硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜、光学元件和图像显示装置的制作方法

文档序号:3692046阅读:238来源:国知局
专利名称:硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜、光学元件和图像显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及在透明塑料薄膜基材的至少一个面至少设置了硬涂层的硬涂薄膜及防反射硬涂薄膜。进而,本发明还涉及使用了该硬涂薄膜和防反射硬涂薄膜的偏振片等光学元件。本发明的硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜、光学元件可以适合地用于图像显示装置,特别是CRT、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)和EL显示器(ELD)等。
背景技术
作为各种图像显示装置之一,有LCD,但伴随着与LCD的高视场角化、高精细化、高速应答性、颜色再现性等有关的技术革新,利用LCD的应用也正在从笔记本型个人电脑或监视器向电视变化。LCD的基本构成是,在两个具备透明电极的平板状玻璃之间,通过隔板设置一定间隔的缝隙,向其中注入液晶材料,密封,在平板状玻璃的表背面上贴附偏振片。因为偏振片容易受损,所以以前是在LCD表面上安装由玻璃或塑料构成的盖板,防止损伤在LCD表面上贴附的偏振片。但是,当安装盖板时,在成本和重量方面是不利的,接着开始使用对表面实施了硬涂处理的偏振片。硬涂处理通常是通过在偏振片表面设置将硬涂层设置在透明塑料薄膜基材上而成的硬涂薄膜来进行的。
硬涂薄膜通常使用热固化性树脂、或紫外线固化性树脂等电离放射线固化性树脂,在透明塑料薄膜基材上形成2~10μm左右的较薄的涂膜而得到。但是,就上述厚度而言,硬涂层的厚度不够充分,所以即使是具有在玻璃上涂敷时的铅笔硬度为4H以上的特性的硬涂树脂,受到作为基底的透明塑料薄膜基材的影响,在透明塑料薄膜基材上形成的硬涂层的表面硬度以铅笔硬度计通常为2H以下。
通过将LCD的应用移行至家庭用电视机,一般的家庭用电视机的使用者可以容易地想到即使是使用了LCD的电视机,也进行与利用以往的玻璃制的CRT的电视机同样的操作。玻璃制的CRT的铅笔硬度为9H左右,与现有的硬涂薄膜的铅笔硬度特性的差异比较明显。为此,即使铅笔硬度不到9H,要求硬涂薄膜的进一步的硬度提高。
进而,在将硬涂薄膜贴附于各种图像显示装置时,在显示器表面、即偏振片表面的光反射导致显示器的辨识性降低。所以,要求硬涂薄膜的进一步的辨识性提高。
作为提高硬涂层的硬度的方法,可以单纯增加硬涂层的层厚。但是,在上述方法中,尽管硬度变得更硬,容易产生硬涂层的裂开或剥离,同时由硬涂层的固化收缩导致的卷边变大,其结果是无法实际使用。因此,近年来,提出在实现硬涂薄膜的高硬度化的同时解决硬涂层的裂开或由固化收缩引起的卷边的问题的方法(专利文献1~专利文献4)。
在专利文献1中,公开了在透明塑料薄膜基材的至少一个面上形成了固化涂膜层(硬涂层)的偏振片用保护薄膜,其中所述的固化涂膜层(硬涂层)是由包含紫外线固化性多元醇丙烯酸酯系树脂的组合物构成。作为紫外线固化性多元醇丙烯酸酯系树脂,主要例示了六丙烯酸二季戊四醇酯。在将该树脂涂敷于塑料薄膜基材上的情况下,通过使固化涂膜层的厚度为10μm以上,可以确保铅笔硬度为4H以上的硬度,但难以同时抑制由固化收缩引起的卷边。
在专利文献2中,揭示了在透明塑料薄膜基材的至少一个面上设置厚度为3~50μm的由1层或多层构成的缓冲层、进而在缓冲层上形成厚度为3~15μm的硬涂层而成的硬涂薄膜。上述透明塑料薄膜基材、缓冲层以及硬涂层的各自的铅笔硬度为按照该顺序增大的值,这样设计成具有作为硬涂薄膜整体的铅笔硬度4H~8H。但是,在专利文献2中,除了硬涂层以外还需要缓冲层,要求至少二层结构,所以存在给生产工序带来负担的缺点。
在专利文献3中,提出在透明塑料薄膜或薄片基材的至少一个面设置含有无机质或有机质的内部交联超微粒子的固化树脂层作为第1硬涂层,然后,进而设置不含无机质或有机质的内部交联微粒的透明固化树脂的薄膜作为第2硬涂层。但是,在专利文献3中,也与专利文献2一样制成二层结构,所以存在给生产工序带来负担的缺点。
在专利文献4中,提出在透明塑料薄膜基材的至少一个面上形成有至少一层的硬涂层的硬涂薄膜,硬涂层形成材料是在每100重量份的树脂中含有20~80重量份的无机微粒,而且整个硬涂层的厚度为10μm~50μm,而且表面的铅笔硬度为4H以上。但是,通过在专利文献4中使用的、相对于聚酯丙烯酸酯或聚聚氨酯丙烯酸酯等树脂以上述比例含有无机微粒的硬涂层形成材料,当在透明塑料薄膜基材上以10μm以上的厚度形成硬涂层时,难以达到确保充分的硬度和抑制固化收缩引起的卷边的平衡。
专利文献1特开平9-113728号公报专利文献2特开平11-300873号公报专利文献3特开2000-52472号公报专利文献4特开2000-112379号公报发明内容本发明的目的在于,提供一种硬涂薄膜,是在透明塑料薄膜基材的至少一面上具有作为固化涂膜层的硬涂层的硬涂薄膜,具备具有高硬度且抑制了裂开或有固化收缩引起的卷边的硬涂层。
另外,本发明的目的还在于,提供一种在上述硬涂薄膜的硬涂层上具有防反射层的防反射硬涂薄膜。
进而,本发明的目的还在于,提供一种使用上述硬涂薄膜或防反射硬涂薄膜的光学元件,进而提供一种具有上述薄膜或光学元件的图像显示装置。
本发明人等为了解决上述问题,进行了潜心研究。结果发现,可以通过采用下述硬涂薄膜等达成上述目的,以至完成了本发明。
即,本发明涉及一种硬涂薄膜,是在透明塑料薄膜基材的至少一面上设有作为固化涂膜层的硬涂层的硬涂薄膜,其特征在于,硬涂层形成材料包括聚氨酯丙烯酸酯(A)、三聚异氰酸丙烯酸酯(B)和无机超微粒子(C)。
上述本发明通过使用聚氨酯丙烯酸酯(A)作为硬涂层形成材料,可以向硬涂层赋予弹性和挠性(屈曲性)。另外,通过使用三聚异氰酸丙烯酸酯(B)而提高硬涂层的交联度,实现高硬度。进而,通过使用无机超微粒子(C)而缓和在形成硬涂层的树脂发生固化时产生的固化收缩。这样,本发明的硬涂薄膜可以具有铅笔硬度为3H以上的高硬度,而且有效地抑制裂开或卷边。另外,上述本发明的硬涂薄膜即使在利用含有上述成分(A)~成分(C)的形成材料单层形成硬涂层时,也可以具有高硬度,而且有效地抑制裂开或卷边,在生产率方面是有利的。
在上述硬涂薄膜中,作为用作硬涂层的形成材料的超微粒子(C),适合使用从氧化钛、氧化硅(二氧化硅)、氧化铝、氧化锌、氧化锡和氧化锆中选择的至少一种金属氧化物。
在上述硬涂薄膜中,优选无机超微粒子(C)的平均粒径为100nm以下。
在上述硬涂薄膜中,优选将硬涂层的厚度控制成15~50μm。
在上述硬涂薄膜中,可以得到硬涂薄膜的铅笔硬度为4H以上的硬涂薄膜。
对本发明的硬涂薄膜的厚度没有特别限制,为了得到具有高硬度的表面硬度的硬涂层,即使将其厚度加厚到15~50μm的范围的情况下,也可以抑制裂开、卷边。即使在铅笔硬度为4H以上时,也可以抑制裂开、卷边。
在上述硬涂薄膜中,优选透明塑料薄膜基材的折射率与硬涂层的折射率的差为0.04以下。通过将上述折射率差控制在上述范围,可以将在表面的光的反射控制在低的程度。
另外,本发明还涉及一种防反射硬涂薄膜,其特征在于,在上述硬涂薄膜的硬涂层上具有防反射层。在上述硬涂层上设置了防反射层的防反射硬涂薄膜表现出良好的防反射效果。
在上述防反射硬涂薄膜中,优选在防反射层中含有中空且球状的氧化硅超微粒子。
进而,本发明还涉及一种光学元件,其特征在于,在光学元件的一面或两面层叠上述硬涂薄膜或防反射硬涂薄膜。
进而,本发明还涉及一种具有上述硬涂薄膜、上述防反射硬涂薄膜或上述光学元件的图像显示装置。
本发明的硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜可以适合地用于偏振镜、偏振片等光学元件,在具有高硬度的同时能够抑制裂开或卷边,另外,还可以降低反射引起的干涉条纹,还可以适合地用于家庭用电视机等的LCD等图像显示装置。


图1是表示本发明的硬涂薄膜的截面图的一个例子。
图2是表示本发明的防反射硬涂薄膜的截面图的一个例子。
图中,1-透明塑料薄膜基材,2-硬涂层,3-防反射层,4-硬涂薄膜,5-防反射硬涂薄膜。
具体实施例方式
关于本发明的硬涂薄膜和防反射硬涂薄膜,参照附图进行以下说明。如图1所示,本发明的硬涂薄膜4在透明塑料薄膜基材1的一个面上具有硬涂层2。另外,虽然未在图1中显示,但硬涂层2也可以设置在透明塑料薄膜基材1的两面上。另外,如图2所示,本发明的防反射硬涂薄膜5在硬涂薄膜4的硬涂层2上具有防反射层3。此外,虽然未在图2中显示,但硬涂层2和防反射层3也可以设置在透明塑料薄膜基材1的两面上。另外,在图1、图2中,例示了硬涂层2、防反射层3是单层的情况,但只要是具有本发明的硬涂层的结构,它们还可以是2层以上。
