光学层叠体及其制造方法、前面板、以及图像显示装置与流程

文档序号:15571704发布日期:2018-09-29 04:37阅读:186来源:国知局

本发明涉及光学层叠体及其制造方法、前面板、以及图像显示装置。



背景技术:

近年来,在以智能手机、平板终端为代表的便携式液晶终端中搭载有触控面板功能。触控面板的方式已知有静电电容式、光学式、超声波式、电磁感应式、电阻膜式等。其中,捕捉指尖与导电层之间的静电电容的变化来进行输入的静电电容式的触控面板与电阻膜式正在成为目前的触控面板的主流。

对于这样的搭载有触控面板功能的液晶显示装置来说,以往在液晶显示装置上安装有触控面板的外置型是主流。外置型在分别制造液晶显示装置和触控面板后进行一体化,因此即便任一个出现不良、另一个也能使用,成品率优异,但是存在厚度、重量增加的问题。

作为消除这种问题的液晶显示装置,出现了在液晶显示装置的液晶显示元件与偏振片之间组装有触控面板的、搭载有所谓外嵌(on-cell)型的触控面板的液晶显示装置。并且,近年来,作为与外嵌型相比进一步降低厚度及重量的液晶显示装置,开始开发将触控功能组装到液晶显示元件中的、搭载有所谓内嵌(in-cell)型的触控面板的液晶显示装置(搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置)。

搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置由下述结构组成:在组装有触控功能的液晶显示元件上设置了光学层叠体,该光学层叠体藉由粘接层贴合了具有各种功能的膜等。具有各种功能的膜等例如可以举出相位差板、偏振元件、偏振元件的保护膜、防护玻璃等。

为了使搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置轻量化、薄型化,正在尝试对设置于显示元件上的光学层叠体进行钻研。作为其方法,可以举出:使光学层叠体为特定的层结构,削减构成该光学层叠体的构件;使构成该光学层叠体的膜的厚度变薄;等等。

另外,在各方式的触控面板中,对于静电电容式的触控面板来说,从表现出稳定的操作性的方面出发,触控面板传感器部的电位稳定特别重要。为了确保静电电容式触控面板的稳定的操作性,需要等势面,并且,更优选该等势面不受到环境变化带来的影响而具有经时稳定性。为此,正在研究使设置于显示元件上的上述光学层叠体为特定的层结构。

例如专利文献1、2中公开了具有特定的层结构和厚度的内嵌式触控面板液晶显示元件的前面用的光学层叠体。通过在相较于液晶显示元件而位于操作者侧的光学层叠体的任意部位设置与触控面板传感器不同的两种导电层,能够使触控面板表面的电导率低、并且导电性的经时变化少。

另外,在搭载有触控面板的液晶显示装置中,对于现有的外置型及外嵌型来说,相较于液晶显示元件而位于操作者侧的触控面板作为导电性构件发挥作用,但通过转换为内嵌型,相较于液晶显示元件而在操作者侧不存在导电性构件。由此,搭载有内嵌型的触控面板的液晶显示装置产生了在用手指触摸触控面板时液晶画面部分白浊的问题。该白浊是由于无法放出在触控面板表面产生的静电而引起的。但是,专利文献1、2中还发现:通过在相较于液晶显示元件而位于操作者侧的光学层叠体的任意部位设置导电层,也能够放出在该表面产生的静电,防止上述白浊。

此外,在搭载有触控面板的液晶显示装置中,还研究了对透过偏光太阳镜的可见性进行改善。该可见性的改善是指,在将光学层叠体配置于显示元件的前面时,透过偏光太阳镜看到的显示画面有时会观察到颜色不同的不均(下文中也称为“虹斑”),对这种不均进行改善。作为该可见性的改善方法,已知下述方法:在相较于偏振元件而为观看者侧的位置设置具有扰乱直线偏振光的光学各向异性的层。

例如在上述专利文献1中公开了一种具有特定的层结构和厚度的内嵌式触控面板液晶显示元件的前面用的光学层叠体,其依次具有相位差板、偏振元件和透明基材,进而具有导电层,作为该透明基材,使用了具有扰乱由上述偏振元件射出的直线偏振光的光学各向异性的透明基材。专利文献2中公开了一种具有特定厚度的内嵌式触控面板液晶显示元件的前面用的光学层叠体,其依次具有相位差板、偏振元件和表面保护膜,进而具有导电层,作为该表面保护膜,使用了具有扰乱由上述偏振元件射出的直线偏振光的光学各向异性的表面保护膜。

作为上述具有扰乱直线偏振光的光学各向异性的透明基材或表面保护膜,可以举出1/4波长相位差的塑料膜等。通常,该塑料膜为拉伸膜。但是,实施了一般的拉伸处理的拉伸膜的光轴方向相对于其宽度方向为平行方向或正交方向,因此为了使线性偏振元件的透过轴与1/4波长相位差的塑料膜的光轴一致而进行贴合,需要将该膜剪裁成倾斜单片。因此制造工序变得繁杂,而且由于倾斜地剪裁,所以具有浪费的膜多的问题。另外,在触控面板的制造时无法以卷对卷的方式制造,还存在难以连续制造的问题。

专利文献3中,作为能够以卷对卷等方式进行连续制造、在光学上也优选的静电电容式触控面板传感器,公开了在倾斜拉伸膜的至少一个面上直接或间接地具有导电层的静电电容式触控面板传感器。通过使用该倾斜拉伸膜,能够以卷对卷的方式进行连续制造。另外,作为用于该倾斜拉伸膜的材料,可以举出环烯烃聚合物作为特别优选的材料。

另外,作为具有抗静电层的光学膜,专利文献4中公开了一种光学膜,其在透明的膜上依次具有由抗静电层、保护层、分散有微粒的树脂层构成的光散射层,在该抗静电层中含有特定的针状金属氧化物颗粒,并且,作为透明的膜(支撑体),示例出具有脂环式结构的聚合物树脂膜(参见0207段)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2014/069377号

专利文献2:国际公开第2014/069378号

专利文献3:日本特开2013-242692号公报

专利文献4:日本特开2007-102208号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

若为了使搭载有触控面板的液晶显示装置轻量化、薄型化而使构成光学层叠体的膜的厚度变薄,由于厚度薄的膜没有硬度,因此例如在该膜上直接形成导电层时等难以确保膜的平面性,所得到的带导电层的膜有时会产生起伏等。若该膜起伏,则导电层的厚度产生偏差,由此膜面内的表面电阻率产生偏差。若将这种膜用于静电电容式触控面板的前面板,则触控面板的操作性降低,故不优选。例如,从光学特性的方面出发,优选使用环烯烃聚合物膜等1/4波长相位差的塑料膜作为用于形成导电层的基材膜,但环烯烃聚合物膜没有硬度、强度低,因此上述问题显著。

另外,通常已知环烯烃聚合物膜的极性低,因而与由树脂成分构成的层的密合性低。因此,在该膜上直接设置由树脂成分构成的层时,若不利用电晕处理等进行表面处理,则非常难以赋予密合性。但是专利文献1~4均未暗示这样的课题。

专利文献4中,作为用于光学膜的支撑体,示例出具有脂环式结构的聚合物树脂膜,但对与该树脂膜的密合性优异的抗静电层、以及具有该抗静电层的光学膜未进行记载。

另外,专利文献3所公开的导电层为触控面板传感器,其与专利文献1和2所公开的为了确保触控面板的操作稳定性、并且放出在触控面板表面产生的静电所设置的导电层具有完全不同的功能。作为触控面板传感器的导电层需要更高的导电性,其表面电阻率优选为100ω/□~1000ω/□(参见专利文献3的第0027段)。通常,为了形成作为触控面板传感器的导电层,使用包含大量绝缘性高的树脂成分的树脂组合物并不常见,而如例如专利文献3的实施例中所记载的那样,使用通过溅射将铟锡氧化物(ito)制膜的方法等。

作为其他课题,从图像可见性的方面出发,相较于图像显示元件而位于观看者侧的光学层叠体在可见光区域透光性高也很重要。但是,若光学层叠体中的导电层过厚,则可见光区域的透光性有可能降低。另一方面,若使该导电层的厚度变薄,则有可能难以确保导电性等。

此外,在将该光学层叠体应用于搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置中时,从使触控面板的操作性稳定的方面出发,该光学层叠体优选表面电阻率的面内均匀性良好。

另一方面,为了改善上述虹斑,光学层叠体中使用1/4波长相位差的塑料膜是有效的。但是,虽然上述偏振光消除效果优异,但在将上述1/4波长相位差的塑料膜用于光学层叠体的情况下,由于与层叠于该膜的其他层的界面反射,会产生干涉条纹,图像可见性有时会降低。另外,还存在该膜与其他层的粘接性低、加工特性差等问题。此外,该膜的价格高。

于是,正在研究开发使用了以三乙酰纤维素为代表的纤维素系膜的光学层叠体。纤维素系膜的透光性高、延迟值小,因而光学特性优异。并且纤维素系膜在其性质上容易渗透溶剂以及分子量小于1,000的低分子量成分。因此,在利用包含溶剂、上述低分子量成分的材料在纤维素系膜上形成其他层时,该溶剂和低分子量成分会渗透到纤维素系膜中。由于该效果,纤维素系膜与该其他层的界面变得不清晰,因而不产生上述干涉条纹,并且层间的粘接性也良好。此外,纤维素系膜还具有成本比较低的优点。

但是,由于纤维素系膜具有上述渗透性,因此若利用包含溶剂或上述低分子量成分的材料在其上形成导电层,则该导电层的膜厚不稳定,或者,导电层形成用材料渗透到纤维素系膜中,产生无法得到所需要的导电性及其面内均匀性等问题。此外,纤维素系膜的水分含量容易因气候而变化,有时还会因吸湿而以目视可判断的程度使膜产生变形。若该膜存在变形,则形成于其上的导电层产生厚度偏差,由此膜面内的表面电阻率也会产生偏差。若将这种膜用于静电电容式触控面板的前面,则触控面板的操作性降低,故不优选。特别是,在内嵌型触控面板中认为表面电阻率的偏差少很重要。

本发明的第一课题在于提供一种光学层叠体、具有该光学层叠体的前面板和图像显示装置,该光学层叠体在应用于搭载有静电电容方式的触控面板的图像显示装置等中时,能够稳定地表现出触控面板的操作性。

本发明的第二课题在于提供一种光学层叠体、具有该光学层叠体的前面板和图像显示装置,该光学层叠体依次具有作为环烯烃聚合物膜的基材膜、透明导电层和表面保护层,该透明导电层对于环烯烃聚合物膜的密合性优异,可见光区域的透光性高,并且表面电阻率的面内均匀性良好,特别是在应用于搭载有静电电容方式的触控面板的图像显示装置中时,能够稳定地表现出触控面板的操作性。

本发明的第三课题在于提供一种光学层叠体、具有该光学层叠体的前面板和图像显示装置,其中,在将纤维素系基材膜用作基材膜的情况下,在应用于搭载有静电电容方式的触控面板的图像显示装置等中时,能够稳定地表现出触控面板的操作性。

本发明的第四课题在于,在具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造中,提供一种即便使用没有硬度、强度低的基材膜,表面电阻率的面内均匀性也良好的光学层叠体的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人发现,通过具有特定的层结构和导电特性的光学层叠体,能够解决上述第一课题。

即,第一方案的本发明(下文中也称为“第一发明”)涉及下述方案。

[1]一种光学层叠体,其为依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体,其中,依照jisk6911测定的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下的范围,并且该表面电阻率的标准偏差σ为5.0×108ω/□以下。

[2]一种前面板,其依次具有上述[1]所述的光学层叠体、偏振元件和相位差板。

[3]一种图像显示装置,其在显示元件的观看者侧设置有上述[1]所述的光学层叠体或上述[2]所述的前面板。

本发明人发现,通过制成具有特定的层结构、且具有规定的伸长特性的光学层叠体,能够解决上述第二课题。

即,第二方案的本发明(下文中也称为“第二发明”)涉及下述方案。

[1]一种光学层叠体,其为依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体,其中,该基材膜为环烯烃聚合物膜,该基材膜的厚度相对于该光学层叠体整体的厚度的比例为80%以上、95%以下,利用动态粘弹性测定装置在频率10hz、拉伸负荷50n、升温速度2℃/分钟的条件下测得的150℃温度下的该光学层叠体的伸长率为5.0%以上、20%以下。

[2]一种前面板,其依次具有上述[1]所述的光学层叠体、偏振元件和相位差板。

[3]一种图像显示装置,其在显示元件的观看者侧设置有上述[1]所述的光学层叠体或上述[2]所述的前面板。

本发明人发现,通过具有特定的层结构和导电特性的光学层叠体,能够解决上述第三课题。

即,第三方案的本发明(下文中也称为“第三发明”)涉及下述方案。

[1]一种光学层叠体,其为依次具有纤维素系基材膜、稳定化层和导电层的光学层叠体,其中,依照jisk6911测定的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下的范围,并且将该表面电阻率的标准偏差σ除以该平均值而得到的值为0.20以下。

[2]一种前面板,其依次具有上述[1]所述的光学层叠体、偏振元件和相位差板。

[3]一种图像显示装置,其在显示元件的观看者侧设置有上述[1]所述的光学层叠体或上述[2]所述的前面板。

另外,本发明人发现,通过具有特定工序的光学层叠体的制造方法,能够解决上述第四课题。

即,第四方案的本发明(下文中也称为“第四发明”)涉及下述方案。

[1]一种光学层叠体的制造方法,其为依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造方法,其中,该制造方法具有下述工序:在该基材膜的一个面藉由粘合层层叠背面膜,接下来,在该基材膜的另一个面依次形成该透明导电层和该表面保护层,并且该制造方法满足下述条件(1)。

条件(1):将由上述基材膜、上述粘合层和上述背面膜构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离为45mm以下。

[2]一种光学层叠体的制造方法,其为依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造方法,其中,该制造方法具有下述工序:在该基材膜的一个面藉由粘合层层叠背面膜,接下来,在该基材膜的另一个面依次形成该透明导电层和该表面保护层,该粘合层和该背面膜的总厚度为20μm~200μm,并且,由该粘合层和该背面膜构成的层叠物的依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为800n/mm2以上、10,000n/mm2以下。

[3]一种透明层叠体,其在基材膜的一个面从该基材膜侧起依次具有粘合层和背面膜,在该基材膜的另一个面从该基材膜侧起依次具有透明导电层和表面保护层,并且,该透明层叠体满足下述条件(1)。

条件(1):将由上述基材膜、上述粘合层和上述背面膜构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离为45mm以下。

[4]一种透明层叠体,其在基材膜的一个面从该基材膜侧起依次具有粘合层和背面膜,在该基材膜的另一个面从该基材膜侧起依次具有透明导电层和表面保护层,该粘合层和该背面膜的总厚度为20μm~200μm,并且,由该粘合层和该背面膜构成的层叠物的依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为800n/mm2以上、10,000n/mm2以下。

发明的效果

第一发明的光学层叠体由于表面电阻率的面内均匀性良好,因而特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。通过具有该光学层叠体,该触控面板表现出稳定的操作性。

第二发明的光学层叠体由于具有规定范围的伸长特性,因而作为基材膜的环烯烃聚合物膜与透明导电层的密合性优异,并且表面电阻率的面内均匀性也良好,因而特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的前面板的构件。通过具有该光学层叠体,该触控面板表现出稳定的操作性。另外,在光学层叠体中,作为环烯烃聚合物膜使用了经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜的情况下,透过偏光太阳镜的可见性也良好,并且还能够利用卷对卷法进行连续制造。

此外,第二发明的光学层叠体由于基材膜的厚度相对于整体的厚度的比例为80%以上,因而可见光透过性也良好。

对于第三发明的光学层叠体来说,在使用纤维素系基材膜作为基材膜的情况下表面电阻率的面内均匀性也良好,因而特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。通过具有该光学层叠体,触控面板表现出稳定的操作性。

根据第四发明的光学层叠体的制造方法,在具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造中,即便使用没有硬度、强度低的基材膜,也能够制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。该光学层叠体特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。

附图说明

图1是对本发明的光学层叠体中的表面电阻率的测定方法的一例进行说明的平面示意图。

图2是示出第一发明的光学层叠体(i)和第二发明的光学层叠体(ii)的一个实施方式的截面示意图。

图3是示出第三发明的光学层叠体(iii)的一个实施方式的截面示意图。

图4是示出第三发明的光学层叠体(iii)的一个实施方式的截面示意图。

图5是示出本发明的前面板的一个实施方式的截面示意图。

图6是示出本发明的前面板的一个实施方式的截面示意图。

图7是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面示意图。

图8是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面示意图。

图9是示出在第四发明的光学层叠体的制造方法中以条件(1)所规定的铅直距离的测定方法的示意图。

图10是示出第四发明中的光学层叠体和透明层叠体的一个实施方式的截面示意图。

图11是示出第四发明中的前面板的一个实施方式的截面示意图。

图12是示出第四发明中的搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的一个实施方式的截面示意图。

图13是在实施例2-1中对形成于环烯烃聚合物上的透明导电层进行采集、并利用透过法测得的红外分光(ir)光谱。

图14是实施例2-1中使用的电离辐射固化性树脂(a)单独的固化物的ir光谱。

图15是实施例2-1中使用的电离辐射固化性树脂(b)单独的固化物的ir光谱。

具体实施方式

下面,对第一发明~第四发明进行说明。需要说明的是,适当地将第一发明的光学层叠体称为“光学层叠体(i)”、将第二发明的光学层叠体称为“光学层叠体(ii)”、将第三发明的光学层叠体称为“光学层叠体(iii)”。另外,适当地将第四发明的光学层叠体的制造方法称为“本发明的制造方法”。

[第一发明:光学层叠体(i)]

第一发明的本发明的光学层叠体(i)的特征在于,依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层,依照jisk6911测定的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下的范围,并且该表面电阻率的标准偏差σ为5.0×108ω/□以下。

上述表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上时,静电电容式的触控面板的操作性稳定。另外,表面电阻率的平均值为1.0×1010ω/□以下时,还能有效地防止上述液晶画面的白浊。从上述方面出发,该表面电阻率的平均值优选为1.0×108ω/□以上、优选为2.0×109ω/□以下、更优选为1.5×109ω/□以下、进一步优选为1.0×109ω/□以下的范围。

另外,表面电阻率的标准偏差σ大于5.0×108ω/□时,表面电阻率的面内的偏差大,因此在用于静电电容式触控面板时操作性降低。从该方面出发,该表面电阻率的标准偏差σ优选为1.0×108ω/□以下、更优选为8.0×107ω/□以下。

上述表面电阻率依照jisk6911:1995进行测定,其平均值和标准偏差例如可以通过下述方法a进行测定。

方法a:在光学层叠体的表面保护层面侧,在距离该光学层叠体的外周1.5cm内侧的区域(a)内,画出在纵横方向各自n等分的直线(b),在区域(a)的顶点、直线(b)彼此的交点、以及构成区域(a)的四边与直线(b)的交点处测定表面电阻率。n为1~4的整数,上述光学层叠体的面积小于10英寸的情况下n=1,为10英寸以上且小于25英寸的情况下n=2,为25英寸以上且小于40英寸的情况下n=3,为40英寸以上的情况下n=4。

此处,距离光学层叠体的外周1.5cm内侧的区域(a)是指,从光学层叠体的四边各自起向该光学层叠体的内侧在1.5cm内侧被平行移动的直线所包围的区域,具体为被图1的虚线(a)所包围的区域。图1中,1为光学层叠体,d表示与光学层叠体的外周的距离(1.5cm)。另外,直线(b)为在区域(a)内在纵横方向各自n等分的直线,由图1的点划线(b)表示。并且,在图1中黑点所表示的、区域(a)的顶点、直线(b)彼此的交点以及构成区域(a)的四边与直线(b)的交点处分别测定表面电阻率,计算出其平均值和标准偏差。图1示出n=4的情况。

需要说明的是,n=1的情况下不画出直线(b),在区域(a)的顶点测定表面电阻率。

n可以根据作为测定对象的光学层叠体的面积而变更。另外,从测定时的操作性的方面出发,也可以在将光学层叠体适当切割后测定表面电阻率。

关于上述表面电阻率,使用电阻率计和作为探针的urs探针,在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压来进行测定。urs探针与光学层叠体的接地面积小,因此表面电阻率的面内的偏差的测定精度高,所以在上述表面电阻率的测定中需要使用urs探针。该表面电阻率具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

另外,从表面电阻率的经时稳定性的方面出发,将该光学层叠体(i)在80℃保持250小时后测得的表面电阻率相对于该保持前的表面电阻率之比(将光学层叠体(i)在80℃保持250小时后的表面电阻率/将光学层叠体(i)在80℃保持250小时前的表面电阻率)在所有测定点优选为0.40~2.5的范围。更优选为0.50~2.0的范围。该表面电阻率之比具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

该表面电阻率之比在上述范围时,该光学层叠体(i)因环境变化带来的表面电阻率的变化少,因而在用于静电电容式的触控面板时能够长时间维持稳定的操作性。

作为将光学层叠体(i)的表面电阻率的平均值和标准偏差调整为上述范围的方法,可以举出:(1)对用于形成透明导电层的材料和厚度进行选择;(2)对用于形成表面保护层的材料和厚度进行选择;以及(3)应用将特定的透明导电层与表面保护层组合而成的层结构;等等。关于这些方法,如后所述。

