光学层叠体的制作方法

文档序号:9816278阅读:453来源:国知局
光学层叠体的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种光学层叠体。
【背景技术】
[0002] 液晶显示器(IXD)、阴极射线管显示装置(CRT)、等离子体显示器(PDP)、电致发光 显示器(ELD)等图像显示装置存在如下情形,即若由于来自外部的接触而对其表面造成损 伤,则显示图像的视认性降低。因此,为了保护图像显示装置的表面,而使用包含基材层与 硬涂层的光学层叠体。
[0003] 另外,对于图像显示装置而言,要求减少由自外部照射的光引起的表面反射,而提 高其视认性。针对该要求,提出有使用具有[基材层/硬涂层/抗反射层]的构成的光学层叠 体。于该构成的光学层叠体中,就反射率的观点而言,要求硬涂层有较高的折射率,要求抗 反射层有较低的折射率。因此,向硬涂层及抗反射层中分别添加高折射率微粒及低折射率 微粒。作为具体例,可列举:具备使高折射率微粒的存在量于膜厚方向连续变化的高折射率 梯度硬涂层的光学层叠体(抗反射膜)(例如,专利文献1)。根据该抗反射膜,可防止干涉斑。 然而,有未获得充分的硬度的情形。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2011-145649号公报

【发明内容】

[0007] 发明所欲解决的问题
[0008] 本案发明提供一种具备基材层与硬涂层、可防止干涉斑、且具有充分的硬度的光 学层叠体。
[0009] 解决问题的技术手段
[0010] 本发明的光学层叠体具备:基材层,其系由热塑性树脂膜形成;及硬涂层,其系将 包含分子量为600~2500的固化性化合物与折射率为1.50以上的高折射率微粒的硬涂层形 成用组合物涂布于该热塑性树脂膜上而形成;且该硬涂层包含该硬涂层形成用组合物向该 热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域,该高折射率微粒于该硬涂层中以浓度自未设置该 基材层之侧的表面向厚度方向连续变低的方式偏析。
[0011]于一实施形态中,上述固化性化合物包含氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及/或氨基 甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的低聚物。
[0012] 于一实施形态中,于上述硬涂层中不产生相分离。
[0013] 于一实施形态中,上述热塑性树脂膜为(甲基)丙烯酸系树脂膜。
[0014] 于一实施形态中,上述硬涂层以浓度自上述基材层侧表面向厚度方向连续变低的 方式包含形成上述热塑性树脂膜的热塑性树脂。
[0015] 于一实施形态中,于上述硬涂层的未设置上述基材层之侧进一步具备低折射率 层。
[0016] 根据本发明的另一形态,提供一种偏振膜。该偏振膜包含上述光学层叠体。
[0017] 根据本发明的又一形态,提供一种图像显示装置。该图像显示装置包含上述光学 层叠体。
[0018] 发明的效果
[0019] 于本发明中,将包含具有特定分子量的固化性化合物与高折射率微粒的硬涂层形 成用组合物涂布于热塑性树脂膜上,并使其一部分向热塑性树脂膜中渗透,藉此形成渗透 区域。藉此,可藉由少量的高折射率微粒而使硬涂层高折射率化,并且可防止干涉斑,且获 得充分的硬度。进而,本案发明的光学层叠体可藉由简便的制造方法而制造得到。
【附图说明】
[0020] 图1系本发明的一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。
[0021] 图2系本发明的另一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。
[0022] 图3(a)系实施例1的光学层叠体的硬涂层剖面的TEM照片,(b)系其部分扩大照片。
[0023] 图4系表示实施例及比较例中所获得的光学层叠体的反射光谱的图表。
[0024] 图5(a)系表示光学层叠体T1的剖面的TEM照片,(b)系表示光学层叠体T2的剖面的 TEM照片。
【具体实施方式】
[0025] 以下,对本发明的优选实施形态进行说明,但本发明并不限定于这些实施形态。
[0026] A.光学层叠体的整体构成
[0027] 图1系本发明的一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。图1所示的光学层叠体 100依次具备由热塑性树脂膜形成的基材层10、及硬涂层20。硬涂层20系于热塑性树脂膜上 涂布硬涂层形成用组合物而形成。硬涂层20包含所涂布的硬涂层形成用组合物的一部分向 热塑性树脂膜中渗透而形成的渗透区域22。即,渗透区域22系于热塑性树脂膜中存在硬涂 层形成用组合物成分的部分。另一方面,基材层10系如上述那样硬涂层形成用组合物向热 塑性树脂膜中渗透时,于热塑性树脂膜中硬涂层形成用组合物未到达(渗透)的部分。再者, 图中的交界A系由热塑性树脂膜的硬涂层形成用组合物涂布面所界定的交界。
[0028] 图2系本发明的另一实施形态的光学层叠体的概略剖面图。光学层叠体200于硬涂 层20的未设置基材层10之侧进一步具备低折射率层30。
[0029] 本发明的光学层叠体例如适用于偏振膜(亦称为偏振片)。具体而言,本发明的光 学层叠体于偏振膜中可设置于起偏器的单面或两面,而可优选地用作起偏器的保护材料。
[0030] B.基材层
[0031]基材层系由任意适当的热塑性树脂膜形成。更详细而言,基材层系于热塑性树脂 膜上涂布硬涂层形成用组合物时,于热塑性树脂膜中该硬涂层形成用组合物未到达(渗透) 的部分。
