光学膜和抗反射膜以及它们的生产方法、偏振片及液晶显示装置的制作方法

文档序号:2694280阅读:258来源:国知局
专利名称:光学膜和抗反射膜以及它们的生产方法、偏振片及液晶显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及光学膜、抗反射膜(光学膜的一个实例)、偏振片以及图像显示装置。更详细地,本发明涉及包括具有内部散射特性的层和低折射率层的抗反射膜;所述抗反射膜在明亮室中基本上没有白色模糊图像并且在明亮室中具有良好的对比度,当用于液晶显示装置表面时在不降低正面对比度的情况下能够改进倾斜方向的对比度;本发明还涉及包括作为表面保护膜的所述抗反射膜的偏振片;本发明还涉及包括所述抗反射膜偏振片的图像显示装置。
背景技术
通常,在显示装置如CRT、等离子体显示器(PDP)、场致发光显示器(ELD)和液晶显示装置(LCD)中,为了防止由于外部光线的反射所致的图像的反射,将抗反射膜设置在显示器的最外层表面上。在该抗反射膜中,通过在薄膜表面形成低折射率层,表面的反射率降低,由此降低了图像反射至该表面上。另外,为了减少在表面上的反射,已知有利用一现象的防眩抗反射膜,该现象为在该表面上形成不规则性,并且反射至该表面上的图像通过由于不规则性所致的表面散射而变模糊。此外,抗反射膜包括具有内部散射特性而不是表面散射性能的薄膜。特别是近年来,在为了减少反射、具有强防眩性能的抗反射膜的情况下,随着高清晰度显示装置的发展,由于抗反射膜表面不规则性所造成的精细的亮度不均匀度(称之为“发眩光”)已造成了问题。作为改进该问题的手段,业已披露了除表面散射以外具有高内部散射特性的防眩薄膜(参见美国专利6,343,865(相应于日本专利3507719))。
如于美国公开2005/063062(相应于JP-A-2003-270409)等中所披露的,在将光散射薄膜用于显示装置最外层表面的情况下,已知的是,优选这样的薄膜其不仅具有在明亮室中抑制外部光线的表面反射的作用,而且还具有抗反射的作用。
近年来,由液晶电视等代表的大屏幕的显示装置的应用市场迅速膨胀。在这样的应用中,显示装置高频率地在明亮室中应用。在具有防眩层的传统薄膜应用于显示装置表面上的情况下,业已出现了在明亮室中表面总体上发白光这样的问题(本文称为“白色模糊图像”)。
另外,近年来,具有高内部散射特性的防眩薄膜已用于本申请中,所述薄膜在前述的发眩光方面得到了改善。然而,由于产生了这样的问题,即高的内部散射特性使显示装置最初拥有的对比度下降,因此所述防眩薄膜对于本申请并不总是最佳选择。另外,美国公开2001/043302(相应于日本专利3602438)披露了其中具有偏振器和延迟补偿元件的液晶显示装置的色彩再现性通过在液晶显示装置的观察者侧提供具有特定雾度值的防眩层而得以改进。然而,美国公开2001/043302(相应于日本专利3602438)没有描述显示装置的正面对比度和倾斜方向的对比度。此外,美国公开2001/043302(相应于日本专利3602438)没有描述薄膜的表面反射率和表面雾度,就内部雾度和表面光雾度之间的分类而言是不够的,并且没有充分地描述在明亮室中图像显示性能的改善。

发明内容
概括地说,目前的情况是,尚未提出这样的抗反射膜,其能够同时实现使反射减少且防止图像的白色模糊、明亮室对比度以及当应用于图像显示装置中时在倾斜方向的对比度得以改善,同时控制正面对比度减少至不会出现问题的水平。
因此,本发明的目的是提供一种抗反射膜,其具有高的抗反射性能,并且防止白色模糊图像出现;并且当用于图像显示装置中时,关于正面对比度和倾斜方向的对比度将是令人满意的。本发明的另一目的是以高生产率提供一种上述抗反射薄膜。
为解决前述问题,本发明者进行了广泛的研究。结果发现,通过以下方案(1)-(21),上述问题能够得以解决并且能够实现上述目的,从而完成了本发明。
即,根据如下方案本发明实现了上述目的。
方案(1)一种包含透明载体和具有内部散射特性的层的光学膜,其中,所述光学膜,当根据JIS K7105用宽0.5毫米的光梳进行测量时,其图像清晰度从30.0%至99.9%,由表面散射所造成的雾度值小于3%,并且由内部散射造成的雾度值为15-40%。
(2)一种依次包含透明载体、具有内部散射特性的层和低折射率层的抗反射膜,其中,低折射率层的折射率比具有内部散射特性的层的折射率至少低0.04;并且所述抗反射膜的整体反射率至多为3.5%,当根据JIS K7105用宽0.5毫米的光梳进行测量时,其图像清晰度从30.0%至99.9%,由表面散射所造成的雾度值小于3%,由内部散射造成的雾度值为15-40%。
(3)如(2)所述的抗反射膜,其中,抗反射膜的镜面反射率为0.5%或更大,且不大于3.3%。
(4)如(1)、(2)或(3)所述的抗反射膜,其中,该抗反射膜的中心线平均粗糙度Ra从0.01至0.25微米,且十点平均粗糙度为Ra的五倍或更大。
(5)如(2)-(4)任一项所述的抗反射膜,其中,所述抗反射膜的中心线平均粗糙度Ra从0.01至0.2微米,当根据JIS K7105用0.5毫米的光梳进行测量时其图像清晰度为45.0%-90.0%;并且相对于从低折射率层侧的与垂直方向成-60°倾斜的入射光I0的量,在+45°倾斜的方向上反射光I45°的量满足如下表达式(A1)表达式(A1)-LOG10(I45°/I0)≥4.3(6)如(1)-(4)任一项所述的抗反射膜,其中,所述抗反射膜的中心线平均粗糙度Ra从0.01至0.08微米,当根据JIS K7105用0.5毫米的光梳进行测量时其图像清晰度为75.0%-99.0%;并且相对于从低折射率层侧的与垂直方向成-60°倾斜的入射光I°的量,在+45°倾斜的方向上反射光I45°的量满足如下表达式(A1′)表达式(A1′)-LOG10(I45°/I0)≥4.5(7)如(1)-(6)任一项所述的抗反射膜,其中,具有内部散射特性的层包含半透明树脂和至少一种半透明颗粒且其厚度为3-12微米;所述半透明颗粒的粒径为3-4微米且以包含在具有内部散射特性的层中所有固体的重量计其含量为5-30重量%;所述半透明树脂的折射率在1.52±0.02的范围内;并且30%或更多的半透明颗粒与半透明树脂的折射率差为0.008或更大但不大于0.05。
(8)如(7)所述的抗反射膜,其中,半透明颗粒的密度为0.8-3.2g/m2。
(9)如(7)或(8)所述的抗反射膜,其中与半透明树脂的折射率差为0.008或更大但不大于0.05的半透明颗粒包含交联的聚(苯乙烯-丙烯酰基)共聚物或交联的丙烯酸树脂,并且丙烯酰基组分的含量为20-100重量%。
(10)如(1)-(9)任一项所述的抗反射膜,其中,具有内部散射特性的层通过在透明载体上涂布包含半透明树脂,半透明细颗粒和多种溶剂的涂布组合物,然而干燥并固化而形成。
(11)如(2)-(10)任一项所述的抗反射膜,其中,低折射率层是通过涂布可固化组合物然后固化而形成的固化薄膜,所述可固化组合物包含至少两种以下物质(A)热可固化的和/或离子辐射可固化的含氟化合物,(B)无机细颗粒,和(C)选自由下式(1)表示的有机硅烷化合物、该有机硅烷的水解产物和该有机硅烷水解产物的部分缩合物中的至少一种,结构式(1)(R10)m-Si(X)4-m结构式(1)中,R10表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基;X表示羟基或可水解基团,且m表示1-3的整数。
(12)如(11)所述的抗反射膜,其中,热可固化的和/或离子辐射可固化的含氟化合物其氟原子含量为35-80重量%。
(13)如(11)或(12)所述的抗反射膜,其中,无机细颗粒是平均粒径为低折射率层厚度的10%或更大但不大于100%的无机细颗粒。
(14)如(11)-(13)任一项所述的抗反射膜,其中,无机细颗粒是在其颗粒内具有空心结构的无机细颗粒并且其折射度从1.17至1.40。
(15)如(1)-(14)任一项所述的抗反射膜,其中,具有内部散射特性的层和低折射率层均为通过涂布可固化涂布组合物然后固化而形成的固化薄膜,所述可固化涂布组合物包含由结构式(1)表示的有机硅烷的水解产物和其部分缩合物中的至少之一。
(16)如(1)-(15)任一项所述的抗反射膜,其中,在具有内部散射特性的层和透明载体之间或在具有内部散射特性的层和低折射率层之间,所述抗反射膜具有透明导电层。
(17)如(1)-(16)任一项所述的抗反射膜,其中,在具有内部散射特性的层和透明载体之间,所述抗反射膜具有透明导电层,和/或在具有内部散射特性的层内包含导电颗粒。
(18)一种包含偏振薄膜和用于保护偏振薄膜的正面和后面两个表面的两个保护薄膜的偏振片,其中,两个保护膜中的至少之一为(1)-(17)任一项所述的抗反射膜。
(19)如(18)所述的偏振片,其中,两个保护膜之一为(1)-(17)任一项所述的抗反射膜,而另一个为光学补偿薄膜。
(20)一种包含至少一片(1)-(17)任一项所述抗反射膜或者(18)或(19)所述偏振片的图像显示装置。
(21)一种在液晶元件的两个表面上具有偏振器,并且在液晶元件和偏振器之间具有至少一个延迟补偿元件的液晶显示装置,其中,液晶显示装置在其表面上具有如(1)-(17)任一项所述的抗反射膜。
(22)一种(1)-(17)任一项中所述的抗反射膜的生产方法,该方法包括如下步骤在使缝模唇端(tip lip)的平台接近于如被支承辊支撑的、连续运行的透明载体的片幅(web)表面的同时,由所述缝模唇端的缝涂布用于具有内部散射特性的层的涂布组合物,其包含半透明颗粒、半透明树脂和溶液,和/或用于低折射率层的涂布组合物,和/或用于透明导电层的涂布组合物,由此将具有内部散射特性的层和/或低折射率层涂布至透明载体上。
根据本发明,可以提供一种抗反射膜,其满足高抗反射性能并同时减少白色模糊图像,并且当用于图像显示装置时,关于正面对比度和倾斜方向的对比度将是令人满意的。另外,可以以高生产率提供上述的抗反射膜。


图1是图解显示本发明抗反射膜一优选实施方案的横截面图。
图2是用于当从本发明抗反射膜-60°方向入射光线时,确定在40-50°方向上反射光的量的装置的示意图。
图3是利用用来实施本发明的缝模13的涂布机的横截面图。
图4A示出了本发明缝模13的横截面形状;图4B是传统缝模30的横截面形状。
图5是一立体图,用来显示用于实施本发明的涂布步骤中的缝模13及其周围的事物。
图6是一横截面图,用来显示真空室40和彼此邻接的片幅W(后板40a与真空室40的主体形成一整体)。
图7是一横截面图,用来显示真空室40和彼此邻接的片幅W(后板40a通过螺旋40c与真空室40接合)。
发明详述在下文将更详细描述本发明。顺便说一下,在本说明书中,在数值显示物理性能值、特性值等的情况下,用语“从(数值1)至(数值2)”意指“(数值1)或更大但不大于(数值2)”。另外,在本说明书中,术语“(甲基)丙烯酸酯”意指“丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一种”。这同样也适用于“(甲基)丙烯酸”等。
就本发明的抗反射膜而言,下面将参考附图描述作为其一优选实施方案的基本构造。
在本发明中,图1是图解显示本发明抗反射膜一优选实施方案的横截面图。
如图1所示,本实施方案的抗反射膜1由透明载体2,形成在透明载体2上的内部散射层3,以及形成在内部散射层3上的低折射率层4组成。通过在内部散射层3上形成厚度约为光波长1/4的低折射率层4,通过薄膜干扰原理可以减少表面反射。在本发明中,即使不提供低折射率层,白色模糊图像也可以得到改善,但为了获得足够的效果,优选提供低折射率层。
内部散射层3是具有内部散射特性且由半透明树脂和分散于半透明树脂中的半透明颗粒5组成的层。优选的是,具有内部散射特性的层3具有硬膜性能。在本实施方案中,尽管具有内部散射特性的层由单层组成,但也可以由多层例如由两层至四层来构成。
此外,为了抗静电,需要在具有内部散射特性的层3和透明载体2之间,或在具有内部散射特性的层3和低折射率层4之间提供透明导电层;并且尤其需要的是,在具有内部散射特性的层3和透明载体2之间提供透明导电层。此外,就抗静电尤其有效的是不仅在具有内部散射特性的层3和透明载体2之间提供透明导电层,而且在具有内部散射特性的层3内提供导电颗粒。此外,除透明导电层以外,在具有内部散射特性的层3和透明载体2之间还可以提供功能层如防水层。
优选的是,构成本发明抗反射膜的各层的折射率满足如下关系。
(内部散射层的折射率)>(透明载体的折射率)>(低折射率层的折射率)此外,由于本发明旨在提供一种就减少在明亮室中白色模糊图像以及改进对比度而言是特别优异的抗反射膜,因此必须抑制利用表面散射的防反射的作用。因此,必须完全地实现由于整体反射率的下降所致的反射的减少。为此,内部散射层的折射率(na)和低折射率层的折射率(nb)之差(na-nb)必须为0.04或更大。其间折射率之差优选为0.05或更大但不大于0.35,更优选的是0.07或更大但不大于0.35,更为优选的是0.10或更大但不大于0.35,进一步优选的是0.17或更大但不大于0.30。当其间折射率差太小时,反射率不能够充分降低,并且不能够充分地防止反射至表面的图像的反射。另一方面,当折射率差太大时,将产生不利的影响,即薄膜的强度将减弱且色彩感觉(color taste)将太强。为获得特定的折射率差,包括增加内部散射层的折射率和降低低折射率层的折射率两种方法。所有这些方法均能够采用。然而,如下所述,更为优选的是使内部散射层的折射率在1.50-1.54的范围内。因此,为了进一步增加折射率的差,优选降低低折射率层的折射率。甚至当折射率差相同时,考虑到降低色彩感觉,优选的是,降低低折射率层的折射率。