需要说明的是,关于本发明的光学层叠体(i),假定了相较于设置在图像显示装置的防护玻璃等表面保护构件而配置于内侧,而不是配置于图像显示装置的最外表面(参见后述的图7)。关于后述的其他光学层叠体也相同。

以下,对构成本发明的光学层叠体(i)的各层进行说明。

(基材膜)

本发明的光学层叠体(i)中使用的基材膜优选为具有透光性的膜(下文中也称为“透光性基材膜”)。作为透光性基材膜,可以举出在现有公知的光学膜中使用的树脂基材等。透光性基材膜的全光线透过率通常为70%以上、优选为85%以上。需要说明的是,全光线透过率可以使用紫外可见分光光度计在室温、大气中进行测定。

作为构成透光性基材膜的材料,可以举出乙酰纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚系树脂、聚醚酮系树脂、(甲基)丙烯腈系树脂、环烯烃聚合物等。

其中,基材膜更优选具有光学各向异性(下文中,将具有光学各向异性的基材膜也称为“光学各向异性基材”)。光学各向异性基材具有扰乱从偏振元件射出的直线偏振光的性质。

在具有从偏振元件射出直线偏振光的构成的图像显示装置(例如液晶显示装置)的情况下,相较于显示元件而在观看者侧配置光学层叠体时,透过偏光太阳镜看到的显示画面有时会观察到颜色不同的不均(虹斑)。但是,通过在相较于偏振元件而为观看者侧的位置设置具有扰乱直线偏振光的光学各向异性的层,能够防止该不均。

作为光学各向异性基材,可以举出延迟值为3000~30000nm的塑料膜(下文中也称为“高延迟膜”)或1/4波长相位差的塑料膜(下文中也称为“1/4波长相位差膜”)等。若从偏振元件射出的光射入高延迟膜,在该膜通过的光因波长所致的相位差变动变得极大,因此,在透过偏光太阳镜观察显示画面时起到难以目视确认到虹斑的效果。另外,1/4波长相位差膜具有将从偏振元件射出的直线偏振光转换为圆偏振光的性质,因此能够防止虹斑。从虹斑防止效果的方面出发,更优选使用1/4波长相位差膜。

关于延迟值为3000nm~30000nm的高延迟膜,通过使延迟值为3000nm以上,在利用偏光太阳镜观察显示画面时,能够防止显示画面产生虹斑。需要说明的是,即便过度提高延迟值,也看不到虹斑改善效果的提高,因此通过使延迟值为30000nm以下,能够防止以所需以上增加膜厚。高延迟膜的延迟值优选为6000nm~30000nm。

需要说明的是,上述延迟值优选对于波长589.3nm左右的波长满足。

延迟值(nm)利用在塑料膜的面内折射率最大的方向(慢轴方向)的折射率(nx)、与慢轴方向正交的方向(快轴方向)的折射率(ny)和塑料膜的厚度(d)(nm)由下式表示。

延迟值(re)=(nx-ny)×d

另外,上述延迟值例如可以利用王子计测机器公司制造的kobra-wr进行测定(测定角0°、测定波长589.3nm)。

或者,上述延迟值可以如下得到:利用2片偏振片,求出基材的取向轴方向(主轴的方向),利用abbe折射率差计(株式会社atago制造、nar-at)求出与取向轴方向正交的两个轴的折射率(nx、ny),将示出大折射率的轴定义为慢轴。对如此求出的折射率差(nx-ny)乘以利用电子测微计(anritsu株式会社制造)测定的厚度,得到延迟值。

需要说明的是,第一发明中,上述nx-ny(下文中有时称为“δn”)优选为0.05以上、更优选为0.07以上、进一步优选为0.10以上。δn为0.05以上时,即便基材膜的厚度薄,也能得到高延迟值,因此能够兼顾上述虹斑抑制和薄型化。

作为构成高延迟膜的材料,可以使用作为上述透光性基材膜所示例的材料。这些之中,优选聚酯系树脂,其中更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)。

高延迟膜可以如下得到:例如,在由上述pet等聚酯系树脂构成的情况下,将材料聚酯熔融并挤出成型为片状,对于所成型的未拉伸聚酯,在玻璃化转变温度以上的温度下利用拉幅机等进行横向拉伸后,实施热处理,由此可以得到高延迟膜。作为横向拉伸温度,优选为80℃~130℃、更优选为90℃~120℃。另外,横向拉伸倍率优选为2.5倍~6.0倍、更优选为3.0倍~5.5倍。通过使拉伸倍率为2.5倍以上,能够增大拉伸张力,所得到的膜的双折射变大,能够使延迟值为3000nm以上。另外,通过使横向拉伸倍率为6.0倍以下,能够防止膜的透明性降低。

作为将利用上述方法制作的高延迟膜的延迟值控制为3000nm以上的方法,可以举出适当设定拉伸倍率、拉伸温度、所制作的高延迟膜的膜厚的方法。具体而言,例如,拉伸倍率越高、拉伸温度越低、并且膜厚越厚,则越容易得到高延迟值。

在光学各向异性基材中,作为1/4波长相位差的塑料膜,可以使用550nm的相位差为137.5nm的正1/4波长相位差膜,也可以使用550nm的相位差为80nm~170nm的近似1/4波长相位差膜。对于这些正1/4波长相位差膜和近似1/4波长相位差膜来说,在利用偏光太阳镜观察时能够防止液晶显示装置的显示图像产生虹斑,并且与高延迟膜相比能够使膜厚变薄,从这点出发是优选的。

1/4波长相位差膜可以如下形成:利用单向或双向等对塑料膜进行拉伸处理,或者,在塑料膜中或设置于塑料膜上的层中使液晶材料规则地排列,由此可以形成1/4波长相位差膜。作为塑料膜,例如,可以使用由聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、乙酸纤维素系聚合物聚酰胺、环烯烃聚合物等构成的塑料膜。这些之中,优选对塑料膜进行了拉伸处理的膜、在塑料膜上设有包含液晶材料的液晶层的膜,从在拉伸工序中提供1/4波长相位差的制造工序的容易性的方面出发,更优选对塑料膜进行了拉伸处理的膜,特别优选对聚碳酸酯、环烯烃聚合物或聚酯膜进行了拉伸处理的膜。

在光学层叠体(i)中,更优选使用环烯烃聚合物膜作为基材膜。环烯烃聚合物膜的透明性、低吸湿性、耐热性优异。其中,该环烯烃聚合物膜优选为经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜。若环烯烃聚合物膜为1/4波长相位差膜,如上所述利用偏光太阳镜观察液晶画面等显示画面时能够防止虹斑产生的效果高,因此可见性良好。另外,若为环烯烃聚合物膜经倾斜拉伸得到的膜,则在将光学层叠体(i)与构成图像显示装置的前面板的偏振元件以两者的光轴一致的方式而进行贴合时,也不需要将光学层叠体(i)剪裁成倾斜单片。因此,能够以卷对卷的方式进行连续制造,并且起到剪裁成倾斜单片导致的浪费少的效果。

实施了一般的拉伸处理的拉伸膜的光轴的朝向相对于其宽度方向为平行方向或正交方向。因此,为了使线性偏振元件的透过轴与1/4波长相位差膜的光轴一致地进行贴合,需要将该膜剪裁成倾斜单片。因此,制造工序变得繁杂,而且由于倾斜地剪裁,因此浪费的膜多。另外,无法以卷对卷的方式进行制造,难以连续制造。但是,通过使用倾斜拉伸膜作为基材膜,能够解决这些问题。

作为环烯烃聚合物,可以举出降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂以及它们的氢化物等。其中,从透明性和成型性的方面出发,优选为降冰片烯系树脂。

作为降冰片烯系树脂,可以举出:具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的开环共聚物或它们的氢化物;具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的加成共聚物或它们的氢化物;等等。

倾斜拉伸膜的取向角相对于膜的宽度方向优选为20°~70°、更优选为30°~60°、进一步优选为40°~50°、特别优选为45°。这是因为,倾斜拉伸膜的取向角为45°时,成为完全的圆偏振光。另外,在使光学层叠体(i)与偏振元件的光轴一致地进行贴合时也不需要剪裁成倾斜单片,能够以卷对卷的方式进行连续制造。

上述环烯烃聚合物膜可以通过在对环烯烃聚合物进行制膜、拉伸时,适当调整拉伸倍率、拉伸温度、膜厚而得到。作为市售的环烯烃聚合物,可以举出“topas”(商品名、ticona公司制造)、“arton”(商品名、jsr株式会社制造)、“zeonor”和“zeonex”(均为商品名、日本zeon株式会社制造)、“apel”(三井化学株式会社制造)等。

另外,也可以使用市售的环烯烃聚合物膜。作为该膜,可以举出“zeonor膜”(商品名、日本zeon株式会社制造)、“arton膜”(商品名、jsr株式会社制造)等。

用于光学层叠体(i)的基材膜可以在不损害本发明的效果的范围内含有抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等添加剂。其中,基材膜优选含有紫外线吸收剂。这是因为,通过使基材膜含有紫外线吸收剂,具有防止外部光紫外线导致的劣化的效果。

作为该紫外线吸收剂没有特别限制,可以使用公知的紫外线吸收剂。例如,可以举出二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、苯并噁嗪系化合物、水杨酸酯系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物等。其中,从耐候性、色调的方面出发,优选为苯并三唑系化合物。上述紫外线吸收剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

基材膜中的紫外线吸收剂的含量优选为0.1质量%~10质量%、更优选为0.5质量%~5质量%、进一步优选为1质量%~5质量%。紫外线吸收剂的含量为上述范围时,能够将波长380nm下的光学层叠体(i)的透过率抑制为30%以下,并且能够抑制因含有紫外线吸收剂引起的黄色。

从强度、加工适应性、以及利用光学层叠体(i)的前面板和图像显示装置的薄型化的方面出发,基材膜的厚度优选为4μm~200μm的范围、更优选为4μm~170μm、进一步优选为20μm~135μm、更进一步优选为20μm~120μm。

(透明导电层)

本发明的光学层叠体(i)所具有的透明导电层在应用于静电电容式的触控面板时,起到使触控面板的面内电位恒定、使操作性稳定的效果。从发挥出该效果的方面出发,特别优选与后述的导通性表面保护层进行组合。另外,在内嵌式触控面板中,透明导电层具有替代在现有的外置型或外嵌型中作为导电性构件发挥作用的触控面板的作用。使用在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面具有上述透明导电层的光学层叠体时,该透明导电层相较于液晶显示元件位于操作者侧,因而能够放出在触控面板表面产生的静电,能够防止液晶画面因该静电而部分白浊。从该方面出发,透明导电层优选的是:即使厚度薄,也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。

对构成该透明导电层的材料没有特别限制,优选为包含电离辐射固化性树脂和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。其中,从表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性、以及使用环烯烃聚合物膜作为基材膜时的密合性优异的方面出发,透明导电层更优选为包含分子内具有脂环式结构的电离辐射固化性树脂(a)和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

需要说明的是,本说明书中,电离辐射固化性树脂组合物是指通过照射电离射线而固化的树脂组合物。作为电离射线,除了可使用电磁波或带电粒子束中的具有能够使分子聚合或交联的能量量子的射线、例如紫外线(uv)或电子射线(eb)以外,还可使用x射线、γ射线等电磁波、α射线、离子束等带电粒子束。

通常已知环烯烃聚合物膜的极性低,因而与由树脂成分构成的层的密合性低。因此,在该膜上直接设置由树脂成分构成的导电层时,若不进行电晕处理、基于底涂层形成等的表面处理,则非常难以赋予密合性。但是,利用包含分子内具有脂环式结构的电离辐射固化性树脂(a)和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物所形成的透明导电层即便不在环烯烃聚合物膜上进行电晕处理或底涂层形成等繁杂的表面处理,与该膜的密合性也优异。

通过上述树脂组合物得到上述效果的理由尚未确定,但认为是:电离辐射固化性树脂(a)在分子内具有与环烯烃聚合物类似的低极性的结构,并且固化收缩的发生少,因而与环烯烃聚合物膜的密合性优异。光学层叠体(i)为在透明导电层上具有表面保护层的构成,假定了该表面保护层相较于设置在图像显示装置的表面保护构件位于内侧。因此,该表面保护层和位于其下方的透明导电层无需具有与在图像显示装置的最外表面用于防止该显示装置的损伤的硬涂层同等的硬度,只要具有在前面板或图像显示装置的制造工序中不受到损伤的程度的硬度即可。通常,作为用于形成高硬度的硬涂层的电离辐射固化性树脂组合物,使用交联率高的树脂组合物,但该树脂组合物的固化收缩也增大。但是,本发明中的透明导电层的形成中无需使用交联率高的树脂组合物,因此能够进一步降低固化收缩的影响,与环烯烃聚合物膜的密合性也提高。

另外,利用上述电离辐射固化性树脂组合物形成的透明导电层的表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性也优异。认为其理由是:包含电离辐射固化性树脂(a)的树脂组合物发生固化收缩的情况少,因而产生收缩应力等所致的变形少,进而由于极性低,因此吸湿性低,经时稳定性良好。

[分子内具有脂环式烃结构的电离辐射固化性树脂(a)]

从上述方面出发,用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物优选包含分子内具有脂环式烃结构的电离辐射固化性树脂(a)(下文中也简称为“电离辐射固化性树脂(a)”)。此处,脂环式烃结构是指由脂环式烃化合物衍生的环。该脂环式烃化合物可以饱和也可以不饱和,可以为单环,也可以为由2个以上的单环构成的多环。另外,该脂环式烃结构可以具有取代基。

作为上述脂环式烃结构,可示例出环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环等环烷烃环;环戊烯环、环己烯环、环庚烯环、环辛烯环等环烯烃环;二环戊烷环、降莰烷环、十氢化萘环、二环戊烯环、降冰片烯环等双环;四氢双环戊二烯环、二氢双环戊二烯环、金刚烷环等三环;等,但不限定于这些。

其中,从抑制电离辐射固化性树脂组合物的固化收缩、提高与基材膜的密合性的方面出发,上述脂环式烃结构优选包含由2个以上的单环构成的多环结构,更优选包含双环或三环。该单环的环元数优选为4~7、更优选为5~6。另外,该环结构更优选包含由具有同一环元数的2个以上的单环构成的结构单元。这是因为,即便在电离辐射固化性树脂组合物的固化时或固化后产生了收缩应力,变形的方向也不偏颇,所形成的透明导电层与环烯烃聚合物膜的密合性、表面电阻率的面内均匀性及其经时稳定性良好。

作为特别优选的脂环式烃结构,可以举出选自下述式(1)所示的四氢双环戊二烯环和下述式(2)所示的二氢双环戊二烯环中的至少一种。

[化1]

电离辐射固化性树脂(a)在分子内具有至少一个电离辐射固化性官能团。作为该电离辐射固化性官能团没有特别限制,从固化性和固化物的硬度的方面出发,优选为自由基聚合性官能团。作为自由基聚合性官能团,可以举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等含烯键式不饱和键的基团。其中,从固化性的方面出发,优选为(甲基)丙烯酰基。

作为电离辐射固化性树脂(a)的具体例,可以举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-1-金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊酯等单官能(甲基)丙烯酸酯;二羟甲基-三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、五环十五烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、降莰烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、对薄荷烷-1,8-二醇二(甲基)丙烯酸酯、对薄荷烷-2,8-二醇二(甲基)丙烯酸酯、对薄荷烷-3,8-二醇二(甲基)丙烯酸酯、双环[2.2.2]-辛烷-1-甲基-4-异丙基-5,6-二羟甲基二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯等,它们可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。其中,从防止固化收缩过度发生、并且固化物的柔软性降低而与基材膜的密合性降低的方面出发,优选单官能或2官能(甲基)丙烯酸酯,更优选选自(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊酯以及二羟甲基-三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种,进一步优选选自(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯和(甲基)丙烯酸双环戊酯中的至少一种。

作为市售品的电离辐射固化性树脂(a),可以举出fa-511as、fa-512as、fa-513as、fa-512m、fa-513m、fa-512mt(均为商品名、日立化成株式会社制造)、lightesterdcp-a、dcp-m(均为商品名、共荣社化学株式会社制造)、a-dcp、dcp(均为商品名、新中村化学工业株式会社制造)等。这些为具有上述式(1)所示的四氢双环戊二烯环或上述式(2)所示的二氢双环戊二烯环的电离辐射固化性树脂。

对电离辐射固化性树脂(a)的分子量没有特别的限制,从使用环烯烃聚合物膜作为基材膜时的密合性的方面出发,优选分子量为350以下的物质、更优选为150~350的物质、进一步优选为150~300的物质、更进一步优选为150~230的物质。电离辐射固化性树脂(a)的分子量为350以下时,与分子量高的树脂相比,容易润湿环烯烃聚合物膜。因此,在该膜上涂布电离辐射固化性树脂组合物时电离辐射固化性树脂(a)选择性地向该膜侧移动并润湿,在该状态下通过电离辐射而固化,因此认为所形成的透明导电层与该膜的密合性进一步提高。除此以外,电离辐射固化性树脂(a)的分子量为350以下时,脂环式烃结构部分相对于电离辐射固化性官能团的体积比例高,因此能够进一步抑制固化收缩,因而认为与环烯烃聚合物膜的密合性提高。

[电离辐射固化性树脂(b)]

用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物可以包含上述电离辐射固化性树脂(a)以外的电离辐射固化性树脂(b)。通过对电离辐射固化性树脂(a)组合使用电离辐射固化性树脂(b),能够提高树脂组合物的固化性和涂布性、以及所形成的透明导电层的硬度、耐候性等,从这方面出发是优选的。

电离辐射固化性树脂(b)可以适当选择惯用的聚合性单体和聚合性低聚物或预聚物中的除上述电离辐射固化性树脂(a)以外的物质使用。

作为聚合性单体,分子中具有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体是合适的,其中优选多官能性(甲基)丙烯酸酯单体。

作为多官能性(甲基)丙烯酸酯单体,只要是分子内具有2个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体就没有特别限制。具体而言,优选可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯单硬脂酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊酯、二(甲基)丙烯酸异氰脲酸酯等二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等4官能以上的(甲基)丙烯酸酯;上述多官能性(甲基)丙烯酸酯单体的环氧乙烷改性物、环氧丙烷改性物、己内酯改性物、丙酸改性物等。其中,从得到优异的硬度的方面出发,优选与三(甲基)丙烯酸酯相比为多官能的、即3官能以上的(甲基)丙烯酸酯。这些多官能性(甲基)丙烯酸酯单体可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

作为聚合性低聚物,优选可以举出分子中具有自由基聚合性官能团的低聚物、例如环氧(甲基)丙烯酸酯系、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系、聚酯(甲基)丙烯酸酯系、聚醚(甲基)丙烯酸酯系的低聚物等。此外,作为聚合性低聚物,还优选可以举出在聚丁二烯低聚物的侧链具有(甲基)丙烯酸酯基的疏水性高的聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯系低聚物、主链具有聚硅氧烷键的硅氧烷(甲基)丙烯酸酯系低聚物等。这些低聚物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

聚合性低聚物的重均分子量(利用gpc法测定的标准聚苯乙烯换算的重均分子量)优选为1,000~20,000、更优选为1,000~15,000。

另外,聚合性低聚物优选为2官能以上、更优选为3~12官能、进一步优选为3~10官能。官能团数为上述范围内时,得到硬度优异的透明导电层。

在上述电离辐射固化性树脂(b)中,优选使用重均分子量为1,000以上的聚合性低聚物,重均分子量更优选为1,000~20,000、进一步优选为2,000~15,000。这是因为,能够对所形成的透明导电层赋予硬度,同时抑制交联率过高带来的固化收缩的增大,维持与基材膜的密合性。另外,不仅是初始密合性,还能使考虑紫外线等环境因素时的经时密合性(下文中也称为“耐久密合性”)良好。特别是在使用分子量为350以下的电离辐射固化性树脂(a)的情况下,涂布至环烯烃聚合物膜等基材膜时低分子量的(a)成分与高分子量的(b)成分容易发生相分离,(a)成分选择性地移动到该膜侧而润湿该膜,由此所形成的透明导电层的密合性进一步提高。另外,使用分子量为350以下的电离辐射固化性树脂(a)时,树脂组合物的粘度有时会降低,因此优选使用重均分子量为1,000以上的聚合性低聚物作为(b)成分来提高涂布性。

关于透明导电层,如上所述电离辐射固化性树脂(a)选择性地移动到环烯烃聚合物膜侧而润湿该膜,关于这点可以通过红外分光(ir)光谱等进行确认。例如,在环烯烃聚合物膜上形成透明导电层后,采集该透明导电层并利用透过法测定得到ir光谱,将该ir光谱与对电离辐射固化性树脂(a)、(b)分别单独测定得到的ir光谱进行比较。这种情况下,在采集透明导电层并测定得到的ir光谱中,若来自电离辐射固化性树脂(a)的吸收的比例低于该(a)成分的实际混配比例,则可以预测电离辐射固化性树脂(a)选择性地移动到环烯烃聚合物膜侧而润湿该膜。

关于用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂(a)的含量,相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量,优选为20质量%以上、更优选为20质量%~90质量%、进一步优选为25质量%~80质量%、更进一步优选为30质量%~70质量%。若电离辐射固化性树脂(a)相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量为20质量%以上,能够形成在使用环烯烃聚合物膜作为基材膜时密合性也优异、表面电阻率的面内均匀性及其经时稳定性也优异的透明导电层。