作为本发明的透明塑料基材薄膜,可以没有特别限制地使用不抑制透明性的材料。例如,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯,聚碳酸酯,聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚丙烯酸酯,环烯烃、三乙酰纤维素,丙烯酸系树脂,聚氯乙烯等。可以使用对它们进行拉伸加工后的产物。其中,被实施拉伸加工特别是被实施双向拉伸加工的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜在机械强度或寸法稳定性方面优良,从这一观点出发优选。另外,从薄膜面内的相位差非常少的观点出发,也优选三乙酰纤维素。根据被使用的材料适当选择这样的透明塑料薄膜基材的厚度,但通常为25~500μm左右,优选为40~200μm。
硬涂层形成材料包括聚氨酯丙烯酸酯(A)、三聚异氰酸丙烯酸酯(B)和无机超微粒子(C)。
作为上述聚氨酯丙烯酸酯(A),使用含有(甲基)丙烯酸和/或其酯、多元醇、二异氰酸酯作为构成成分的材料。例如,可以使用如下所示制成的材料,即从(甲基)丙烯酸和/或其酯、和多元醇作成具有至少1个羟基且至少具有1个(甲基)丙烯酰基的羟基(甲基)丙烯酸酯,通过使其与二异氰酸酯发生反应而制造。(甲基)丙烯酸是丙烯酸和/或甲基丙烯酸,在本发明中,(甲基)是相同的意思。这些各构成成分可以是一种,还可以并用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸的酯,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯,(甲基)丙烯酸环己酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯等。
上述多元醇是至少具有2个羟基的化合物,例如,可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、二甘醇、二丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、羟基三甲基乙酸新戊二醇酯、环己烷二羟甲基、1,4-环己二醇、螺环二醇、三环癸烷二羟甲基、氢化双酚A、环氧乙烷加成双酚A、环氧丙烷加成双酚A、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、葡萄糖类等。
作为上述二异氰酸酯,可以使用芳香族、脂肪族或脂环族的各种二异氰酸酯类,例如,可以举出四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基二异氰酸酯、1,5-萘基二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4-二苯基二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯等,进而还可以举出它们的氢化物等。
当在硬涂层形成材料中聚氨酯丙烯酸酯(A)的比例过少时,则得到的硬涂层的柔软性或粘附性降低;当过多时,固化后的硬涂层的硬度有降低的趋势。为此,相对于硬涂形成材料的所有树脂成分{成分(A)和成分(B)的总量/当有添加树脂材料等时也包括它的总量},聚氨酯丙烯酸酯(A)优选为70重量%~95重量%,更优选为80重量%~90重量%。
作为本发明的三聚异氰酸丙烯酸酯(B),可以举出具有至少1个(甲基)丙烯酸酯基的三聚异氰酸树脂。例如,可以举出用下述化学式1表示的化合物。
(式中,R为(甲基)丙烯酰基或-H,n为1~5的整数。其中,就R而言,至少1个为(甲基)丙烯酰基)。如上所述,n优选为1~5的范围,更优选为2~3的范围。就R而言,至少1个可以为(甲基)丙烯酰基,优选全部为(甲基)丙烯酰基。
对三聚异氰酸丙烯酸酯(B)的配合量没有特别限制,优选相对于聚氨酯丙烯酸酯(A)100重量份,以5~25重量份左右的比例进行配合。更优选为8~23重量份。当三聚异氰酸丙烯酸酯(B)的配合量超过25重量份时,挠性不好,故不优选。另外,当不到5重量份时,不能得到充分的硬度,故不优选。
作为无机超微粒子(C),例如,可以举出氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化钙、氧化铟、氧化锑等。另外,也可以使用它们的复合物。其中,优选氧化钛、氧化硅(二氧化硅)、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化锆。这些超微粒子(C)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
无机的超微粒子(C)的平均粒径优选为100nm以下。当平均粒径超过100nm时,发生光的散射,硬涂层的透光率降低或者着色,从透明性的观点出发不优选。无机的超微粒子(C)的平均粒径优选为50nm以下,进一步优选为30nm以下。
无机的超微粒子(C)的配合量相对于硬涂形成材料的总树脂成分优选为10~60重量%左右。更优选为30~45重量%。如果无机超微粒子(C)的配合量为相对于硬涂形成材料的总树脂成分超过60重量%的比例,则容易发生上述超微粒子的凝聚物,产生与上述相同的缺陷。另外,涂敷性变差,所以不优选。另一方面,当为不到10重量%的比例时,则卷边的发生有增大的可能性,故不优选。
无机超微粒子(C)具有根据其配合量调节硬涂层的表观折射率的功能。透明塑料薄膜基材的折射率和硬涂层的折射率优选相互近似。为此,在调制硬涂层形成材料时,优选适当调整无机超微粒子(C)的配合量,以使上述透明塑料薄膜基材的折射率和硬涂层的折射率的差(d)减小。如果上述折射率差(d)大,已入射到硬涂薄膜的外光的反射光发生呈现虹彩色的色相的称之为干涉条纹的现象,会使显示质量劣化。特别是在使用具备硬涂薄膜的图像显示装置的频度高的办公室中,作为荧光灯,三波长荧光灯增加显著。三波长荧光灯具有特定波长的发光强度较强且可以看清东西的特征,但在该三波长荧光灯下,可以更加显著地显现干涉条纹。
上述折射率差(d)优选为0.04以下。更优选为0.02以下。例如,当使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为透明塑料薄膜基材时,在实施例的硬涂形成材料中,使用氧化钛作为无机超微粒子(C),通过相对于硬涂形成材料的总树脂成分配合氧化钛约35%左右,可以将相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的折射率约1.64的折射率差(d)控制在0.04以下,可以抑制干涉条纹的产生。作为透明塑料薄膜基材,当使用三乙酰纤维素薄膜时,在实施例的硬涂形成材料中,作为无机超微粒子(C)使用氧化硅,通过相对于硬涂形成材料的总树脂成分配合氧化硅约40%左右,可以与上述一样将相对于三乙酰纤维素薄膜的折射率约1.48的折射率差(d)控制在0.02以下,可以抑制干涉条纹的产生。
在硬涂形成材料中,除了上述成分(A)至成分(C)以外,可以含有反应性稀释剂。反应性稀释剂构成树脂成分。作为反应性稀释剂,例如可以使用二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯等2官能以上的单体和低聚物。另外,例如,可以使用N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯等丙烯酸酯类;甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸壬基苯基酯等甲基丙烯酸酯类;四氢糠醇甲基丙烯酸酯、及其己内酯改性物等衍生物;苯乙烯;α-甲基苯乙烯;丙烯酸等以及它们的混合物等单官能单体。这些反应性稀释剂优选使用的是相对于聚氨酯丙烯酸酯(A)100重量份为15重量份以下,进而优选为10重量份以下。