内部散射层的折射率(na)优选为1.50或更大,更优选的是1.50或更大但不大于1.70,更为优选的是1.50或更大但不大于1.65。通过将内部散射层的折射率增加至一特定值或更大,能够增加与低折射率层折射率的差,由此可以降低反射率。然而,折射率过度增加是不优选的,这是因为半透明颗粒和半透明树脂之间的折射率差将变得太大,并且内部的雾度值将变得太大。此外,所述情况不是优选的还因为将使可使用的原料受到局限,从而导致高成本。因此,内部散射层的折射率(na)特别优选的是1.50-1.54。顺便说一下,在本发明中,内部散射层的折射率是由涂布薄膜的折射率确定的值,所述涂布薄膜包含从中排除半透明颗粒的固体。
在本发明的抗反射膜中,所希望的是,相对于从低折射率层侧的与垂直方向成-60°倾斜的入射光量I0,以+45°方向倾斜的反射光量I45°满足上述表达式(A1)。图2是用于测量所述散射特性的光学系统的示意图。如图2所示,与抗反射膜表面垂直的方向定义为0°;相对于该垂直方向的反时针方向定义为“负”,而相对于该垂直方向的顺时针方向定义为“正”。在表达式(A1)中,I0表示相对抗反射膜的低折射率层以-60°倾斜的入射光量。入射光量可通过光源来调节。
另一方面,将光接收器设置在45°的方向上,并且将通过光接收器测量的反射光量I45°定义为I45°。作为上述测量的装置,例如可采用“GoniopbotoMeter”(由Murakami color Research Laboratory Co.,Ltd.制造)。
顺便说一下,在图2中,为了使显示装置接近于黑色显示状态,在抗反射膜粘在偏振片上时测量I0和I45°。然而,还可以这样的方式进行测量,用黑墨水处理与仅作为抗反射膜存在的抗反射层表面的相对表面,由此使之没有背面的反射。
这意味着,表达式(A1)中-LOG10(I45°/I0)的值越大,在45°方向上的散射光就越少,并且在45°方向用肉眼观察时白色模糊图像将变好。如表达式(A1)中所示,-LOG10(I45°/I0)的值优选为4.3或更大,更优选为4.5或更大。当-LOG10(I45°/I0)的值小于4.3时,在明亮室中的白色模糊图像就本发明所希望的水平而言是不足够的。
此外,抗反射膜的由于表面散射所致的雾度(下文称之为“表面雾度”)优选小于3%,更优选不大于2%,更为优选不大于1.5%,且特别优选的是不大于1.0%。当表面雾度值超过3%时,在明亮室中的白色模糊图像就本发明所希望的水平而言是不够的。
此外,由于内部散射所致的抗反射膜的雾度(下文称之为“内部雾度”)优选15-40%,更优选20-32%。当内部雾度值太低时,在几乎不使正面对比度降低的同时,在倾斜方向对比度的改进效果将太小。当内部雾度值超过40%时,将出现这样的可能性,即将导致对比度的变差或模糊的图像。
此外,抗反射膜的整体反射率必须不大于4.6%。在本发明中,为了减少白色模糊图像而抑制了表面不规则性所致的散射,为了防止反射出现而降低整体反射率,从而获得足够的效果。因此,整体反射率优选不大于3.5%,更优选不大于2.5%,更为优选不大于2.0%,特别优选的是不大于1.5%。本发明的抗反射膜的镜面反射率优选不大于3.3%,更优选不大于3.0%,更为优选不大于2.0%,进一步优选的是不大于1.7%,特别优选的是不大于1.4%。优选本发明的抗反射膜的透射率为90%或更大,这是因为外部光线的反射能够被抑制,能够减少图像反射至表面上,并且能见度得以改善。
优选本发明抗反射膜的图像清晰度为30-99.9%,其是根据JIS K7105用0.5毫米宽光梳进行测量的,这是因为白色模糊图像能够充分地得以防止。图像清晰度更优选为45-99.9%,进一步优选为65-99.9%。
此外,在380纳米至780纳米的范围内,就C光源下CIE1976L*、a*和b*色空间内反射光的色彩感觉而言,在a*值从-2至2且b*值从-3至3范围内反射率的最大值和最小值之间的比例为0.5-0.99是优选的,这是因为反射光的色彩感觉变成中性的缘故。此外,在C光源下透射光的b*值为0-3是优选的,这是因为当应用于显示装置时,白色显示器的黄色感觉被减少。
另外,为了减少由于表面不规则性所致的白色模糊图像,优选的是对本发明的抗反射膜进行设计,以便使其相对于其表面不规则形状,中心线平均粗糙度Ra为0.01-0.25微米,十点平均粗糙度Rz为Ra的5倍或更大。Ra更优选为0.01-0.15微米,更为优选为0.01-0.12微米。在防止反射出现的作用十分重要的情况下,Ra优选为0.05微米或更大,更优选为0.05至0.08微米。根据一般的生产方法,将Ra控制在不大于0.01微米将是十分困难的。当Ra超过0.15微米时,可能会出现问题,如发眩光和白色模糊图像。
接着将描述抗反射膜的内部散射层。
为了赋予薄膜内部散射特性以及优选为改善薄膜的示刮擦性的硬膜性能,而形成内部散射层。因此,内部散射层优选包含能够赋予硬膜性能的半透明树脂,为了赋予内部散射特性的半透明细颗粒和溶剂。
(半透明细颗粒)半透明细颗粒的平均粒径优选0.5-10微米,更优选2.0-6.0微米,且更为优选3.0-4.0微米。当所述平均粒径小于0.5微米时,由于光散射角度分布扩展至广角,将引起显示器的文字模糊,因此这不是优选的。另一方面,当平均粒径超过10微米时,将造成这样的问题内部散射层的厚度必须增厚;卷曲将变大;并且原料成本将增加。
能够优选使用的、半透明细颗粒的具体例包括树脂颗粒如聚((甲基)丙烯酸酯)颗粒、交联的聚((甲基)丙烯酸酯)颗粒、聚苯乙烯颗粒、交联的聚苯乙烯颗粒、交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒、三聚氰胺颗粒和苯胍胺颗粒。这些颗粒中,尤其优选使用交联的聚苯乙烯颗粒、交联的((甲基)丙烯酸酯)颗粒、以及交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒。通过将半透明树脂的折射率调节至适合至如选自所述颗粒的每一种半透明细颗粒的折射率,可以使得内部雾度值和表面雾度值均落入所希望的范围内。通过调节涂布组合物中半透明树脂,半透明细颗粒和溶剂的组合和每一种物质的添加量,可以使得中心线平均粗糙度落入所希望的范围内。
具体地说,在其中使用由作为主要组分的三官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体(固化后的折射率1.50-1.54)组成的半透明树脂的情况下,优选的是使该半透明树脂与由交联的聚(甲基)丙烯酸酯聚合物(丙烯酰基含量为20-100重量%)制成的半透明细颗粒结合;所述半透明树脂如随后所述优选用于内部散射层。特别优选的是,上述半透明树脂与由交联的聚(苯乙烯-丙烯酸酯)共聚物制成的半透明细颗粒的结合。
在本发明中,“由作为主要组分的三官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体组成的半透明树脂”指的是由三官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体组成的重复单元在半透明树脂中的含量为50-100%。由三官能或多官能(甲基)丙烯酸酯单体组成的重复单元的含量优选60-100%。
此外,可以将两种或多种具有不同粒径的半透明细颗粒结合使用。
优选的是,对上述半透明颗粒进行掺混,使其在所形成的内部散射层中以内部散射层的总固体计的含量5-30重量%。半透明颗粒的含量更优选8-25重量%,更为优选8-15重量%。当半透明颗粒含量小于5重量%时,内部散射特性将不足,而当其超过30重量%时,将引起如图像的模糊、表面混浊和发眩光这样的问题。
此外,半透明细颗粒的密度优选0.8-3.2g/m2,更优选0.9-2.8g/m2。
优选的是,半透明树脂和半透明细颗粒各自的折射率均落入上述范围内。此外,在半透明树脂和半透明细颗粒之间折射率之差[(半透明细颗粒的折射率)-(半透明树脂的折射率)]就其绝对值优选0.008至0.15,更优选0.01至0.10。特别优选的是所使用的折射率之差在0.008至0.05范围内的半透明颗粒的用量为总半透明颗粒的30%或更多。通过使用这样的范围,可以获得在图像模糊、表面混浊、对比度等方面良好的性能。
半透明细颗粒的折射率由如下方法测量将相当量的半透明细颗粒分散于通过改变具有不同折射率的两种溶剂的混合比而具有可变折射率的溶剂中以测量浊度,并通过Abbe的折射计测得浊度变得最小时溶剂的折射率。
此外,半透明树脂的折射率通过例如Abbe的折射计的直接测量或光谱反射光谱或光谱椭圆偏光法的测量可定量测定和评估。当半透明树脂为可固化的时,折射率指的是固化后的折射率。
内部散射层的厚度优选3-12微米,更优选3-9微米,更为优选4.5-8微米,更为优选5-7微米。当内部散射层的厚度太薄时,硬度将不足,而当太厚时,可能会造成这样的问题卷曲或脆性变差,由此使加工适应性变差;成本增加;且可能会产生不均匀性。
相对于内部散射层的半透明颗粒的密度,当使用两种颗粒时,所使用的半透明颗粒的折射率范围以及各颗粒的含量,业已发现有一最佳范围。其关系概述于表1中。优选使用两种颗粒,这是因为通过调节其比例,可以获得所希望的内部雾度和表面雾度值而不改变颗粒的用量。尽管也可以使用三种或更多种颗粒,但问题是系统将变得复杂。在表优选的范围内,能够获得优选的内部雾度值和表面雾度值,并且能够获得关于图像模糊、表面混浊、对比度等的良好的性能。此外,在更优选的范围内还能够获得更好的性能。在该表中,折射率之差指的是用于内部散射层的半透明颗粒和半透明树脂之间折射率的差。
表1

(半透明树脂)半透明树脂优选是包含作为其主链的饱和烃链或聚醚链的粘结剂聚合物;更优选的是包含作为其主链的饱和烃链的粘结剂聚合物。此外,优选的是,该粘结剂聚合物具有交联结构。
包含作为其主链的饱和烃链的粘结剂聚合物优选是烯键式不饱和单体的聚合物。包含作为其主链的饱和烃链并且具有交联结构的粘结剂聚合物优选是包含两个或更多个烯键式不饱和基团的单体的(共)聚合物。
包含两个或更多个烯键式不饱和基团的单体的例子包括多元醇和(甲基)丙烯酸的酯[例如,二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸1,4-环己酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基乙酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸1,2,3-环己酯、聚氨酯聚丙烯酸酯和聚酯聚芳酯]、氧化乙烯改性的化合物或上述酯的己内酯改性的化合物、乙烯基苯及其衍生物[例如,1,4-二乙烯基苯、2-丙烯酰乙基4-乙烯基苯甲酸酯和1,4-二乙烯基环己酮]、乙烯基砜(例如,二乙烯基砜)、丙烯酰胺(例如,亚甲基二丙烯酰胺)和甲基丙烯酰胺。另外,可以结合使用两种或更多种所述的单体。
为了使粘结剂聚合物具有高的折射率,另外还可选择在单体结构中包含芳族环或包含选自除氟原子以外的卤素原子、硫原子、磷原子和氮原子中的至少一种原子的高折射率单体,在其分子中具有芴骨架的单体等。
高折射率单体的具体例子包括具有芴骨架的(甲基)丙烯酸酯,二(4-甲基丙烯酰基硫代苯基)硫化物,乙烯基萘,乙烯基苯硫化物和4-甲基丙烯酰氧基苯基-4’-甲氧苯基硫醚。可以结合使用两种或更多种所述的单体。
所述单体的聚合可在光游离基引发剂或热游离基引发剂存在下通过用电离辐射照射或加热而进行。
因此,通过制备包含用于形成半透明树脂的单体如上述烯键式不饱和单体、光游离基引发剂或热游离基引发剂、半透明细颗粒和随后所述的可有可无的无机填料的涂布液,在透明载体上涂布所述涂布液,然后通过由电离辐射或热引发的聚合反应使之固化,可形成上述的内部散射层。
光游离基(聚合)引发剂的例子包括苯乙酮、苯偶姻、二苯甲酮、氧化膦、酮缩醇、蒽醌、噻吨酮、偶氮化合物、过氧化物、2,3-二烷基二酮化合物、二硫化物化合物、氟代胺化合物、以及芳族锍。苯乙酮的例子包括2,2-二乙氧基苯乙酮、对-二甲基苯乙酮、1-羟基二甲基苯基酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-4-甲硫基-2-吗啉基苯基乙基酮、以及2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮。苯偶姻的例子包括苯偶姻苯磺酸酯、苯偶姻甲苯磺酸酯、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、以及苯偶姻异丙基醚。二苯甲酮的例子包括二苯甲酮、2,4-二氯二苯甲酮、4,4-二氯二苯甲酮、以及对氯二苯甲酮。氧化膦的例子包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
还有各种例子描述于Saishin UV Koka Gijutsu(最新的UV固化技术)(第159页,出版者Kazuhiro Takasusuki,publishing office;Technical Information Institute Co.,Ltd.,1991年出版)中并可用于本发明。
作为市售的光分离型光游离基(聚合)引发剂,优选可列举的是如由Ciba Speciality Chemicals制造的Irgacure系列(例如,651、184和907)。
以100重量份多官能单体计,光游离基(聚合)引发剂的优选用量为0.1-15重量份,更优选1-10重量份。
除光游离基(聚合)引发剂之外,还可以使用光敏剂。光敏剂的具体例子包括正-丁胺、三乙胺、三正丁基膦、Michler酮和噻吨酮。
作为热游离基引发剂,可使用有机或无机过氧化物,和有机的偶氮或重氮化合物。
具体地说,有机过氧化物的例子包括过氧化苯甲酰、卤代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、过氧化二丁基、氢过氧化枯烯和氢过氧化丁基;无机过氧化物的例子包括过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾;偶氮化合物的例子包括2,2’-偶氮双-异丁腈、2,2’-偶氮双丙腈、以及2-偶氮双-环己二腈;重氮化合物的例子包括重氮胺基苯和重氮对-硝基苯。