另外,关于用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂(b)的含量,相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量,优选为80质量%以下、更优选为10质量%~80质量%、进一步优选为20质量%~75质量%、更进一步优选为30质量%~70质量%。

[导电性颗粒]

导电性颗粒在利用电离辐射固化性树脂组合物形成的透明导电层中不损害透明性而用于赋予导电性。因此,该导电性颗粒优选的是:即使使透明导电层的厚度变薄,也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。另外,从避免因透明导电层的柔软性过高而使作为上层的表面保护层的表面保护性能降低的方面出发,优选高硬度的颗粒。

作为这样的导电性颗粒,优选使用金属颗粒、金属氧化物颗粒、以及在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的涂布颗粒等。

作为构成金属颗粒的金属,例如,可以举出au、ag、cu、al、fe、ni、pd、pt等。作为构成金属氧化物颗粒的金属氧化物,例如,可以举出氧化锡(sno2)、氧化锑(sb2o5)、锑锡氧化物(ato)、铟锡氧化物(ito)、铝锌氧化物(azo)、氟化氧化锡(fto)、zno等。

作为涂布颗粒,例如,可以举出在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的构成的颗粒。作为核颗粒没有特别限定,例如,可以举出胶态二氧化硅颗粒、氧化硅颗粒等无机颗粒、氟树脂颗粒、丙烯酸类树脂颗粒、硅氧烷树脂颗粒等聚合物颗粒、以及有机质无机质复合体颗粒等。另外,作为构成导电性被覆层的材料,例如,可以举出上述的金属或它们的合金、上述的金属氧化物等。它们可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

其中,从长期保存、耐热性、耐湿热性、耐候性良好的方面出发,导电性颗粒优选为选自金属微粒和金属氧化物微粒中的至少一种,更优选锑锡氧化物(ato)颗粒。

导电性颗粒优选平均一次粒径为5nm~40nm。通过为5nm以上,导电性颗粒彼此在透明导电层中容易接触,因此能够抑制用于赋予充分导电性的导电性颗粒的添加量。另外,通过为40nm以下,能够防止透明性或与其他层之间的密合性受损。导电性颗粒的平均一次粒径的更优选的下限为6nm,更优选的上限为20nm。

此处,导电性颗粒的平均一次粒径可以通过下述(1)~(3)的操作算出。

(1)利用透射型电子显微镜(tem)或扫描型透射电子显微镜(stem)对光学层叠体的截面进行拍摄。tem或stem的加速电压优选为10kv~30kv、倍率优选为5万~30万倍。

(2)由观察图像抽取任意的10个颗粒,计算出各个颗粒的粒径。粒径如下测定:用任意的两条平行直线夹持颗粒的截面时,作为该两条直线间距离达到最大的两条直线的组合中的直线间距离来测定。

(3)在相同样品的其他画面的观察图像中进行5次同样的操作,将由合计50个粒径的数均得到的值作为颗粒的平均一次粒径。

利用上述电离辐射固化性树脂组合物得到的透明导电层优选的是,即便使厚度变薄也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。因此,只要该树脂组合物中的导电性颗粒的含量为能够赋予上述性能的范围,就没有特别限制。

从使表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下的方面出发,相对于电离辐射固化性树脂100质量份,上述电离辐射固化性树脂组合物中的导电性颗粒的含量优选为100质量份~400质量份、更优选为150质量份~350质量份、进一步优选为200质量份~300质量份。这是因为,通过使导电性颗粒的含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份为100质量份以上,容易使光学层叠体的表面电阻率的平均值为1.0×1010ω/□以下;通过使导电性颗粒的含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份为400质量份以下,容易使光学层叠体的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上,而且透明导电层不会变脆,能够维持硬度。

电离辐射固化性树脂为紫外线固化性树脂的情况下,用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂。

作为光聚合引发剂,可以举出苯乙酮、α-羟基烷基苯酮、酰基氧化膦、二苯甲酮、米希勒酮、苯偶姻、苯偶酰二甲基缩酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻吨酮类等。另外,光聚合促进剂能够减轻固化时的空气导致的聚合障碍、提高固化速度,例如,可以举出对二甲氨基苯甲酸异戊酯、对二甲氨基苯甲酸乙酯等。

上述光聚合引发剂、光聚合促进剂分别可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物包含光聚合引发剂的情况下,其含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份优选为0.1质量份~10质量份、更优选为1质量份~10质量份、进一步优选为1质量份~8质量份。

另外,用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物可以根据需要进一步含有其他成分、例如折射率调节剂、防眩剂、防污剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、流平剂、易滑剂等添加剂。

此外,该树脂组合物可以含有溶剂。作为该溶剂,只要是溶解树脂组合物中包含的各成分的溶剂就可以没有特别限制地使用,优选为酮类、醚类、醇类、或酯类。上述溶剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

该树脂组合物中的溶剂的含量通常为20质量%~99质量%、优选为30质量%~99质量%、更优选为70质量%~99质量%。溶剂的含量为上述范围内时,在基材膜上的涂布性优异。

对用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物的制造方法没有特别限制,可以利用现有公知的方法和装置进行制造。例如,可以添加上述电离辐射固化性树脂、导电性颗粒、以及根据需要的各种添加剂、溶剂并混合,由此进行制造。导电性颗粒可以使用预先分散于溶剂中所制备的分散液。

从无损透明性而赋予所期望的导电性的方面出发,透明导电层的厚度优选为0.1μm~10μm、更优选为0.3μm~5μm、进一步优选为0.3μm~3μm。

关于透明导电层的厚度,例如,可以由利用扫描型透射电子显微镜(stem)拍摄的截面图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值算出。stem的加速电压优选为10kv~30kv,stem的观察倍率优选为1000倍~7000倍。

(表面保护层)

从防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,本发明的光学层叠体(i)具有表面保护层。

如后述本发明的图像显示装置(图7)中所示例的那样,设想成该表面保护层位于设置在图像显示装置的最外表面的表面保护构件的内侧。因此,该表面保护层与用于防止图像显示装置的最外表面的损伤的硬涂层不同,只要具有在前面板或图像显示装置的制造工序中不受到损伤的程度的硬度即可。

从防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,表面保护层优选为包含电离辐射固化性树脂的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂可以从惯用的聚合性单体和聚合性低聚物或预聚物中适当地选择并使用,从提高固化性和表面保护层的硬度的方面出发,优选为聚合性单体。

作为聚合性单体,分子内具有自由基聚合性官能团的(甲基)丙烯酸酯系单体是合适的,其中优选为多官能(甲基)丙烯酸酯系单体。作为多官能(甲基)丙烯酸酯系单体,可以举出与在上述用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物中所示例的物质同样的物质。从提高表面保护层的硬度的方面出发,多官能(甲基)丙烯酸酯系单体的分子量优选小于1,000、更优选为200~800。

多官能(甲基)丙烯酸酯系单体可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

多官能(甲基)丙烯酸酯系单体的官能团数为2以上即可,没有特别限制,从提高电离辐射固化性树脂组合物的固化性和表面保护层的硬度的方面出发,优选为2~8、更优选为2~6、进一步优选为3~6。

从提高电离辐射固化性树脂组合物的固化性以及表面保护层的硬度的方面出发,电离辐射固化性树脂中的多官能(甲基)丙烯酸酯系单体的含量优选为40质量%以上、更优选为50质量%以上、进一步优选为60质量%~100质量%。

从提高电离辐射固化性树脂组合物的固化性以及表面保护层的硬度的方面出发,电离辐射固化性树脂优选仅由上述聚合性单体构成,但也可以合用聚合性低聚物。作为聚合性低聚物,可以举出与在上述透明导电层形成用电离辐射固化性树脂组合物中所示例的物质同样的物质。

电离辐射固化性树脂组合物也可以进一步包含热塑性树脂。这是因为,通过合用热塑性树脂,能够有效地防止与透明导电层的粘接性的提高、涂布膜的缺陷。

作为该热塑性树脂,例如,优选可以举出苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯基醚树脂、含卤素的树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、尼龙、纤维素树脂、硅氧烷树脂、聚氨酯树脂等热塑性树脂的单体和共聚物、或者它们的混合树脂。这些树脂优选为非晶性、且可溶于溶剂。特别是,从制膜性、透明性、耐候性等方面出发,优选为苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、纤维素树脂等,更优选为(甲基)丙烯酸类树脂,进一步优选为聚甲基丙烯酸甲酯。

这些热塑性树脂优选在分子中不具有反应性官能团。这是因为,若分子中具有反应性官能团,则固化收缩量变大,表面保护层与透明导电层的粘接性有可能降低,但能够避免该情况。另外,若热塑性树脂在分子中不具有反应性官能团,则所得到的光学层叠体的表面电阻率的控制变得容易。需要说明的是,作为反应性基团,可以举出丙烯酰基、乙烯基等具有不饱和双键的官能团、环氧环、氧杂环丁烷环等环状醚基、内酯环等开环聚合基、形成氨基甲酸酯的异氰酸酯基等。需要说明的是,这些反应性官能团只要是不影响表面保护层对透明导电层的粘接性及表面电阻率的程度就可以含有。

电离辐射固化性树脂组合物包含热塑性树脂的情况下,其含量在电离辐射固化性树脂组合物中的树脂成分中优选为10质量%以上。另外,从所得到的表面保护层的耐擦伤性的方面出发,优选为80质量%以下、更优选为50质量%以下。需要说明的是,此处所说的“电离辐射固化性树脂组合物中的树脂成分”包含电离辐射固化性树脂、热塑性树脂、以及其他树脂。

电离辐射固化性树脂为紫外线固化性树脂的情况下,用于形成表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂。光聚合引发剂、光聚合促进剂可以举出与在上述用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物中所示例的物质同样的物质,分别可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

在使用光聚合引发剂的情况下,相对于电离辐射固化性树脂100质量份,电离辐射固化性树脂组合物中的光聚合引发剂的含量优选为0.1质量份~10质量份、更优选为1质量份~10质量份、进一步优选为1质量份~8质量份。

表面保护层优选包含紫外线吸收剂。这是因为,在将光学层叠体(i)应用于图像显示装置中时,能够防止外部光紫外线所致的、对相较于表面保护层而位于内侧(显示元件侧)的透明导电层和基材膜、以及相较于光学层叠体而位于内侧(显示元件侧)的偏振元件、相位差板、显示元件等构件的劣化。

对用于表面保护层的紫外线吸收剂没有特别限制,例如,可以举出二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、苯并噁嗪系化合物、水杨酸酯系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物以及它们的聚合物等。其中,从紫外线吸收性的方面出发,优选为选自二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物和它们的聚合物中的一种以上,从紫外线吸收性、在电离辐射固化性树脂组合物中的溶解性的方面出发,更优选为选自苯并三唑系化合物、三嗪系化合物和它们的聚合物中的一种以上。

它们可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

关于表面保护层中的紫外线吸收剂的含量,相对于构成该表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂100质量份,优选为0.2质量份~60质量份、更优选为0.2质量份~30质量份、进一步优选为0.2质量份~20质量份。紫外线吸收剂的含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份为0.2质量份以上时,防止外部光紫外线所致的劣化的效果充分;为60质量份以下时,能够在保持防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的足够硬度的同时,形成来自紫外线吸收剂的着色少的表面保护层。

表面保护层优选进一步包含通电颗粒。通电颗粒是指起到取得包含该通电颗粒的表面保护层与透明导电层之间的导通的作用的颗粒。即,在基材膜与表面保护层之间具有透明导电层的情况下,优选设置包含通电颗粒的表面保护层(下文中也称为“导通性表面保护层”)。

表面保护层为导通性表面保护层时,在制成依次层叠有本发明的光学层叠体(i)、偏振元件和相位差板的前面板时,由于导通性表面保护层和透明导电层位于最外表面,因而能够容易地进行对导通性表面保护层或透明导电层表面的接地处理。另外,通过使本发明的光学层叠体(i)具有透明导电层和导通性表面保护层,即使透明导电层的导电性低,表面电阻率的面内均匀性也良好,并且表面电阻率容易经时稳定。

如上所述,本发明的光学层叠体(i)的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下,与触控面板传感器(电极)用的透明导电层相比,导电性非常低。在这种低导电性范围中难以实现面内均匀性。但是,通过将透明导电层和导通性表面保护层进行组合,表面电阻率容易实现高的面内均匀性。

作为通电颗粒,没有特别限定,可以举出与上述导电性颗粒同样的金属颗粒、金属氧化物颗粒、以及在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的涂布颗粒等。需要说明的是,从使由透明导电层的导通良好的方面出发,通电颗粒优选为镀金颗粒。

通电颗粒的平均一次粒径可以根据表面保护层的厚度适当地选择。具体而言,通电颗粒的平均一次粒径相对于表面保护层的厚度优选为大于50%、150%以下,更优选为大于70%、120%以下,进一步优选为大于85%、115%以下。通过使相对于表面保护层厚度的通电颗粒的平均一次粒径如上所述,能够使由透明导电层的导通良好,并且能够防止通电颗粒从表面保护层脱落。

表面保护层中的通电颗粒的平均一次粒径可以通过下述(1)~(3)的操作算出。

(1)利用光学显微镜拍摄光学层叠体的透过观察图像。倍率优选为500~2000倍。

(2)由观察图像抽取任意的10个颗粒,计算出各个颗粒的粒径。粒径如下测定:用任意的两条平行直线夹持颗粒的截面时,作为该两条直线间距离达到最大的两条直线的组合中的直线间距离来测定。

(3)在相同样品的其他画面的观察图像中进行5次同样的操作,将由合计50个粒径的数均得到的值作为颗粒的平均一次粒径。

关于表面保护层中的通电颗粒的含量,相对于构成该表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂100质量份,优选为0.5质量份~4.0质量份、更优选为0.5质量份~3.0质量份。通过使通电颗粒的含量为0.5质量份以上,能够使由透明导电层的导通良好。另外,通过使该含量为4.0质量份以下,能够防止表面保护层的覆膜性和硬度的降低。

在用于形成表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物中,作为其他的各种添加成分,可以含有耐磨耗剂、消光剂、耐损伤填料等填充剂、防粘剂、分散剂、流平剂、受阻胺系的光稳定剂(hals)等。

此外,用于形成表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物可以含有溶剂。作为该溶剂,只要是溶解树脂组合物中包含的各成分的溶剂就可以没有特别限制地使用,优选为酮类、或酯类,更优选为选自甲基乙基酮和甲基异丁基酮中的至少一种。上述溶剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

电离辐射固化性树脂组合物中的溶剂的含量通常为20质量%~90质量%、优选为30质量%~85质量%、更优选为40质量%~80质量%。

表面保护层的厚度可以根据光学层叠体的用途、要求特性而适当地选择,从硬度、加工适应性、以及使用本发明的光学层叠体的显示装置的薄型化的方面出发,优选为1μm~30μm、更优选为2μm~20μm、进一步优选为2μm~10μm。表面保护层的厚度可以利用与透明导电层相同的方法进行测定。

本发明的光学层叠体(i)只要依次具有上述的基材膜、透明导电层和表面保护层即可,根据需要也可以具有其他层。

例如,在与基材膜相反侧的面上可以进一步具有功能层。作为功能层,可以举出抗反射层、折射率调节层、防眩层、耐指纹层、防污层、耐擦伤性层、抗菌层等。另外,这些功能层优选由热固化性树脂组合物或电离辐射固化性树脂组合物形成而成,更优选由电离辐射固化性树脂组合物形成而成。

另外,作为该功能层,除了上述以外,也可以在不损害本发明的效果的范围内设置含有抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等添加剂的层。此外,在为应用于液晶显示装置的光学层叠体的情况下,为了防止佩戴偏光太阳镜观察液晶显示画面时发生的难以看到的情况以及着色不均,也可以设置高延迟层。但是,在存在具有1/4波长相位差功能的层时,不需要该高延迟层。

功能层的厚度可以根据光学层叠体的用途、要求特性而适当地选择,从硬度、加工适应性以及使用光学层叠体的显示装置的薄型化的方面出发,优选为0.05μm~30μm、更优选为0.1μm~20μm、进一步优选为0.5μm~10μm。功能层为上述高延迟层的情况下,厚度不限于此,可以为得到优选的延迟的厚度。该功能层的厚度可以利用与上述透明导电层相同的方法进行测定。

另外,在本发明的光学层叠体(i)的基材膜侧的面上可以具有背面膜作为制造工序用膜。由此,在使用厚度薄的膜、或没有硬度的环烯烃聚合物膜等作为基材膜的情况下,在光学层叠体的制造时和加工时也能维持平面性,保持表面电阻率的面内均匀性。作为该背面膜没有特别限制,可以使用聚酯系树脂膜、聚烯烃系树脂膜等。从保护性能的方面出发,优选弹性模量高的膜,更优选聚酯系树脂膜。

从维持光学层叠体的制造时和加工时的平面性的方面出发,背面膜的厚度优选为10μm以上、更优选为20μm~200μm。

背面膜例如藉由粘合层而与光学层叠体的基材膜侧的面层叠。需要说明的是,由于背面膜为制造工序用膜,因此例如在将光学层叠体与后述偏振元件贴合时等被剥离。

[第二发明:光学层叠体(ii)]

第二发明的本发明的光学层叠体(ii)的特征在于,其依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层,该基材膜为环烯烃聚合物膜,该基材膜的厚度相对于该光学层叠体整体的厚度的比例为80%以上、95%以下,利用动态粘弹性测定装置在频率10hz、拉伸负荷50n、升温速度2℃/分钟的条件下测得的150℃温度下的该光学层叠体的伸长率为5.0%以上、20%以下。本发明的光学层叠体(ii)通过满足上述条件,透明导电层对于作为基材膜的环烯烃聚合物膜的密合性良好,可见光区域的透光性高,并且表面电阻率的面内均匀性良好。

基材膜的厚度相对于光学层叠体整体的厚度的比例小于80%时,光学层叠体的强度降低。另外,有时无法得到可见光区域的透光性及规定的伸长特性。另一方面,基材膜的厚度相对于光学层叠体整体的厚度的比例大于95%时,光学层叠体中的透明导电层和表面保护层的厚度比例降低,因此无法得到所期望的表面电阻率、面内均匀性、耐损伤性。

从上述方面出发,基材膜的厚度相对于光学层叠体(ii)整体的厚度的比例优选为82%以上、更优选为85%以上,优选为94%以下、更优选为93%以下。

进而,对于本发明的光学层叠体(ii)来说,利用动态粘弹性测定装置在频率10hz、拉伸负荷50n、升温速度2℃/分钟的条件下测得的150℃温度下的伸长率为5.0%以上、20%以下。上述伸长率小于5.0%时,环烯烃聚合物膜与透明导电层的密合性降低。另一方面,本发明的光学层叠体(ii)的上述伸长率大于20%时,容易因变形而使透明导电层的厚度产生偏差,难以确保表面电阻率的面内均匀性。其结果,在用于静电电容式的触控面板时,操作性有可能变得不稳定。

从上述方面出发,本发明的光学层叠体(ii)的上述伸长率优选为6.0%以上、更优选为7.0%以上,优选为18%以下、更优选为15%以下。

光学层叠体(ii)的伸长率可以利用动态粘弹性测定装置进行测定,具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

关于通过使本发明的光学层叠体(ii)的上述伸长率为上述范围而获得环烯烃聚合物膜与透明导电层的密合性的理由,推测如下。光学层叠体(ii)的该伸长率为5.0%以上时,后述用于形成透明导电层的材料中包含的低分子量成分容易对作为基材膜的环烯烃聚合物膜进行润湿。因此,所形成的透明导电层的密合性提高。另一方面,光学层叠体(ii)的该伸长率为20%以下时,即便在使用弹性模量低、容易变形的环烯烃聚合物膜作为基材膜的情况下,具有透明导电层、表面保护层的光学层叠体整体也能追随其变形,因而能够维持密合性。

作为将光学层叠体(ii)的伸长率调整为上述范围的方法,可以举出:(1)对作为基材膜的环烯烃聚合物膜进行选择;(2)对用于形成透明导电层的材料进行选择;(3)对用于形成表面保护层的材料进行选择;(4)对基材膜、透明导电层、表面保护层的厚度和/或厚度比进行调整;等等。这些方法也可以组合两种以上。关于各方法的优选方式,如后所述。

(基材膜)

本发明的光学层叠体(ii)中使用环烯烃聚合物膜作为基材膜。环烯烃聚合物膜的透明性、低吸湿性、耐热性优异。其中,该环烯烃聚合物膜优选为经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜。若环烯烃聚合物膜为1/4波长相位差膜,在利用偏光太阳镜观察液晶画面等显示画面时能够防止显示画面产生颜色不同的不均(虹斑),因此可见性良好。另外,若为环烯烃聚合物膜经倾斜拉伸得到的膜,则在将本发明的光学层叠体(ii)与构成前面板的偏振元件以两者的光轴一致的方式而进行贴合时,也不需要将本发明的光学层叠体(ii)剪裁成倾斜单片。因此,能够以卷对卷的方式进行连续制造,并且起到剪裁成倾斜单片导致的浪费少的效果。