硬涂形成材料的固化可以进行热固化、紫外线等电离放射线固化,根据固化方法,可以使用各种聚合引发剂。例如可以例示为苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、N,N,N,N-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮、苄基甲基缩酮等苯偶姻及其烷基醚类苯乙酮、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯酮等苯乙酮类;甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-氨基蒽醌等蒽醌类;呫吨酮;噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;乙酰苯二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4,4-双甲基氨基二苯甲酮等二苯甲酮类;此外,还有1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-甲基丙烷-1-酮等。它们可以单独使用,也可以作为2种以上的混合物使用。光聚合引发剂的使用量,相对于硬涂形成材料的总树脂成分{成分(A)和成分(B)的总计量}优选为5重量份以下,进而优选为1~4重量份。
另外,在硬涂形成材料中,可以添加各种流平剂。作为流平剂,优选适当选择使用氟系或硅酮系的流平剂。更优选硅酮系的流平剂。作为硅酮系流平剂,可以举出聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。氟系或硅酮系的流平剂的配合量,相对于硬涂形成材料的总树脂成分100重量份优选为5重量份以下,更优选为0.01~5重量份的范围。
当在硬涂形成材料的固化方法中使用紫外线时,在硬涂形成材料中配合上述流平剂,在预干燥和溶剂干燥时该流平剂渗出到空气界面,所以可以防止氧阻碍紫外线固化性树脂的固化,可以得到即使在最表面也具有足够硬度的硬涂层。另外,硅酮系的流平剂通过向硬涂层的表面的渗出来赋予润滑性,所以也可以改善耐擦伤性。
在上述硬涂层形成材料中,可以在不损坏性能的范围内,根据需要使用颜料、填充剂、分散剂、增塑剂、紫外线吸收剂、表面活性剂、抗氧化剂、触变剂等。这些添加剂可以单独使用,还可以并用2种以上。
就本发明的硬涂薄膜而言,通过在透明塑料薄膜基材的至少一面上涂敷上述硬涂形成材料随后使其固化形成作为固化涂膜层的硬涂层,从而进行制造。硬涂形成材料可以在涂敷时作为溶解于溶剂的溶液进行涂敷。当将硬涂形成材料作为溶液进行涂敷时,在干燥后固化。
作为溶剂,可以举出丙酮、甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、环戊酮、环己酮等酮类;醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类;异丙醇、乙醇等醇类;苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯、1,2-二甲氧基苯等芳香族烃类;苯酚、对氯苯酚等酚类;氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯等卤化烃类等。这些溶剂可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。溶液的固体成分浓度通常优选为70重量%以下,更优选为30~60%重量。
作为在透明塑料薄膜基材上涂敷上述硬涂形成材料的方法,可以使用公知的喷射(fountain)涂布、口模式涂布、旋涂、喷涂、凹版印刷涂布、辊涂、棒涂等涂敷法。
对上述硬涂形成材料的固化方法没有特别限制,但优选电离放射线固化。可以在该方法中使用各种活性能量,但紫外线比较合适。作为能量线源,例如优选高压水银灯、卤素灯、氙灯、金属卤化物灯、氮激光器、电子射线加速装置、放射性元素等线源。就能量线源的照射量而言,作为在紫外线波长365nm处的累积曝光量,优选50~5000mJ/cm2。当照射量不到50mJ/cm2时,固化不充分,所以有时硬涂层的硬度降低。另外,当超过5000mJ/cm2时,硬涂层着色而透明性降低。
对通过上述硬涂形成材料的固化得到的作为固化涂膜层的硬涂层的厚度没有特别限制,如上所述,优选为15~50μm。硬涂层的厚度更优选为20~45μm。厚度如果与15μm相比过薄,硬度容易降低,如果与50μm相比过厚,有可能硬涂层自身会发生裂纹,或者通过硬涂层的固化收缩引起硬涂薄膜在硬涂面卷起。
可以在上述硬涂层上设置防反射层。光在照射到物体时,重复所谓在其界面的反射、在内部的吸收、散射的现象,而向物体的背面透过。当在图像显示装置上安装硬涂薄膜时,作为使图像的辨识性降低的主要原因之一,可以举出空气和硬涂层界面的光的反射。防反射层使其表面反射降低。
作为防反射层,可以举出在硬涂层表面层叠了已严格控制厚度和折射率的光学薄膜(防反射层)而成的层。这是通过相互消除已利用光的干涉效果的入射光和反射光的逆转的相位来体现防反射功能的方法。
在基于光的干涉效果的防反射层的设计中,为了提高其干涉效果,增大防反射层和硬涂层的折射率差。例如,就在基材上层叠2~5层的光学薄膜(严格控制上述厚度和折射率的薄膜)的多层防反射层而言,通过只以规定的厚度形成多层折射率不同的成分,可以在防反射层的光学设计方面增加自由度,可以进一步改善防反射效果,分光反射特性也在可见光区域变平。因为要求光学薄膜的各层的厚度精度,通常采用作为干式方式的真空蒸镀、溅射、CVD等进行各层的形成。
作为上述防反射层的形成材料,可以使用氧化钛、氧化锆、氧化硅、氟化镁等。为了更大地体现出防反射功能,优选使用氧化钛层和氧化硅层的层叠体。作为上述层叠体,优选在硬涂层上形成折射率高的氧化钛层(折射率约1.8)并在该氧化钛层上形成折射率低的氧化硅层(折射率约1.45)得到的2层层叠体,进而优选在该2层层叠体上按顺序形成氧化钛层和氧化硅层而形成的4层层叠体。通过设置这样的2层层叠体或4层层叠体的防反射层,可以均匀地降低可见光线的波长区域(380~780nm)的反射。
另外,通过在硬涂层基材上层叠单层的光学薄膜,可以体现出防反射效果。即使在将防反射层作成单层的设计中,为了最大限度地引出防反射功能,有必要增大防反射层和硬涂层的折射率差。当将上述防反射层的膜厚设为d、将折射率设为n、将入射光的波长设为λ时,在防反射层的膜厚和其折射率之间成立nd=λ/4的关系式。当防反射层的折射率小于基材的折射率时,在上述关系式成立的条件下,反射率达到最小。例如,当防反射层的折射率为1.45时,相对于可见光线中的550nm的波长的入射光,反射率成为最小时的防反射层的膜厚成为95nm。
体现出防反射功能的可见光线的波长区域为380~780nm,特别是可见度高的波长区域为450~650nm的范围,通常进行的是将作为其中心波长的550nm的反射率设计成最小。
当单层设计防反射层时,其厚度精度没有多层防反射膜的厚度精度那样严格,当相对于设计厚度在±10%的范围,即设计波长为95nm时,只要在86nm~105nm的范围内,就可以没有问题地使用。由此,通常在形成单层的防反射层时,可以采用作为湿式方式的喷射涂布、口模式涂布、旋涂、喷涂、凹版印刷涂布、辊涂、棒涂等涂敷法。
作为以单层形成防反射层的材料,例如可以举出紫外线固化性丙烯酸树脂等树脂系材料,在树脂中分散了硅胶等无机微粒的混合系材料,四乙氧基硅烷、使用了四乙氧基钛等金属醇盐的溶胶-凝胶系材料等。另外,各材料为了赋予表面的防污性,可以使用含氟化合物。从耐擦伤性的方面来看,无机成分含量多的低折射率层材料比较出色,特别优选溶胶-凝胶系材料。溶胶-凝胶系材料可以部分缩合使用。
作为上述含有氟基的溶胶-凝胶系材料,可以例示全氟代烷基烷氧基硅烷。作为全氟代烷基烷氧基硅烷,例如可以举出用通式CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3(式中,R表示碳原子数为1~5的烷基,n表示0~12的整数)表示的化合物。具体地说,例如可以举出三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷等。其中,优选上述n是2~6的化合物。
在本发明中,作为用作上述防反射层的形成材料的无机微粒,优选含有中空且球状的氧化硅超微粒子。中空且球状的氧化硅超微粒子优选平均粒径为5~300nm左右,该超微粒子是在具有细孔的外壳内部形成空洞而成的中空球状,在该空洞内包含有调制该微粒时的溶剂和/或气体而成。优选用于形成上述空洞的前体物质残存在该空洞内而成。上述外壳的厚度优选在1~50nm左右的范围内,且在平均粒径的1/50~1/5左右的范围内。优选上述外壳由多层的覆盖层构成。优选上述细孔被密闭且上述空洞被上述外壳密封而成。在防反射层中,维持多孔质或空洞,可以降低防反射层的折射率,所以可以优选使用。
中空且球状的氧化硅超微粒子的平均粒径为5~300nm左右。这是因为,当平均粒径不到5nm时,有球状微粒中的外壳的体积比例增加、空洞的容积的比例降低的趋势,另一方面,当平均粒径超过300nm时,难以得到稳定的分散液,另外,含有该超微粒子的防反射层的透明性容易降低。中空且球状的氧化硅超微粒子的优选平均粒径为10~200nm的范围。另外,上述平均粒径可以通过动态光散射法求出。