替代包含两个或更多个烯键式不饱和基团的单体,或除此之外,通过使用包含交联官能团的单体可将交联结构引入粘结剂聚合物中,由此引入交联官能团,然后使该交联基进行反应。
交联官能团的例子包括异氰酸酯基、环氧基、氮丙啶基、唑啉基、醛基、羰基、肼基、羧基、羟甲基和活性亚甲基。另外也可将乙烯基磺酸、酸酐、氰基丙烯酸酯衍生物、三聚氰胺、醚化羟甲基、酯和尿烷,以及金属醇盐如四甲氧基硅烷用作引入交联结构的单体。另外还可以使用由于分解反应而显示出交联性能的官能团,如嵌段异氰酸酯基。亦即,还可以采用不立即显示出反应性但由于分解而显示出反应性的交联官能团。
在涂布之后,包含所述交联官能团的粘结剂聚合物能够通过加热形成交联结构。
作为其主链包含聚醚的聚合物优选是多官能环氧化合物的开环聚合物。多官能环氧化合物的开环聚合可在光致酸产生剂(photo acidgenerator)或热致酸产生剂(heat acid generator)的存在下通过电离辐射的照射或通过加热而进行。
(无机填料)为了调节该层的折射率以便准确调节由于内部散射所致的雾度值,或者为了调节与低折射率层的折射率差以便使反射率和色彩感觉落入优选范围,除上述半透明细颗粒以外还可以包含无机填料。优选的是,无机填料由至少一种选自硅、钛、锆、铝、铟、锌、锡和锑的金属的氧化物组成。此外,无机填料的平均粒径优选不大于0.2微米,更优选不大于0.1微米,更为优选不大于0.06微米。由于所述无机填料与有机化合物相比通常具有高的比重,并且能够增加涂布组合物的密度,因此,其还具有使半透明细颗粒的沉降速率减慢的作用。顺便说一下,在所述无机填料中,由于与光的波长相比其粒径足够小,因此不会产生散射,并且在粘结剂聚合物中含有这样的填料的分散剂起光学均匀物质的作用。
在用于内部散射层的无机填料中,其表面优选进行硅烷偶联处理或钛偶联处理,在这种情况下,优选使用包含能够与填料表面上的粘结剂类进行反应的官能团的表面处理剂。
无机填料的添加量以内部散射层的总重量计优选10-90重量%,更优选20-80重量%,特别优选的是30-75重量%。
(有机硅烷化合物)在内部散射层中可以使用有机硅烷化合物。有机硅烷化合物的添加量以包含有机硅烷化合物的层(添加有机硅烷化合物的层)的固体总量计,优选0.001至50重量%,更优选0.01至20重量%,更为优选的是从0.05至10重量%,特别优选的是从0.1至5重量%。
作为用于内部散射层的有机硅烷化合物,可使用与随后所述的用于低折射率层的有机硅烷化合物相同的化合物。
(用于内部散射层的表面活性剂)特别是,为了保证表面性能的均匀性,如涂层不均匀性、干燥不均匀性和点缺陷,优选的是,在用于形成内部散射层的涂布组合物中包含氟基表面活性剂和硅氧烷基表面活性剂中的一种或两种。通过增加表面性能的均匀性,将可以进行高速涂布并可以提高生产力。特别是,由于少量氟基表面活性剂显示出改善抗反射膜的表面性能缺陷如涂布不均匀性、干燥不均匀性和点缺陷的作用,因此其是优选使用的。
氟基表面活性剂的优选例子包括含氟代脂族基的共聚物(有时缩写为“氟基聚合物”)。作为氟基聚合物,可使用由相应于如下单体(i)的重复单元组成的树脂,或包含相应于如下单体(ii)的重复单元的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂,或其与可共聚的乙烯基单体(例如优选如下单体(i))的共聚物。
(i)由如下结构式(a)表示的含氟代脂族基团的单体结构式(a) 在结构式(a)中,R11表示氢原子或甲基;X表示氧原子、硫原子或-N(R12)-。R12表示氢原子或1-4个碳原子的烷基,具体地说表示甲基、乙基、丙基或丁基,而氢原子和甲基是优选的。X优选为氧原子。m表示1或更大但不大于6的整数;且n表示2-4的整数。
(ii)由如下结构式(b)表示的单体,其可与上述(i)的单体共聚结构式(b) 在结构式(b)中,R13表示氢原子或甲基;Y表示氧原子、硫原子或-N(R15)-;且R15表示氢原子或1-4个碳原子的烷基,具体地说是甲基、乙基、丙基或丁基,并且优选氢原子和甲基。Y优选为氧原子、-N(H)-或-N(CH3)-。
R14表示具有4个或更多个但不多于20个碳原子的、取代或未取代的、线性的、支链或环状的烷基。由R14表示的烷基的取代基的例子包括羟基、烷羰基、芳基羰基、羧基、烷基醚基团、芳基醚基团、卤素原子(如氟原子、氯原子和溴原子)、硝基、氰基和氨基。然而,不应认为本发明局限于此。作为具有4个或更多但不多于20个碳原子的、线性、支链或环状烷基,可适当地使用丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十八烷基和二十烷基,每个基团可以是线性或支链的;单环的环烷基,如环己基和环庚基;以及多环环烷基,如二环庚基、二环癸基、三环十一烷基、四环十二烷基、金刚烷基、降冰片基和四环癸基。
以氟基聚合物的各单体计,用于氟基聚合物、由结构式(a)表示的含氟代脂族基团的单体含量为10摩尔%或更多,更优选15-70摩尔%,更为优选20-60摩尔%。
此外,以氟基聚合物的各单体计,用于氟基聚合物、由结构式(b)表示的单体含量为1摩尔%或更多,更优选5-70摩尔%,更为优选10-60摩尔%。
下面将给出由结构式(a)表示的含氟代脂族基单体组成的氟基聚合物结构的具体例子,但不应认为本发明仅局限于此。顺便说一下,结构式中的数字表示各单体组分的摩尔比。Mw表示重均分子量。

当使用由结构式(a)表示的单体组成的氟基聚合物时,由于含F原子的官能团向内部散射层表面上的聚集,内部散射层的表面能将降低。因此,当使低折射率层外涂至内部散射层上时,可能会造成抗反射性能变差这样的问题。据估计,由于用于形成低折射率层的可固化组合物的湿润性变差,因此,肉眼不能检测的细小的不均匀性将形成在低折射率层上,由此使抗反射性能变差。
为解决这样的问题,业已发现,有效的是,通过调节氟基聚合物的结构以及添加量,优选将内部散射层的表面能控制在20-50mN·m-1,更优选控制在30-40mN·m-1。为了实现上述表面能,F/C(由氟原子得到的峰与由碳原子得到的峰的比值必须在0.1-1.5之间,所述峰通过X-射线光电子光谱法测量。
做为选择,当通过选择能够从形成上层的溶剂中萃取出的氟基聚合物涂布上层时,该氟基聚合物均匀地分布在下层的表面(界面)上,由此使上层和下层之间产生粘性。然后,甚至在高速涂布时也保持表面性能的均匀性,并避免发生能够提供具有强耐刮擦性的抗反射膜的表面自由能的降低,由此在涂布低折射率层之前将内部散射层的表面能控制在上述范围内。因此实现了本发明的目的。所述原料的例子包括包含相应于由下面结构式(c)表示的含氟代脂族基团单体的重复单元的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂,以及其与可共聚乙烯基单体(例如优选下述单体(iv))的共聚物。
(iii)由如下结构式(c)表示的含氟代脂族基团的单体结构式(c) 在结构式(c)中,R21表示氢原子、卤素原子或甲基,更优选氢原子或甲基。X2表示氧原子、硫原子或-N(R22)-,更优选为氧原子或-N(R22)-,更为优选的是氧原子。m表示1或更大但不大于6的整数(更优选1-3,更为优选为1);且n表示1或更大但不大于18的整数(更优选4-12,更为优选的是6-8)。R22表示氢原子或具有1-8个碳原子的取代或未取代的烷基,更优选为氢原子或1-4个碳原子的烷基,更为优选的是氢原子或甲基。
X2优选为氧原子。
此外,作为氟基聚合物中的构成组分,还可以包含由结构式(c)表示的两种或更多种含氟代脂族基团的单体。
(iv)由如下结构式(d)表示的单体,其可与上述(iii)的单体共聚结构式(d) 在结构式(d)中,R23表示氢原子、卤素原子或甲基,更优选表示氢原子或甲基。Y2表示氧原子、硫原子或-N(R25)-,更优选为氧原子或-N(R25)-,更为优选的是氧原子。R25表示氢原子或具有1-8个碳原子的烷基,更优选为氢原子或1-4个碳原子的烷基,更为优选的是氢原子或甲基。
R24表示具有1-20个碳原子的、取代或未取代的、线性、支链或环状的烷基,含多(亚烷氧基)基团的烷基,或取代或未取代的芳基(例如,苯基和萘基),更优选的是,具有1-12个碳原子的、线性、支链或环状烷基或总计具有6-18个碳原子的芳基,更为优选的是具有1-8个碳原子的线性、支链或环状烷基。
以氟基聚合物的各单体计,用于氟基聚合物、由结构式(c)表示的含氟代脂族基团的单体含量为10摩尔%或更多,更优选50-100摩尔%,更为优选60-100摩尔%。
此外,以氟基聚合物的各单体计,用于氟基聚合物、由结构式(d)表示的单体含量优选为0摩尔%或更多,更优选0-50摩尔%,更为优选0-40摩尔%。
下面将给出含有相应于由结构式(c)表示的含氟代脂族基单体的重复单元的氟基聚合物结构的具体例子,但不应认为本发明仅局限于此。顺便说一下,式中数字表示各单体组分的摩尔比,而Mw表示重均分子量。









如果在低折射率层外涂至内部散射层上时能够防止表面能降低的话,就能够防止抗反射性能的下降。为此,通过在涂布内部散射层时使用氟基聚合物以降低涂布液的表面张力,由此提高了表面性能的均匀性并且通过高速涂布保持了高的生产率,在涂布内部散射层之后,采用表面处理措施如电晕处理、UV处理、热处理、皂化处理、以及溶剂处理,由此防止了表面自由能的下降,使得在涂布低折射率层之前内部散射层的表面能控制在上述范围内,由此实现了本发明的目的。作为表面处理措施,电晕处理是特别优选的。
此外,为形成内部散射层可以将触变剂添加至涂布组合物中。触变剂的例子包括粒径不大于0.1微米的二氧化硅和云母。合适的是,以100重量份紫外线可固化树脂计,所述添加剂的含量通常约1-10重量份。
氟基聚合物的重均分子量优选3000-100000,更优选5000-80000。
此外,以涂布液计,氟基聚合物的添加量优选为0.001-5重量%,更优选0.005-3重量%,更为优选0.01-1重量%。当氟基聚合物的添加量少于0.001重量%时,所述作用将不足,而当添加量超过5重量%时,可能会造成这样的问题不能充分地实现涂布薄膜的干燥,并且涂布薄膜的性能(例如反射率和耐刮擦性)还将受到负面影响。
(溶剂)在许多情况下,具有内部散射性能的层直接湿涂至透明载体上。因此,用于涂布组合物的溶剂是一个重要因素。优选的是,所述溶剂满足如下条件它充分溶解其中各种溶质如上述半透明树脂;不溶解其中上述半透明颗粒;在涂布至干燥过程中几乎不会产生涂层不均匀性或干燥不均匀性;不溶解其中载体(这是为了防止一些缺陷如平坦性变差和出现泛白);最小程度地使载体反向膨胀(这是为粘性而要求的)。
优选的是,作为主要溶剂,所述溶剂包含至少一种相对于透明载体膨胀特性较低并且不溶解其中透明载体的溶剂。在其中三乙酰纤维素用作载体的情况下,优选使用各种酮(例如甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮和环己酮)、各种溶纤剂(例如乙基溶纤剂、丁基溶纤剂和丙二醇单甲醚)、以及各种醇(例如,丙二醇、乙二醇、乙醇、甲醇、异丙醇、1-丁醇和2-丁醇)、甲苯等。
此外,通过向相对于透明载体具有低膨胀性能的主要溶剂中添加少量具有高膨胀性能的溶剂,其选自上述溶剂,可以改善透明载体的粘结性而不会使其它性能和表面性能下降。具体地说,在甲基异丁基酮或甲苯用作主要溶剂的情况下,可以作为少量溶剂使用甲基乙基酮、丙酮、环己酮、丙二醇、乙二醇、乙醇、甲醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇等。特别优选的是,将甲基异丁基酮或甲苯用作主要溶剂,而甲基乙基酮或环己酮用作少量溶剂。此外,为了控制溶剂的亲水性,还可以添加和使用丙二醇、乙二醇、乙醇、甲醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇等,特别优选使用丙二醇和乙二醇。
主要溶剂和少量溶剂的重量混合比优选从99/1至50/50,更优选从95/5至60/40。当混合比超过50/50时,在涂布后在干燥过程中表面特性的分散将变大并因此这不是优选的。
此外,如将选自上述的少量含羟基的溶剂添加至主要溶剂中是优选的,这是因为这能够调节表面不规则性。与主要溶剂相比,由于含羟基的少量溶剂在涂布组合物干燥过程中保持至最后,因此,使得表面不规则性能变大,优选的是,在20-30℃的范围内,含羟基的少量溶剂的蒸汽压低于主要溶剂。例如,优选可列举的例子有作为主要溶剂的甲基异丁基酮(21.7℃时的蒸汽压16.5毫米汞柱)与作为含羟基的少量溶剂的丙二醇(在20.0℃时的蒸汽压0.08毫米汞柱)的混合物。主要溶剂和含羟基的少量溶剂的重量混合比优选从100/0至50/50,更优选从100/0至80/20。当混合比超过50/50时,涂布液的稳定性或涂布后在干燥过程中表面的特性分散将变大并因此这不是优选的。特别是,为了控制如在本发明中由于表面不规则性所致的表面散射,主要溶剂与含羟基的少量溶剂的混合比更优选从100/0至97/3。
接着,将描述低折射率层。
在本发明抗反射膜中的低折射率层其折射率优选在1.30-1.55的范围内,更优选1.35-1.45。当折射率小于1.30时,尽管改善了抗反射性能,但薄膜的机械强度将下降,而当折射率超过1.55时,抗反射性能将明显变差。
另外,为了实现低反射率,优选的是,低折射率层满足如下表达式(I)。
表达式(T)(mλ/4)×0.7<n1×d1<(mλ/4)×1.3在该表达式中,m表示正奇数;n1表示低折射率层的折射率;而d1表示低折射率层的厚度(纳米)。此外,λ表示波长且其值在500-550纳米的范围内。
顺便说一下,低折射率层满足上述表达式(I)意指m(正奇数,通常为1)满足表达式(I)、在上述波长范围内。