从容易将光学层叠体(ii)整体的伸长率调整为5.0%以上、提高与透明导电层的密合性的方面出发,环烯烃聚合物膜的利用动态粘弹性测定装置在频率10hz、拉伸负荷50n、升温速度2℃/分钟的条件下测得的150℃温度下的单独的伸长率优选为5.0%以上、更优选为6.0%以上、进一步优选为7.0%以上,从维持光学层叠体(ii)的表面电阻率的面内均匀性的方面出发,优选为25%以下、更优选为18%以下、进一步优选为15%以下。该伸长率的测定方法与上述光学层叠体的情况相同。

另外,从提高与透明导电层的密合性的方面出发,环烯烃聚合物膜的玻璃化转变温度(tg)优选为150℃以下、更优选为140℃以下、进一步优选为130℃以下。环烯烃聚合物膜的tg为150℃以下时,容易被用于形成透明导电层的材料中包含的低分子量成分润湿,由此得到作为基材膜的环烯烃聚合物与透明导电层的密合性提高的效果。

环烯烃聚合物膜的tg例如可以利用差示扫描量热计进行测定。

作为环烯烃聚合物,可以举出降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂、以及它们的氢化物等。其中,从透明性和成型性的方面出发,优选降冰片烯系树脂。作为降冰片烯系树脂,可以举出:具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的开环共聚物或它们的氢化物;具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的加成共聚物或它们的氢化物;等等。

光学层叠体(ii)中使用的环烯烃聚合物膜可以在不损害本发明的效果的范围内含有抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等添加剂。优选的添加剂及其含量与在光学层叠体(i)的基材膜中记载的添加剂及其含量相同。

倾斜拉伸膜的取向角相对于膜的宽度方向优选为20°~70°、更优选为30°~60°、进一步优选为40°~50°、特别优选为45°。这是因为,倾斜拉伸膜的取向角为45°时,成为完全的圆偏振光。另外,在使本发明的光学层叠体与偏振元件的光轴一致地进行贴合时也不需要剪裁成倾斜单片,能够以卷对卷的方式进行连续制造。

上述环烯烃聚合物膜可以通过在对环烯烃聚合物进行制膜、拉伸时,适当调整拉伸倍率、拉伸温度、膜厚而得到。作为市售的环烯烃聚合物,可以举出“topas”(商品名、ticona公司制造)、“arton”(商品名、jsr株式会社制造)、“zeonor”和“zeonex”(均为商品名、日本zeon株式会社制造)、“apel”(三井化学株式会社制造)等。

另外,也可以使用市售的环烯烃聚合物膜。作为该膜,可以举出“zeonor膜”(商品名、日本zeon株式会社制造)、“arton膜”(商品名、jsr株式会社制造)等。

光学层叠体(ii)中使用的环烯烃聚合物膜的全光线透过率通常为70%以上、优选为85%以上。需要说明的是,全光线透过率可以使用紫外可见分光光度计进行测定。

另外,从强度、加工适应性、以及利用光学层叠体(ii)的前面板和图像显示装置的薄型化的方面出发,环烯烃聚合物膜的厚度优选为4μm~200μm的范围、更优选为4μm~170μm、进一步优选为20μm~135μm、更进一步优选为20μm~120μm。

(透明导电层)

本发明的光学层叠体(ii)所具有的透明导电层在应用于静电电容式的触控面板时,起到使触控面板的面内电位恒定、使操作性稳定的效果。从发挥出该效果的方面出发,特别优选与后述的导通性表面保护层进行组合。另外,在内嵌式触控面板中,透明导电层具有替代在现有的外置型或外嵌型中作为导电性构件发挥作用的触控面板的作用。使用在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面具有上述透明导电层的光学层叠体时,该透明导电层相较于液晶显示元件位于操作者侧,因而能够放出在触控面板表面产生的静电,能够防止液晶画面因该静电而部分白浊。从该方面出发,透明导电层优选的是:即使厚度薄,也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。

此外,从将光学层叠体(ii)的拉伸伸长率调整为规定范围、表现出与作为基材膜的环烯烃聚合物膜的密合性的方面出发,透明导电层优选具有柔软性。从该方面出发,由基材膜和透明导电层构成的层叠物的依照jisk7161-1:2014通过拉伸试验法在温度23±2℃、拉伸速度0.5mm/分钟的条件下测得的应力-应变曲线的上屈服点下的应变值优选为1.0%以上、更优选为1.5%以上、进一步优选为2.0%以上。另外,从维持光学层叠体(ii)的表面电阻率的面内均匀性的方面、以及避免由于柔软性过高而使作为上层的表面保护层的表面保护性能降低的方面出发,该上屈服点下的应变值优选为8.0%以下、更优选为6.0%以下、进一步优选为5.0%以下。需要说明的是,上述层叠物的上屈服点下的应变值优选为高于作为基材膜的环烯烃聚合物膜单独的上屈服点下的应变值的值。换言之,透明导电层的上屈服点下的应变值优选高于环烯烃聚合物膜的上屈服点下的应变值。

上述应变值可以通过依照jisk7161-1:2014的方法、利用拉伸试验机进行测定,具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

对构成该透明导电层的材料没有特别限制,透明导电层优选为包含电离辐射固化性树脂和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。其中,从将光学层叠体(ii)的拉伸伸长率调整为规定范围的方面、表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性、以及与作为基材膜的环烯烃聚合物膜的密合性优异的方面出发,更优选为包含分子内具有脂环式结构的电离辐射固化性树脂(a)和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

另外,用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物也可以包含上述电离辐射固化性树脂(a)以外的电离辐射固化性树脂(b)。通过对电离辐射固化性树脂(a)组合使用电离辐射固化性树脂(b),能够提高树脂组合物的固化性和涂布性、以及所形成的透明导电层的硬度、耐候性等,从这方面出发是优选的。

构成用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物的各成分以及其优选方式与在光学层叠体(i)的透明导电层中记载的情况相同。

利用上述电离辐射固化性树脂组合物得到的透明导电层优选的是:即便使厚度变薄也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。

例如,在搭载有静电电容式的内嵌式触控面板的液晶显示装置中使用的光学层叠体中,从使触控面板稳定工作的方面、以及用手指接触时等防止因在触控面板表面产生的静电所引起的液晶画面的白浊的方面出发,优选使光学层叠体(ii)的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下。从从上述方面出发,该表面电阻率的平均值优选为1.0×108ω/□以上,优选为2.0×109ω/□以下、更优选为1.5×109ω/□以下、进一步优选为1.0×109ω/□以下的范围。

上述表面电阻率可以利用与上述光学层叠体(i)中记载的方法相同的方法进行测定。

从将光学层叠体的伸长率调整为规定范围的方面、以及无损透明性而赋予所期望的导电性的方面出发,透明导电层的厚度优选为0.1μm~10μm、更优选为0.3μm~5μm、进一步优选为0.3μm~3μm。透明导电层的厚度可以利用与上述光学层叠体(i)中记载的方法相同的方法进行测定。

(表面保护层)

从将光学层叠体的伸长率调整为规定范围的方面、以及防止图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,表面保护层优选为包含电离辐射固化性树脂的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

构成电离辐射固化性树脂组合物的各成分及其优选方式与在光学层叠体(i)的表面保护层中记载的情况相同。

表面保护层的厚度可以根据光学层叠体(ii)的用途、要求特性而适当地选择,从将光学层叠体(ii)的拉伸伸长率调整为规定范围的方面、硬度、加工适应性以及利用本发明的光学层叠体(ii)的显示装置的薄型化的方面出发,优选为0.9μm~40μm、更优选为2μm~20μm、进一步优选为2μm~10μm。表面保护层的厚度可以利用与透明导电层相同的方法进行测定。

光学层叠体(ii)与光学层叠体(i)同样地只要依次具有上述的基材膜、透明导电层和表面保护层即可,根据需要也可以具有其他层。另外,与光学层叠体(i)同样地,在本发明的光学层叠体(ii)的基材膜侧的面上也可以具有背面膜作为制造工序用膜。

(光学层叠体(i)(ii)的制造方法)

对本发明的光学层叠体(i)(ii)的制造方法没有特别限制,可以使用公知的方法。例如,若为依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的3层结构的光学层叠体,可以通过在基材膜上利用上述用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物形成透明导电层,并在其上形成表面保护层来进行制造。对于基材膜,也可以在与透明导电层形成面相反侧的面上预先层叠背面膜。

首先,利用上述方法制备用于形成透明导电层的电离辐射固化性树脂组合物,之后,按照在固化后达到所期望的厚度的方式涂布到基材膜上。作为涂布方法没有特别限制,可以举出模涂、棒涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝逆向涂布、逆转辊涂布、凹版涂布等。此外,根据需要使其干燥,在基材膜上形成未固化树脂层。

接下来,对该未固化树脂层照射电子射线、紫外线等电离辐射,使该未固化树脂层固化,形成透明导电层。此处,在使用电子射线作为电离射线的情况下,其加速电压可以根据所使用的树脂或层的厚度而适当地选择,通常优选以加速电压70kv~300kv左右使未固化树脂层固化。

在使用紫外线作为电离射线的情况下,通常放射包含波长190nm~380nm的紫外线的射线。作为紫外线源没有特别限制,例如使用高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯、碳弧灯等。

表面保护层优选利用上述表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物形成。例如,将上述的电离辐射固化性树脂、以及根据需要使用的紫外线吸收剂、通电颗粒、其他各种添加剂分别以规定的比例均质地混合,制备出由电离辐射固化性树脂组合物构成的涂布液。将如此制备的涂布液涂布到透明导电层上,根据需要使其干燥后进行固化,能够形成由电离辐射固化性树脂组合物构成的表面保护层。树脂组合物的涂布方法和固化方法与上述透明导电层的形成方法相同。

光学层叠体(i)(ii)也可以利用后述第四发明的制造方法进行制造。

(光学层叠体(i)(ii)的构成)

此处,利用图2对本发明的光学层叠体(i)和(ii)进行说明。图2是示出本发明的光学层叠体(i)和(ii)的实施方式的一例的截面示意图。图2所示的光学层叠体1a依次具有基材膜2a、透明导电层3a和表面保护层4a。透明导电层3a优选为上述的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。另外,图2所示的表面保护层4a为包含通电颗粒41a的导通性表面保护层。

具有图2的构成的光学层叠体由于表面电阻率的面内均匀性良好,因此在用于静电电容式的触控面板时能够对该触控面板赋予稳定的操作性,特别适合用于搭载有内嵌型的触控面板的图像显示装置中。如上所述,在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置中,由于在触控面板表面产生的静电,会发生液晶画面白浊的现象。因此,若在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面使用图2的光学层叠体,则由于被赋予抗静电功能而能够放出静电,能够防止上述白浊。

特别优选表面保护层4a为导通性表面保护层。导通性表面保护层中的通电颗粒41a取得导通性表面保护层的表面与透明导电层3a之间的导通,使到达透明导电层的静电进一步向厚度方向流动,能够对表面保护层的表面侧(操作者侧)赋予所期望的表面电阻率。进而,表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性变得良好,可稳定地表现出静电电容式触控面板的操作性。

透明导电层具有向表面方向(x方向、y方向)和厚度方向(z方向)的导电性,与此相对,导通性表面保护层只要具有厚度方向的导电性即可。因此,导通性表面保护层在未必需要表面方向的导电性这点上作用是不同的。

[第三发明:光学层叠体(iii)]

第三发明的本发明的光学层叠体(iii)的特征在于,其依次具有纤维素系基材膜、稳定化层和导电层,依照jisk6911测定的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下的范围,并且将该表面电阻率的标准偏差σ除以该平均值而得到的值为0.20以下。

第三发明中,“稳定化层”是指具有使光学层叠体(iii)的表面电阻率的面内均匀性稳定的功能的层,详细情况如后所述。通过具有该稳定化层,本发明的光学层叠体(iii)即便使用纤维素系基材膜作为基材膜,表面电阻率的面内均匀性也高,在用于静电电容式触控面板时能够表现出稳定的操作性。

该表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上,另外,从将光学层叠体(iii)用于静电电容式触控面板时的操作性和操作精度的方面出发,优选为5.0×1011ω/□以下、更优选为1.0×1011ω/□以下、进一步优选为5.0×1010ω/□以下。

另外,光学层叠体(iii)的将上述表面电阻率的标准偏差σ除以该平均值而得到的值([表面电阻率的标准偏差σ]/[表面电阻率的平均值])大于0.20时,表面电阻率的面内的偏差大,因此在用于静电电容式触控面板时操作性降低。从该方面出发,该[表面电阻率的标准偏差σ]/[表面电阻率的平均值]优选为0.18以下、更优选为0.15以下。

光学层叠体(iii)的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下,若为该范围,则在用于静电电容式触控面板时操作性良好。另外,该表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下的情况下,触控面板操作中的操作精度良好;大于1.0×1010ω/□、1.0×1012ω/□以下的情况下,触控面板操作中的灵敏度变得良好。

上述表面电阻率依照jisk6911:1995进行测定,其平均值和标准偏差例如可以利用在光学层叠体(i)中记载的方法a进行测定。

另外,从表面电阻率的经时稳定性的方面出发,将该光学层叠体(iii)在80℃保持250小时后测得的表面电阻率相对于该保持前的表面电阻率之比(将光学层叠体(iii)在80℃保持250小时后的表面电阻率/将光学层叠体(iii)在80℃保持250小时前的表面电阻率)优选在所有测定点均在0.40~2.5的范围。更优选为0.50~2.0的范围。该表面电阻率之比具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

该表面电阻率之比为上述范围时,该光学层叠体(iii)因环境变化带来的表面电阻率的变化少,因而在用于静电电容式的触控面板时能够长时间维持稳定的操作性。

作为将光学层叠体(iii)的表面电阻率的平均值和偏差调整为上述范围的方法,可以举出:(1)对用于形成稳定化层的材料和厚度进行选择;(2)对用于形成导电层的材料和厚度进行选择;以及(3)应用特定的层结构;等等。关于这些方法,如后所述。

(纤维素系基材膜)

光学层叠体(iii)中使用的基材膜为纤维素系基材膜。纤维素系基材膜的全光线透过率通常为70%以上、优选为85%以上。需要说明的是,全光线透过率可以利用紫外可见分光光度计在室温、大气中进行测定。

作为纤维素系基材膜,从透光性优异的方面出发,优选纤维素酯膜,例如,可以举出三乙酰纤维素膜(tac膜)、二乙酰纤维素膜。其中,从透光性优异、折射率各向异性小的方面出发,优选三乙酰纤维素膜。

需要说明的是,作为三乙酰纤维素膜,除了纯粹的三乙酰纤维素以外,也可以为乙酸-丙酸纤维素、乙酸-丁酸纤维素等作为与纤维素形成酯的脂肪酸合用了乙酸以外的成分的膜。

另外,纤维素系基材膜也可以利用单向或双向等进行了拉伸处理。

纤维素系基材膜在光学特性优异、并且具有上述渗透性的方面是优选的。

通常,在用于光学层叠体的基材膜和与其相邻的层的折射率不同的情况下,有时会发生来自其界面的界面反射、或干涉条纹。若将这种光学层叠体应用于图像显示装置,有时会使图像的可见性降低。但是,在纤维素系基材膜之类的渗透性基材上形成稳定化层的情况下,在涂布该用于形成稳定化层的树脂组合物时,该组合物中的溶剂、低分子量成分会渗入纤维素系基材膜中。若以该状态使该组合物固化,则在基材膜与稳定化层的界面附近形成渗透层,界面变得不清晰。其结果,即使在基材膜与稳定化层中使用了折射率不同的材料的情况下,也具有能够减少上述界面反射和由此带来的干涉条纹的效果。

光学层叠体(iii)中使用的纤维素系基材膜可以在不损害本发明的效果的范围内含有抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等添加剂。其中,纤维素系基材膜优选含有紫外线吸收剂。这是因为,通过使该基材膜含有紫外线吸收剂,具有防止外部光紫外线导致的劣化的效果。

作为该紫外线吸收剂没有特别限制,可以使用公知的紫外线吸收剂。例如,可以举出二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、苯并噁嗪系化合物、水杨酸酯系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物等。其中,从耐候性、色调的方面出发,优选苯并三唑系化合物。上述紫外线吸收剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

纤维素系基材膜中的紫外线吸收剂的含量优选为0.1质量%~10质量%、更优选为0.5质量%~5质量%、进一步优选为1质量%~5质量%。紫外线吸收剂的含量为上述范围时,能够将波长380nm下的光学层叠体(iii)的透过率抑制为30%以下,并且能够抑制因含有紫外线吸收剂引起的黄色。

从强度、加工适应性、以及利用光学层叠体(iii)的前面板和图像显示装置的薄型化的方面出发,纤维素系基材膜的厚度优选为4μm~200μm的范围、更优选为4μm~170μm、进一步优选为20μm~135μm、更进一步优选为20μm~100μm。

(稳定化层)

光学层叠体(iii)所具有的稳定化层是具有使光学层叠体(iii)的表面电阻率的面内均匀性稳定的功能的层。通过具有该稳定化层,光学层叠体(iii)即使在使用上述纤维素系基材膜的情况下,也能提高表面电阻率的面内均匀性,在用于静电电容式触控面板时能够表现出稳定的操作性。

关于稳定化层起到上述效果的理由,考虑如下。纤维素系基材膜具有渗透性,因此若利用包含溶剂、其他分子量小于1,000的低分子量成分、以及导电剂(后述导电性颗粒等)的材料在其上形成导电层,则会产生下述问题:该导电层的膜厚不稳定,或者,导电层形成用材料中的上述各成分渗透到基材膜中,无法得到所需要的导电性及其面内均匀性等。但是,若在纤维素系基材膜上形成稳定化层,则在其上涂布导电层形成用材料时,可抑制该材料中的上述各成分向基材膜中的渗透。其结果,能够使形成于稳定化层上的导电层中的导电性颗粒集中存在而不分散,因此认为可得到目标导电性,并且还能抑制表面电阻率的偏差。另外,将所得到的光学层叠体在高温环境下保存后的表面电阻率的稳定性也变得良好。

从赋予上述特性的方面出发,该稳定化层优选为包含电离辐射固化性树脂的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。若稳定化层为电离辐射固化性树脂组合物的固化物,则能够有效地抑制导电层形成用材料在纤维素系基材膜中的渗透。因此,具有该稳定化层的光学层叠体(iii)即使在使用纤维素系基材膜的情况下也能得到目标导电性,并且也能提高表面电阻率的面内均匀性。此外,用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物在涂布到纤维素系基材膜上时,该树脂组合物中的低分子量成分渗透到该基材膜中。该树脂组合物在该状态下固化而形成稳定化层,因此纤维素系基材膜与稳定化层的密合性也变得良好。

<电离辐射固化性树脂>

用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂可以适当地选择惯用的聚合性单体和聚合性低聚物或预聚物来使用。其中,作为电离辐射固化性树脂,优选聚合性单体和/或聚合性低聚物,从抑制导电层形成用材料向纤维素系基材膜的渗透、以及提高稳定化层对于纤维素系基材膜的密合性的方面出发,更优选分子量小于1,000的聚合性单体。

作为聚合性单体,分子中具有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体是合适的,其中优选多官能性(甲基)丙烯酸酯单体。

作为多官能性(甲基)丙烯酸酯单体,只要是分子内具有2个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体就没有特别限制。具体而言,优选可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯单硬脂酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊酯、二(甲基)丙烯酸异氰脲酸酯等二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯等三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等4官能以上的(甲基)丙烯酸酯;上述多官能性(甲基)丙烯酸酯单体的氧化乙烯改性物、环氧丙烷改性物、己内酯改性物、丙酸改性物等。其中,从得到优异的硬度的方面出发,优选与三(甲基)丙烯酸酯相比为多官能的、即3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,从抑制导电层形成用材料在纤维素系基材膜中的渗透、以及提高稳定化层对于纤维素系基材膜的密合性的方面出发,更优选选自三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。这些多官能性(甲基)丙烯酸酯单体可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

作为聚合性低聚物,优选可以举出分子中具有自由基聚合性官能团的低聚物、例如环氧(甲基)丙烯酸酯系、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系、聚酯(甲基)丙烯酸酯系、聚醚(甲基)丙烯酸酯系的低聚物等。此外,作为聚合性低聚物,还优选可以举出在聚丁二烯低聚物的侧链具有(甲基)丙烯酸酯基的疏水性高的聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯系低聚物、主链具有聚硅氧烷键的硅氧烷(甲基)丙烯酸酯系低聚物等。这些低聚物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

聚合性低聚物的重均分子量(利用gpc法测定的标准聚苯乙烯换算的重均分子量)优选为1,000~20,000、更优选为1,000~15,000。

另外,聚合性低聚物优选为2官能以上、更优选为3~12官能、进一步优选为3~10官能。官能团数为上述范围内时,所得到的稳定化层能够有效地抑制导电层形成用材料在纤维素系基材膜中的渗透。

电离辐射固化性树脂组合物也可以进一步包含热塑性树脂。通过合用热塑性树脂,能够有效地防止与基材膜的粘接性的提高、涂布膜的缺陷。

作为该热塑性树脂,例如,优选可以举出苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、乙酸乙烯酯树脂、乙烯基醚树脂、含卤素的树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、尼龙、纤维素树脂、硅氧烷树脂、聚氨酯树脂等热塑性树脂的单体和共聚物、或者它们的混合树脂。这些树脂优选为非晶性、且可溶于溶剂。特别是,从制膜性、透明性、耐候性等方面出发,优选为苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、纤维素树脂等,更优选为(甲基)丙烯酸类树脂,进一步优选为聚甲基丙烯酸甲酯。