中空且球状的氧化硅超微粒子的制造方法例如具有下述工序(a)~工序(c)。中空且球状的氧化硅超微粒子作为分散液而获得。作为这样的中空且球状的氧化硅超微粒子的制造方法,例如,可以适合地采用特开2000-233611号公报中公开的氧化硅系微粒的制造方法。即,(a)调制如下所示的核粒子分散液的工序,所述的核粒子分散液是在pH为10以上的碱水溶液、或根据需要已分散有种粒子的pH为10以上的碱水溶液中同时添加硅酸盐的水溶液和/或酸性硅酸液、碱溶性的无机化合物水溶液,用SiO2表示氧化硅、用MOX表示氧化硅以外的无机化合物,此时摩尔比(MOX/SiO2)在0.3~1.0的范围内;(b)在所述核粒子分散液中添加氧化硅源而在核粒子上形成第1氧化硅覆盖层的工序;(c)在上述分散液中添加酸来除去构成上述核粒子的元素的一部分或全部的工序。
上述的中空且球状的氧化硅超微粒子分散液可以通过与各种基质成分混合而作成防反射形成用涂敷液。各种基质成分是指可以在硬涂层的表面上形成被膜的成分,可以从适合于和硬涂层的粘附性或硬度、涂敷性等条件的树脂等中选择使用。例如,可以举出一直以来使用的聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、氯乙烯树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、氟树脂、硅酮树脂、丁缩醛树脂、酚醛树脂、醋酸乙烯酯树脂、紫外线固化树脂、电子射线固化树脂、乳液法树脂、水溶性树脂、亲水性树脂、这些树脂的混合物,进而还可以举出这些树脂的共聚物或改性体等有机树脂。另外,作为上述的单层形成防反射层的材料,可以将例示的溶胶-凝胶系材料等作为基质成分使用。
当将有机树脂用作基质成分时,例如,使用适当的有机溶剂,对已利用醇等有机溶剂置换了作为上述中空且球状的氧化硅超微粒子的分散介质的水而成的有机溶剂分散液、进而是根据需要用公知的偶合剂对上述超微粒子进行处理之后分散于有机溶剂中的有机溶剂分散液和基质进行稀释,可以制成防反射形成用涂敷液。
另一方面,当使用溶胶-凝胶系材料作为基质成分时,例如,通过在烷氧基硅烷等金属醇盐和醇的混合液中添加水和作为催化剂的酸或碱,得到烷氧基硅烷等部分水解产物,在其中混合上述分散液,根据需要用有机溶剂进行稀释,可以制成涂布液。
涂敷液中的、上述氧化硅超微粒子和基质成分的重量比例优选在氧化硅超微粒子/基质=1/99~9/1的范围。当上述重量比例超过9/1时,有时防反射层的强度不足而缺乏实用性。另一方面,当上述重量比例不到1/99时,上述氧化硅超微粒子的添加效果有时难以显现。
在上述硬涂层的表面形成的防反射层的折射率,因氧化硅超微粒子和基质成分等的混合比率和使用的基质的折射率而不同,但为1.2~1.42,为低折射率。另外,本发明的氧化硅超微粒子自身的折射率为1.2~1.38。
已在硬涂薄膜的硬涂层上设置了防反射层的防反射硬涂薄膜,在铅笔硬度这一点上优选。含有上述超微粒子(C)的硬涂层表面形成微小凹凸不平,这影响到铅笔的滑动(铅笔容易挂住,力容易传递)。当设置防反射层时,凹凸不平变得光滑,通常,硬涂层的铅笔硬度为3H左右的层可以成为4H的铅笔硬度。
因为防反射层安装在图像显示装置的最表面的频度较高,容易受到来自外部环境的污染。特别是在身边容易附着指纹或手垢、汗或理发材料等污染物,因该附着使表面反射率发生变化或者附着物发白浮起,看起来显示内容不清楚等等,与单纯的透明板等的情况相比,污染更明显。在这样的情况下,为了赋予与上述防附着性、易除去性有关的功能,可以在防反射层上层叠含氟基的硅烷系化合物或含氟基的有机化合物等。
在制作硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜时,通过对透明塑料薄膜基材、进而对硬涂层进行各种表面处理,可以改善透明塑料薄膜基材和硬涂层、硬涂层和防反射层的粘接性。作为其表面处理,可以使用低压等离子体处理、紫外线照射处理、电晕处理、火焰处理、酸或碱处理。另外,作为将三乙酰纤维素用作透明塑料薄膜基材时的表面处理,优选碱皂化处理。碱皂化处理优选以在将三乙酰纤维素薄膜表面浸渍于碱溶液中之后进行水洗并干燥的循环进行。作为碱溶液,可以举出氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液,氢氧根离子的规定浓度优选为0.1N~3N,更优选为0.5N~2N。碱溶液温度优选在25℃~90℃的范围内,更优选为40℃~70℃。随后,进行水洗处理、干燥处理,可以得到已实施表面处理的三乙酰纤维素。
硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜,通常可以通过粘合剂或胶粘剂将其透明塑料薄膜基材侧贴合在CRT、LCD、PDP、ELD的表面上而使用。
硬涂薄膜、防反射硬涂薄膜,通常可以通过粘合剂或胶粘剂将其透明塑料薄膜基材侧贴合在被用于LCD或ELD的光学元件上。当进行贴合时,可以对透明塑料薄膜基材实施上述同样的表面处理。
作为光学元件,例如可以举出偏振镜或偏振片。偏振片通常使用在偏振镜的一侧或两侧具有透明保护薄膜的偏振片。当在偏振镜的两面设置透明保护薄膜时,内外的透明保护薄膜可以是相同的材料,还可以是不同的材料。偏振片通常被配置在液晶单元的两侧。另外,偏振片是以使两片偏振片的吸收轴大致相互正交的方式配置的。
对偏振镜没有特别限制,可以使用各种偏振镜。作为偏振镜,例如可以举出,在聚乙烯醇系薄膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜上,吸附碘或二色性染料等二色性物质后单向拉伸的材料;聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向薄膜等。其中,优选由聚乙烯醇系薄膜和碘等二色性物质组成的偏振镜。对这些偏振镜的厚度没有特别限制,但是通常约为5~80μm。
将聚乙烯醇系薄膜用碘染色后经单向拉伸而成的偏振镜,例如,可以通过将聚乙烯醇浸渍于碘的水溶液进行染色后,拉伸至原长度的3~7倍来制作。根据需要,也可以浸渍于硼酸或碘化钾等的水溶液中。此外,根据需要,也可以在染色前将聚乙烯醇系薄膜浸渍于水中进行水洗。通过水洗聚乙烯醇系薄膜,除了可以洗去聚乙烯醇系薄膜表面上的污物或防粘连剂之外,还可通过使聚乙烯醇系薄膜溶胀,防止染色斑等不均匀现象。拉伸既可以在用碘染色之后进行,也可以一边染色一边进行拉伸,或者也可以在拉伸之后用碘进行染色。也可以在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
所述偏振镜通常在一面或两面设置透明保护薄膜而作为偏振片使用。透明保护薄膜优选在透明性、机械强度、热稳定性、水分屏蔽性、各相同性等各方面具有良好性质的材料。作为形成上述透明保护薄膜的材料,例如可以举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-马来酰亚胺共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等苯乙烯系树脂;聚碳酸酯系树脂等透明树脂构成的薄膜。此外,还可以举出由聚乙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系树脂;氯乙烯系树脂;尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺系树脂等透明树脂构成的薄膜。此外,还可以举出由芳香族聚酰亚胺、或聚酰亚胺酰胺等酰亚胺系树脂;砜系树脂;聚醚砜系树脂;聚醚醚酮系树脂;聚苯硫醚系树脂;乙烯基醇系树脂,偏氯乙烯系树脂;聚乙烯醇缩丁醛系树脂;丙烯酸酯系树脂;聚甲醛系树脂;环氧系树脂;或者所述树脂的混合物等透明树脂构成的薄膜等。
此外,可以举出在特开2001-343529号公报(WO 01/37007)中记载的聚合物薄膜,例如包含(A)在侧链具有取代和/或未取代亚氨基的热塑性树脂、和(B)在侧链具有取代和/或未取代苯基和腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体实例,可以举例为含有由异丁烯和N-甲基马来酰亚胺构成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤出制品等构成的薄膜。这些薄膜的相位差小,光弹性模量小,所以当应用于偏振片等的保护薄膜时,可以消除由变形引起的不均匀等不良情形,另外,透湿度较小,所以加湿耐久性出色。
作为所述透明保护薄膜,从偏振特性或耐久性等观点来看,可以举出三乙酰纤维素等纤维素系树脂、降冰片烯系树脂等。作为纤维素系树脂,可以举出富士胶片(株)制的产品名“フジタツク”,作为降冰片烯系树脂,可以举出日本Zeon(株)制的产品名“ZEONOR”、JSR(株)制的产品名“Artone”等。
