が3μmの防眩性ハードコート層を形成し、AG1の光学積層体を得た。透光性微粒子として平均粒子径が、2.5μmの不定形シリカを用いた防眩性光学積層体(AG)である。
防眩層用組成物17を用いて、平均粒子径が1.5μmの不定形シリカを使用した以外は、比較例1と同様に、調製した。比較例2も不定形シリカを用いた防眩性光学積層体(AG)である。
防眩層用組成物14を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。できあがった防眩性光学積層体は、θa、ψともに小さく、漆黒感、防眩性に劣るものだった。
防眩層用組成物15を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。できあがった防眩性光学積層体は、θa、ψともに大きく、ディスプレイ画面が白化してみえ、漆黒感がなく、また、メンギラ防止効果もなかった。
防眩層用組成物16を用いた以外は、実施例1と同様にして、防眩層を塗布し、更に、同様に表面調整層Iを塗布して、光学積層体を得た。できあがった防眩性光学積層体は、θa、ψともに小さく、漆黒感、防眩性に劣るものだった。
実施例と比較例の光学積層体について、下記評価試験を行い、その結果を下記表2に示した。
評価1:光学特性試験
本明細書に定義に従って、ヘイズ値(%)、60度グロス、Sm、ψ(=Rz/Sm)、反射Y値(5度反射)、表面抵抗を測定した。
各光学積層体のフィルム面と反対側にクロスニコルの偏光板に張り合わせた後、三波長蛍光下で官能評価を行って、漆黒感を下記基準によって詳細に評価した。
評価基準
評価○:墨のような黒色を再現することができた。
評価△:墨のような黒色を若干再現できたが、製品としては十分ではなかった。
評価×:墨のような黒色を再現することができなかった。
HAKUBA製ビュアー(ライトビュアー7000PRO)上に、0.7mm厚みのガラスに形成されたブラックマトリクスパターン板(105ppi、140ppi)を、パターン面を下にして置き、その上に得られた光学積層体のフィルムを凹凸面を空気側にして載せて、フィルムが浮かないようにフィルムの縁を指で軽く押さえながら、暗室にてギラツキを目視観察し、評価した。
評価基準
評価◎:140ppiでギラツキがなく良好であった。
評価○:105ppiでギラツキがなく良好であった。
評価×:105ppiでギラツキがみえ不良であった。
得られた光学積層体の裏面に、黒のアクリル板を、光学性粘着剤ではり、水平な机にサンプルをおいて、机より2.5m上方にある白色蛍光灯管(32ワット×2本)のエッジ部分の映りこみを目視観察し、評価した。
評価基準
評価○:エッジが映り込まず、良好な防眩性を有した。
評価×:エッジが映り込み、防眩性に劣った。
Claims (9)
- 光透過性基材と、該光透過性基材上に防眩層を備えてなる光学積層体であって、
前記防眩層の最表面が凹凸形状を有してなり、
凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、凹凸の平均間隔Smとし、RzとSmの比率ψを比率ψ≡Rz/Smと定義し、基準長さを0.25mmとしてθa、Rzを測定し、基準長さを0.80mmとしてSmを測定した場合に、下記式(I)および(II):
1.2度≦θa≦2.5度(I)
0.016≦ψ≦0.121(II)
を同時に満たし、
前記光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上50%以下であり、
前記光学積層体の表面ヘイズ値が0.5%以上4.5%以下である、光学積層体。 - 光透過性基材と、該光透過性基材上に、防眩層と、表面調整層とをこれらの順で備えてなる光学積層体であって、
前記表面調整層の最表面が凹凸形状を有してなり、
前記表面調整層における凹凸部の平均傾斜角をθaとし、凹凸の平均粗さをRzとし、凹凸の平均間隔Smとし、RzとSmの比率ψを比率ψ≡Rz/Smと定義し、基準長さを0.25mmとしてθa、Rzを測定し、基準長さを0.80mmとしてSmを測定した場合に、下記式(I)および(II):
1.2度≦θa≦2.5度(I)
0.016≦ψ≦0.121(II)
を同時に満たし、
前記光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上50%以下であり、
前記光学積層体の表面ヘイズ値が0.5%以上4.5%以下である、光学積層体。 - 前記防眩層の表面に、前記防眩層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層をさらに備えてなる、請求項1に記載の光学積層体。
- 前記表面調整層の表面に、前記表面調整層の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層をさらに備えてなる、請求項2に記載の光学積層体。
- 前記光学積層体の内部ヘイズ値が0%以上55%以下である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の光学積層体。
- θaが1.2度以上2.0度以下である、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 前記防眩層が、微粒子と、樹脂と、溶剤とを含む防眩層用組成物を用いて形成され、前記溶剤がトルエンおよびシクロヘキサノンからなる、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の光学積層体。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学積層体と、前記光学積層体における前記防眩層が存在する面と反対の面に設けられた偏光素子とを備える、偏光板。
- 透過性表示体と、前記透過性表示体を背面から照射する光源装置とを備えてなる画像表示装置であって、
前記透過性表示体の表面に、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学積層体、または請求項8に記載の偏光板を備えてなる、画像表示装置。
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