这些热塑性树脂优选在分子中不具有反应性官能团。这是因为,若分子中具有反应性官能团,则固化收缩量变大,稳定化层的粘接性有可能降低,但能够避免该情况。另外,若热塑性树脂在分子中不具有反应性官能团,则所得到的光学层叠体的表面电阻率的控制变得容易。需要说明的是,作为反应性基团,可以举出丙烯酰基、乙烯基等具有不饱和双键的官能团、环氧环、氧杂环丁烷环等环状醚基、内酯环等开环聚合基、形成氨基甲酸酯的异氰酸酯基等。需要说明的是,这些反应性官能团可以以不影响稳定化层的粘接性及表面电阻率的程度含有。

关于用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂的含量,相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量,优选为20质量%以上、更优选为20质量%~95质量%、进一步优选为25质量%~85质量%、更进一步优选为30质量%~80质量%。电离辐射固化性树脂相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量为20质量%以上时,能够形成密合性优异、低分子量成分的渗透少的稳定化层。需要说明的是,此处所说的“电离辐射固化性树脂组合物中的树脂成分”包含电离辐射固化性树脂、热塑性树脂、以及其他树脂。

电离辐射固化性树脂组合物包含热塑性树脂的情况下,其含量在电离辐射固化性树脂组合物中的树脂成分中优选为10质量%以上。另外,从所得到的稳定化层与基材膜的密合性的方面出发,优选为80质量%以下、更优选为50质量%以下。从有效地抑制导电层形成用材料在纤维素系基材膜中的渗透的方面出发,用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物优选不含热塑性树脂。

稳定化层的形成中使用的电离辐射固化性树脂为紫外线固化性树脂的情况下,用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂。

作为光聚合引发剂,可以举出苯乙酮、α-羟基烷基苯酮、酰基氧化膦、二苯甲酮、米希勒酮、苯偶姻、苯偶酰二甲基缩酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻吨酮类等。另外,光聚合促进剂能够减轻固化时的空气导致的聚合障碍、提高固化速度,例如,可以举出对二甲氨基苯甲酸异戊酯、对二甲氨基苯甲酸乙酯等。

上述光聚合引发剂、光聚合促进剂分别可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物包含光聚合引发剂的情况下,其含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份优选为0.1质量份~10质量份、更优选为1质量份~10质量份、进一步优选为5质量份~10质量份。

另外,用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物可以根据需要进一步含有其他成分、例如折射率调节剂、防眩剂、防污剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、流平剂、易滑剂等添加剂。

此外,该树脂组合物可以含有溶剂。作为该溶剂,只要是溶解树脂组合物中包含的各成分的溶剂就可以没有特别限制地使用,优选为酮类、醚类、醇类、或酯类。上述溶剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

该树脂组合物中的溶剂的含量通常为20质量%~99质量%、优选为30质量%~99质量%、更优选为70质量%~99质量%。溶剂的含量为上述范围内时,涂布性优异。

对用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物的制造方法没有特别限制,可以利用现有公知的方法和装置进行制造。例如,可以添加上述电离辐射固化性树脂、以及必要时的各种添加剂、溶剂并混合,由此进行制造。

关于稳定化层的厚度,从通过起到上述效果而得到光学层叠体(iii)的表面电阻率的面内均匀性的方面出发,优选为50nm以上、更优选为70nm以上、进一步优选为90nm以上、更进一步优选为200nm以上。另外,从抑制光学层叠体(iii)的翘曲的方面出发,优选为小于10μm、更优选为8.0μm以下、进一步优选为5.0μm以下。

稳定化层的厚度例如可以如下算出:由利用扫描型透射电子显微镜(stem)拍摄的截面的图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值算出稳定化层的厚度。stem的加速电压优选设为10kv~30kv,stem的观察倍率优选设为1000倍~7000倍。

(导电层)

光学层叠体(iii)所具有的导电层在应用于静电电容式的触控面板时,起到使触控面板的面内电位恒定、使操作性稳定的效果。另外,在内嵌式触控面板中,导电层具有替代在现有的外置型或外嵌型中作为导电性构件发挥作用的触控面板的作用。使用在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面具有上述导电层的光学层叠体时,该导电层相较于液晶显示元件位于操作者侧,因而能够放出在触控面板表面产生的静电,能够防止液晶画面因该静电而部分白浊。从该方面出发,导电层优选的是,即使厚度薄,也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。

对构成该导电层的材料没有特别限制,从赋予上述特性的方面出发,优选为包含电离辐射固化性树脂和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。另外是因为,不在导电层上层叠后述功能层的情况下,希望赋予能够防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的程度的硬度。

<电离辐射固化性树脂>

用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂可以适当地选择惯用的聚合性单体和聚合性低聚物或预聚物来使用。

作为聚合性单体,分子中具有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯单体是合适的,其中优选多官能性(甲基)丙烯酸酯单体。

多官能性(甲基)丙烯酸酯单体及其优选方式与在上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中示例的情况相同。多官能性(甲基)丙烯酸酯单体可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

聚合性低聚物及其优选方式与在上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中示例的情况相同。

聚合性低聚物的重均分子量优选为1,000~20,000、更优选为1,000~15,000。

另外,聚合性低聚物优选为2官能以上、更优选为3~12官能、进一步优选为3~10官能。官能团数为上述范围内时,可得到硬度优异的导电层。

用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂更优选与上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的电离辐射固化性树脂的折射率差小,从该方面出发,两电离辐射固化性树脂优选种类相同。这种情况下,能够减少来自稳定化层与导电层的界面反射的干涉条纹的产生,因而图像可见性提高。作为其理由,是因为:若所形成的稳定化层与导电层的折射率接近,即使在稳定化层与导电层之间存在清晰的界面的情况下,也难以产生来自该界面的干涉条纹。另外,认为是由于:若稳定化层与导电层中使用的电离辐射固化性树脂的种类相同,在稳定化层上形成导电层时,用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物容易润湿稳定化层表面,在稳定化层与导电层的界面会产生不对层厚度产生影响、不产生干涉条纹的程度的略微粗糙。此外,若稳定化层与导电层中使用的电离辐射固化性树脂的种类相同,还起到稳定化层与导电层的密合性也变得良好的效果。

关于此处所说的同一种电离辐射固化性树脂,在使用一种电离辐射固化性树脂的情况下为同一树脂,在使用两种以上电离辐射固化性树脂的情况下,为同一树脂的组合。

电离辐射固化性树脂组合物也可以进一步包含热塑性树脂。通过合用热塑性树脂,导电层的收缩得到抑制,由此能够提高与稳定化层的粘接性和耐久密合性、表面电阻率的面内均匀性,抑制表面电阻率的经时变化,有效地防止涂布膜的缺陷。

该热塑性树脂及其优选方式与在上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中示例的情况相同。

关于用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂的含量,相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量,优选为20质量%以上、更优选为30质量%~100质量%、进一步优选为40质量%~100质量%、更进一步优选为50质量%~100质量%。若电离辐射固化性树脂相对于构成该树脂组合物的树脂成分的总量为20质量%以上,则能够形成密合性优异、表面电阻率的面内均匀性及其经时稳定性也优异的导电层。

电离辐射固化性树脂组合物包含热塑性树脂的情况下,其含量在电离辐射固化性树脂组合物中的树脂成分中优选为10质量%以上。另外,从所得到的导电层的耐擦伤性的方面出发,优选为80质量%以下、更优选为50质量%以下。

<导电性颗粒>

导电性颗粒是出于下述目的而使用的:在利用电离辐射固化性树脂组合物形成的导电层中,不损害透明性而赋予导电性。因此,该导电性颗粒优选的是:即使使导电层的厚度变薄,也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。另外,从避免因导电层的柔软性过高而使表面保护性能降低的方面出发,优选高硬度的颗粒。

作为这样的导电性颗粒,优选使用金属颗粒、金属氧化物颗粒、以及在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的涂布颗粒等。

作为构成金属颗粒的金属,例如,可以举出au、ag、cu、al、fe、ni、pd、pt等。作为构成金属氧化物颗粒的金属氧化物,例如,可以举出氧化锡(sno2)、氧化锑(sb2o5)、锑锡氧化物(ato)、铟锡氧化物(ito)、铝锌氧化物(azo)、氟化氧化锡(fto)、zno等。

作为涂布颗粒,例如,可以举出在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的构成的颗粒。作为核颗粒没有特别限定,例如,可以举出胶态二氧化硅颗粒、氧化硅颗粒等无机颗粒、氟树脂颗粒、丙烯酸类树脂颗粒、硅氧烷树脂颗粒等聚合物颗粒、以及有机质无机质复合体颗粒等。另外,作为构成导电性被覆层的材料,例如,可以举出上述的金属或它们的合金、上述的金属氧化物等。它们可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

其中,从长期保存、耐热性、耐湿热性、耐候性良好的方面出发,导电性颗粒优选为选自金属微粒和金属氧化物微粒中的至少一种,更优选锑锡氧化物(ato)颗粒。

导电性颗粒优选平均一次粒径为5nm~40nm。通过为5nm以上,导电性颗粒彼此在导电层中容易接触,因此能够抑制用于赋予充分导电性的导电性颗粒的添加量。此外,通过使导电性颗粒的平均一次粒径为5nm以上,能够避免导电性颗粒向纤维素系基材膜内的过度渗透。另外,通过使该平均一次粒径为40nm以下,能够防止透明性或与其他层之间的密合性受损。导电性颗粒的平均一次粒径的更优选的下限为6nm,更优选的上限为20nm。

导电性颗粒的平均一次粒径可以利用与在光学层叠体(i)中记载的导电性颗粒的平均一次粒径的测定方法相同的方法进行测定。

利用上述电离辐射固化性树脂组合物得到的导电层优选的是,即便使厚度变薄也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。因此,只要该树脂组合物中的导电性颗粒的含量为能够赋予上述性能的范围,就没有特别限制。

从使表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下的方面出发,相对于电离辐射固化性树脂100质量份,上述电离辐射固化性树脂组合物中的导电性颗粒的含量优选为5质量份~400质量份、更优选为20质量份~300质量份、进一步优选为25质量份~200质量份。这是因为,通过使导电性颗粒的含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份为5质量份以上,容易使光学层叠体的表面电阻率的平均值为1.0×1012ω/□以下;通过使导电性颗粒的含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份为400质量份以下,容易使该表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上,而且导电层不会变脆,能够维持硬度。

从提高表面电阻率的面内均匀性的方面出发,导电层可以进一步包含通电颗粒。

若导电层为包含通电颗粒的层,在制成依次层叠有本发明的光学层叠体(iii)、偏振元件和相位差板的前面板时,由于该导电层或与其相邻的导电性的层位于最外表面,因而能够容易地由这些层表面进行接地处理。另外,即使表面电阻率低,表面电阻率的面内均匀性也良好,并且表面电阻率容易经时稳定。

如上所述,光学层叠体(iii)的面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下,与触控面板传感器(电极)用的透明导电层相比,导电性非常低。在这种低导电性范围中难以实现面内均匀性。但是,通过为上述构成,表面电阻率容易实现高的面内均匀性。

作为通电颗粒没有特别限定,可以举出与上述导电性颗粒同样的金属颗粒、金属氧化物颗粒、以及在核颗粒的表面形成有导电性被覆层的涂布颗粒等。需要说明的是,从使导通良好的方面出发,通电颗粒优选为镀金颗粒。

通电颗粒的平均一次粒径可以根据导电层的厚度适当地选择。具体而言,通电颗粒的平均一次粒径相对于导电层的厚度优选为大于50%、150%以下,更优选为大于70%、120%以下,进一步优选为大于85%、115%以下。通过使相对于导电层厚度的通电颗粒的平均一次粒径如上所述,能够使导通良好,并且能够防止通电颗粒从导电层脱落。

导电层中的通电颗粒的平均一次粒径可以利用与在光学层叠体(i)中记载的通电颗粒的平均一次粒径的测定方法相同的方法进行测定。

导电层包含通电颗粒的情况下,其含量相对于构成该导电层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂100质量份优选为0.5质量份~4.0质量份、更优选为0.5质量份~2.5质量份。通过使通电颗粒的含量为0.5质量份以上,能够使导通良好。另外,通过使该含量为4.0质量份以下,能够防止导电层的覆膜性和硬度的降低。

导电层的形成中使用的电离辐射固化性树脂为紫外线固化性树脂的情况下,用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂。光聚合引发剂、光聚合促进剂和它们的优选方式与在上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中所示例的情况相同。

光聚合引发剂、光聚合促进剂分别可以单独使用一种,或将两种以上组合使用。

用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物包含光聚合引发剂的情况下,其含量相对于电离辐射固化性树脂100质量份优选为0.1质量份~10质量份、更优选为1质量份~10质量份、进一步优选为1质量份~8质量份。

另外,用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物可以根据需要进一步含有其他成分、例如,折射率调节剂、防眩剂、防污剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、流平剂、易滑剂等添加剂。

此外,该树脂组合物可以含有溶剂。作为该溶剂,只要是溶解树脂组合物中包含的各成分的溶剂就可以没有特别限制地使用,优选为酮类、醚类、醇类、或酯类。上述溶剂可以单独使用一种或将两种以上组合使用。

用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的溶剂优选与上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物中包含的溶剂的种类相同。这种情况下,能够减少来自稳定化层与导电层的界面反射的干涉条纹的产生,因而图像可见性提高。作为其理由,认为是由于:在稳定化层上层叠导电层时,用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物中的溶剂容易润湿稳定化层表面,在稳定化层与导电层的界面会产生不对层厚度产生影响、不产生干涉条纹的程度的略微粗糙。

关于此处所说的同一种溶剂,在使用一种溶剂的情况下为同一溶剂,在使用两种以上溶剂的情况下,为同一溶剂的组合。

该树脂组合物中的溶剂的含量通常为20质量%~99质量%、优选为30质量%~99质量%、更优选为70质量%~99质量%。溶剂的含量为上述范围内时,涂布性优异。

对用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物的制造方法没有特别限制,可以利用现有公知的方法和装置进行制造。例如,可以添加上述电离辐射固化性树脂、导电性颗粒、以及必要时的各种添加剂、溶剂并混合,由此进行制造。导电性颗粒可以使用预先分散于溶剂中所制备的分散液。

从无损透明性而赋予所期望的导电性的方面、以及不设置后述功能层的情况下防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,导电层的厚度优选为0.5μm~20μm、更优选为1.0μm~10μm、进一步优选为1.0μm~5.0μm。

导电层的厚度可以利用与上述稳定化层的厚度相同的方法进行测定。

(功能层)

光学层叠体(iii)可以在上述导电层的上方或下方进一步具有功能层。作为该功能层,可以举出表面保护层、抗反射层、折射率调节层、防眩层、耐指纹层、防污层、耐擦伤性层、抗菌层等。这些功能层在设置于光学层叠体(iii)的最外表面的情况下,从防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,优选为热固化性树脂组合物或电离辐射固化性树脂组合物的固化物,更优选为电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

作为该电离辐射固化性树脂组合物,可以使用与上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物同样的物质。

另外,作为该功能层,除了上述以外,也可以在不损害本发明的效果的范围内设置含有抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增塑剂、着色剂等添加剂的层。此外,在为应用于液晶显示装置的光学层叠体的情况下,为了防止佩戴偏光太阳镜观察液晶显示画面时发生的难以看到的情况以及着色不均,也可以设置高延迟层。但是,在存在具有1/4波长相位差功能的层时,不需要该高延迟层。

在导电层上设置功能层的情况下,该导电层可以进一步包含通电颗粒。若功能层为包含通电颗粒的功能层(下文中也称为“导通性功能层”),在制成依次层叠有本发明的光学层叠体(iii)、偏振元件和相位差板的前面板时,由于导通性功能层和导电层位于最外表面,因而能够容易地进行对导通性功能层或导电层表面的接地处理。另外,通过使光学层叠体(iii)具有导电层和导通性功能层,即使导电层的导电性低,表面电阻率的面内均匀性也良好,并且表面电阻率也容易经时稳定。

作为用于功能层的通电颗粒,可以举出与上述同样的通电颗粒。通电颗粒的平均一次粒径可以根据功能层的厚度适当地选择。具体而言,通电颗粒的平均一次粒径相对于功能层的厚度优选为大于50%、150%以下,更优选为大于70%、120%以下,进一步优选为大于85%、115%以下。通过使相对于功能层的厚度的通电颗粒的平均一次粒径如上所述,能够使由导电层的导通良好,并且能够防止通电颗粒从功能层脱落。

关于功能层中的通电颗粒的含量,相对于构成该功能层的电离辐射固化性树脂组合物中的电离辐射固化性树脂100质量份,优选为0.5质量份~4.0质量份、更优选为0.5质量份~3.0质量份。通过使通电颗粒的含量为0.5质量份以上,能够使由导电层的导通良好。另外,通过使该含量为4.0质量份以下,能够防止功能层的覆膜性和硬度的降低。

功能层的厚度可以根据光学层叠体的用途、要求特性而适当地选择,从硬度、加工适应性、以及使用本发明的光学层叠体(iii)的显示装置的薄型化的方面出发,优选为0.05μm~30μm、更优选为0.1μm~20μm、进一步优选为0.5μm~10μm。功能层为上述高延迟层的情况下,厚度不限于此,可以为得到优选的延迟的厚度。该功能层的厚度可以利用与导电层相同的方法进行测定。

另外,在光学层叠体(iii)的基材膜侧的面上可以具有背面膜作为制造工序用膜。由此,在光学层叠体(iii)的制造时和加工时能够维持平面性,保持表面电阻率的面内均匀性。作为该背面膜没有特别限制,可以使用聚酯系树脂膜、聚烯烃系树脂膜等。从保护性能的方面出发,优选弹性模量高的膜,更优选聚酯系树脂膜。

从光学层叠体(iii)的制造时和加工时的平面性维持的方面出发,背面膜的厚度优选为10μm以上、更优选为20μm~200μm。

背面膜例如藉由粘合层而与光学层叠体(iii)的基材膜侧的面层叠。需要说明的是,由于背面膜为制造工序用膜,因此例如在将光学层叠体(iii)与后述偏振元件贴合时等被剥离。

(光学层叠体(iii)的制造方法)

对光学层叠体(iii)的制造方法特别没有限制,可以使用公知的方法。例如,若为依次具有纤维素系基材膜、稳定化层和导电层的3层结构的光学层叠体,可以通过在基材膜上形成上述稳定化层,并在其上利用上述用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物形成导电层来进行制造。对于纤维素系基材膜,也可以在与导电层形成面相反侧的面上预先层叠背面膜。

首先,利用上述方法制备用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物,之后,按照在固化后达到所期望的厚度的方式进行涂布,根据需要使其干燥而形成未固化树脂层。作为涂布方法没有特别限制,可以举出模涂、棒涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝逆向涂布、逆转辊涂布、凹版涂布等。对该未固化树脂层照射电子射线、紫外线等电离射线而使该未固化树脂层固化,在基材膜上形成稳定化层。此处,在使用电子射线作为电离射线的情况下,其加速电压可以根据所使用的树脂的种类、层的厚度而适当地选择,通常优选以加速电压70kv~300kv左右使未固化树脂层固化。

在使用紫外线作为电离射线的情况下,通常放射包含波长190nm~380nm的紫外线的射线。作为紫外线源没有特别限制,例如使用高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯、碳弧灯等。

接下来,在该稳定化层上,优选利用上述用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物形成导电层。该电离辐射固化性树脂组合物的涂布方法和固化方法与上述稳定化层的情况相同。

功能层优选利用上述电离辐射固化性树脂组合物形成。例如,将上述的电离辐射固化性树脂、以及根据需要使用的紫外线吸收剂、通电颗粒、其他各种添加剂分别以规定的比例均质地混合,制备出由电离辐射固化性树脂组合物构成的涂布液。将如此制备的涂布液涂布到稳定化层上或导电层上,根据需要使其干燥后进行固化,能够形成由电离辐射固化性树脂组合物构成的功能层。该树脂组合物的涂布方法和固化方法与上述稳定化层的情况相同。

(光学层叠体(iii)的构成)

此处,利用图3和图4对本发明的光学层叠体(iii)进行说明。图3和图4是示出光学层叠体(iii)的实施方式的一例的截面示意图。图3所示的光学层叠体1b依次具有纤维素系基材膜2b、稳定化层5b和导电层6b。导电层6b优选为上述电离辐射固化性树脂组合物的固化物。图4所示的光学层叠体1c依次具有纤维素系基材膜2c、稳定化层5c、导电层6c以及功能层7c。导电层6c优选为上述电离辐射固化性树脂组合物的固化物。另外,图4所示的功能层7c为包含通电颗粒71c的导通性功能层。

具有图3、图4的构成的光学层叠体由于表面电阻率的面内均匀性良好,因此在用于静电电容式的触控面板时能够对该触控面板赋予稳定的操作性,特别适合用于搭载有内嵌型的触控面板的图像显示装置中。如上所述,在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置中,由于在触控面板表面产生的静电,会发生液晶画面白浊的现象。因此,若在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面使用图3、图4的光学层叠体,则由于被赋予抗静电功能而能够放出静电,能够防止上述白浊。