透明保护薄膜的厚度可以适当确定,但是从强度或处理性等操作性、薄层性等观点来看,一般约为1~500μm。更优选为5~200μm。特别优选10~150μm。如果在上述范围内,能够机械地保护偏振镜,即使暴露在高温高湿下偏振镜也不收缩,确保稳定的光学特性。
另外,透明保护薄膜最好不要着色。因此,优选使用用Rth=(nx-nz)·d(其中,nx是薄膜平面内的滞相轴方向的折射率,nz是薄膜厚度方向的折射率,d是薄膜厚度)表示的薄膜厚度方向的相位差值为-90nm~+75nm的保护薄膜。通过使用该厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm~+75nm的保护薄膜,可以大致消除由保护薄膜引起的偏振片的着色(光学着色)。厚度方向相位差值(Rth)进一步优选为-80nm~+60nm,特别优选-70nm~+45nm。
就上述透明保护薄膜而言,其薄膜面内的相位差值和厚度方向的相位差值有时给液晶显示装置的视场角特性带来影响,所以优选使用相位差值最佳化的透明保护薄膜。其中,有望最佳化相位差值的透明保护薄膜是指在液晶单元近侧的偏振镜的表面上层叠的透明保护薄膜,而在液晶单元远侧的偏振镜的表面上层叠的透明保护薄膜由于没有使液晶显示装置的光学特性发生变化,所以不在此限。
作为在上述液晶单元近侧的偏振镜的表面上层叠的透明保护薄膜的相位差值,优选薄膜面内的相位差值(Re(nx-ny)·d)为0~5nm。更优选为0~3nm。进一步优选0~1nm。厚度方向的相位差值(Rth)优选为0~15nm。更优选为0~12nm。进一步优选0~10nm。特别优选0~5nm。最优选0~3nm。
已层叠硬涂薄膜等的偏振片,可以在硬涂薄膜等上顺次层叠透明保护薄膜、偏振镜、透明保护薄膜,还可以在硬涂薄膜等上顺次层叠偏振镜、透明保护薄膜。
另外,在透明保护薄膜的没有粘接偏振镜的面上,还可以实施以硬涂层或防粘连为目的的处理。实施硬涂处理的目的是防止偏振片表面的损坏等,例如可以通过在透明保护薄膜的表面上附加由丙烯酸系、硅酮系等适当的紫外线固化性树脂构成的硬度或滑动特性等出色的固化被膜的方式等形成。此外,实施防粘连处理的目的是防止与相邻层的粘附。其中,上述硬涂层、防粘连层等除了可以设置在透明保护薄膜自身上以外,还可以作为其他光学层与透明保护薄膜分开设置。
另外,在偏振片的层间,例如可以插入硬涂层、底涂层、胶粘剂层、粘合剂层、防静电层、导电层、阻气层、水蒸气阻断层、水分阻断层等,或者将其层叠到偏振片表面。另外,在作成偏振片的各层的阶段,例如可以将导电性粒子或防静电剂、各种微粒、增塑剂等向各层的形成材料中添加、混合等,由此可以根据需要进行改进。
对上述透明保护薄膜和偏振镜的层叠方法没有特别限制,例如可以通过由丙烯酸系聚合物或乙烯基醇系聚合物构成的胶粘剂、或者至少由硼酸或硼砂、戊二醛或三聚氰胺或草酸等乙烯基醇系聚合物的水溶性交联剂构成的胶粘剂等进行。由此,能够成为难以在湿度或热的影响下剥离且透光率或偏光度出色的透明保护薄膜。作为所述的胶粘剂,从与作为偏振镜的原料的聚乙烯醇之间的粘接性出色的观点来看,优选使用聚乙烯醇系胶粘剂。
将含有所述降冰片烯系树脂的高分子薄膜作为透明保护薄膜,作为与偏振镜层叠时的粘合剂,优选透明性出色、双折射等小且即使用作薄层也能够充分发挥粘合力的粘合剂。作为这样的粘合剂,例如可以使用混合聚氨酯系树脂溶液和聚异氰酸酯树脂溶液的干式层叠用胶粘剂,苯乙烯-丁二烯橡胶系胶粘剂,环氧系双组份固化型胶粘剂,例如由环氧树脂和聚硫醇双组份形成的胶粘剂、由环氧树脂和聚酰胺双组份形成的粘合剂等,特别优选溶剂型胶粘剂、环氧系双组份固化性胶粘剂,优选透明的粘合剂。根据胶粘剂,有可以通过使用适当的粘接用底涂料提高粘接力的胶粘剂,当使用这样的粘接剂时,优选使用粘接用底涂料。
作为上述粘接用底涂料,只要是能够提高粘接性的层,就没有特别限制,例如可以使用在同一个分子内具有氨基、乙烯基、环氧基、巯基、氯基等反应性官能团和水解性的烷氧基甲硅烷基的硅烷系偶合剂,在同一个分子内具有含有钛的水解性亲水性基团和有机官能性基团的钛酸酯系偶合剂,和在同一个分子内具有含有铝的水解性亲水性基团和有机官能性基团的铝酸酯系偶合剂等所谓偶合剂;环氧系树脂,异氰酸酯系树脂,聚氨酯系树脂,酯氨基甲酸酯系树脂等具有有机反应性基团的树脂。其中,从工业上容易处理的观点来看,优选含有硅烷系偶合剂的层。
作为光学元件,在实际应用时,可以使用在上述偏振片上层叠了其他光学元件(光学层)的光学薄膜。对该光学层没有特别限制,但可以使用例如反射板、半透过板、相位差板(包括1/2或1/4等波阻片)、视角补偿薄膜等在液晶显示装置等的形成中使用的光学层1层或2层以上。特别优选的偏振片是在偏振片上进一步层叠反射板或半透过反射板而成的反射型偏振片或半透过型偏振片;在偏振片上进一步层叠相位差板而成的椭圆偏振片或圆偏振片;在偏振片上进一步层叠视角补偿薄膜而成的宽视场角偏振片;或者在偏振片上进一步层叠亮度改善薄膜而形成的偏振片。在椭圆偏振片、带光学补偿的偏振片等中,是向偏振片侧附加硬涂薄膜。
进而,根据需要,也可以进行用于赋予耐擦伤性、耐久性、耐气候性、耐湿热性、耐热性、耐湿性、透湿性、防静电性、导电性、层间的粘附性改善、机械强度的改善等各种特性、性能等的处理,或者功能层的插入、层叠等。
反射型偏振片是在偏振片上设置反射层而成的,可用于形成反射从辨识侧(显示侧)入射的入射光来进行显示的类型的液晶显示装置等,并且可以省略背光灯等光源的内置,从而具有易于使液晶显示装置薄型化等优点。形成反射型偏振片时,可以通过根据需要借助上述透明保护薄膜等在偏振片的一面上附设由金属等构成的反射层的方式等适当的方式进行。
作为反射型偏振片的具体例子,可以举例为通过根据需要在经消光处理的透明保护薄膜的一面上,附设由铝等反射性金属构成的箔或蒸镀膜而形成反射层的偏振片等。
作为代替将反射板直接附设在上述偏振片的透明保护薄膜上的方法,还可以在以该透明薄膜为基准的适当的薄膜上设置反射层形成反射片等而后使用。还有,由于反射层通常由金属组成,所以从防止由于氧化而造成的反射率的下降,进而长期保持初始反射率的观点或避免另设保护层的观点等来看,优选用透明保护薄膜或偏振片等覆盖其反射面的状态的使用形式。
还有,在上述中,半透过型偏振片可以通过作成用反射层反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透过型的反射层而获得。半透过型偏振片通常被设于液晶单元的背面侧,可以形成如下类型的液晶显示装置等,即,在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下,反射来自于辨识侧(显示侧)的入射光而显示图像,在比较暗的环境中,使用在半透过型偏振片的背面内置的背光灯等内置光源来显示图像。即,半透过型偏振片在如下类型的液晶显示装置等的形成中十分有用,即,在明亮的环境下可以节约使用背光灯等光源的能量,在比较暗的环境下也可以使用内置光源。
对在偏振片上进一步层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光、将椭圆偏振光或圆偏振光改变为直线偏振光、或者改变直线偏振光的偏振方向的情况下,可以使用相位差板等。特别是,作为将直线偏振光改变为圆偏振光、将圆偏振光改变为直线偏振光的相位差板,可以使用所谓的1/4波阻片(也称为λ/4板)。1/2波阻片(也称为λ/2板)通常用于改变直线偏振光的偏振方向的情形。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形等,即例如补偿(防止)超扭曲向列相(STNSuper Twisted Nematic)型液晶显示装置因液晶层的双折射而产生的着色(蓝或黄),从而进行上述没有着色的白黑显示的情形等。另外,控制三维折射率的偏振片还可以补偿(防止)从斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色,因而优选。圆偏振片可以有效地用于例如对以彩色显示图像的反射型液晶显示装置的图像的色调进行调整的情形等,而且还具有防止反射的功能。作为上述相位差板的具体例子,可以举出对由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烃、多芳基化合物(ポリアリレ一ト)、聚酰胺之类的适宜的聚合物构成的薄膜实施拉伸处理而成的双折射性薄膜或液晶聚合物的取向薄膜、用薄膜支撑液晶聚合物的取向层的薄膜等。相位差板可以是例如各种波阻片或用于补偿由液晶层的双折射造成的着色或视角等的材料等具有对应于使用目的的适宜的相位差的材料,也可以是层叠2种以上的相位差板而控制了相位差等光学特性的材料等。