低折射率层例如是通过涂布含作为主要组分的含氟聚合物的可固化组合物,然后干燥并固化而形成的固化薄膜。在本发明中的术语“含作为主要组分的含氟聚合物的可固化组合物”意指当形成低折射率层时,含氟聚合物含量为能够起粘结剂聚合物作用的量。下面将描述所述含氟聚合物的优选含量范围。
此外,优选的是,除含氟聚合物外,低折射率层还包含至少一种无机颗粒和有机硅烷化合物。用于形成低折射率层的原料将在下面进行描述。
(用于低折射率层的含氟聚合物)所述含氟聚合物是这样的聚合物,当形成固化涂布薄膜时,其动摩擦系数为0.03-0.20,相对于水的接触角为90-120度,就涂布薄膜而言纯水的偏离角(slip angle)不大于70度,并且在通过片幅对卷筒薄膜进行运输的同时进行涂布和固化的情况下,考虑到进行改进生产率,优选的是通过加热或电离辐射的照射进行交联。
此外,当将抗反射薄膜安装在图像显示装置中时,当市售压敏胶带的剥离力低时,在粘贴封条或备忘录后易于剥落。因此,所述剥离力优选不大于500gf,更优选不大于300gf,最为优选的是不大于100gf。此外,当由微硬度计测量的表面硬度高时,易于形成擦痕。因此,表面硬度优选为0.3GPa或更大,更优选为0.5GPa或更大。
用于低折射率层的含氟聚合物优选是这样的含氟聚合物,其氟原子含量为35-80重量%,并且包含交联或可聚合的官能团。所述含氟聚合物的例子包括这样的含氧化聚合物,作为构成单元,除含全氟烷基基团的硅烷化合物的水解产物或脱水缩合物[例如,(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三乙氧基硅烷]以外,其还包含含氟单体单元和交联活性单元。在含氟共聚物的情况下,优选的是,其主链仅由碳原子组成。亦即,优选的是,主链骨架不包含氧原子或氮原子。
上述含氟单体的具体例子包括氟烯烃(例如,氟乙烯、1,1-二氟乙烯、四氟乙烯、全氟辛基乙烯、六氟丙烯和全氟代-2,2-二甲基-1,3-dioxonol)、(甲基)丙烯酸的部分或全部氟化的烷基酯衍生物(例如,VISCOAT 6FM(由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.制造),以及M-2020(由Daikin Industries,Ltd.制造),以及完全或部分氟化的乙烯基醚。这些物质中,全氟烯烃是优选的;考虑到折射率、溶解度、透明度以及易获得性,特别优选的是六氟丙烯。
上述交联活性单元的例子包括通过在其分子中预先包含自-交联官能团的单体如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和缩水甘油基乙烯基醚的聚合获得的结构单元;和交联活性基团如(甲基)丙烯酰基被引入结构单元的结构单元,所述结构单元通过含羧基,羟基,氨基,磺基等[例如,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸烯丙酯、羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、马来酸、巴豆酸]的单体的聚合反应的聚合可获得(所述交联活性基团例如可通过丙烯酸氯化物对羟基的作用而引入)。
此外,除上述含氟单体单元和上述交联活性单元以外,考虑到溶剂的溶解度、薄膜的透明度等,其它的聚合单元也可以通过无氟单体适当的共聚合而引入。对于能够一起使用的单体单元没有特别的限制,其例子包括烯烃[例如乙烯、丙烯、异戊二烯、氯乙烯和偏二氯乙烯]、丙烯酸酯[例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己基酯]、甲基丙烯酸酯[例如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯]、苯乙烯衍生物[例如,苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯]、乙烯基醚[例如,甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚和环己基乙烯基醚]、乙烯基酯[例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和肉桂酸乙烯酯]、丙烯酰胺[例如,N-叔丁基丙烯酰胺和N-环己基丙烯酰胺]、甲基丙烯酰胺、以及丙烯腈衍生物。
如JP-A-10-25388和JP-A-10-147739所述,固化剂可以与上述含氟聚合物一起适当地使用。
特别有用的含氟聚合物是全氟烯烃和乙烯基醚或乙烯基酯的无规共聚物。特别优选的是,含氟聚合物包含能够单独地进行交联反应的基团[例如游离基活性基团,如(甲基)丙烯酰基,和可开环聚合的基团,如环氧基和oxetanyl基团]。
所述含交联活性基团的聚合单元,以聚合物的所有聚合单元计,优选占5-70摩尔%,特别优选的是占30-60摩尔%。
用于低折射率层的含氟聚合物的优选形式是由下式(X1)表示的共聚物。
(结构式X1) 在上述结构式(X1)中,L表示具有1-10个碳原子的连接基团,更优选表示具有1-6个碳原子的连接基团,特别优选的是表示具有2-4个碳原子的连接基团;可以具有线性或支链的结构或环状结构,并且可以包含选自O、N和S的杂原子。
其优选的例子包括*-(CH2)2-O-**、*-(CH2)2-NH-**、*-(CH2)4-O-**、*-(CH2)6-O-**、*-(CH2)2-O-(CH2)2-O-**、*-CONH-(CH2)3-O-**、*-CH2CH(OH)CH2-O-**和*-CH2CH2OCONH(CH2)3-O-**(*表示聚合物主链侧的连接位置;而**表示(甲基)丙烯酰基侧的连接位置)。m表示0或1。
在结构式(X1)中,X表示氢原子或甲基。考虑到固化活性,X更优选为氢原子。
在结构式(X1)中,A表示由任意的乙烯基单体衍生得到的重复单元并对其没有特别的限制,只要它是可与六氟丙烯共聚的单体的结构组分。A可根据各种考虑适当地选择,如对基底的粘结性、聚合物的Tg(影响薄膜的硬度)、溶剂的溶解度、透明度、润滑性和防尘或防污性能,并且根据用途可以由单一的乙烯基单体或多种乙烯基单体组成。
优选的例子包括乙烯基醚,如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯醚、缩水甘油基乙烯基醚和烯丙基乙烯基醚;乙烯基酯,如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯和(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基甲基硅烷;苯乙烯衍生物,如苯乙烯和对羟基甲基苯乙烯;以及不饱和羧酸,如巴豆酸、马来酸和衣康酸;以及这些物质的衍生物。在这些物质中,更为优选的是乙烯基醚衍生物和乙烯基酯衍生物,特别优选的是乙烯基醚衍生物。
x、y和z分别表示各组成成分的摩尔%;优选的情况是30≤x≤60、5≤y≤70和0≤z≤65;35≤x≤55、30≤y≤60和0≤z≤20是更为优选的;特别优选的是40≤x≤55、40≤y≤55和0≤z≤10,前提条件是(x+y+z)=100。
用于本发明的特别优选形式的共聚物是由下式(X2)表示的共聚物。
结构式(X2) 在上述结构式(X2)中,X与结构式(X1)中的具有相同的含义,并且其所涉及的范围也相同。
n表示满足如下关系式的整数2≤n≤10,优选2≤n≤6,特别优选2≤n≤4。
B表示由任意乙烯基单体衍生得到的重复单元,并且可以由单组分或多组分组成。其例子包括如在上述结构式(X1)的A中所列举的那些重复单元。
x、y、z1和z2分别表示各重复单元的摩尔%。相对于x和y,优选的情况是30≤x≤60和5≤y≤70;35≤x≤50和30≤y≤60是更为优选的;特别优选的是40≤x≤55,40≤y≤55。相对于z1和z2,0≤z1≤65和0≤z2≤65是优选的;0≤z1≤30和0≤z2≤10是更优选的;0≤z1≤10和0≤z2≤5是特别优选的,前提条件是(x+y+z1+z2)=100。
由结构式(X1)或结构式(X2)表示的共聚物可借助上述任一种方法,通过将(甲基)丙烯酰基引入由六氟丙烯组分和羟烷基乙烯基醚组分组成的共聚物中而合成。在这种情况下,作为再沉淀溶剂,异丙醇、己烷、甲醇等是优选的。
由结构式(X1)或结构式(X2)表示的优选共聚物的具体例子包括在JP-A-2004-45462的 至 段中描述的那些聚合物。所述共聚物可通过描述于JP-A-2004-45462中的方法合成。
(用于折射率层的无机细颗粒)无机细颗粒的掺混量优选1-100mg/m2,更优选5-80mg/m2,更为优选10-60mg/m2。当无机细颗粒的掺混量太低时,耐刮擦性的改善作用将变低,而当掺混量太高时,将存在着如下可能性,即在低折射率层的表面形成细小的不规则性并且外观如深黑色和整体反射率将变差。因此,优选的是,使无机细颗粒的掺混量落入上述范围内。
由于无机细颗粒包含在低折射率层中,因此希望其具有低的折射率。无机细颗粒的例子包括氟化镁或二氧化硅的细颗粒。考虑到折射率、分散稳定性和成本,特别优选二氧化硅细颗粒。
无机细颗粒的平均粒径优选为低折射率层厚度的30%或更大但不大于100%,更优选为35%或更大但不大于80%,更为优选的是40%或更大但不大于60%。亦即,当低折射率层的厚度为100纳米时,无机细颗粒的粒径优选30纳米或更大但不大于100纳米,更优选为35纳米或更大但不大于80纳米,更为优选的是40纳米或更大但不大于60纳米。
当无机细颗粒的粒径太小时,耐刮擦性的改善作用将变低,而当粒径太大时,将存在着如下可能性,即在低折射率层的表面形成细小的不均匀性并且外观如深黑色和整体反射率将变差。因此,优选的是,使无机细颗粒的粒径落入上述范围内。无机细颗粒可以是结晶体或非晶体的。此外,无机细颗粒可以是单分散颗粒或可以是凝结颗粒,只要它满足规定的粒径。尽管无机细颗粒的形状最优选的是球形,但甚至是非晶体时,也不会有任何问题。
在此,无机细颗粒的粒径可通过库尔特计数器进行测量。
为了抑制低折射率层的折射率增加太多,上述无机细颗粒优选是空心结构。此外,无机细颗粒的折射率优选1.17-1.40,更优选1.17-1.35,更为优选1.17-1.30。在本发明中所述的折射率在具有空心结构的无机细颗粒的情况下,表示颗粒总体的折射率,而不仅仅表示外壳无机材料的折射率。此时,当颗粒内空隙的半径定义为“a”且颗粒外壳的半径定义为“b”时,由下面表达式(II)表示的孔隙率x优选10-60%,更优选20-60%,最优选30-60%。
表达式(II)x=(4πa3/3)/(4πb3/3)×100当打算使空心无机细颗粒具有更低的折射率和更大的孔隙率时,外壳的厚度将变薄,结果颗粒的强度将变弱。因此,考虑到耐刮擦性,低于1.17的低折射率颗粒是不适用的。
顺便说一下,无机细颗粒的折射率可通过Abbe折射计(由AtagoCo.,Ltd.制造)来测量。
此外,至少一种平均粒径比低折射率层厚度小25%的无机细颗粒(在下文称之为“小尺寸无机细颗粒”)可以与粒径落入上述优选范围的无机细颗粒(在下文称之为“大尺寸无机细颗粒”)一起使用。
由于小尺寸无机细颗粒能够存在于大尺寸无机细颗粒之间的间隙中,因此,它能够起大尺寸无机细颗粒容纳剂(holding agent)的作用。
在低折射率层的厚度为100纳米时,小尺寸无机细颗粒的平均粒径优选为1纳米或更大但不大于20纳米,更优选为5纳米或更大但不大于15纳米,更为优选的是10纳米或更大但不大于15纳米。考虑到原材料成本和容纳剂的作用,优选使用这样的无机细颗粒。
为了探求分散体或涂布液中分散稳定性或提高粘结剂组分的亲合力或粘合性,无机细颗粒可以经受物理表面处理,如等离子体放电处理和电晕放电处理,或利用表面活性剂、偶联剂等的化学表面处理。特别优选使用偶联剂。烷氧基金属化合物(例如,钛偶联剂和硅烷偶联剂)优选用作偶联剂。上述所有处理中,硅烷偶联处理是特别有效的。
作为低折射率层的无机细颗粒的表面处理剂,在制备涂布液之前,预先用偶联剂进行表面处理。在制备用于所述层的涂布液时,优选通过另外添加而在所述层中包含偶联剂。
为了减少表面处理的负担,优选的是在表面处理之前在介质中预先分散无机细颗粒。
(用于低折射率层的有机硅烷化合物及其衍生物)考虑到耐刮擦性,特别是为了同时取得抗反射能力和耐刮擦性,优选的是,在上述可固化组合物中包含选自有机硅烷化合物、有机硅烷的水解产物,以及有机硅烷的部分缩合物中的至少一种物质。
在下文中还将包含有机硅烷水解产物及其部分缩合物的反应液称之为“溶胶组分”。
该有机硅烷化合物或其溶胶组分起粘结剂的作用,结果是,在涂布之后,在干燥和加热过程中上述可固化组合物缩合形成固化材料。此外,在包含上述含氟聚合物的情况下,在用活性射线进行照射时将形成具有三维结构的粘结剂。
上述有机硅烷化合物优选是由下面结构式[A]表示的化合物。
结构式[A](R10)m-Si(X)4-m在上述结构式[A]中,R10表示取代或未取代的烷基,或取代或未取代的芳基。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、己基、癸基和十六烷基。所述烷基优选的碳原子数优选为1-30,更优选1-16,更为优选1-6。芳基的例子包括苯基和萘基。其中苯基是优选的。
X表示羟基或可水解的基团。可水解基团的例子包括烷氧基(优选具有1-5个碳原子的烷氧基,例如甲氧基和乙氧基)、卤素原子(例如氯、溴和碘)、以及R2COO(式中R2优选为氢原子或1-5个碳原子的烷基,其例子包括CH3COO和C2H5COO)。其中,烷氧基是优选的,且甲氧基和乙氧基是特别优选的。
m表示1-3的整数,优选为1或2,特别优选为1。
当存在多个R10或X时,它们可以相同或不同。