特别是,具有图4的构成的光学层叠体1c优选功能层7c为导通性功能层。导通性功能层中的通电颗粒71c取得导通性功能层的表面与导电层6c之间的导通,使到达导电层的静电进一步向厚度方向流动,能够对功能层的表面侧(操作者侧)赋予所期望的表面电阻率。进而,表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性变得良好,可稳定地表现出静电电容式触控面板的操作性。

导电层具有向表面方向(x方向、y方向)和厚度方向(z方向)的导电性,与此相对,导通性功能层只要具有厚度方向的导电性即可。因此,导通性功能层在未必需要表面方向的导电性这点上作用是不同的。

(光学层叠体的特性)

对于本发明的光学层叠体(i)~(iii)(下文中将这些也简称为“本发明的光学层叠体”)来说,从应用于图像显示装置时的可见性的方面出发,波长400nm下的透过率优选为60%以上,更优选为65%以上。

另外,对于本发明的光学层叠体来说,波长200nm~380nm的紫外光区域中波长380nm下的透过率最大,并且波长380nm下的透过率优选为30%以下、更优选为25%以下。若波长380nm下的透过率为30%以下,则防止外部光紫外线导致的劣化的效果良好。

光学层叠体的透过率可以利用紫外可见分光光度计等进行测定,具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

[前面板]

本发明的前面板依次具有上述本发明的光学层叠体、偏振元件和相位差板。本发明的前面板被设置成下述构成:在应用于后述的图像显示装置时,从图像显示装置的观看者侧起依次具有上述本发明的光学层叠体、偏振元件和相位差板,该光学层叠体从该观看者侧起依次具有上述表面保护层、上述透明导电层和上述基材膜。

图5所示的前面板10a为本发明的前面板的一例的截面图,依次具有光学层叠体1a、偏振元件8a和相位差板9a。1a为光学层叠体(i)或(ii)。通过具有这种构成,能够赋予作为图像显示装置中使用的前面板的必要功能,同时实现薄型化。

图6所示的前面板10b为本发明的前面板的一例的截面图,依次具有光学层叠体1b、偏振元件8b和相位差板9b。1b为光学层叠体(iii)。通过具有这种构成,能够赋予作为图像显示装置中使用的前面板的必要功能,同时实现薄型化。

在图5所示的构成中,光学层叠体1a也作为偏振元件8a的表面保护膜发挥功能。另外,在图6所示的构成中,光学层叠体1b也作为偏振元件8b的表面保护膜发挥功能。因此,通过将光学层叠体1a或1b用于该前面板,能够削减以往作为偏振元件的表面保护膜使用的tac膜、以及用于使其与其他层贴合的粘合层,能够使前面板和图像显示装置薄型化。

(偏振元件)

作为构成前面板的偏振元件,只要是具有仅透过具有特定振动方向的光的功能的偏振元件,则可以为任意的偏振元件,例如可以举出:对pva系膜等进行拉伸并利用碘或二色性染料等进行了染色的pva系偏振元件;pva的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等多烯系偏振元件;使用了胆甾醇型液晶的反射型偏振元件;薄膜结晶膜系偏振元件等。这些之中优选pva系偏振元件,其可通过水表现出粘接性,无需另行设置粘接层,能够将相位差板、光学层叠体粘接。

作为pva系偏振元件,例如,可以举出使pva系膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜吸附碘、二色性染料等二色性物质并进行了单向拉伸而成的偏振元件。这些之中,从粘接性的方面出发,优选使用由pva系膜和碘等二色性物质构成的偏振元件。

构成pva系膜的pva系树脂将聚乙酸乙烯酯皂化而成。

偏振元件的厚度优选为2μm~30μm、更优选为3μm~30μm。

(相位差板)

构成前面板的相位差板由至少具有相位差层的构成形成。作为相位差层,可以举出拉伸聚碳酸酯膜、拉伸聚酯膜、拉伸环状烯烃膜等拉伸膜的方式、含有折射率各向异性材料的层的方式。在前者与后者的方式中,从延迟的控制和薄型化的方面出发,优选后者的方式。

含有折射率各向异性材料的层(下文中有时也称为“各向异性材料含有层”)可以是由该层单独构成相位差板,也可以为在树脂膜上具有各向异性材料含有层的构成。

作为构成树脂膜的树脂,可以举出聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、聚乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚醚砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚砜系树脂、聚醚系树脂、聚醚酮类树脂、(甲基)丙烯腈系树脂、环烯烃聚合物、纤维素系树脂等,可以使用这些中的一种或两种以上。这些之中,从尺寸稳定性和光学稳定性的方面出发,优选环烯烃聚合物。

作为折射率各向异性材料,可以举出棒状化合物、圆盘状化合物和液晶分子等。

在使用折射率各向异性材料的情况下,通过折射率各向异性材料的取向方向而制成各种类型的相位差板。

例如,可以举出所谓正的c板,其中,折射率各向异性材料的光轴朝向各向异性材料含有层的法线方向,并且,在各向异性材料含有层的法线方向具有大于普通光线折射率的异常光线折射率。

另外,在其他方式中也可以为所谓正的a板,其中,折射率各向异性材料的光轴与各向异性材料含有层平行,并且,在各向异性材料含有层的面内方向具有大于普通光线折射率的异常光线折射率。

此外,也可以为所谓负的c板,其中,使液晶分子的光轴与各向异性材料含有层平行,形成在法线方向为螺旋结构的胆甾醇型取向,由此作为各向异性材料含有层整体使小于普通光线折射率的异常光线折射率设为相位差层的法线方向。

此外,还可以为负的a板,其中,对于具有负的双折射各向异性的盘状液晶,在各向异性材料含有层的面内方向具有其光轴。

此外,各向异性材料含有层可以相对于该层倾斜,或者也可以为其角度在与层垂直的方向发生变化的混合取向板。

这样的各种类型的相位差板例如可以利用日本特开2009-053371号公报中记载的方法进行制造。

相位差板可以由上述正或负的c板或a板、或者混合取向板中的任一个板构成,也可以由将这些中的一种或两种以上组合而成的两个以上的板构成。例如,在内嵌式触控面板的液晶元件为va方式的情况下,优选将正的a板与负的c板组合使用;在ips方式的情况下,优选将正的c板与正的a板、双轴板组合使用,只要能补偿可视角则任意组合均可,可以考虑各种组合并适当地选择。

需要说明的是,在使相位差板由两个以上的板构成的情况下,从薄型化的方面出发,优选将一个板作为拉伸膜、并在该拉伸膜上层叠各向异性材料含有层(其他板)的方式。

相位差板的厚度优选为25μm~60μm、更优选为25μm~30μm。需要说明的是,在使相位差板由两个以上的板构成的情况下,通过为将一个板作为拉伸膜、并在该拉伸膜上层叠各向异性材料含有层(其他板)的方式,能够容易地为上述厚度范围内。

本发明的前面板可以在不阻碍本发明的效果的范围内具有上述以外的膜、层。其中,从薄型化、透明性的方面出发,相位差板、偏振元件和光学层叠体优选不隔着其他层而层叠。需要说明的是,此处所说的“不隔着其他层而层叠”并不是完全排除其他层的夹杂。例如,并不排除预先设置于基材膜的易粘接层这样的极薄的层。

本发明的前面板的厚度可以根据所使用的显示装置、层结构而适当地选择。在将该前面板用于搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的情况下,该前面板的厚度优选为90μm~800μm、更优选为90μm~500μm、进一步优选为90μm~350μm。

[前面板的制造方法]

对本发明的前面板的制造方法没有特别限制,可以通过利用公知的方法贴合构成该前面板的构件来制造。贴合的方式可以为单叶方式、连续方式中的任一种,从制造效率的方面出发,优选使用连续方式。

特别是,本发明的前面板的制造方法优选具有将光学层叠体和偏振元件以卷对卷的方式贴合的工序。如上所述,本发明的光学层叠体中使用环烯烃聚合物作为基材膜的情况下,若该环烯烃聚合物膜为经倾斜拉伸的膜,则使本发明的光学层叠体和偏振元件以两者的光轴一致的方式进行贴合时,也不需要将本发明的光学层叠体剪裁成倾斜单片。因此,能够以卷对卷的方式进行连续制造,剪裁成倾斜单片所带来的浪费也少,因此从制造成本的方面出发也是优选的。

例如,可以举出:在将上述本发明的光学层叠体的基材膜侧的面与偏振元件贴合后,将该偏振元件和相位差板以卷对卷的方式贴合的方法;在将偏振元件与相位差板贴合后,将该偏振元件和本发明的光学层叠体的基材膜侧的面以卷对卷的方式贴合的方法。

[图像显示装置]

本发明的图像显示装置在显示元件的观看者侧设有上述本发明的光学层叠体或前面板。该光学层叠体或前面板优选配置成该光学层叠体所具有的导电层面朝向观看者侧。

作为构成图像显示装置的显示元件,可以举出液晶显示元件、等离子体显示元件、无机el显示元件、有机el显示元件等。这些之中,从起到本发明的效果的方面出发,优选液晶显示元件或有机el显示元件,更优选液晶显示元件。

对显示元件的具体构成没有特别限制。例如在液晶显示元件的情况下,由依次具有下部玻璃基板、下部透明电极、液晶层、上部透明电极、滤色器和上部玻璃基板的的基本构成形成,在超高精细的液晶显示元件中,该下部透明电极和上部透明电极被高密度地图案化。

从本发明的效果的方面出发,上述显示元件更优选为搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件。搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件在将液晶夹入两片玻璃基板中而成的液晶显示元件的内部组装有触控面板功能。需要说明的是,作为搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的液晶的显示方式,可以举出ips方式、va方式、多域方式、ocb方式、stn方式、tstn方式等。

搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件例如记载于日本特开2011-76602号公报、日本特开2011-222009号公报中。

作为触控面板,可以举出静电电容式触控面板、电阻膜式触控面板、光学式触控面板、超声波式触控面板和电磁感应式触控面板等。从本发明的效果的方面出发,优选静电电容式触控面板。

电阻膜式触控面板以下述结构为基本构成,即,按照具有导电膜的上下一对透明基板的导电膜彼此对置的方式,夹入间隔物而进行配置,并对该基本构成连接电路而形成电阻膜式触控面板。

静电电容式触控面板可以举出表面型和投影型等,大多使用投影型。投影型的静电电容式触控面板是对隔着绝缘体配置x轴电极和与该x轴电极正交的y轴电极而成的基本构成连接电路而成的。更具体地说明该基本构成,可以举出:(1)在一个透明基板上的不同面形成x轴电极和y轴电极的方式;(2)在透明基板上依次形成x轴电极、绝缘体层、y轴电极的方式;(3)在透明基板上形成x轴电极,在其他透明基板上形成y轴电极,并藉由粘接剂层等进行层叠的方式;等等。另外,可以举出对这些基本方式进一步层叠其他透明基板的方式。

除此以外,作为搭载有触控面板的图像显示装置,也可以举出在显示元件上具有触控面板的图像显示装置。这种情况下,本发明的光学层叠体可以作为触控面板的构成构件而设置,也可以设置于触控面板的上方或下方。

图7和图8是示出作为本发明的图像显示装置的优选实施方式的、搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的一个实施方式的截面示意图。图7中,搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置100a从观看者侧起依次具有表面保护构件11a、上述光学层叠体1a、偏振元件8a、相位差板9a和搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件12a。光学层叠体1a、偏振元件8a和相位差板9a与前面板10a对应。另外,光学层叠体1a从成为观看者侧的表面保护构件11a侧起依次具有表面保护层4a、透明导电层3a和基材膜2a。

图8中,搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置100b从观看者侧起依次具有表面保护构件11b、上述光学层叠体1b、偏振元件8b、相位差板9b和搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件12b,光学层叠体1b从表面保护构件11b侧依次具有导电层6b、稳定化层5b和纤维素系基材膜2b。

表面保护构件11a、11b是为了保护搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的表面而设置的,例如可以使用防护玻璃、具有含硅膜的表面保护膜等。

搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件和前面板例如可以藉由粘接层进行贴合。粘接层可以使用氨基甲酸酯系、丙烯酸系、聚酯系、环氧系、乙酸乙烯酯系、氯乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、纤维素系等的粘接剂。粘接层的厚度为10μm~25μm左右。

这种本发明的搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置通过具有本发明的光学层叠体,从而表现出稳定的操作性,同时满足上述防止利用偏光太阳镜观察时的虹斑、防止因静电产生导致的液晶显示画面的白浊、以及作为前面板的构成构件的偏振元件的保护和防止外部光紫外线导致的劣化等各种功能,并且能够实现整体的薄型化,从这些方面出发是极为有用的。需要说明的是,在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置内,优选由光学层叠体的透明导电层表面进行了接地处理。

[第四发明:光学层叠体的制造方法]

第四发明的本发明的光学层叠体的制造方法(下文中也称为“本发明的制造方法”)是依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造方法。

详细而言,本发明的制造方法的特征在于,具有下述工序:在基材膜的一个面藉由粘合层层叠背面膜,接下来,在该基材膜的另一个面依次形成该透明导电层和该表面保护层,并且该制造方法满足下述条件(1)(本发明的方式4-1)。

条件(1):将由上述基材膜、上述粘合层和上述背面膜构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离为45mm以下。

另外,本发明的制造方法的特征在于,具有下述工序:在基材膜的一个面藉由粘合层层叠背面膜,接下来,在该基材膜的另一个面依次形成该透明导电层和该表面保护层,该粘合层和该背面膜的总厚度为20μm~200μm,并且,该背面膜依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为800n/mm2以上、10,000n/mm2以下(本发明的方式4-2)。

在依次具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体中,使用没有硬度、强度低的基材膜的情况下,在该基材膜上直接形成透明导电层时难以确保该膜的平面性,所形成的透明导电层有时会产生厚度偏差。若因该厚度偏差而使面内的表面电阻率产生偏差,则在将所制造的光学层叠体用于搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置等时会产生操作性变得不稳定等问题。

但是,本发明的制造方法中,在该基材膜的一个面藉由粘合层层叠背面膜,形成满足规定条件的层叠体,之后在该基材膜的另一个面形成透明导电层等(本发明的方式4-1)。或者,在该基材膜的一个面层叠满足规定条件的粘合层和背面膜,之后在该基材膜的另一个面形成透明导电层等(本发明的方式4-2)。由此,特别能够抑制利用电离辐射固化性树脂组合物形成的透明导电层的厚度偏差,提高表面电阻率的面内均匀性。

特别是,在使用环烯烃聚合物膜作为基材膜的情况下,从提高生产率的方面出发,本发明的制造方法也是更有效的。这是因为,从获得更优异的光学特性的方面出发,环烯烃聚合物膜作为基材膜是合适的,但没有硬度、且容易破裂,因此容易产生生产损失。

需要说明的是,若背面膜具有透明性,在将该背面膜贴附到光学层叠体的状态下,不仅是异物、缺陷的有无,还利用光学方法测定透明导电层的厚度,由该厚度的偏差也能检查表面电阻率的面内均匀性,由于可起到上述效果,故更优选。从进行在线检查的方面出发,该方法特别有用。若能够进行在线检查,在光学层叠体的制造中容易进行工序管理,能够减少生产损失。

作为基于光学方法的上述透明导电层的厚度均匀性的测定方法,可以举出:从透明导电层的倾斜方向以低角度射入单色平行光,并对所观测的干涉条纹的均匀性进行目视观察的方法;利用雾度计等测定多处的全光线透过率的方法;利用干涉显微镜等通过干涉法测定多处的厚度的方法;等等。

本发明的方式4-1的制造方法的特征在于,满足下述条件(1)。

条件(1):将由上述基材膜、上述粘合层和上述背面膜构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离为45mm以下。

若上述铅直距离大于45mm,则形成透明导电层的对象物即层叠体的弯曲大,因此难以制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。从该方面出发,上述铅直距离优选为40mm以下、更优选为35mm以下。

利用图9对上述条件(1)所规定的铅直距离的测定方法进行更详细的说明。图9的(a)是由基材膜2d、粘合层13d和背面膜14d构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体。如图9的(b)所示,将从该层叠体的长度方向的一端起25mm的部分b用两片玻璃板g夹持,水平地进行固定。然后,使该层叠体的剩余的长度75mm的部分a因自重而变形,测定从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离x。铅直距离x具体可以利用实施例中记载的方法进行测定。在没有弯曲的情况下,铅直距离x为0mm。

需要说明的是,根据剪裁层叠体的方向(构成层叠体的膜的md方向、td方向),上述铅直距离x的值不同的情况下,在md方向、td方向中的任一方向上该铅直距离x为45mm以下即可。

另外,在本发明的方式4-2的制造方法中,上述粘合层和背面膜的总厚度为20μm~200μm,并且,对于由该粘合层和背面膜构成的层叠物而言,依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为800n/mm2以上、10,000n/mm2以下。在低于上述总厚度或拉伸弹性模量的情况下,在基材膜上形成透明导电层和表面保护层时难以维持膜的平面性。另外,在大于上述总厚度或拉伸弹性模量的情况下,透明层叠体的加工性降低。另外,在贴附背面膜的状态下有时难以利用光学方法对光学层叠体进行检查。

从光学层叠体的制造时的平面性维持的方面出发,粘合层和背面膜的总厚度优选为25μm以上,从光学层叠体的制造时的平面性维持和加工性、检查容易性的方面出发,更优选为25μm~200μm、进一步优选为30μm~100μm。

从在光学层叠体的制造时维持平面性的方面出发,由粘合层和背面膜构成的层叠物优选弯曲少。具体而言,将宽度25mm、长度100mm的层叠物从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠物的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离优选为70mm以下。由此,能够制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。层叠物的该铅直距离更优选为60mm以下、进一步优选为55mm以下。

该铅直距离可以与条件(1)同样地进行测定,具体可以利用实施例中记载的方法进行测定。需要说明的是,根据剪裁背面膜的方向(md方向、td方向),上述铅直距离的值不同的情况下,在md方向、td方向中的任一方向上该铅直距离为70mm以下即可。

由粘合层和背面膜构成的层叠物的弯曲可以大于光学层叠体中使用的基材膜的弯曲。这是因为,若能够减小由基材膜、粘合层和背面膜构成的层叠体的状态下的弯曲,则能够获得本发明的效果。

从光学层叠体的检查容易性的方面出发,由粘合层和背面膜构成的层叠物优选全光线透过率为70%以上且雾度为30%以下,更优选全光线透过率为85%以上且雾度为10%以下,进一步优选全光线透过率为90%以上且雾度为5%以下。全光线透过率和雾度具体可以通过实施例中记载的方法进行测定。

下面,对构成利用第四发明的本发明的制造方法得到的光学层叠体的各层、以及本发明的制造方法中使用的工序构件进行说明。

(基材膜)

基材膜为构成光学层叠体的构件。第四发明中使用的基材膜优选厚度为4μm~100μm,并且,依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为500n/mm2以上、5,000n/mm2以下。该基材膜由于没有硬度、强度低,因此在该膜上直接形成透明导电层时,所形成的透明导电层容易产生厚度偏差。但是,根据本发明的制造方法,即便使用具有上述物性的基材膜,也能制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。

从获得本发明的效果的方面;强度、加工适应性和设置光学层叠体的前面板及图像显示装置的薄型化的方面出发,基材膜的厚度更优选为4μm~80μm的范围、进一步优选为4μm~60μm、更进一步优选为4μm~50μm。

另外,从光学层叠体的强度的方面出发,基材膜的上述拉伸弹性模量更优选为800n/mm2以上、进一步优选为1,000n/mm2以上,从本发明的效果的有效性的方面出发,更优选为4,000n/mm2以下、进一步优选为3,000n/mm2以下。上述拉伸弹性模量具体利用实施例中记载的方法进行测定。

另外,第四发明中使用的基材膜也可以弯曲较大。具体而言,可以使用下述基材膜:将宽度25mm、长度100mm的基材膜从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该膜的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离大于45mm。在该膜上直接形成透明导电层时,所形成的透明导电层容易产生厚度偏差,但根据本发明的制造方法,即便使用具有上述物性的基材膜,也能够制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。需要说明的是,根据剪裁基材膜的方向(md方向、td方向),上述铅直距离的值不同的情况下,在md方向、td方向中的任一方向上该铅直距离大于45mm即可。

该铅直距离可以与条件(1)同样地进行测定,具体可以利用实施例中记载的方法进行测定。

第四发明中使用的基材膜的种类及其优选方式与在光学层叠体(i)中记载的情况相同。即,基材膜优选具有透光性的膜,更优选延迟值为3000nm~30000nm的塑料膜(高延迟膜)或1/4波长相位差的塑料膜(1/4波长相位差膜),进一步优选环烯烃聚合物膜。环烯烃聚合物膜的透明性、低吸湿性、耐热性优异。其中,该环烯烃聚合物膜优选为经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜。若环烯烃聚合物膜为1/4波长相位差膜,如上所述利用偏光太阳镜观察液晶画面等显示画面时能够防止虹斑产生的效果高,因此可见性良好。另外,若为环烯烃聚合物膜经倾斜拉伸得到的膜,则在将使用了该基材膜的光学层叠体与构成前面板的偏振元件以两者的光轴一致的方式而进行贴合时,也不需要将该光学层叠体剪裁成倾斜单片。因此,能够以卷对卷的方式进行连续制造,并且起到剪裁成倾斜单片导致的浪费少的效果。