另外,上述椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片是通过适当地组合并层叠偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。这类椭圆偏振片等也可以通过在液晶显示装置的制造过程中依次分别层叠(反射型)偏振片及相位差板来形成,以构成(反射型)偏振片及相位差板的组合,而如上所述,预先形成为椭圆偏振片等光学薄膜的构件,由于在质量的稳定性或层叠操作性等方面出色,因此具有可以提高液晶显示装置等的制造效率的优点。
视角补偿薄膜是从不垂直于画面的稍微倾斜的方向观察液晶显示画面的情况下也使图像看起来比较清晰的、用于扩大视场角的薄膜。作为此种视角补偿相位差板,由例如相位差薄膜、液晶聚合物等取向薄膜或在透明基材上支撑了液晶聚合物等取向层的材料等构成。通常的相位差板使用在其面方向上实施单向拉伸的具有双折射的聚合物薄膜,与此相对,在用作视角补偿薄膜的相位差板中,可以使用在面方向上实施双向拉伸的具有双折射的聚合物薄膜、或在面方向上实施单向拉伸且在厚度方向上也被拉伸的已控制厚度方向的折射率并具有双折射的聚合物、或像倾斜取向薄膜那样的双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向薄膜,例如可以举出在聚合物薄膜上粘接热收缩薄膜后在因加热形成的收缩力的作用下,对聚合物薄膜进行拉伸处理或/和收缩处理的材料、使液晶聚合物倾斜取向的材料等。相位差板的原料聚合物可以使用与在前面的相位差板中说明的聚合物相同的聚合物,可以使用将防止基于液晶单元造成的相位差的辨识角的变化所导致的着色等或扩大辨识度良好的视场角等作为目的的适当的材料。
另外,从实现辨识度良好的宽视场角的观点等来看,可以优选使用用三乙酰纤维素薄膜支撑由液晶聚合物的取向层、特别是圆盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层而成的光学补偿相位差板。
将偏振片和亮度改善薄膜贴合在一起而成的偏振片通常被设置于液晶单元的背面一侧而后使用。亮度改善薄膜是显示如下特性的薄膜,即,当因液晶显示装置等的背光灯或来自背面侧的反射等而有自然光入射时,反射规定偏光轴的直线偏振光或规定方向的圆偏振光,而使其他光透过。因此将亮度改善薄膜与偏振片层叠而成的偏振片可使来自背光灯等光源的光入射,而获得规定偏振光状态的透过光,同时,所述规定偏振光状态以外的光不能透过而被予以反射。借助设置于其后侧的反射层等使在该亮度改善薄膜面上反射的光再次发生反转,并使之再次入射到亮度改善薄膜上,使其一部分或全部作为规定偏振光状态的光透过,从而增加透过亮度改善薄膜的光,同时向偏振镜提供难以吸收的偏振光,从而增大能够在液晶显示的图像显示等中利用的光量,并由此可以提高亮度。即,在不使用亮度改善薄膜而用背光灯等从液晶单元的背面侧穿过偏振镜而使光入射的情况下,具有与偏振镜的偏光轴不一致的偏振方向的光基本上被偏振镜所吸收,因而无法透过偏振镜。即,虽然会因所使用的偏振镜的特性而不同,但是大约50%的光会被偏振镜吸收掉,因此,在液晶图像显示等中能够利用的光量将减少,导致图像变暗。由于亮度改善薄膜反复进行如下操作,即,使具有能够被偏振镜吸收的偏振方向的光不是入射到偏振镜上,而是使该类光在亮度改善薄膜上发生反射,进而借助设于其后侧的反射层等完成反转,使光再次入射到亮度改善薄膜上,这样,亮度改善薄膜只使在这两者间反射并反转的光中的、其偏振方向变为能够通过偏振镜的偏振方向的偏振光透过,同时将其提供给偏振镜,因此可以在液晶显示装置的图像的显示中有效地使用背光灯等的光,从而可以使画面明亮。
也能够在亮度改善薄膜和所述反射层等之间设置扩散板。由亮度改善薄膜反射的偏振光状态的光朝向所述反射层等,所设置的扩散板可将通过的光均匀地扩散,同时消除偏振光状态而成为非偏振光状态。即,扩散板使偏振光恢复到原来的自然光状态。反复进行如下的过程,即,将该非偏振光状态即自然光状态的光射向反射层等,借助反射层等反射后,再次通过扩散板而又入射到亮度改善薄膜上。通过在亮度改善薄膜和上述反射层等之间设置使偏振光恢复到原来的自然光状态的扩散板,可以在维持显示画面的亮度的同时,减少显示画面的亮度不均,从而可以提供均匀并且明亮的画面。通过设置这种扩散板,可适当增加初次入射光的重复反射次数,并利用扩散板的扩散功能,可以提供均匀明亮的显示画面。
作为上述亮度改善薄膜,例如可以使用电介质的多层薄膜或折射率各向异性不同的薄膜多层层叠体之类的显示出使规定偏光轴的直线偏振光透过而反射其他光的特性的薄膜、胆甾醇型液晶聚合物的取向薄膜或在薄膜基材上支撑了该取向液晶层的薄膜之类的显示出将左旋或右旋中的任一种圆偏振光反射而使其他光透过的特性的薄膜等适宜的薄膜。
因此,在上述的使规定偏光轴的直线偏振光透过的类型的亮度改善薄膜中,通过使该透过光直接沿着与偏光轴一致的方向入射到偏振片上,可以在抑制由偏振片造成的吸收损失的同时,使光有效地透过。另一方面,在胆甾醇型液晶层之类的使圆偏振光透过的类型的亮度改善薄膜中,虽然可以直接使光入射到偏振镜上,但从抑制吸收损失这一点考虑,优选借助相位差板对该圆偏振光进行直线偏振光化,之后再入射到偏振片上。而且,通过使用1/4波阻片作为该相位差板,能够将圆偏振光变换为直线偏振光。
关于在可见光区域等宽波长范围中能起到1/4波阻片作用的相位差板,例如可以利用以下方式获得,即,将相对于波长550nm的浅色光能起到1/4波阻片作用的相位差层和显示其他相位差特性的相位差层例如能起到1/2波阻片作用的相位差层进行重叠的方式等。所以,配置于偏振片和亮度改善薄膜之间的相位差板可以由1层或2层以上的相位差层构成。
还有,就胆甾醇型液晶层而言,也可以组合不同反射波长的材料,构成重叠2层或3层以上的配置构造,由此获得在可见光区域等宽波长范围内反射圆偏振光的构件,从而能够基于此而获得较宽波长范围的透过圆偏振光。
另外,偏振片如同所述偏振光分离型偏振片,可以由层叠了偏振片和2层或3层以上的光学层的构件构成。所以,也可以是组合了上述反射型偏振片或半透过型偏振片和相位差板的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
硬涂薄膜向上述光学元件的层叠、进而各种光学层向偏振片的层叠,也可以通过在液晶显示装置等的制造过程中依次独立层叠的方式来形成,而预先层叠它们而成的构件具有在质量的稳定性或装配操作性等方面出色,且提高液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用粘合层等合适的粘接机构。当粘接上述偏振片或其他光学薄膜时,可以根据目的相位差特性等将它们的光学轴调整为适宜的配置角度。
在上述的偏振片、或至少层叠有1层的偏振片的光学薄膜等的光学元件的至少一面上,设置有上述硬涂薄膜,但在未设置硬涂薄膜的面上,也可以设置用于和液晶单元等其他构件粘接的粘合层。对形成粘合层的粘合剂没有特别限定,例如可以适宜地选择使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟系或橡胶系等的聚合物为基础聚合物的粘合剂。特别优选使用类似丙烯酸系粘合剂的光学透明性优良并显示出适度的润湿性、凝聚性以及粘接性的粘合特性且耐气候性或耐热性等优良的粘合剂。
而且,除了上述之外,从防止因吸湿造成的发泡现象或剥离现象、因热膨胀差等引起的光学特性的下降或液晶单元的翘曲、进而从高质量且耐久性优良的液晶显示装置的形成性等观点来看,优选吸湿率低且耐热性优良的粘合层。
在上述胶粘剂或粘合剂中可以含有与基础聚合物相对应的交联剂。另外,粘合层等中可以含有例如天然或合成树脂类、特别是增粘性树脂或由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其它的无机粉末等构成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂等可添加于粘合层中的添加剂。另外也可以是含有微粒并显示光扩散性的粘合层等。
粘合层向偏振片、光学薄膜等光学元件的附设可以利用适宜的方式进行。作为其例子,例如可以举出以下方式,即调制在由甲苯或醋酸乙酯等适宜溶剂的纯物质或混合物构成的溶剂中溶解或分散基础聚合物或其组合物而成的约10~40重量%的粘合剂溶液,然后通过流延方式或涂敷方式等适宜的展开方式直接将其附设在光学元件上的方式;或者基于上述而在隔离件上形成粘合层后将其移送并粘贴在光学元件上的方式等。粘合层也能够作为与各层组成或种类等不同的层的重叠层而设置。粘合层的厚度可以根据使用目的或粘接力等而适当确定,一般为1~500μm,优选5~200μm,特别优选10~100μm。