对于包含在R10中的取代基并没有特别的限制,其例子包括卤素原子(例如,氟、氯和溴)、羟基、巯基、羧基、环氧基、烷基(例如甲基、乙基、异丙基、丙基和叔丁基)、芳基(例如,苯基和萘基)、芳族杂环基(例如,呋喃基、吡唑基和吡啶基)、烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、异丙氧基和己氧基)、芳氧基(例如,苯硫基)、烷基硫(例如,甲基硫和乙基硫)、芳硫基(例如苯硫基)、烯基(例如乙烯基和1-丙烯基)、酰氧基(例如乙酰氧基、丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基)、烷氧基羰基(例如甲氧羰基和乙氧羰基)、芳氧基羰基(例如,苯氧羰基)、氨基甲酰基(例如氨基甲酰基、N-甲基氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基和N-甲基-N-辛基氨基甲酰基)、以及酰胺基(例如,乙酰氨基、苯甲酰氨基、丙烯酰氨基和甲基丙烯酰氨基)。所述的取代基还可以另外被取代。
在存在多个R10的情况下,优选的是,其中至少之一为取代的烷基或取代的芳基。
在由上述结构式[A]表示的有机硅烷化合物中,优选由下列结构式[B]表示的、含乙烯基可聚合取代基的有机硅烷化合物。
结构式[B] 在结构式[B]中,R1表示氢原子、甲基、甲氧基、烷氧羰基、氰基、氟原子或氯原子。烷氧羰基的例子包括甲氧羰基和乙氧羰基。其中,氢原子、甲基、甲氧基、甲氧羰基、氰基、氟原子和氯原子是优选的;且氢原子、甲基、甲氧羰基、氟原子和氯原子是更优选的,氢原子和甲基是特别优选的。
Y表示一单键、*-COO-**、*-CONH-**或*-O-**。其中,单键、*-COO-**和*-CONH-**是优选的;单键和*-COO-**更为优选;*-COO-**是特别优选的。在这里,*表示对=C(R1)的连接位置;而**表示对L的连接位置。
L表示二价连接链。其具体例子包括取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚芳基、其中包含连接基团(例如醚、酯和酰胺)的取代或未取代的亚烷基、以及其中包含连接基团的取代或未取代的亚芳基。其中,取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚芳基、其中包含连接基团的亚烷基是优选的;未取代的亚烷基、未取代的亚芳基、以及其中含醚或酯连接基团的亚烷基是更为优选的;特别优选的是未取代的亚烷基和其中包含醚或酯连接基团的亚烷基。取代基的例子包括卤素、羟基、巯基、羧基、环氧基、烷基和芳基。所述的取代基还可以另外被取代。
n表示0或1且优选为0。
R10与结构式[A]中的R10相同,并且优选为取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基;更优选为未取代的烷基或未取代的芳基。
X与结构式[A]中的X相同。其中,卤素原子、羟基和未取代的烷氧基是优选的;氯原子、羟基和具有1-6个碳原子的烷氧基是更优选的;羟基和具有1-3个碳原子的烷氧基是更为优选的;而甲氧基是特别优选的。
可以结合使用两种或更多种结构式[A]或结构式[B]的化合物。由结构式[A]和结构式[B]表示的化合物的具体例子将在下面给出,但不应认为本发明仅局限于此。

其中,(M-1)、(M-2)和(M-5)是特别优选的。
因此,作为溶胶组分使用时,通常在催化剂存在下,通过对上述有机硅烷化合物进行处理而生产上述有机硅烷化合物的水解产物和/或其部分缩合物。催化剂的例子包括无机酸如盐酸、硫酸和硝酸;有机酸如草酸、乙酸、蚁酸、甲磺酸和甲苯磺酸;无机碱如氢氧化钠、氢氧化钾和氨;有机碱如三乙胺和吡啶;金属醇盐如三异丙氧基铝和四丁氧基锆;以及含金属(例如锆、钛和铝)作为中心金属的金属螯合物。在本发明中,优选使用金属螯合物或酸催化剂如无机酸和有机酸。作为无机酸,优选盐酸和硫酸;作为有机酸,优选于水中的酸式电离常数(于25℃的pKa值)不大于4.5的那些有机酸。更优选的是盐酸、硫酸和于水中的酸式电离常数不大于3.0的有机酸;更为优选的是盐酸、硫酸和于水中的酸式电离常数不大于2.5的有机酸;特别优选的是于水中的酸式电离常数不大于2.5的有机酸。具体地说,优选甲磺酸、草酸、邻苯二甲酸和丙二酸,其中草酸是特别优选的。
作为金属螯合物,可适当地使用如下的化合物而没有特别的限制作为中心金属包含选自锆、钛和铝的金属,其中由式R3OH(式中R3表示1-10个碳原子的烷基)表示的醇和由式R4COCH2COR5(式中R4表示1-10个碳原子的烷基,R5表示1-10个碳原子的烷基或1-10个碳原子的烷氧基)表示的化合物起配位体作用。在所述范围内可以将两种或更多种金属螯合物一起使用。用于本发明的金属螯合物优选选自由结构式Zr(OR3)p1(R4COCHCOR5)p2、Ti(OR3)q1(R4COCHCOR5)q2和Al(OR3)r1(R4COCHCOR5)r2表示的化合物,并且起加速上述有机硅烷化合物的水解产物和/或其部分缩合物缩合反应的作用。
在上述金属螯合物中,R3和R4可以相同或不同,并且各自表示具有1-10个碳原子的烷基。烷基的具体例子包括乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基和苯基。此外,R5表示与上述相同的具有1-10个碳原子的烷基或具有1-10个碳原子的烷氧基。烷氧基的例子包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。此外,在上述金属螯合物中,p1、p2、q1、q2、r1和r2分别表示整数,其是根据如下关系式来确定的(p1+p2)=4,(q1+q2)=4和(r1+r2)=3。
所述金属螯合物的具体例子包括锆螯合物,如三正丁氧基乙基乙酰乙酸锆、二正丁氧基二(乙基乙酰乙酸)锆、正丁氧基三(乙基乙酰乙酸)锆、四(正丙基乙酰乙酸)锆、四(乙酰基乙酰乙酸)锆、和四(乙基乙酰乙酸)锆;钛螯合物,如二异丙氧基二(乙基乙酰乙酸)钛、二异丙氧基二(乙酰乙酸)钛和二异丙氧基二(乙酰丙酮)钛;以及铝螯合物,如二异丙氧基乙基乙酰乙酸)铝、二异丙氧基乙酰乙酸铝、异丙氧基二(乙基乙酰乙酸)铝、异丙氧基二(乙酰丙酮)铝、三(乙基乙酰乙酸)铝、三(乙酰丙酮)铝、以及单乙酰丙酮二(乙基乙酰乙酸)铝。
在这些金属螯合物中,优选的是三正丁氧基乙基乙酰乙酸锆、二异丙氧基二(乙酰丙酮)钛、二异丙氧基乙基乙酰乙酸铝、以及三(乙基乙酰乙酸)铝。所述金属螯合物可单独使用,或者以两种或更多种混合物的形式使用。另外还可使用所述金属螯合物的部分水解产物。
此外,优选的是,另外将β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物添加至用于低折射率层的组合物中。这将在下面另外进行描述。
作为β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物,由结构式R4COCH2COR5表示的β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物是优选的,并且对低折射率层的组合物还起稳定性改进剂的作用。其中,R4表示1-10个碳原子的烷基,而R5表示1-10个碳原子的烷基或1-10个碳原子的烷氧基。即,据信当该化合物与金属螯合物(例如锆化合物、钛化合物和/或铝化合物)中的金属原子配位时,借助这样的金属螯合物,它将抑制有机硅烷化合物的水解产物和/或其部分缩合物缩合反应的加速,由此起改善最终组合物贮存稳定性的作用。组成β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的R4和R5与组成上述金属螯合物的R4和R5相同。
β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的具体例子包括乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸仲丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、2,3-己二酮、2,4-庚二酮、3,5-庚二酮、2,4-辛二酮、2,4-壬二酮、以及叔甲基己二酮。其中,乙酰醋酸乙酯和乙酰丙酮是优选的;乙酰丙酮是特别优选的。所述β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物可单独使用,或以其两种或更多种混合物的形式使用。在本发明中,β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的用量以每摩尔金属螯合物计优选为2摩尔或更多,更优选为3-20摩尔。当β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物的用量少于2摩尔时,最终组合物的贮存稳定性可能会变差,因此这不是优选的。
上述有机硅烷化合物的掺混量以低折射率层总固体计优选0.1-50重量%,更优选0.5-30重量%,最优选1-20重量%。
尽管上述有机硅烷化合物可以直接添加至可固化组合物中(例如用于内部散射层或低折射率层的涂布液),但优选的是,在催化剂存在下预先对上述有机硅烷化合物进行处理以制备上述有机硅化合物的水解产物和/或其部分缩合物,并且上述可固化组合物通过利用所得的反应溶液(溶胶溶液)来制备。在本发明中,优选的是,首先制备包含上述有机硅烷化合物的水解产物和/或部分缩合物和金属螯合物的组合物,然后使由在该组合物中添加β-二酮化合物和/或β-酮酯化合物所得到的溶液包含在至少用于内部散射层或低折射率层之一的涂布溶液中,然后进行涂布。
在低折射率层中有机硅烷的溶胶组分相对于含氟聚合物的用量优选5-100重量%,更优选5-40重量%,更为优选8-35重量%,特别优选10-30重量%。当溶胶组分的用量太低时,几乎不能获得本发明的效果,而当用量太高时,折射率可能会增加,并且薄膜的形状或表面性能可能会变差,因此,这不是优选的。
(溶胶-凝胶原料)各种溶胶-凝胶原料可用作低折射率层的原料。作为所述的溶胶-凝胶原料,可使用金属醇化物(例如,硅、钛、铝、锆等的醇化物)、有机烷氧基金属化合物、及其水解产物。其中,烷氧基硅烷、有机烷氧基硅烷、及其水解产物是特别优选的。其例子包括四烷氧基硅烷(例如四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷)、烷基三烷氧基硅烷(例如,甲基三甲氧基硅烷和乙基三甲氧基硅烷)、芳基三烷氧基硅烷(例如,苯基三甲氧基硅烷)、二烷基二烷氧基硅烷和二芳基二烷氧基硅烷。另外,还优选使用具有各种官能团的有机烷氧基硅烷(例如乙烯基三烷氧基硅烷、甲基乙烯基二烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基二烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧基二环己基)乙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三烷氧基硅烷、γ-氨丙基三烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷和γ-氯丙基三烷氧基硅烷)、含全氟烷基的硅烷化合物(例如,十七氟-1,1,2,2-十四烷基)三乙氧基硅烷和3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷)。考虑到使所述层实现低折射率并赋予抗水性或抗油性,特别优选使用含氟硅烷化合物。
(包含在用于低折射率层的组合物中的其它物质)除上述含氟聚合物、无机细颗粒和有机硅烷化合物以外,如果需要,可向用于低折射率层的组合物中添加各种添加剂和游离基聚合引发剂或阳离子聚合引发剂。在这种情况下,尽管可根据用途对如添加剂的固体浓度进行适当选择,但所述浓度通常为约0.01-60重量%,优选约0.5-50重量%,特别优选约1-20重量%。
考虑到低折射率层和与之直接接触的下层之间的界面粘结性等,可添加少量固化剂,如多官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能环氧化合物、聚异氰酸酯化合物、氨基塑料和多元酸或其酸酐。在添加所述固化剂的情况下,以低折射率层薄膜的总固体计,其添加量优选在不多于30重量%的范围内,更优选在不多于20重量%的范围内,特别优选在不多于10重量%的范围内。
此外,为了赋予如防污性能、耐水性能、耐化学性能和润滑性,可适当地添加由硅氧烷基化合物或氟基化合物等制得的、已知的防污剂和润滑剂。在添加所述添加剂的情况下,以折射率层的总固体计,其添加量优选在0.01-20重量%的范围内,更优选0.05-10重量%,特别优选0.1-5重量%的范围内。
硅氧烷基化合物的优选例子包括含多个二甲基甲硅烷氧基单元作为重复单元并且在其化学链的末端和/或侧链中包含取代基的化合物。此外,除二甲基甲硅烷氧基以外的结构单元也可以包含在含二甲基甲硅烷氧基作为重复单元的化学链中。取代基可以相同或不同,并且优选的是包含多个取代基。取代基的优选例子包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、芳基、肉桂酰基、oxetanyl、氟代烷基、聚氧化烯基、羧基或氨基。尽管对聚硅氧烷基化合物的分子量没有特别的限制,但优选不大于100,000,更优选不大于50,000,特别优选的是3,000-30,000,最优选10,000-20,000。尽管对硅氧烷基化合物的硅原子含量没有特别的限制,但优选的是18.0重量%或更多,特别优选的是25.0-37.0重量%,最优选30.0-37.0重量%。硅氧烷基化合物的优选例子包括X-22-174DX、X-22-2426、X-22-164B、X-22-164C和X-22-1821(它们均为Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.的商品名);FM-0725、FM-7725、FM-6621和FM-1121(它们均是Chisso Corporation的商品名);和DMS-U22、RMS-033、RMS-083、UMS-182、DMS-H21、DMS-H31、HMS-301、FMS121、FMS123、FMS131、FMS141和FMS221(它们均是Gelest,Inc.的商品名)。