实施了一般的拉伸处理的拉伸膜的光轴方法相对于其宽度方向为平行方向或正交方向。因此,为了使线性偏振元件(偏振元件)的透过轴与1/4波长相位差膜的光轴一致地进行贴合,需要将该膜剪裁成倾斜单片。因此,制造工序变得繁杂,而且由于倾斜地剪裁,因此浪费的膜多。另外,无法以卷对卷的方式进行制造,难以连续制造。但是,通过使用倾斜拉伸膜作为基材膜,能够解决这些问题。

作为环烯烃聚合物,可以举出降冰片烯系树脂、单环的环状烯烃系树脂、环状共轭二烯系树脂、乙烯基脂环式烃系树脂以及它们的氢化物等。其中,从透明性和成型性的方面出发,优选为降冰片烯系树脂。

作为降冰片烯系树脂,可以举出:具有降冰片烯结构的单体的开环聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的开环共聚物或它们的氢化物;具有降冰片烯结构的单体的加成聚合物或具有降冰片烯结构的单体与其他单体的加成共聚物或它们的氢化物;等等。

倾斜拉伸膜的取向角相对于膜的宽度方向优选为20°~70°、更优选为30°~60°、进一步优选为40°~50°、特别优选为45°。这是因为,倾斜拉伸膜的取向角为45°时,成为完全的圆偏振光。另外,在使光学层叠体与偏振元件的光轴一致地进行贴合时也不需要剪裁成倾斜单片,能够以卷对卷的方式进行连续制造。

(透明导电层)

对构成第四发明中使用的透明导电层的材料没有特别限制,透明导电层优选为包含电离辐射固化性树脂和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。其中,从表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性、以及使用环烯烃聚合物膜作为基材膜时的密合性优异的方面出发,透明导电层更优选为包含分子内具有脂环式结构的电离辐射固化性树脂(a)和导电性颗粒的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

另外,透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物也可以包含上述电离辐射固化性树脂(a)以外的电离辐射固化性树脂(b)。通过对电离辐射固化性树脂(a)组合使用电离辐射固化性树脂(b),能够提高树脂组合物的固化性和涂布性、以及所形成的透明导电层的硬度、耐候性等,从这方面出发是优选的。

构成透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物的各成分以及其优选方式与在光学层叠体(i)的透明导电层中记载的情况相同。

利用上述电离辐射固化性树脂组合物得到的透明导电层优选的是,即便使厚度变薄也能赋予充分的导电性,着色少、透明性良好、耐候性优异、导电性的经时变化少。

例如,在设置于搭载有静电电容式的内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面的透明导电层中,从使触控面板稳定工作的方面、以及用手指接触时等防止因在触控面板表面产生的静电所引起的液晶画面的白浊的方面出发,优选使表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1010ω/□以下。表面电阻率可以利用与在光学层叠体(i)中记载的方法相同的方法进行测定。

从无损透明性而赋予所期望的导电性的方面出发,透明导电层的厚度优选为0.1μm~10μm、更优选为0.3μm~5μm、进一步优选为0.3μm~3μm。透明导电层的厚度可以利用与在光学层叠体(i)中记载的方法相同的方法进行测定。

(表面保护层)

从防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,通过第四发明制造的光学层叠体具有表面保护层。

如后述图像显示装置(图12)中所示例的那样,该表面保护层假定了相较于设置在图像显示装置的最外表面的表面保护构件而位于内侧。因此,该表面保护层与用于防止图像显示装置的最外表面的损伤的硬涂层不同,只要具有在前面板或图像显示装置的制造工序中不受到损伤的程度的硬度即可。

从对光学层叠体的表面赋予硬度、防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,表面保护层优选为包含电离辐射固化性树脂的电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

构成用于形成表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物的各成分及其优选方式与在光学层叠体(i)的表面保护层中记载的情况相同。

表面保护层的厚度可以根据光学层叠体的用途、要求特性而适当地选择,从硬度、加工适应性、以及利用光学层叠体的显示装置的薄型化的方面出发,优选为1μm~30μm、更优选为2μm~20μm、进一步优选为2μm~10μm。表面保护层的厚度利用与上述透明导电层的厚度相同的方法进行测定。

第四发明中的光学层叠体可以在任意的部位进一步具有功能层。作为该功能层,可以举出抗反射层、折射率调节层、防眩层、耐指纹层、防污层、耐擦伤性层、抗菌层等。这些功能层设置于光学层叠体的最外表面的情况下,从防止前面板或图像显示装置的制造工序上的损伤的方面出发,优选为热固化性树脂组合物或电离辐射固化性树脂组合物的固化物,更优选为电离辐射固化性树脂组合物的固化物。

(背面膜)

在第四发明的本发明的制造方法中,首先,在上述基材膜的一个面上藉由粘合层层叠背面膜。由此,在使用没有硬度、强度低的基材膜作为光学层叠体的构成构件的情况下,在该光学层叠体的制造时也能维持平面性,因此能够保持光学层叠体的表面电阻率的面内均匀性。

若使用背面膜,特别是在使用表面平滑性高的膜作为基材膜的情况下,还能防止光学层叠体卷取时的粘连,故优选。另外,若背面膜具有高透明性,则在贴附有该膜的状态下也能利用光学方法容易地检查光学层叠体的异物或缺陷的有无、以及透明导电层的厚度的均匀性等,故更优选。

作为背面膜,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)等聚酯系树脂膜、聚丙烯(pp)等聚烯烃系树脂膜等。从得到本发明的效果的方面出发,优选聚酯系树脂膜,更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜。另外,从光学层叠体的制造时的处理性的方面出发,这些膜优选具有抗静电性。

(粘合层)

背面膜藉由粘合层而与光学层叠体的基材膜侧的面层叠。该粘合层和背面膜是最终从光学层叠体剥离的构件。因此,该粘合层优选在背面膜的粘接性优异的同时,容易从基材膜剥离。

从上述方面出发,粘合层的厚度优选为3μm~30μm、更优选为10μm~25μm。粘合层的厚度为3μm以上时,与背面膜的粘接性良好;为30μm以下时,背面膜与基材膜之间的剥离性良好。

粘合层的厚度可以利用与上述透明导电层的厚度相同的方法进行测定。

作为用于形成粘合层的粘合剂,没有特别限制,可以使用氨基甲酸酯系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、聚酯系粘合剂等公知的粘合剂。其中,从在层叠有背面膜的状态下容易检查光学层叠体的方面出发,优选全光线透过率高、雾度小的粘合剂,优选丙烯酸系粘合剂。

本发明的制造方法中,例如,在背面膜的一个面以达到所期望的厚度的方式涂布上述粘合剂,根据需要使其干燥而形成粘合层。接着,在该粘合层贴附剥离片并卷取后,一边剥离该剥离片一边与基材膜的一个面贴合,可以藉由粘合层将基材膜和背面膜层叠。或者,在背面膜的一个面以达到所期望的厚度的方式涂布上述粘合剂,根据需要使其干燥,并与基材膜贴合,由此可以藉由粘合层将基材膜和背面膜层叠。

接下来,在该基材膜的另一个面上,优选利用上述透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物形成透明导电层,在其上形成表面保护层。首先,利用上述方法制备透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物,之后,按照在固化后达到所期望的厚度的方式涂布到基材膜上。作为涂布方法没有特别限制,可以举出模涂、棒涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝逆向涂布、逆转辊涂布、凹版涂布等。此外,根据需要使其干燥,在基材膜上形成未固化树脂层。

接下来,对该未固化树脂层照射电子射线、紫外线等电离射线而使该未固化树脂层固化,形成透明导电层。此处,在使用电子射线作为电离射线的情况下,其加速电压可以根据所使用的树脂、层的厚度而适当地选择,通常优选以加速电压70kv~300kv左右使未固化树脂层固化。

在使用紫外线作为电离射线的情况下,通常放射包含波长190nm~380nm的紫外线的射线。作为紫外线源没有特别限制,例如使用高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯、碳弧灯等。

表面保护层优选利用上述的表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物形成。例如,将上述的电离辐射固化性树脂、以及根据需要使用的紫外线吸收剂、通电颗粒、其他各种添加剂分别以规定的比例均质地混合,制备出由电离辐射固化性树脂组合物构成的涂布液。将如此制备的涂布液涂布到透明导电层上,根据需要使其干燥后进行固化,能够形成由电离辐射固化性树脂组合物构成的表面保护层。树脂组合物的涂布方法和固化方法与上述透明导电层的形成方法相同。

[透明层叠体]

第四发明的透明层叠体在基材膜的一个面从该基材膜侧起依次具有粘合层和背面膜,在该基材膜的另一个面从该基材膜侧起依次具有透明导电层和表面保护层,并且,该透明层叠体满足下述条件(1)。

条件(1):将由上述基材膜、上述粘合层和上述背面膜构成的宽度25mm、长度100mm的层叠体从该长度方向的一端起25mm的部分水平地固定,使剩余的长度75mm的部分通过自重而变形,此时,从该层叠体的固定部至长度方向的另一端为止的铅直距离为45mm以下。

或者,第四发明的透明层叠体在基材膜的一个面从该基材膜侧起依次具有粘合层和背面膜,在该基材膜的另一个面从该基材膜侧起依次具有透明导电层和表面保护层,该粘合层和该背面膜的总厚度为20μm~200μm,并且,由该粘合层和该背面膜构成的层叠物的依照jisk7161-1:2014以5mm/分钟的拉伸速度测得的拉伸弹性模量为800n/mm2以上、10,000n/mm2以下。

第四发明的透明层叠体优选利用上述方法制造。另外,该透明层叠体中的基材膜、粘合层、背面膜、透明导电层、表面保护层、层叠体和它们的优选范围与上述相同。

<光学层叠体和透明层叠体的层结构>

此处,利用图10对第四发明中的光学层叠体和透明层叠体进行说明。图10是示出通过第四发明得到的光学层叠体和第四发明的透明层叠体的实施方式的一例的截面示意图。图10所示的光学层叠体1d依次具有基材膜2d、透明导电层3d和表面保护层4d。透明导电层3d优选为上述电离辐射固化性树脂组合物的固化物。另外,图10所示的表面保护层4d为包含通电颗粒41d的导通性表面保护层。

另外,第四发明的透明层叠体1’为在光学层叠体1d的基材膜侧的面上依次具有粘合层13d和背面膜14d的构成。

第四发明的透明层叠体由于具有上述构成,因此能够在对光学层叠体的基材膜侧的面进行保护的同时,利用光学方法容易地进行光学层叠体的检查。从检查容易性的方面出发,第四发明的透明层叠体优选全光线透过率为70%以上且雾度为30%以下,更优选全光线透过率为80%以上且雾度为10%以下。全光线透过率和雾度具体可以利用实施例中记载的方法进行测定。

另外,利用本发明的制造方法得到的光学层叠体1d由于表面电阻率的面内均匀性良好,因而在用于静电电容式的触控面板时能够对该触控面板赋予稳定的操作性,特别适合用于搭载有内嵌型的触控面板的图像显示装置。另外,如上所述,在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置中,由于在触控面板表面产生的静电,会发生液晶画面白浊的现象。因此,若在搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件的前面使用该光学层叠体,则由于被赋予抗静电功能而能够放出静电,能够防止上述白浊。

特别优选具有透明导电层3d的光学层叠体的表面保护层1d为导通性表面保护层。导通性表面保护层中的通电颗粒41d取得导通性表面保护层的表面与透明导电层3d之间的导通,使到达透明导电层的静电进一步向厚度方向流动,能够对表面保护层的表面侧(操作者侧)赋予所期望的表面电阻率。进而,表面电阻率的面内均匀性和经时稳定性变得良好,可稳定地表现出静电电容式触控面板的操作性。

[前面板的制造方法]

另外,第四发明还提供前面板的制造方法。该前面板依次具有表面保护层、透明导电层、基材膜、偏振元件和相位差板。表面保护层、透明导电层以及基材膜与上述光学层叠体的构成构件对应。

图11是第四发明中的前面板10d的一例的截面图,依次具有由表面保护层4d、透明导电层3d和基材膜2d构成的光学层叠体1d、偏振元件8d、以及相位差板9d。通过具有这种构成,能够赋予作为图像显示装置中使用的前面板的必要功能,同时实现薄型化。

第四发明中的前面板的制造方法具有下述工序:将上述透明层叠体的粘合层和背面膜剥离,将该透明层叠体中的基材膜侧的面与偏振元件以卷对卷的方式贴合。即,该制造方法的特征在于,具有下述工序:将透明层叠体的粘合层和背面膜剥离除去,将露出的光学层叠体1d的基材膜2d侧的面与偏振元件8d以卷对卷的方式贴合。如上所述,在使用环烯烃聚合物作为光学层叠体中的基材膜的情况下,若该环烯烃聚合物膜为经倾斜拉伸的膜,则使光学层叠体和偏振元件以两者的光轴一致的方式进行贴合时,也不需要将该光学层叠体剪裁成倾斜单片。因此,能够以卷对卷的方式进行连续制造,剪裁成倾斜单片所带来的浪费也少,因此从制造成本的方面出发也是优选的。另外,在卷对卷方式的制造中,由于工序中要对光学层叠体施加张力,因此在使用环烯烃聚合物膜这样的容易破裂的基材膜时,第四发明的前面板的制造方法更有效。

具体而言,例如可以举出:由上述第四发明的透明层叠体剥离粘合层和背面膜,使露出的光学层叠体的基材膜侧的面与偏振元件贴合后,将该偏振元件与相位差板以卷对卷的方式贴合的方法;在将偏振元件与相位差板贴合后,将该偏振元件与从第四发明的透明层叠体剥离粘合层和背面膜而露出的光学层叠体的基材膜侧的面以卷对卷的方式贴合的方法。

构成第四发明中的前面板的偏振元件、相位差板、其他层、以及它们的优选方式与上述相同。

通过第四发明的制造方法得到的光学层叠体或前面板能够应用于图像显示装置中。该图像显示装置及其优选方式与上述相同,优选为搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置。

图12是示出图像显示装置的优选实施方式、即搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的一个实施方式的截面示意图。图12中,搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置100d从观看者侧起依次具有表面保护构件11d、光学层叠体1d、偏振元件8d、相位差板9d和搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件12d。光学层叠体1d、偏振元件8d和相位差板9d与前面板10d对应。另外,光学层叠体1d从成为观看者侧的表面保护构件11d侧起依次具有表面保护层4d、透明导电层3d和基材膜2d。

表面保护构件11d是为了保护搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置的表面而设置的,例如可以使用防护玻璃、具有含硅膜的表面保护膜等。

搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件与前面板例如可以藉由粘接层进行贴合。粘接层可以使用氨基甲酸酯系、丙烯酸系、聚酯系、环氧系、乙酸乙烯酯系、氯乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、纤维素系等的粘接剂。粘接层的厚度为10μm~25μm左右。

这种搭载有内嵌式触控面板的液晶显示装置通过具有利用第四发明的制造方法得到的光学层叠体,从而表现出稳定的操作性,同时满足上述防止利用偏光太阳镜观察时的虹斑、防止因静电产生导致的液晶显示画面的白浊、以及作为前面板的构成构件的偏振元件的保护和防止外部光紫外线导致的劣化等各种功能,并且能够实现整体的薄型化,从这些方面出发是极为有用的。

实施例

接着,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。实施例中,只要不特别声明则“份”和“%”为质量基准。

实施例1-1~1-5、比较例1-1~1-3(光学层叠体(i)的制作和评价)

实施例1-1~1-5和比较例1-1~1-3中的各评价如下进行。

[透明导电层和表面保护层的厚度]

关于透明导电层和表面保护层的厚度,由利用扫描型透射电子显微镜(stem)拍摄的截面的图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值算出。

[透明导电层和表面保护层的密合性]

在实施例和比较例中制作的光学层叠体的表面保护层侧的面上切出100格1mm见方的棋盘格,粘贴米其邦制造的cellotape(注册商标)no.405(工业用24mm),用刮刀摩擦使其密合,在90度方向进行3次快速剥离。剥离作业在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下进行。目视确认残留的格子,在表中以%表示。

[光学层叠体的透过率]

利用紫外可见分光光度计“uvpc-2450”(株式会社岛津制作所制造)测定实施例和比较例中制作的光学层叠体的在波长400nm和380nm下的透过率。测定在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下进行,光入射面为基材膜侧。

[表面电阻率]

依照jisk6911:1995测定刚制造后的光学层叠体的表面保护层面的表面电阻率(ω/□)。使用高电阻率计hirestaupmcp-ht450(三菱化学株式会社制造),探针使用urs探针mcp-htp14(三菱化学株式会社制造),在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压实施表面电阻率(ω/□)的测定。

[表面电阻率的平均值和标准偏差]

将光学层叠体切割成80cm×120cm(面积:56.8英寸),如图1所示,在其表面保护层面侧,在距离该光学层叠体的外周1.5cm内侧的区域(a)内,画出在纵横方向各自4等分的直线(b),在区域(a)的顶点、直线(b)彼此的交点、以及构成区域(a)的四边与直线(b)的交点处,依照jisk6911:1995测定表面电阻率,求出合计25点的测定值的平均值和标准偏差。测定中使用高电阻率计hirestaupmcp-ht450(三菱化学株式会社制造),探针使用urs探针mcp-htp14(三菱化学株式会社制造),在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压进行。

[表面电阻率的经时稳定性]

关于将光学层叠体在80℃保持250小时后的表面电阻率(ω/□),利用与上述相同的方法,测定合计25点。在各个测定点,计算出(80℃保持250小时后的表面电阻率)/(80℃保持250小时前的刚制造后的表面电阻率)之比,按照下述基准进行评价。

a:在所有测定点,表面电阻率比为0.50~2.0的范围。

b:在所有测定点,表面电阻率比为0.40~2.5的范围,并且该表面电阻率比为0.40以上、小于0.50或大于2.0、2.5以下的测定点至少存在1个。

c:表面电阻率比小于0.40或大于2.5的测定点至少存在1个。

[可见性]

在组装到索尼爱立信公司制造的“xperiap”中的搭载有静电电容式的内嵌式触控面板的液晶显示元件上,藉由厚度20μm的粘接层(转印了大日本印刷株式会社制造的双面粘接片“non-careerfc25k3e46”的粘接层),贴合实施例和比较例中得到的光学层叠体。使画面为白色显示或近似白色显示,隔着市售的偏光太阳镜或隔着偏振片从各种角度目视评价是否能够目视确认到虹斑(虹图案)。

a:无法目视确认到虹图案

b:能够目视确认到虹图案

[液晶画面的白浊]

在组装到索尼爱立信公司制造的“xperiap”中的搭载有静电电容式的内嵌式触控面板的液晶显示元件上,藉由厚度20μm的粘接层(转印了大日本印刷株式会社制造的双面粘接片“non-careerfc25k3e46”的粘接层),贴合实施例和比较例的光学层叠体,之后,将与光学层叠体的透明导电层粘合的导线连接到导电性构件。接下来,在光学层叠体的最外表面上进一步贴合保护膜(pet膜)。接下来,将所贴合的保护膜除去,立即驱动液晶显示装置,目视评价用手接触时是否发生白浊现象。

a:无法目视确认到白浊。

b:有时也略微目视确认到白浊,但极其微观。

c:明显目视确认到白浊。

[操作性]

在上述搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件上,藉由厚度20μm的粘接层(转印了大日本印刷株式会社制造的双面粘接片“non-careerfc25k3e46”的粘接层),贴合实施例和比较例的光学层叠体。接下来,通过目视评价从光学层叠体的最外表面的上方用手触摸时液晶/触摸传感器是否无不良情况地驱动。

a:没有问题地驱动

b:有时略微观察到操作不良,但可驱动。

c:不工作。

制造例1(透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a的制造)

添加作为电离辐射固化性树脂(a)的丙烯酸双环戊烯酯(日立化成株式会社制造“fa-511as”)50质量份、作为电离辐射固化性树脂(b)的季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“kayaradpet-30”)50质量份、作为导电性颗粒的锑锡氧化物颗粒(日挥触媒化成株式会社制造“v3560”、ato分散液、ato平均一次粒径8nm)300质量份、作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(basf公司制造的“irgacure(irg)184”)5质量份、和溶剂(甲基异丁基酮)4000质量份并进行搅拌,制备出固体成分浓度为10质量%的透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a。

制造例2(透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物b的制造)

作为电离辐射固化性树脂(a),代替丙烯酸双环戊烯酯50质量份而使用甲基丙烯酸双环戊酯(日立化成株式会社制造“fa-513m”)50质量份,除此以外与上述电离辐射固化性树脂组合物a同样地制备出透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物b。

制造例3(表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物a的制造)

按照固体成分浓度为40质量%的方式,将作为电离辐射固化性树脂的季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“pet-30”)100质量份、三嗪系紫外线吸收剂(basf公司制造的“tinuvin460”)10质量份添加到甲基异丁基酮中并进行搅拌,得到溶液a。

接下来,相对于溶液a的固体成分100质量份,添加光聚合引发剂(basf公司制造的“irgacure(irg)184”)7质量份、光聚合引发剂(basf公司制造的“lucirintpo”)1.5质量份并搅拌使其溶解,制备出最终固体成分浓度为40质量%的溶液b。

接下来,相对于溶液b的固体成分100质量份,添加以固体成分比计为0.4质量份的流平剂(dic株式会社制造的“megafacers71”)并进行搅拌。此外,相对于该溶液的固体成分100质量份,添加以固体成分计为2.5质量份的作为通电颗粒的镀金颗粒的分散液(dnpfinechemicals株式会社制造、明亮分散液、镀金颗粒的平均一次粒径4.6μm、固体成分浓度25质量%)并进行搅拌,制备出用于形成表面保护层的电离辐射固化性树脂组合物a。