对于粘合层的露出面,在供于使用前为了防止其污染等,可以临时粘贴隔离件以进行覆盖。由此能够防止在通常的操作状态下与粘合层接触的现象。作为隔离件,在满足上述的厚度条件的基础上,例如可以使用根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适宜剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片材或金属箔、它们的层叠体等适宜的薄片体进行涂敷处理后的材料等以往常用的适宜的隔离件。
还有,在本发明中,也可以在形成上述的光学元件的偏振镜、透明保护薄膜、光学层等、或粘合层等各层上,利用例如用水杨酸酯系化合物或苯并苯酚(benzophenol)系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、镍配位化合物系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式等方式,使之具有紫外线吸收能力等。
已设置本发明的硬涂薄膜的光学元件能够优选用于液晶显示装置等各种装置的形成等。液晶显示装置可以根据以往的方法形成。即,一般来说,液晶显示装置可通过适宜地组合液晶单元和光学元件以及根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱动电路等而形成,在本发明中,除了使用本发明的光学元件之外,没有特别限定,可以依据以往的方法形成。对于液晶单元而言,也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
能够形成在液晶单元的一侧或两侧配置了上述光学元件的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的装置等适宜的液晶显示装置。此时,本发明的光学元件能够设置在液晶单元的一侧或两侧。当将光学元件设置在两侧时,它们既可以相同,也可以不同。另外,在形成液晶显示装置时,可以在适宜的位置上配置1层或2层以上的例如扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的部件。
接着,对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般地,有机EL显示装置是在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层以及金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。这里,有机发光层是各种有机薄膜的层叠体,已知有例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者这些空穴注入层、发光层及电子注入层的层叠体等各种组合。
有机EL显示装置根据如下的原理进行发光,即,通过在透明电极和金属电极上施加电压,向有机发光层中注入空穴和电子,由这些空穴和电子的复合而产生的能量激发荧光物质,被激发的荧光物质回到基态时,就会放射出光。中间的复合机制与一般的二极管相同,由此也可以推测出,电流和发光强度相对于外加电压显示出伴随整流性的较强的非线性。
在有机EL显示装置中,为了取出有机发光层中产生的光,至少一方的电极必须是透明的,通常将由氧化铟锡(ITO)等透明导电体制成的透明电极作为阳极使用。另一方面,为了容易进行电子注入而提高发光效率,在阴极上使用功函数较小的物质是十分重要的,通常使用Mg-Ag、Al-Li等金属电极。
在具有这种构成的有机EL显示装置中,有机发光层由厚度为10nm左右的极薄的膜构成。因此,有机发光层也与透明电极一样,使光几乎完全透过。其结果是,在不发光时从透明基板表面入射并透过透明电极和有机发光层而在金属电极反射的光会再次向透明基板的表面侧射出,因此,当从外部进行辨识时,有机EL装置的显示面如同镜面。
在包含如下所述的有机电致发光体的有机EL显示装置中,可以在透明电极的表面侧设置偏振片,同时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板,上述有机电致发光体是在通过施加电压而进行发光的有机发光层的表面侧设有透明电极,同时在有机发光层的背面侧设有金属电极而形成。
由于相位差板及偏振片具有使从外部入射并在金属电极反射的光成为偏振光的作用,因此,通过该偏振光作用具有无法从外部辨识出金属电极的镜面的效果。特别是,当采用1/4波阻片构成相位差板并且将偏振片和相位差板的偏振方向的夹角调整为π/4时,能够完全遮蔽金属电极的镜面。
即,入射至该有机EL显示装置的外部光因偏振片的存在而只有直线偏振光成分透过。该直线偏振光一般会被相位差板转换成椭圆偏振光,而当相位差板为1/4波阻片并且偏振片和相位差板的偏振方向的夹角为π/4时,成为圆偏振光。
该圆偏振光透过透明基板、透明电极、有机薄膜,在金属电极上反射,之后再次透过有机薄膜、透明电极、透明基板,由相位差板再次转换成直线偏振光。然后,因为该直线偏振光与偏振片的偏振方向垂直,所以无法透过偏振片。其结果可以完全遮蔽金属电极的镜面。
实施例下面,对本发明的实施例进行说明。另外,各例中,“份”和“%”只要没有特别记载都是指重量基准。
实施例1(透明塑料薄膜基材)使用厚80μm的三乙酰纤维素薄膜(折射率1.48)。
(硬涂层形成材料)通过醋酸丁酯和甲基乙基甲酮(1/2重量比)的混合溶剂,对下述组成的物质进行稀释使其固体成分浓度为45%,来调制硬涂形成材料(溶液),其中,被稀释的物质有作为聚氨酯丙烯酸酯(A)的从季戊四醇系丙烯酸酯和氢化二甲苯二异氰酸酯得到的聚氨酯丙烯酸酯100份;作为三聚异氰酸丙烯酸酯(B)的三聚异氰酸-三[2(丙烯酰氧基)乙基]20份;作为无机超微粒子(C)的平均粒径为10~20nm的超微粒子氧化硅且相对于总固体成分为40%;聚合引发剂(Chiba Specialty chemicals制,Irgacure 184)相对于总固体成分为3%。
(硬涂薄膜的制作)在上述透明塑料薄膜基材表面上,使用棒涂机涂敷上述硬涂层形成材料,通过在100℃下加热1分钟,使涂膜干燥。随后,用金属卤化物灯照射累积光量为300mJ/cm2的紫外线,进行固化处理得到形成厚20μm的硬涂层,得到本实施例的硬涂薄膜。
实施例2(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,将三聚异氰酸丙烯酸酯(B)的使用量变更成10份,进而加入8重量份的四丙烯酸季戊四醇酯,除此之外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了使用上述硬涂层形成材料、将硬涂层的厚度变更成18μm以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例3(透明塑料薄膜基材)使用厚75μm的三乙酰纤维素薄膜(折射率1.65)。
(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,添加平均粒径为10~20nm的超微粒子氧化钛作为无机超微粒子(C)并使其相对总树脂成分为36%,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,使用上述透明塑料薄膜基材、硬涂层形成材料,并将硬涂层的厚度变更成21μm,除此以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例4(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了将硬涂层的厚度变更成42μm以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例5(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了将硬涂层的厚度变更成31μm以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例6(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,将无机超微粒子(C)的使用量变更成相对总树脂成分为50%,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,使用上述硬涂层形成材料,并将硬涂层的厚度变更成19μm,除此以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例7(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,将无机超微粒子(C)的使用量变更成相对总树脂成分为20%,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)