氟基化合物优选为含氟烷基的化合物。所述氟烷基优选有1-20个碳原子,更优选有1-10个碳原子。氟烷基可以是线性结构(例如-CF2CF3、-CH2(CF2)4H、-CH2(CF2)8CF3和-CH2CH2(CF2)4H)、支化结构(例如,CH(CF3)2、CH2CF(CF3)2、CH(CH3)CF2CF3和CH(CH3)(CF2)5CF2H)、或脂环族结构(优选5-元环或6-元环,例如,全氟环己基、全氟环戊基、以及被前述的基团取代的烷基);并且可以包含醚键(例如,CH2OCH2CF2CF3、CH2CH2OCH2C4F8H、CH2CH2OCH2CH2C8F17、以及CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H)。在同一分子中可以包含多个氟烷基。
优选的是,氟基化合物另外还包含有助于与低折射率层薄膜形成连接或与其具有相容性的取代基。所述取代基可以相同或不同,并且优选包含多个取代基。取代基的优选例子包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、芳基、肉桂酰基、环氧基、oxetanyl、羟基、聚氧化烯基、羧基和氨基。氟基化合物可以是与不含氟的化合物的聚合物或低聚物。其分子量没有特别的限制。尽管对氟基化合物的氟原子含量没有特别的限制,但优选的是20重量%或更多,特别优选的是30-70重量%,最优选40-70重量%。氟基化合物的优选例子包括R-2020、M-2020、R-3833和M-3833(它们均是Daikin Industries,Ltd.的商品名);和MEGAFACF-171,MEGAFAC F-172和MEGAFAC F-170A、以及DEFENSA MCF-300(它们均是Dainippon Ink and Chemical,Incorporated的商品名)。然而,不应认为本发明局限于此。
为了赋予如除尘性能和抗静电性这样的特性,另外还可适当地添加除尘剂或抗静电剂,如已知的阳离子表面活性剂和聚氧化烯基化合物。关于所述除尘剂或抗静电剂,作为上述硅氧烷基化合物或氟基化合物官能团的一部分,可以包含其结构单元。当作为添加剂添加所述除尘剂或抗静电剂时,以低折射率层总固体计其添加量优选在0.01-20重量%的范围内,更优选0.05-10重量%,特别优选0.1-5重量%。除尘剂或抗静电剂的优选例子包括MEGAFAC F-150(Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated的商品名)和SH-3748(Dow Corning Toray Co.,Ltd.的商品名)。然而,不应认为本发明仅局限于此。
此外,除上述无机细颗粒以外的无机填料也可以添加至用于低折射率层的组合物中,添加添加量以不妨碍本发明的预期效果为准。作为无机填料,可使用先前描述的那些无机填料。
(用于低折射率层的溶剂)作为用于形成低折射率层的涂布组合物中的溶剂,考虑到每个组分能够在其中溶解或分散,考虑到在涂布步骤和干燥步骤易于获得均匀的表面性能,考虑到能够确保液体的可保存性,考虑到它们具有适当的饱和蒸气压力,可以使用多种溶剂。考虑到干燥负载,优选将在室温大气压力下沸点不高于100℃的溶剂用作主要组分,然而为了调节干燥速度,也包含少量沸点为100℃或更高的溶剂。
沸点不高于100℃的溶剂的例子包括烃类,如己烷(沸点68.7℃)、庚烷(沸点98.4℃)、环己烷(沸点80.7℃)和苯(沸点80.1℃);卤代烃,如二氯甲烷(沸点39.8℃)、氯仿(沸点61.2℃)、四氯化碳(沸点76.8℃)、1,2-二氯乙烷(沸点83.5℃)和三氯乙烷(沸点87.2℃);醚类,如二乙醚(沸点34.6℃)、二异丙基醚(沸点68.5℃)、二丙基醚(沸点90.5℃)和四氢呋喃(沸点66℃);酯类,如甲酸乙酯(沸点54.2℃)、乙酸甲酯(沸点57.8℃)、乙酸乙酯(沸点77.1℃)和乙酸异丙酯(沸点89℃);酮类,如丙酮(沸点56.1℃)和2-丁酮(与甲乙酮的沸点相同79.6℃);醇类,如甲醇(沸点64.5℃)、乙醇(沸点78.3℃)、2-丙醇(沸点82.4℃)和1-丙醇(沸点97.2℃);氰基化合物,如乙腈(沸点81.6℃)和丙腈(沸点97.4℃);以及二硫化碳(沸点46.2℃)。其中,酮和酯是优选的,而酮是特别优选的。在酮中,2-丁酮是特别优选的。
沸点为100℃或更高的溶剂的例子包括辛烷(沸点125.7℃)、甲苯(沸点110.6℃)、二甲苯(沸点138℃)、四氯乙烷(沸点121.2℃)、氯苯(沸点131.7℃)、二烷(沸点101.3℃)、二丁基醚(沸点142.4℃)、乙酸异丁酯(沸点118℃)、环己酮(沸点155.7℃)、2-甲基-4-戊酮(与MIBK相同,沸点115.9℃)、1-丁醇(沸点117.7℃)、N,N-二甲基甲酰胺(沸点153℃)、N,N-二甲基乙酰胺(沸点166℃)和二甲亚砜(沸点189℃)。其中,环己酮和2-甲基-4-戊酮是优选的。
在本发明的抗反射膜中,为了抗静电,考虑到在薄膜表面的去静电作用,优选提供透明导电层。当需要从显示面减少表面电阻率值时,在表面沾染成为问题的情况下,透明导电层是有效的。透明导电层形成方法的例子包括已知的方法,如包含导电颗粒和活性可固化树脂的导电涂布液的涂布方法;和通过汽相淀积或溅射能够形成透明膜的金属或金属氧化物而形成导电薄膜的方法等。在涂布的情况下,对涂布方法没有特别的限制,并根据涂布液的特性和涂布量选择且执行已知方法中的最佳方法,所述方法如辊涂法、凹版涂布法、棒涂法、以及挤压涂布法。
透明导电层可直接形成在透明或内部散射层上,或者通过能够增强对其粘附力的底层形成在其上。
透明导电层的厚度优选0.01-10微米,更优选0.03-7微米,更为优选0.05-5微米。抗静电层的表面电阻率优选105-1012Ω/sq,更优选105-109Ω/sq,最优选105-108Ω/sq。表面电阻率可通过四探针法测量。
优选的是,透明导电层基本上是透明的。具体地说,透明导电层的雾度优选不大于10%,更优选不大于5%,更为优选不大于3%,最优选不大于1%。抗静电层相对于波长550纳米的光线的透射率优选为50%或更高,更优选为60%或更高,更为优选65%或更高,最优选70%或更高。
本发明透明导电层的强度是优异的。具体地说,根据铅笔硬度(如JIS K 5400的定义),透明导电层1kg负载的强度优选为H或更高,更优选为2H或更高,更为优选为3H或更高,最优选为4H或更高。
(导电颗粒)用于透明导电层的导电颗粒的初级颗粒的平均粒径优选1-150纳米,更优选5-100纳米,最优选5-70纳米。在透明导电层中所形成的导电颗粒的平均粒径1-200纳米,优选5-150纳米,更优选10-100纳米,最优选10-80纳米。导电颗粒的平均粒径为颗粒的重量为预期重量时的平均粒径,并且可根据光散射法或电子显微照片来测量。
导电颗粒的比表面积优选10-400m2/g,更优选20-200m2/g,最优选30-150m2/g。
优选的是,导电颗粒由金属氧化物或氮化物组成。金属氧化物或氮化物的例子包括氧化锡、氧化铟、氧化锌、以及氮化钛。其中,氧化锡和氧化铟是特别优选的。
导电颗粒包含作为主要组分的所述的金属氧化物或氮化物,并且另外还可包含其它元素。在本发明中所述的“主要组分”意指在构成颗粒的组分中具有最高含量(重量%)的组分。其它元素的例子包括Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S、B、Nb、In、V和卤素原子。为了提高氧化锡和氧化铟的导电性,优选使用Sb、P、B、Nb、In、V或卤素。包含Sb的氧化锡(ATO)和包含Sn的氧化铟(ITO)是特别优选的。ATO中Sb的比例优选3-20重量%;而ITO中Sn的比例优选5-20重量%。
导电颗粒可经受表面处理。表面处理通过使用无机化合物或有机化合物而进行。用于表面处理的无机化合物的例子包括氧化铝和二氧化硅。二氧化硅处理是特别优选的。用于表面处理的有机化合物的例子包括多元醇、烷醇胺、硬脂酸、硅烷偶联剂和钛酸盐偶联剂。其中,硅烷偶联剂是最优选的。表面处理可以通过结合两种或更多种表面处理而进行。
优选的是,导电颗粒的形状为稻粒形、球形、立方形、轴状或无定形。
在透明导电层中导电无机颗粒的比例优选为20-90重量%,更优选25-85重量%,更为优选30-80重量%。
在透明导电层内可以结合使用两种或更多种导电颗粒。
导电颗粒可以以分散体的状态用于透明导电层中。优选将沸点为60-170℃的液体用作导电颗粒的分散介质。分散介质的例子包括水、醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇和苯甲醇)、酮(例如,丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮和环己酮)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯和甲酸丁酯)、脂族烃(例如,己烷和环己烷)、卤代烃(例如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳)、芳族烃(例如,苯、甲苯和二甲苯)、酰胺(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮)、醚(例如二乙醚、二烷和四氢呋喃)、以及醚醇(例如,1-甲氧基-2-丙醇)。其中,甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮和丁醇是特别优选的。导电颗粒可利用分散机进行分散。分散机的例子包括砂磨机(例如,针式球磨机、高速叶轮磨机、砺磨机、辊轧机、碾磨机和胶体磨。其中,砂磨机和高速叶轮磨机是特别优选的。此外还可以进行预分散处理。用于预分散处理的分散机的例子包括球磨机、三辊轧机、捏和机和挤出机。
(透明导电层的粘结剂)在透明导电层中,可将交联聚合物用作粘结剂。优选的是,交联聚合物包含阴离子基团。含交联阴离子基团的聚合物具有这样的结构,其中含阴离子基团聚合物的主链是交联的。阴离子基团的功能是使导电颗粒保持分散状态。交联结构的功能是赋予聚合物以涂布薄膜形成能力,由此增强了透明导电层。
聚合物主链的例子包括聚烯烃(饱和烃)、聚醚、聚氨酯、聚酯、聚胺、聚酰胺和三聚氰胺树脂。其中,聚烯烃主链、聚醚主链和聚脲主链是优选的,聚烯烃主链和聚醚主链是更优选的,而聚烯烃主链是最优选的。
聚烯烃主链由饱和烃组成。聚烯烃主链例如通过不饱和可聚合基团的加聚反应而获得。
在聚醚主链中,其重复单元通过醚键(-O-)连接。聚醚主链例如通过环氧基的开环聚合反应而获得。
在聚脲主链中,其重复单元通过脲键(-NH-CO-NH-)连接。聚脲主链例如通过异氰酸酯基和氨基之间的缩聚反应而获得。在聚氨酯主链中,其重复单元通过尿烷键(-NH-CO-O-)连接。
聚氨酯主链例如通过异氰酸酯基和羟基(包括N-羟甲基)之间的缩聚反应而获得。
在聚酯主链中,其重复单元通过酯键(-CO-O-)连接。聚酯主链例如通过羧基(包括酰基卤)和羟基(包括N-羟甲基)之间的缩聚反应而获得。
在聚胺主链中,其重复单元通过亚氨基键(-NH-)连接。聚胺主链例如通过吖丙啶的开环聚合反应而获得。在聚酰胺主链中,其重复单元通过酰胺键(-NH-CO-)连接。
聚酰胺主链例如通过异氰酸酯基和羧基(包括酰基卤)之间的反应而获得。
三聚氰胺树脂主链例如通过三嗪基(例如,三聚氰胺)和醛(例如甲醛)之间的缩聚反应而获得。顺便说一下,在三聚氰胺树脂中,主链本身有交联结构。
所述阴离子基团直接连接至聚合物主链上,或者通过连接基团连接至主链上。优选的是,所述阴离子基团作为侧链通过连接基团连接至主链上。
阴离子基团的例子包括羧酸基团(羧基)、磺酸基(磺基)和磷酸基团(膦酰基),其中,磺酸基和磷酸基团是优选的。
阴离子基团可以是盐的状态。与阴离子基团一起形成盐的阳离子优选为碱金属离子。此外,阴离子基团的质子可以分离。
优选的是,连接阴离子至聚合物主链上的连接基团为二价基团,它们选自-CO-、-O-、亚烷基、亚芳基及其结合。
交联结构进行两个或更多个主链的化学连接(优选共价键合),优选的是进行三个或更多个主链的共价键合。优选的是,交联结构由二价或多价基团组成,所述基团选自-CO-、-O-、-S-、氮原子、磷原子、脂族残基、芳族残基及其结合。
优选的是,含交联阴离子基团的聚合物是这样的共聚物,其包含含阴离子基团的重复单元和具有交联结构的重复单元。含阴离子基团的重复单元在共聚物中的比例优选2-96重量%,更优选4-94重量%,最优选6-92重量%。所述重复单元可包含两种或更多种阴离子基团。共聚物中具有交联结构的重复单元的比例优选4-98重量%,更优选6-96重量%,最优选8-94重量%。
含交联阴离子基团的聚合物的重复单元可以具有阴离子基团和交联结构。此外,还可以包含其它的重复单元(既没有阴离子基团也没有交联结构的重复单元)。
作为其它重复单元,优选的是,包含氨基或季铵基的重复单元和包含苯环的重复单元。氨基或季铵基具有类似于阴离子基团保持无机颗粒的分散状态的功能。顺便说一下,甚至当氨基、季铵基或苯环包含在含阴离子基团的重复单元或具有交联结构的重复单元中时,也可获得相同的作用。
在包含氨基或季铵基的重复单元中,氨基或季铵基直接连接至聚合物主链上,或者通过连接基团连接至主链上。优选的是,氨基或季铵基作为侧链通过连接基团连接至主链上。