[0032]作为热塑性树脂膜的具体例,可列举:(甲基)丙烯酸系树脂膜、三乙酰纤维素等纤 维素系树脂膜、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂膜;聚降冰片烯等环烯烃系树脂膜、聚对苯 二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯等聚酯系树脂膜。其中,优选为(甲基)丙烯酸系树脂 膜。若使用(甲基)丙烯酸系树脂膜作为基材膜,则可良好地形成渗透区域。再者,于本说明 书中,所谓"(甲基)丙烯酸基",意指丙烯酸基及/或甲基丙烯酸基。
[0033] 上述热塑性树脂膜的波长380nm下的光的透射率优选为15%以下,更优选为12% 以下,进而优选为9%以下。若波长380nm的光的透射率为上述范围,则表现优异的紫外线吸 收能力,因而可防止光学层叠体的由外界光等引起的紫外线劣化。
[0034] 上述热塑性树脂膜的面内相位差Re优选为10nm以下,更优选为7nm以下,进而优选 为5nm以下,特别优选为3nm以下,最优选为lnm以下。热塑性树脂膜的厚度方向相位差Rth优 选为15nm以下,更优选为10nm以下,进而优选为5nm以下,特别优选为3nm以下,最优选为lnm 以下。若面内相位差及厚度方向相位差为上述范围,则可明显抑制起因于相位差的对图像 显示装置的显示特性的不良影响。更具体而言,可明显抑制干涉斑或用于3D显示器用液晶 显示装置的情形下的3D图像的变形。再者,面内相位差Re及厚度方向相位差Rth可分别以下 述式求出:
[0035] Re = (nx~ny) Xd
[0036] Rth= (ηχ-ηζ) X d
[0037] 此处,ηχ系热塑性树脂膜的慢轴方向的折射率,ny系热塑性树脂膜的快轴方向的 折射率,nz系热塑性树脂膜的厚度方向的折射率,d(nm)系热塑性树脂膜的厚度。慢轴系指 膜面内的折射率成为最大的方向,快轴系指于面内垂直于慢轴的方向。代表性地,Re及Rth 系使用波长590nm的光而测定。
[0038] 上述(甲基)丙烯酸系树脂膜包含(甲基)丙烯酸系树脂。(甲基)丙烯酸系树脂膜例 如可将含有包含(甲基)丙烯酸系树脂作为主成分的树脂成分的成形材料进行挤出成形而 获得。作为具体例,具有上述范围的面内相位差及厚度方向相位差的(甲基)丙烯酸系树脂 膜例如可使用下述的具有戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂而获得。
[0039] 上述(甲基)丙烯酸系树脂膜的透湿度优选为200g/m2 · 24hr以下,更优选为80g/ m2 · 24hr以下。根据本发明,即便使用如上述那样透湿度较高的(甲基)丙烯酸系树脂膜,亦 可获得(甲基)丙烯酸系树脂膜与硬涂层的密合性优异、且干涉斑得到抑制的光学层叠体。 再者,透湿度例如可藉由依据JIS Z 0208的方法而于40°C且相对湿度92%的试验条件下进 行测定。
[0040]作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可采用任意适当的(甲基)丙烯酸系树脂。例如可 列举:聚甲基丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲 基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、 (甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂等)、具有脂环族烃基的聚合物(例如,甲基丙烯 酸甲酯-甲基丙烯酸环己酯共聚物、甲基丙烯酸甲酯_(甲基)丙烯酸降冰片烯基酯共聚物 等)。优选可列举聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸Ci-6烷基酯。更优选可列举以甲基 丙烯酸甲酯为主成分(50~100重量%、优选为70~100重量%)的甲基丙烯酸甲酯系树脂。 [0041 ] 上述(甲基)丙烯酸系树脂的重均分子量优选为10000~500000,更优选为30000~ 300000,进而优选为50000~200000。若重均分子量为该范围内,则对硬涂层形成用组合物 的渗透性及相溶性适度。另外,若重均分子量过小,则有制成膜的情形下的机械强度不足的 倾向。若重均分子量过大,则有熔融挤出时的粘度较高、成形加工性降低、而成形品的生产 性降低的倾向。
[0042] 上述(甲基)丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度优选为110°C以上,更优选为120°C以 上。若玻璃化转变温度为上述范围,则可获得耐久性及耐热性优异的(甲基)丙烯酸系树脂 膜。玻璃化转变温度的上限并无特别限定,就成形性等观点而言,优选为170°c以下。
[0043] 上述(甲基)丙烯酸系树脂优选为具有表现正双折射的结构单元与表现负双折射 的结构单元。若具有这些结构单元,则可调整这些结构单元的存在比,可以抑制(甲基)丙烯 酸系树脂膜的相位差,可获得低相位差的(甲基)丙烯酸系树脂膜。作为表现正双折射的结 构单元,例如可列举:构成内酯环、聚碳酸酯、聚乙烯醇、乙酸纤维素、聚酯、聚芳酯、聚酰亚 胺、聚稀经等的结构单元、下述的通式(1)所示的结构单元。作为表现负双折射的结构单元, 例如可列举:来自苯乙烯系单体、马来酰亚胺系单体等的结构单元、聚甲基丙烯酸甲酯的结 构单元、下述的通式(3)所示的结构单元等。于本说明书中,所谓表现正双折射的结构单元, 意指仅具有该结构单元的树脂表现正双折射特性的情形(即,于树脂的延伸方向表现慢轴 的情形)的结构单元。另外,所谓表现负双折射的结构单元,意指仅具有该结构单元的树脂 表现负双折射特性的情形(即,于与树脂的延伸方向垂直的方向表现慢轴的情形)的结构单 J L· 〇
[0044] 作为上述(甲基)丙烯酸系树脂,可优选地使用具有内酯环结构或戊二酰亚胺结构 的(甲基)丙烯酸系树脂。具有内酯环结构或戊二酰亚胺结构的(甲基)丙烯酸系树脂的耐热 性优异。更优选为具有戊二酰亚
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