在实施例1中,除了使用上述硬涂层形成材料以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例8在实施例1中得到的硬涂薄膜的硬涂层上,使用棒涂机涂敷下述的防反射层的形成材料,通过在120℃下加热3分钟,进行干燥、固化处理,得到具有厚98nm的防反射层的防反射硬涂薄膜。
(防反射层的形成材料)在异丙醇/醋酸丁酯/甲基异丁基甲酮(54/14/32(重量比))的混合溶剂中,分散四烷氧基硅烷54份、具有氟代烷基结构和聚硅氧烷结构的硅烷偶合剂23份、以及用具有丙烯酰基的硅烷偶合剂进行表面处理而疏水化的直径为60nm的中空且球状的氧化硅超微粒子23份,将固体成分浓度调整至2.0%,得到防反射层的形成材料。
实施例9(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,作为无机超微粒子(C),添加平均粒径为10~20nm的超微粒子氧化钛并使其相对总树脂成分为36%,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,使用上述透明塑料薄膜基材、硬涂层形成材料,将硬涂层的厚度变更成21μm,除此以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
实施例10(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,配合平均粒径为200~300nm的超微粒子氧化硅并使其相对总树脂成分为40%来代替无机超微粒子(C),除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了使用上述硬涂层形成材料以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
比较例1(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,除了不配合无机超微粒子(C)以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,使用上述硬涂层形成材料,将硬涂层的厚度变更成21μm,除此以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
比较例2(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,不配合三聚异氰酸丙烯酸酯(B)而取而代之配合20重量份的四丙烯酸季戊四醇酯,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,使用上述硬涂层形成材料,将硬涂层的厚度变更成19μm,除此以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
比较例3(硬涂层形成材料)在实施例1中,在调制硬涂层形成材料时,不配合三聚异氰酸丙烯酸酯(B)和无机超微粒子(C)而取而代之配合20重量份的四丙烯酸季戊四醇酯,除此以外,采用与实施例1相同的方法,调制硬涂层形成材料。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了使用上述硬涂层形成材料以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
比较例4使用醋酸丁酯的混合溶剂,稀释六丙烯酸二季戊四醇酯100重量份和聚合引发剂(Chiba Specialty chemicals制,Irgacure 184)4重量份并使其固体成分浓度为45%,调制成硬涂形成材料(溶液)。
(硬涂薄膜的制作)在实施例1中,除了使用上述硬涂层形成材料以外,采用与实施例1相同的方法,得到硬涂薄膜。
在上述制作的硬涂薄膜和防反射硬涂薄膜中的折射率、厚度利用下述方法测量。将其值表示于表1。另外,将硬涂层形成材料的各构成成分表示于表2。
(折射率)使用アタゴ公司制的阿贝折射计,使测量光相对透明塑料薄膜基材和硬涂层的测量面入射,通过该装置中显示的规定的测量方法进行测量。
(硬涂层的厚度)使用(株)ミツトヨ制的测微尺式厚度计进行测量。对在透明塑料薄膜基材上设置了硬涂层的硬涂薄膜的厚度进行测量,通过减去基材的厚度计算出硬涂层的膜厚。
(防反射层的厚度)使用大塚电子(株)制的作为瞬间多侧光系统的MCPD2000(商品名),通过干涉光谱的波形计算出。
另外,对得到的硬涂薄膜(包括防反射硬涂薄膜)进行下述评价。结果显示于表1。
(铅笔硬度)以厚约20μm的粘合剂在玻璃板上贴附硬涂薄膜的未形成硬涂层的面,然后关于硬涂层(或防反射层)表面,按照JIS K-5400所述的铅笔硬度试验实施试验。
(卷边)将硬涂薄膜切断成10cm方形,放置在玻璃板上并使硬涂层(或防反射层)朝上,测定从4个角的玻璃板的提升长度(mm),将其平均值作为卷边的评价指标。另外,将变圆的薄膜设为“无法测量”。
(屈曲性)以让透明塑料薄膜基材成为内侧并直接接触直径不同的金属辊的方式,卷绕硬涂薄膜,目视判断硬涂层(或防反射层)中有无出现裂纹。将未出现裂纹的直径作为屈曲性的值进行测量。
(浊度)以JIS-K7136的浊度(haze)为基准,使用浊度计HR300(村上色彩技术研究所制)进行测量。
(干涉条纹)就使用厚约20μm的粘合剂在硬涂薄膜的未形成硬涂层的面上贴合三菱Rayon制黑色丙烯酸板(厚2.0mm)并使背面的反射消失的膜而言,测量在三波长荧光灯下的硬涂层(或防反射层)表面的状态,以下述标准进行目视评价。
○能够在硬涂层表面上略微确认干涉色的变化或几乎未见干涉条纹。
×能够以数mm的间隔确认干涉条纹或能够以数cm的间隔确认干涉条纹。
(反射率)就使用厚约20μm的粘合剂在硬涂薄膜的未形成硬涂层的面上贴合三菱Rayon制黑色丙烯酸板(厚2.0mm)并使背面的反射消失的膜,测量硬涂层(或防反射层)表面的反射率。反射率使用(株)岛津制作所制的UV2400PC(带有8°倾斜积分球)分光光度计,测量分光反射率(镜面反射率+扩散反射率),通过计算求出C光源/2°视野的全反射率(Y值)。


表1中,TAC三乙酰纤维素,PET聚对苯二甲酸乙二醇酯。


表2中,PETA四丙烯酸季戊四醇酯,DPEA六丙烯酸二季戊四醇酯。
工业应用性本发明的硬涂薄膜和防反射硬涂薄膜适用于偏振片等光学元件。此外,它们可以适合地用于图像显示装置,特别是CRT、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)和EL显示器(ELD)等。
权利要求
1.一种硬涂薄膜,是在透明塑料薄膜基材的至少一个面设有作为固化涂膜层的硬涂层的硬涂薄膜,其中,硬涂层形成材料包括聚氨酯丙烯酸酯(A)、三聚异氰酸丙烯酸酯(B)和无机超微粒子(C)。
2.根据权利要求1所述的硬涂薄膜,其中,超微粒子(C)是从氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化锡和氧化锆中选择的至少一种金属氧化物。
3.根据权利要求1所述的硬涂薄膜,其中,无机超微粒子(C)的平均粒径为100nm以下。
4.根据权利要求1所述的硬涂薄膜,其中,硬涂层的厚度为15~50μm。
5.根据权利要求1所述的硬涂薄膜,其中,硬涂薄膜的铅笔硬度为4H以上。
6.根据权利要求1所述的硬涂薄膜,其中,透明塑料薄膜基材的折射率与硬涂层的折射率的差为0.04以下。
7.一种防反射硬涂薄膜,其中,在权利要求1所述的硬涂薄膜的硬涂层上具有防反射层。
8.根据权利要求7所述的防反射硬涂薄膜,其中,在防反射层中含有中空且球状的氧化硅超微粒子。
9.一种光学元件,其中,在光学元件的一面或两面层叠权利要求1所述的硬涂薄膜。
10.一种光学元件,其中,在光学元件的一面或两面层叠权利要求7所述的防反射硬涂薄膜。
11.一种图像显示装置,其中,具有权利要求1~6中任意一项所述的硬涂薄膜、权利要求7或8所述的防反射硬涂薄膜、或权利要求9或10所述的光学元件。
全文摘要
本发明提供一种硬涂薄膜,是在透明塑料薄膜基材的至少一个面具有作为固化涂膜层的硬涂层的硬涂薄膜,硬涂层形成材料包括聚氨酯丙烯酸酯(A)、三聚异氰酸丙烯酸酯(B)和无机超微粒子(C),由此可以提供具有高硬度且能够抑制裂开或由固化收缩引起的卷边的硬涂薄膜。
文档编号C08L101/00GK1906235SQ20058000143
公开日2007年1月31日 申请日期2005年9月26日 优先权日2004年10月6日
发明者高田胜则, 滨本大介, 重松崇之 申请人:日东电工株式会社
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