氨基或季铵基优选是仲氨基、叔氨基或季铵基,更优选为叔氨基或季铵基。在仲氨基、叔氨基或季铵基中,连接至氮原子上的基团优选为烷基,更优选为1-12碳原子的烷基,最优选为1-6个碳原子的烷基。
优选的是,季铵基的抗衡离子是卤素离子。优选的是,连接仲氨基、叔氨基或季铵基至聚合物主链上的连接基团为二价基团,它们选自-CO-、-NH-、-O-、亚烷基、亚芳基及其结合。在含交联阴离子基的聚合物包含含氨基或季铵基的重复单元的情况下,所述重复单元的比例优选为0.06-32重量%,更优选为0.08-30重量%,最优选为0.1-28重量%。
例如描述于JP-A-2003-39586中的下列活性有机硅化合物可与上述粘结剂一起使用。活性有机硅化合物的用量以离子辐射可固化树脂和活性有机硅化合物的总量计在10-100重量%的范围内。特别是,在使用如下离子辐射可固化的有机硅化合物(3)的情况下,通过仅仅使用该化合物作为树脂组分可以形成导电层。
(1)硅醇盐硅醇盐是由RmSi(OR’)n表示的化合物,式中R和R’分别表示1-10个碳原子的烷基;m和n分别表示满足关系式(m+n)=4的整数。硅醇盐的例子包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷、四五(tetrapenta)乙氧基硅烷、四五(tetrapenta)异丙氧基硅烷、四五(tetrapenta)正丙氧基硅烷、四五(tetrapenta)正丁氧基硅烷、四五(tetrapenta)仲丁氧基硅烷、四五(tetrapenta)叔丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基丙氧基硅烷、二甲基丁氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、以及己基三甲氧基硅烷。
(2)硅烷偶联剂硅烷偶联剂的例子包括γ-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基-苄氨基乙基)-γ-氨丙基甲氧基硅烷氢氯化物、γ-glycydoxy-丙基三甲氧基硅烷、氨基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷。
(3)离子辐射可固化的硅化合物离子辐射可固化的硅化合物的例子包括分子量不大于5,000且包含多个通过离子辐射能够发生反应和交联的基团例如可聚合双键的有机硅化合物。所述活性有机硅化合物的例子包括一端基乙烯基官能的聚硅烷、两端基乙烯基官能的聚硅烷、一端基乙烯基官能的聚硅氧烷和两端基乙烯基官能的聚硅氧烷;以及由上述化合物的反应得到的乙烯基官能的聚硅烷或乙烯基官能的聚硅氧烷。
其它化合物的例子包括(甲基)丙烯酰氧基硅烷化合物,如3-(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和3-(甲基)丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷。
为了进一步表现抗静电功能,另外还优选的是,将导电颗粒分散于本发明的内部散射层中,由此产生了如描述于JP-A-2003-39586的各向异性导电薄膜的功能。
作为抗反射膜的透明载体,优选使用塑料薄膜。能够形成塑料薄膜的聚合物的例子包括酰化纤维素(例如,三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、醋酸丙酸纤维素和醋酸丁酸纤维素、和由Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造的代表性的TAC-TD80U和TD80UL)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二酸乙二酯)、聚苯乙烯、聚烯烃、降冰片烯基树脂(例如,ARTONJSR Corporation的商品名)、和非晶体的聚烯烃(例如,ZEONEXZeon Corporation的商品名)。其中,三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、降冰片烯基树脂和非晶体的聚烯烃是优选的,且三乙酰纤维素是特别优选的。
酰化纤维素由单层或多层组成。由单层制得的酰化纤维素通过如披露于JP-A-7-11055中的鼓流延或带流延或其它手段制备;由多层制得的后者的酰化纤维素通过如披露于JP-A-61-94725和JP-B-62-43846中的所谓的共流延法制备。亦即,该方法为这样的一种方法,其中,流延通过将原料片溶解于溶剂中制得的溶液(称之为“浓液”),所述溶剂如卤代烃(例如,二氯甲烷)、醇(例如,甲醇、乙醇和丁醇)、酯(例如,甲酸甲酯和乙酸甲酯)、以及醚(例如,二烷、dioxolan和二乙醚),另外还可向所述溶液中任选添加各种添加剂,如增塑剂、紫外线吸收剂、抗变差剂、润滑剂、以及通过浓液供给量器(称之为“模具”)由水平无端金属带或旋转鼓组成的载体上的剥离加速剂,在单层的情况下使单一浓液经受单层流延,或者在多层的情况下使低浓度浓液在高浓度纤维素酯浓液的两个表面上进行共流延;在载体上干燥浓液至一定的程度,由此从载体上分离已赋予其一定刚性的薄膜;然后通过运输量器使薄膜通过干燥段,由此除去溶剂。
作为溶解上述酰化纤维素的溶剂,代表性的有二氯甲烷。然而,考虑到全球环境或工作环境,优选的是,所述溶剂基本不含卤代烃如二氯甲烷。术语“基本上不含”是指在有机溶剂中卤代烃的比例低于5重量%(优选低于2重量%)。
上述各种酰化纤维素薄膜(例如由三乙酰纤维素制得的薄膜)及其生产方法描述于Journal of Technical Disclosure No.2001-1745中,其由the Japan Institute of Invention and Innovation(March 15,2001)出版。
酰化纤维素薄膜的厚度优选40-120微米。考虑到加工适应性、涂布适应性等,酰化纤维素薄膜的厚度优选约为80微米;并且由于显示装置近期变薄的趋势所致的偏振片变薄要求变强,考虑到偏振片变薄,酰化纤维素薄膜的厚度优选约40-60微米。在将所述薄的酰化纤维素薄膜用作本发明抗反射膜的透明载体的情况下,优选的是通过使直接涂布至酰化纤维素薄膜上的层的溶剂、薄膜厚度、交联度和缩合度等最优化而避免上述问题,如加工适应性和涂布适应性。
[其它层]可以在本发明的透明载体和内部散射层之间提供的其它层的例子包括防水层、粘结性改进层、以及用于防止光谱不均匀性(干扰不均匀性)的层。这样的层可通过已知的方法形成。
本发明的抗反射膜可用下列方法形成,但本发明不应当局限于此。
(涂布液的制备)首先制备包含用于形成各层的组分的涂布液。在这种情况下,通过使溶剂的挥发量最小化,可以抑制涂布液中水含量的增加。涂布液中的水含量优选不大于5%,更优选不大于2%。溶剂挥发量的抑制例如通过在各种原料加入容器之后搅拌时改善密封性和在液体传递工作时使涂布液的空气接触面积最小化而实现。此外,在涂布期间或在涂布之前或之后,可提供对涂布液中水含量下降的测量。
优选的是,使用于形成内部散射层的涂布液经受过滤,使能够基本上除去(90%或更多)直接在低折射率层上形成的、相当于其干燥厚度大小(约50-120纳米)的杂质。由于半透明细颗粒等于或大于低折射率层的厚度,因此,优选的是,上述过滤可应用于其中除半透明细颗粒以外添加所有原料的中间溶液。此外,在没有能够除去具有小粒径的上述杂质的过滤器的情况下,优选的是,这样进行过滤,使相当于直接在其上形成的至少一层的湿厚度的杂质能够基本上被除去。通过这样的措施,能够减少直接在所形成的层上的点缺陷。
(涂布)接着,通过涂布法如挤压法(口模式涂布法)和微型凹涂法,将用于形成内部散射层的涂布液和任选地将用于形成低折射率层的涂布液涂布至透明载体上,然后进行加热干燥。然而,通过用光照射和/或通过热使用于形成内部散射层或低折射率层的单体和可固化树脂固化。以此方式,形成了内部散射层和低折射率层。
为了以高生产率提供抗反射膜,优选采用挤压涂布法(口模式涂布法)。特别是,将在下面描述优选能够以小的湿涂布量(不大于20cc/m2)在如硬涂层和抗反射膜中使用的口模式涂布机。
<口模式涂布机的构造>
图3是利用用来实施本发明的缝模的涂布机的横截面图。在涂布机10中,微粒状14a形式涂布液14涂布至由支承辊11支撑的片幅W上并且涂布液连续地从缝模13流出,由此在片幅W上形成了涂布薄膜14b。
料箱15和缝16在缝模13内部形成。在料箱15中,其截面由曲线和直线构成,如图6所示,它基本上是圆形或半圆形的。在料箱15中,在缝模13的宽度方向上具有其截面形状,当延伸时通常将形成用于收集涂布液的空间,以使其有效延伸长度等于或稍大于涂布宽度。由缝模13的侧面或缝开口16a相对侧的表面的中心,将涂布液14加入料箱15中。此外,料箱15还装备有阻止涂布液14泄漏的柱塞。
缝16是涂布液14由料箱15至片幅W的通道,并且与料箱15一样在缝模13的宽度方向上具有其截面形状;通常用未示出的宽度调节板对设置在片幅侧的开口16a进行调节,以便使其宽度基本上等于涂布宽度。在该缝16的缝端,在片幅运行方向上支承辊11相对于切线的角度优选为30度或更大但不大于90度。
以锥形形状形成定位于缝16的开口16a处的缝模13的唇端17,并且其端部形成称为平台(land)的平坦部分。在平台18中,在相对于缝18的片幅W运行方向的上游侧称之为上游侧唇平台18a,而其下游侧称之为下游侧唇平台18b。
图4示出了与传统缝模相对比本发明缝模13的横截面形状;其中,图4A示出了图3所示的缝模13,而图4B示出了传统缝模30。在传统缝模30中,上游侧唇平台31a和片幅W之间的间距等于下游侧唇平台31b和片幅W之间的间距。顺便说一下,标号32表示料箱,而标号33表示缝。另一方面,在本发明的缝模13中,使下游侧唇平台18b的长度IL0变短,因此,能够以良好的精度涂布湿薄膜厚度不大于20微米的涂层。
尽管对上游侧唇平台18a的平台长度IUP没有特别的限制,但其长度优选在500微米至1毫米的范围内。下游侧唇平台18b的平台长度IL0为30微米或更大但不大于100微米,优选为30微米或更大但不大于80微米,更优选为30微米或更大但不大于60微米。当下游侧唇平台18a的平台长度IL0小于30微米时,唇端的边缘或平台易于破裂并且在涂布薄膜中易于产生条纹,结果是不能够进行涂布。此外,这将难以在下游侧设置水线(wet line)位置,因此,将产生涂布液很可能在下游侧扩展这样的问题。迄今已知的是,在下游侧涂布液的这种湿扩展意味着水线的不均匀性,这将导致这样的问题,即将使涂布表面出现有缺陷的形状例如条纹。另一方面,当下游侧唇平台18b的平台长度IL0大于100微米时,由于自身不能够形成微粒,因此不可能进行薄层涂布。
另外,与上游侧唇平台18a相比,由于下游侧唇平台18b以覆咬合(overbite)的形状接近片幅W,因此,能够增加真空度,从而使之可以形成适用于薄膜涂布的微粒。下游侧唇平台18b和上游侧唇平台18a与片幅W之间的间距差(下文称之为“覆咬合长度L0”)优选为30微米或更大但不大于120微米,更优选为30微米或更大但不大于100微米,最优选为30微米或更大但不大于80微米。当缝模13呈覆咬合形状时,唇端17和片幅W之间的间隙GL为下游侧唇平台18b和片幅W之间的间隙。
图5是一斜视图,用来显示用于实施本发明的涂布步骤中槽模13以及其周围的部件。在片幅W运动方向一侧的相对侧中,在不与片幅W接触的位置设置一真空室40,以使能够相对于微粒14a完全地实现对真空的调节。真空室40装备有保持其工作效率的后板40a和侧板40b;并且间隙GB和GS分别存在于后板40a和片幅W之间以及侧板40b和片幅W之间。图6和图7分别是显示真空室40和彼此邻接的片幅W的截面图。如图5所示,侧板和后板可以与真空室主体形成整体,或者可以具有这样的结构,其中侧板和后板通过螺钉40c等与真空室接合,以便如图7所示可适当地改变所述间隙。在所有这些结构中,实际上,将后板40a和片幅W之间以及侧板40b和片幅W之间的开放部分分别定义为间隙GB和GS。如图5所示,在真空室40设置在片幅W和缝模13下面的情况下,真空室40的后板40a和片幅W之间的间隙GB表示从后板40a的最外端至片幅W的间隙(图6和图7)。
优选的是,使后板40a和片幅W之间的间隙GB大于缝模13的唇端17和片幅W之间的间隙GL。这样的话,可以抑制由于支承辊11的偏心率所造成的在微粒附近真空度的改变。例如,当缝模13的唇端17和片幅W之间的间隙GL为30微米或更大但不大于100微米时,后板40a和片幅W之间的间隙GB优选为100微米或更大但不大于500微米。
<材料和精度>
相对于片幅运行方向片幅运动方向侧唇端的长度而言,其长度越长,对于微粒形成越不利。当所述长度出现在缝模宽度方向的任意位置时,微粒将由于轻微的扰动而变得不稳定。因此,优选的是,在缝模宽度方向上该长度的波动宽度在20微米之内。
此外,关于缝模唇端的材料,当使用如不锈钢这样的材料时,在缝模处理阶段将发生下垂,因此,如先前所述,甚至当在片幅运行方向缝模的唇端的长度在30-100微米的范围内时,也不能够满足唇端的精度。因此,为了保持高的处理精度,重要的是使用如日本专利2817053中描述的超硬质材料。具体地说,至少缝模的唇端优选由其中结合有平均粒径不大于5微米的碳化物晶体的渗碳碳化物制成。渗碳碳化物的例子包括其中通过金属粘结剂如钴连接碳化物晶粒如碳化钨(以下简称“WC”)的那些合金。除钴之外,能够使用的金属粘结剂的例子包括钛、钽、铌及其混合金属。WC晶体的平均粒径更优选不大于3微米。
为了实现高精度涂布,在片幅运动方向侧唇端的上述平台长度和片幅之间,在缝模宽度方向间隙的分散也是一个重要的因素。实现这两个因素的结合是所希望的,即平直度落入所述范围内,其中间隙的波动宽度在某种程度上被抑制。优选的是,使唇端和支承辊保持平直,以使在缝模宽度方向间隙的波动宽度不大于5微米。