实施例1-1(光学层叠体(i)的制作)

[透明导电层的形成]

作为基材膜,使用厚度100μm的环烯烃聚合物膜(日本zeon株式会社制造的“zf14”、1/4波长相位差膜),在该膜上,以干燥后的厚度为1μm的方式,通过狭缝逆向涂布法涂布上述透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度1.0μm的透明导电层。

[表面保护层的形成]

在上述透明导电层上,以干燥后的厚度为4.5μm的方式,通过狭缝逆向涂布而涂布上述表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度4.5μm的表面保护层,得到光学层叠体。

对于所得到的光学层叠体进行上述评价。评价结果示于表1。

实施例1-2

将透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a变更为上述的电离辐射固化性树脂组合物b,除此以外与实施例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

实施例1-3

将基材膜变更为厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜(东洋纺株式会社制造“cosmoshinea4100”、光学各向异性膜),除此以外与实施例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

实施例1-4

如表1所示那样变更透明导电层的厚度,除此以外与实施例1-3同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

实施例1-5

如表1所示那样变更透明导电层的厚度,除此以外与实施例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

比较例1-1

如表1所示那样变更表面保护层的厚度,除此以外与实施例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

比较例1-2

如表1所示那样变更透明导电层的厚度,除此以外与比较例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

比较例1-3

将基材膜变更为厚度80μm的三乙酰纤维素(tac)膜(富士胶片株式会社制造“td80ul”),除此以外与实施例1-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表1。

[表1]

表1

※cop:环烯烃聚合物膜,pet:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,tac:三乙酰纤维素膜

由表1可知,本发明的光学层叠体(i)在应用于静电电容式触控面板时,操作性良好,并且经时稳定性、目视确认性也优异。

实施例2-1~2-2、比较例2-1~2-2(光学层叠体(ii)的制作和评价)

实施例2-1~2-2和比较例2-1~2-2中的各评价如下进行。

需要说明的是,透明导电层和表面保护层的厚度、密合性、光学层叠体的透过率、表面电阻率、表面电阻率的平均值和标准偏差的评价方法与上文相同。

[伸长率]

对于环烯烃聚合物膜单独、或者实施例和比较例中制作的光学层叠体,切割成宽度5mm、长度20mm,制作试验片。利用动态粘弹性测定装置“rheogel-e4000”(株式会社ubm制造),测定该试验片在150℃温度下的伸长率。测定条件如下所述。

(测定条件)

频率:10hz

拉伸负荷:50n

激振状态:连续激振

应变控制:10μm

测定温度范围:25℃~200℃

升温速度:2℃/分钟

[应变值]

将实施例和比较例中制作的基材膜与透明导电层的层叠物,切割成宽度15mm、长度150mm,制作出试验片。将该试验片设置于拉伸试验机,依照jisk7161-1:2014进行拉伸试验。标线间距离设为50mm,在温度23±2℃、拉伸速度0.5mm/分钟下以恒定速度进行拉伸,测定伸长(mm)和负荷(n),由下式计算出应变值和应力。进行5次测定,求出应力-应变曲线的上屈服点下的应变值的平均值。

应变值(%)=伸长(mm)/50(mm)×100

应力(mpa)=负荷(n)/层叠物的截面积(mm2)

实施例2-1(光学层叠体(ii)的制作)

[透明导电层的形成]

作为基材膜,使用厚度100μm的环烯烃聚合物膜(日本zeon株式会社制造的“zf14”、1/4波长相位差膜),在该膜上,以干燥后的厚度为1.0μm的方式,通过狭缝逆向涂布法涂布上述透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度1.0μm的透明导电层。

[表面保护层的形成]

在上述透明导电层上,按照干燥后的厚度为4.5μm的方式,通过狭缝逆向涂布而涂布上述表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度4.5μm的表面保护层,得到光学层叠体。

对所得到的光学层叠体进行上述评价。评价结果示于表2。

实施例2-2、比较例2-1~2-2

如表2所示变更构成光学层叠体的材料和构成,除此以外,利用与实施例2-1相同的方法制作光学层叠体并进行上述评价。结果示于表2。

[表2]

表2

需要说明的是,表2所示的各成分如下所述。表2所示的质量份为以固体成分换算计的质量份。

·环烯烃聚合物膜

cop1:日本zeon株式会社制造“zf14”、厚度:100μm、150℃温度下的伸长率:9.9%

cop2:日本zeon株式会社制造“zd12”、厚度:47μm、150℃温度下的伸长率:12%

cop3:日本zeon株式会社制造“zd16”、厚度:60μm、150℃温度下的伸长率:3.3%

·电离辐射固化性树脂(a)

丙烯酸双环戊烯酯:日立化成株式会社制造“fa-511as”

·电离辐射固化性树脂(b)

季戊四醇三丙烯酸酯:日本化药株式会社制造“pet-30”、3~4官能的聚合性单体、重均分子量298

·导电性颗粒

锑锡氧化物颗粒(日挥触媒化成株式会社制造“v3560”、ato分散液、ato平均一次粒径8nm)

·光聚合引发剂

1-羟基-环己基-苯基-酮:basf公司制造的“irgacure(irg)184”

·溶剂

甲基异丁基酮(mibk)

[参考例:红外分光光谱的测定]

利用实施例2-1中使用的环烯烃聚合物膜和透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a。在实施例2-1中使用的环烯烃聚合物膜(日本zeon株式会社制造“zf14”)上,按照干燥后的厚度为1.0μm的方式,通过狭缝逆向涂布法而涂布透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化。利用手术刀采集所得到的固化层,利用红外分光光度计(thermofisherscientific株式会社制造“nicolet6700”)通过透过法测定ir光谱(图13)。

另一方面,分别制作相对于透明导电层形成用电离辐射树脂组合物a中包含的电离辐射固化性树脂(a)(fa-511as)100质量份添加有作为光聚合引发剂的“irgacure184”5质量份的电离辐射固化性树脂组合物a1的固化物;相对于电离辐射固化性树脂(b)(pet-30)100质量份添加有作为光聚合引发剂的“irgacure184”5质量份的电离辐射固化性树脂组合物b1的固化物,利用相同的方法制作固化层并进行采集,通过透过法测定ir光谱(图14、15)。

由图13~15可知,在采集透明导电层并测定的ir光谱(图13)中,几乎未确认到图14所示的来自电离辐射固化性树脂(a)中的脂环式结构的3000cm-1左右的吸收。由此可以预测,电离辐射固化性树脂(a)选择性地移动到环烯烃聚合物膜侧并进行润湿。

实施例3-1~3-4、比较例3-1~3-2(光学层叠体(iii)的制作和评价)

实施例3-1~3-4和比较例3-1~3-2中的各评价如下进行。

需要说明的是,光学层叠体的透过率和操作性的评价方法与上述相同。

[导电层和稳定化层的厚度]

关于导电层和稳定化层的厚度,由利用扫描型透射电子显微镜(stem)拍摄的截面的图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值算出。

[导电层和稳定化层的密合性]

在实施例和比较例中制作的光学层叠体的导电层侧的面上切出100格1mm见方的棋盘格,粘贴米其邦制造的cellotape(注册商标)no.405(工业用24mm),用刮刀摩擦使其密合,在90度方向进行3次快速剥离。剥离作业在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下进行。目视确认残留的格子,在表3中以%表示。

[表面电阻率]

依照jisk6911:1995测定刚制造后的光学层叠体的导电层面的表面电阻率(ω/□)。使用高电阻率计hirestaupmcp-ht450(三菱化学株式会社制造),探针使用urs探针mcp-htp14(三菱化学株式会社制造),在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压实施表面电阻率(ω/□)的测定。

[表面电阻率的平均值和标准偏差]

将光学层叠体切割成80cm×120cm(面积:56.8英寸),如图1所示,在其导电层面侧,在距离该光学层叠体的外周1.5cm内侧的区域(a)内,画出在纵横方向各自4等分的直线(b),在区域(a)的顶点、直线(b)彼此的交点、以及构成区域(a)的四边与直线(b)的交点处,依照jisk6911:1995测定表面电阻率,求出合计25点的测定值的平均值和标准偏差。测定中使用高电阻率计hirestaupmcp-ht450(三菱化学株式会社制造),探针使用urs探针mcp-htp14(三菱化学株式会社制造),在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压进行。

[表面电阻率的经时稳定性]

关于将光学层叠体在80℃保持250小时后的表面电阻率(ω/□),利用与上述相同的方法,测定合计25点。在各个测定点,计算出(80℃保持250小时后的表面电阻率)/(80℃保持250小时前的刚制造后的表面电阻率)之比,按照下述基准进行评价。

a:在所有测定点,表面电阻率比为0.50~2.0的范围。

b:在所有测定点,表面电阻率比为0.40~2.5的范围,并且该表面电阻率比为0.40以上、小于0.50或大于2.0、2.5以下的测定点至少存在1个。

c:表面电阻率比小于0.40或大于2.5的测定点至少存在1个。

[可见性(干涉条纹的有无)]

在实施例和比较例的光学层叠体的基材膜侧的面上贴合黑胶带(yamatoco.,ltd.制造聚氯乙烯绝缘带no.200-38-21、黑色、宽38mm),从相反面(导电层侧的面)目视确认干涉图案的有无。

a:无法目视确认到干涉图案。

b:能够目视确认到不伴有颜色不均的干涉图案。

c:能够目视确认到伴有颜色不均的干涉图案。

[触控面板灵敏度]

在组装到索尼爱立信公司制造的“xperiap”中的搭载有静电电容式的内嵌式触控面板的液晶显示元件上,藉由厚度20μm的粘接层(转印了大日本印刷株式会社制造的双面粘接片“non-careerfc25k3e46”的粘接层),贴合实施例和比较例的光学层叠体,之后,将与光学层叠体的透明导电层粘合的导线连接到导电性构件。接下来,在光学层叠体的最外表面上进一步贴合保护膜(pet膜)。接下来,将所贴合的保护膜除去,立即驱动液晶显示装置,对用佩戴手套(midorianzenco.,ltd.制造“智能手机手套smarttouch”)的手触摸上述表面电阻率的测定点时发生操作错误的概率进行统计,按照下述基准进行评价。

a:错误概率为0%以上且小于20%

b:错误概率为20%以上且小于60%

c:错误概率为60%以上

制造例4(用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物a的制造)

按照固体成分浓度为15质量%的方式,将作为电离辐射固化性树脂的季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“pet-30”)100质量份添加到甲基异丁基酮中并进行搅拌,得到溶液a。

接下来,相对于溶液a的固体成分100质量份,添加光聚合引发剂(basf公司制造的“irgacure(irg)184”)7质量份、光聚合引发剂(basf公司制造的“lucirintpo”)1.5质量份并进行搅拌,使其溶解,制备出最终固体成分浓度为15质量%的溶液b。

接下来,相对于溶液b的固体成分100质量份,添加以固体成分比计为0.4质量份的流平剂(dic株式会社制造的“megafacers71”)并进行搅拌,制备出用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物a。

制造例5(用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a的制造)

添加作为电离辐射固化性树脂的季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“kayaradpet-30”)100质量份、作为导电性颗粒的锑锡氧化物颗粒(日挥触媒化成株式会社制造“v3560”、ato分散液、ato平均一次粒径8nm)100质量份、作为光聚合引发剂的1-羟基-环己基-苯基-酮(basf公司制造的“irgacure(irg)184”)5质量份以及溶剂(甲基异丁基酮)1100质量份并进行搅拌,制备出固体成分浓度为15质量%的用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a。

制造例6(用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物b的制造)

作为电离辐射固化性树脂,代替季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“kayaradpet-30”)100质量份而使用季戊四醇三丙烯酸酯(日本化药株式会社制造“kayaradpet-30”)50质量份,作为热塑性树脂,使用丙烯酸类聚合物(dnpfinechemicals公司制造的“hragacryl(25)mibk”50质量份,除此以外与上述导电层形成用电离辐射固化性树脂组合物a同样地制备出固体成分浓度为15质量%的用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物b。

制造例7(用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物c的制造)

将作为导电性颗粒的锑锡氧化物颗粒(日挥触媒化成株式会社制造“v3560”、ato分散液、ato平均一次粒径8nm)的量从100质量份变更为20质量份,除此以外与上述导电层形成用电离辐射固化性树脂组合物a同样地制备出固体成分浓度为15质量%的用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物c。

实施例3-1(光学层叠体(iii)的制作)

[稳定化层的形成]

作为基材膜,使用厚度为80μm的三乙酰纤维素膜(富士胶片株式会社制造的“td80ul”),在该膜上通过狭缝逆向涂布法而涂布上述用于形成稳定化层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度为1.0μm的稳定化层。

[导电层的形成]

在上述稳定化层上,按照干燥后的厚度为4.0μm的方式,通过狭缝逆向涂布法而涂布上述用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度4.0μm的导电层,得到光学层叠体。

对所得到的光学层叠体进行上述评价。评价结果示于表3。

实施例3-2~3-4

如表3所示变更用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物的种类、稳定化层和导电层的厚度,除此以外与实施例3-1同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表3。

比较例3-1

不形成稳定化层,除此以外与实施例3-2同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表3。

比较例3-2

变更用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物的种类,除此以外与实施例3-2同样地制作光学层叠体,进行上述评价。评价结果示于表3。

[表3]

表3

※tac:三乙酰纤维素膜

由表3可知,本发明的光学层叠体(iii)在应用于静电电容式触控面板时操作性良好,而且经时稳定性也优异。另一方面,如比较例3-1所示,不具有稳定化层的光学层叠体的表面电阻率的偏差大,可见性、以及应用于静电电容式触控面板时的操作性也降低。此外,表面电阻率的经时稳定性也降低。另外,如比较例3-2所示,即便光学层叠体的表面电阻率的平均值为1.0×107ω/□以上、1.0×1012ω/□以下的范围,在不满足规定条件的情况下,可见性和应用于静电电容式触控面板时的操作性同样降低。

实施例4-1~4-5、比较例4-1(光学层叠体和透明层叠体的制造)

实施例4-1~4-5、比较例4-1中的各评价如下进行。

[透明导电层、表面保护层和粘合层的厚度]

关于透明导电层、表面保护层和粘合层的厚度,由利用扫描型透射电子显微镜(stem)拍摄的截面的图像测定20处的厚度,由20处的值的平均值进行计算。

[条件(1)中规定的铅直距离(弯曲)]

将由基材膜、粘合层和背面膜构成的层叠体切割成宽度25mm、长度100mm。对于该样品,利用厚度2mm、100mm见方的2片玻璃板夹持从该样品的长度方向的一端起至25mm的部分,从上方放置1kg的砝码并固定到水平台。使从玻璃板的端部出来的样品的剩余长度75mm的部分因自重而变形,测定从样品固定部至样品的长度方向的另一端的铅直距离。

关于基材膜单独、以及由粘合层和背面膜构成的层叠物的铅直距离(弯曲),也与上述同样地进行测定。

[拉伸弹性模量]

依照jisk6251:2010,由作为测定对象的各种膜制作哑铃状1号形试验片。将该试验片设置于拉伸试验机(tensilonrtg1310、a&dcompany,limited制造),依照jisk7161-1:2014进行了拉伸试验。标线间距离设为80mm,在温度23±2℃、拉伸速度5mm/分钟下以恒定速度进行拉伸,测定伸长(mm)和负荷(n),由下式计算出应变和应力。由拉伸试验刚开始后的应力-应变曲线的斜率计算出拉伸弹性模量(n/mm2)。

应变(%)=伸长(mm)/50(mm)×100

应力(mpa)=负荷(n)/试验片的截面积(mm2)

[全光线透过率和雾度]

全光线透过率和雾度利用hm-150(株式会社村上色彩技术研究所制造)进行测定。全光线透过率依照jisk7361-1:1997进行测定,雾度依照jisk7136:2000进行测定。测定在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下进行,光入射面为基材膜侧。

[表面电阻率的面内均匀性]

将光学层叠体切割成80cm×120cm(面积:56.8英寸),如图1所示,在其表面保护层面侧,在距离该光学层叠体的外周1.5cm内侧的区域(a)内,画出在纵横方向各自4等分的直线(b),在区域(a)的顶点、直线(b)彼此的交点、以及构成区域(a)的四边与直线(b)的交点处,依照jisk6911:1995测定表面电阻率(ω/□),求出合计25点的测定值的平均值和标准偏差。测定中使用高电阻率计hirestaupmcp-ht450(三菱化学株式会社制造),探针使用urs探针mcp-htp14(三菱化学株式会社制造),在温度25±4℃、湿度50±10%的环境下以500v的施加电压进行。

本实施例中,表面电阻率的平均值均为相同程度,因而可以判断表面电阻率的标准偏差的值越小则面内均匀性越好。具体而言,表面电阻率的面内均匀性按照下述基准进行评价。

a:表面电阻率的标准偏差为2.00×107ω/□以下

b:表面电阻率的标准偏差大于2.00×107ω/□

[检查的容易性]

使用各例中得到的透明层叠体,在亮室荧光灯下实施光学层叠体的缺陷检查,按照下述基准进行评价。

a:缺陷的确认容易

b:缺陷的确认困难

c:缺陷的确认非常困难或无法确认

实施例4-1(光学层叠体和透明层叠体的制造)

按照固体成分为20%(质量基准)的方式,将丙烯酸系粘合剂(kuraray株式会社制造的“la2140”)溶解于溶剂[甲基乙基酮/甲苯(溶剂混配比=以质量基准计为1:1)]中,制备出粘合剂涂布液。按照干燥后膜厚为15μm的方式,利用涂布机将该粘合剂涂布液涂布到作为背面膜的厚度38μm的双向拉伸聚酯膜上,在100℃干燥1分钟,制作出背面膜与粘合层的层叠体。

需要说明的是,粘合层与背面膜的初始粘合力为70mn/25mm。

接着,使作为基材膜的厚度47μm的环烯烃聚合物膜(日本zeon株式会社制造“zf14”、经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜)的一个面与上述层叠体的粘合层侧的面贴合,藉由粘合层将背面膜层叠到基材膜上。

接下来,在该基材膜的另一个面,按照干燥后的厚度为1μm的方式,通过狭缝逆向涂布法涂布上述透明用于形成导电层的电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度1μm的透明导电层。

在上述透明导电层上,按照干燥后的厚度为4.5μm的方式,通过狭缝逆向涂布而涂布上述表面保护层形成用电离辐射固化性树脂组合物a,形成未固化树脂层。使所得到的未固化树脂层在80℃干燥1分钟后,以紫外线照射量300mj/cm2照射紫外线,使其固化,形成厚度4.5μm的表面保护层,得到具有背面膜和粘合层的光学层叠体(透明层叠体)。

对所得到的透明层叠体进行上述评价。评价结果示于表4。表面电阻率的标准偏差为1.77×107ω/□。

实施例4-2~4-5、比较例4-1

如表4所示变更粘合层的厚度以及背面膜的种类,除此以外利用与实施例4-1相同的方法制造光学层叠体和透明层叠体。评价结果示于表4。需要说明的是,比较例4-1中,表面电阻率的标准偏差为2.10×107ω/□。

[表4]

表4

※cop:环烯烃聚合物膜

※pet:聚对苯二甲酸乙二醇酯、pp:聚丙烯、pe:聚乙烯

工业实用性

第一发明的光学层叠体由于表面电阻率的面内均匀性良好,因而特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。通过具有该光学层叠体,该触控面板表现出稳定的操作性。

第二发明的光学层叠体由于具有规定范围的伸长特性,因而作为基材膜的环烯烃聚合物膜与透明导电层的密合性优异,并且表面电阻率的面内均匀性也良好,因此特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的前面板的构件。通过具有该光学层叠体,该触控面板表现出稳定的操作性。另外,在光学层叠体中,作为环烯烃聚合物膜使用了经倾斜拉伸的1/4波长相位差膜的情况下,透过偏光太阳镜的可见性也良好,并且还能够利用卷对卷法进行连续制造。

此外,第二发明的光学层叠体由于基材膜的厚度相对于整体的厚度的比例为80%以上,因而可见光透过性也良好。

对于第三发明的光学层叠体来说,在使用纤维素系基材膜作为基材膜的情况下表面电阻率的面内均匀性也良好,因而特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。通过具有该光学层叠体,触控面板表现出稳定的操作性。

根据第四发明的光学层叠体的制造方法,在具有基材膜、透明导电层和表面保护层的光学层叠体的制造中,即便使用没有硬度、强度低的基材膜,也能够制造表面电阻率的面内均匀性良好的光学层叠体。该光学层叠体特别适合用作构成搭载有静电电容式的触控面板的图像显示装置的构件。

符号说明

1、1a、1b、1c、1d光学层叠体

1’透明层叠体

2a、2d基材膜

2b、2c纤维素系基材膜

3a、3d透明导电层

4a、4d表面保护层

41a、41d通电颗粒

5b、5c稳定化层

6b、6c导电层

7c功能层

71c通电颗粒

8a、8b、8d偏振元件

9a、9b、9d相位差板

10a、10b、10d前面

11a、11b、11d表面保护构件

12a、12b、12d搭载有内嵌式触控面板的液晶显示元件

13d粘合层

14d背面膜

100a、100b、100d搭载有内嵌式触控面板的图像显示装置

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