<涂布速度>
通过实现支承辊和唇端的上述精度,优选用于本发明的涂布系统在高速涂布时是高稳定性的。此外,由于根据本实施方案的涂布系统是预-计量系统,因此,甚至在高速涂布时也容易保证稳定的薄膜厚度。对于如本发明抗反射膜的低涂布量的涂布液,上述涂布系统也能够实现高速涂布,并使薄膜厚度具有良好的稳定性。尽管通过其它涂布系统也能够进行涂布,但根据浸涂法,液体接收容器中涂布液的振动是不可避免的,因此很可能会造成阶梯状的不均匀性。根据逆辊涂布法,由于与涂布相关的辊的偏心率或弯曲,很可能会造成阶梯状的不均匀性。此外,由于这些涂布系统是后-计量系统,因此将难以保证稳定的薄膜厚度。在本发明的生产方法中,考虑到生产率,优选的是以25米/分钟或更大的速度进行涂布。
<湿涂布量>
在形成内部散射层时,优选的是,将涂布液直接或通过其它层涂布至基底薄膜上,其湿涂布薄膜厚度在6-30微米的范围内。考虑到防止干燥不均匀性的出现,湿涂布薄膜厚度优选在3-20微米的范围内。此外,在形成低折射率层时,优选将涂布液直接涂布至或通过其它层涂布至内部散射层上,其湿涂布薄膜厚度优选在1-10微米的范围内,更优选在2-6微米的范围内。
(干燥)在直接或通过其它层涂布至基底薄膜上之后,借助片幅,将内部散射层和低折射率层输送入为干燥溶剂而加热的区域中。在这种情况下,干燥区的温度优选为25-140℃,并且优选的是,所述干燥区前一半的温度相对较低,而干燥区后一半的温度相对较高。然而,优选的是,所述温度不高于除溶剂外包含在各层涂布组合物中其它组分开始挥发的温度。例如,在与紫外线可固化树脂一起使用的市售光游离基引发剂中,其中其数十个百分数部分在120℃的热空气中在几分钟内挥发。此外,在单官能或二官能丙烯酸酯单体中,存在在100℃的热空气中发生挥发作用的单体。在这样的情况下,优选的是,所述干燥区的温度不高于除溶剂外包含在各层涂布组合物中其它组分开始挥发的温度。
此外,优选的是,关于将各层的涂布组合物涂布至载体上之后的干燥空气,当涂布组合物的固含量为1-50%时,为了防止干燥不均匀性的出现,涂布薄膜表面上的气流速度优选在0.1-2m/sec的范围内。
此外,在各层的涂布组合物涂布至基底薄膜上之后,当在干燥区中使相对涂布表面、与基底薄膜相对表面接触的输送辊和基底薄膜之间的温度差落入0-20℃的范围内时,将能够防止由于输送辊上传热不均匀所致的干燥不均匀性的出现,因此,这是优选的。
通过干燥条件可以在某种程度上控制表面不规则性。在本发明中,业已发现,通过在涂布之后迅速地吹干燥空气,能够抑制表面不规则性的形成,由此能够将表面不规则性控制在优选的范围内。
(固化)在溶剂的干燥区之后,使各涂布薄膜通过借助离子辐射和/或通过片幅的加热能够使涂布薄膜固化的区域,由此使涂布薄膜固化。例如,当涂布薄膜是紫外线可固化的时,优选的是,紫外线通过紫外线灯以10-1000mJ/cm2的照射剂量进行照射,由此使各层固化。在这种情况下,以中央最大照射剂量计,包括两端在内的片幅宽度方向的照射剂量分布优选为50-100%,更优选为80-100%。另外,为了加速表面固化,必需通过吹氮气等使氧浓度下降的情况下,氧浓度优选为0.01-5%,就氧浓度而言在宽度方向的分布优选不大于2%。
此外,在内部散射层的固化速度[100-(残余官能团含量))低于100%的情况下,在其上提供低折射率层并且通过离子辐射和/或热使低折射率层固化时,当作为其下层的内部散射层的固化速度高于在提供低折射率层之前的固化速度时,内部散射层和低折射率层之间的粘结性将得到改善,因此这是优选的。
通过用如此制得的抗反射膜来制备偏振片,可以将它用于液晶显示装置。在这种情况下,通过在其一表面上提供粘结层或通过其它手段,将抗反射膜设置在显示器的最外层上。优选的是,将本发明的抗反射膜用作在偏振片两侧包夹偏振薄膜的两个保护膜中的至少一个。
本发明的抗反射膜还起保护膜的作用,结果是,能够降低偏振片的生产成本。此外,通过将本发明的抗反射膜用于最外层,将防止外部光线的反射等,从而能够形成具有优异耐刮擦性和防污性能的偏振片。
在通过将所述抗反射膜用作偏振薄膜两个表面保护膜之一来制备偏振片时,优选的是,在抗反射膜的透明载体的与具有抗反射结构一侧相对的一侧,即在粘结偏振薄膜一侧的表面上,使透明载体表面亲水化而改善粘结表面的粘附力。亲水化表面对于改善对包含作为主要组分的聚乙烯醇的粘结层的粘结性而言是有效的。关于抗反射膜的亲水化处理,优选进行如下皂化处理。
(皂化处理)(1)在碱性溶液中的浸渍法该方法是将抗反射膜浸入碱性溶液中的一种方法,因此,在薄膜的整个表面上碱将皂化所有具有活性的表面。由于该方法不需要专用设备,因此,考虑到成本它是优选的。作为碱性溶液氢氧化钠水溶液是优选的。碱性溶液的浓度优选0.5-3摩尔/升,特别优选1-2摩尔/升,碱性溶液的液体温度优选30-75℃,特别优选40-60℃。
尽管皂化条件的上述组合是相对温和条件的组合,但它能够通过原料、薄膜的构造以及所希望的接触角来设置。
在碱性溶液中浸渍之后,优选用水对薄膜进行充分洗涤,或者将薄膜浸在稀酸中,由此中和碱组分,以使碱组分不会保留在薄膜中。
关于皂化处理,考虑到偏振薄膜的粘附力,优选的是,在有内部散射层或低折射率层一侧的相对侧,透明载体表面相对于水的接触角尽可能低。另一方面,在浸渍法中,由于薄膜将被碱破坏,不仅在具有涂层的表面而且在薄膜的内部,因此,重要的是利用必需的和最低的条件。在相对侧表面上透明载体相对于水的接触角用作各层受到碱破坏的指示的情况下,特别是当透明载体为三乙酰纤维素时,所述接触角优选10-50度,更优选30-50度,更为优选40-50度。当接触角超过50度时,在偏振薄膜的粘附力方面会出现问题,因此不是优选的。另一方面,当接触角小于10度时,抗反射膜受到的破坏将变得太大,还将妨碍物理强度,因此也不是优选的。
(2)碱性溶液的涂布方法作为在上述浸渍法中避免对各薄膜破坏的措施,优选采用如下碱性溶液的涂布方法仅将碱性溶液涂布至与存在涂层的表面相对的表面上,然后进行加热,用水洗涤,并干燥。顺便说一下,在这种情况下,此处所述的“涂布”是指碱性溶液等仅与在其上进行了皂化的表面进行接触。除涂布、喷雾、与含液带接触以外,另外还包括其它方法。通过采用这样的方法,由于碱性溶液涂布的设备和步骤是单独要求的,因此,考虑到成本,所述方法不如浸渍法(1)。另一方面,由于碱性溶液仅与进行皂化处理的表面接触,因此,使用相对于碱性溶液是弱的原料的层能够提供在相对侧的表面上。例如,在蒸汽沉积薄膜或溶胶-凝胶薄膜中,由于碱性溶液所致,将造成种种影响如腐蚀、溶解和剥落。因此,尽管不希望通过浸渍法提供所述的蒸汽沉积膜或溶胶-凝胶薄膜,但由于薄膜不与该涂布法中的溶液接触,因此,可以在没有任何问题的情况下使用所述的蒸汽沉积薄膜或溶胶-凝胶。
在上述皂化法(1)和(2)中,由于皂化是在以卷筒状态的载体上展开薄膜并形成各层之后进行的,因此,其可在抗反射膜的上述生产步骤之后进行并用一系列的操作来完成。另外,通过对同样由全部展开的载体制得的偏振片进行连续地粘结步骤,与进行一片一片相同操作的情况相比,可以以良好的效率制备出偏振片。
(3)通过层合薄膜对内部散射层和抗反射膜进行保护而实现皂化的方法与上述方法(2)相同,在内部散射层和/或低折射率层不足以耐碱性溶液的情况下,在形成最终层之后,通过使层合薄膜粘结至其上已形成了最终层的表面上,然后浸渍在碱性溶液中,可以仅仅在其上已形成最终层的表面的相对侧的三乙酰纤维素表面上进行亲水化处理,然后剥离层合薄膜。根据该方法,作为偏振片的保护膜,也可以将足够的亲水化处理仅仅应用于在已形成最终层的表面的相对侧的三乙酰纤维素薄膜的表面上,而对涂层没有任何破坏。与上述方法(2)相比,该方法包括这样的优点尽管作为废物产生了层合薄膜,但该方法不需要涂布碱性溶液的特殊装置。
(4)在形成内部散射层之后在碱性溶液中的浸渍方法在内部散射层耐碱性溶液,低折射率层不足以耐碱性溶液的情况下,在形成内部散射层之后,可以将薄膜浸渍在碱性溶液中,由此使其两个表面均亲水化,然后在内部散射层上形成低折射率层。生产过程将变复杂。然而,特别是在低折射率层包含如在含氟溶胶-凝胶薄膜等中的亲水基的情况下,有这样的优点,即内部散射层和低折射率层之间的层间粘结性将得以改善。
(5)在先前皂化的三乙酰纤维素薄膜上形成内部散射层或抗反射层的方法内部散射层或低折射率层可以形成在三乙酰纤维素薄膜的任一个表面上,其中,所述三乙酰纤维素薄膜通过在碱性溶液中的浸渍已预先进行了皂化,或通过其它层或通过其它方法直接进行了已预先进行的皂化。在三乙酰纤维素薄膜通过浸渍在碱性溶液中而皂化的情况下,内部散射层或其它层和通过皂化已亲水化的三乙酰纤维素表面之间的层间粘结性可能会变差。在这样的情况下,仅仅使其上形成了内部散射层或其它层的表面在皂化后经受电晕放电或辉光放电处理或其它处理,可以解决所述问题,由此除去了亲水化的表面。此外,在内部散射层或其它层包含亲水基团的情况下,层间粘结性可能会变好。
下面将描述利用本发明抗反射膜的偏振片和利用偏振薄膜的液晶显示装置。
在本发明优选的偏振片中,本发明的抗反射膜作为偏振薄膜的至少一个保护膜(用于偏振片的保护膜)而存在。优选的是,在用于偏振片的保护膜中,模相对侧的具有内部散射层或低折射率层的透明载体的表面,即其上粘结偏振薄膜侧的表面,其相对水的接触角如前所述在10-50度的范围内。
通过将本发明的抗反射膜用作偏振片的保护膜,能够制备具有光散射功能的偏振片,其具有优异的物理强度和耐光牢度或抗反射功能,因此使之能够大大降低成本并使显示装置变薄。
此外,通过制备本发明的抗反射膜用作偏振片的一个保护膜并将随后所述的光学各向异性光学补偿薄膜用作偏振薄膜另一保护膜的偏振片,可以制备在明亮室中液晶装置的可视性和对比度进一步得到改善且沿各个方向的视角极其扩展的偏振片。
(光学补偿薄膜)通过使用用于偏振片的光学补偿薄膜,液晶显示屏的视角特性可得到改善。其中光学补偿薄膜能够优选用于偏振器对面本发明抗反射膜相对侧的光学补偿薄膜可以粘结至偏振片一侧的保护膜上,或者可以作为一侧的保护膜。考虑到偏振片的厚度,特别希望的是,将本发明的抗反射膜用作一侧的保护膜,而将光学补偿薄膜用作偏振器相对侧的保护膜。关于光学补偿薄膜,通过在薄膜本身中包含具有光学各向异性的物质或对薄膜进行拉伸,或者进行两者,可使薄膜本身具有特定的各向异性,或者可以在薄膜上提供光学各向异性层(延迟层)。
尽管已知的光学补偿薄膜可用作该光学补偿薄膜,但考虑到增宽视角,由具有盘形结构单元的化合物组成的、具有光学各向异性的薄膜是所希望的。具体地说,可列举的宽视角薄膜是由Fuji Photo Film Co.,Ltd.制造的薄膜,例如,WV-A和WV-SA。然而,不应认为本发明局限于此。
此外,为了改善液晶显示器的对比度并改善色彩感觉,优选使用光学各向异性(Re和Rth)较小的酰化纤维素薄膜,因此,基本上是光学各向同性的并且光学各向异性(Re和Rth)的波长分布较小。另外,在反射式显示器的情况下,优选使用具有λ/4片功能的薄膜,所述片由单层薄膜或多层薄膜制成。
在光学补偿薄膜用作偏振薄膜的保护膜的情况下,优选的是,使光学补偿薄膜粘结至偏振薄膜上的一侧的表面经受皂化处理。皂化处理优选根据上述皂化处理进行。
(偏振薄膜)作为偏振薄膜,可以使用已知的偏振薄膜,和从纵向偏振薄膜切取的偏振薄膜,所述纵向偏振薄膜的吸收轴与纵向既不平行也不垂直。其吸收轴与纵向既不平行也不垂直的纵向偏振薄膜由如下方法制备。
亦即,该偏振薄膜是如借助固定装置将其两端固定的同时施加张力,通过拉伸连续供给的聚合物薄膜而制得的偏振薄膜。该偏振薄膜可用拉伸法生产,其中薄膜在至少其宽度方向以1.1-20.0倍的拉伸比进行拉伸;在薄膜两端中固定装置之间纵向运动速度的差在3%之内;并且在薄膜两端固定状态下薄膜的运动方向发生弯曲,使在固定薄膜两端步骤的出口处薄膜的运动方向与基本上为薄膜拉伸方向之间成20-70度的倾角。考虑到生产率,特别优选使用所述倾角为45度的偏振薄膜。
高分子薄膜的拉伸方法描述于JP-A-2002-86554第 至 段中。
本发明的抗反射膜可用于图像显示装置,如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、场致发光显示器(ELD)、阴极射线管显示装置(CRT)、场致发射显示器(FED)和表面-传导电子-发射显示器(SED)。由于本发明的抗反射膜有透明载体,因此,通过使透明载体侧粘结至图像显示装置图像显示面来使用。
特别优选的是,将本发明的抗反射膜用作偏振薄膜表面保护膜之一以制备偏振片,和应用于液晶显示装置的表面上。在这种情况下,本发明的抗反射膜优选用于扭曲向列(TN)模式、超级扭曲向列(STN)模式、垂直取向(VA)模式、平面内转换(IPS)模式、光学补偿弯曲单元(0CB)模式等的透射型、反射型或半透射型液晶显示装置。特别是,本发明的抗反射膜优选可用于VA、IPS或OCB模式等的各种用途,如大尺寸液晶电视机;并且其还可优选用于TN或STN模式等的各种用途,如中等尺寸或小尺寸显示装置。关于如液晶电视机的应用,显示屏的对角线为13英寸或更大,特别优选的是20英寸或更大。在本发明的抗反射膜中,由于表面雾度值和粗糙度等落入优选的范围内,因此,基本上没有发眩光的问题并且可以使用而没有有关清晰度的限制。特别是,本发明的抗反射膜可用于XGA或更小[在宽高比为3/4的显示装置中,(1024×768)或更小]。
VA模式的液晶元件包括(1)在狭义上的VA模式的液晶元件,其中,棒-状液晶分子在不施加电压时基本上垂直取向,而在施加电压时基本上水平取向(如JP-A-2-176625),(2)用于扩大视角的、多畴VA模式的液晶元件(MVA模式)(如SID 97,Digest of Tech.Papers中所述,28(1997),第845页),(3)n-ASM模式的液晶元件,其中棒-状液晶分子在不施加电压时基本上垂直取向,而在施加电压时进行扭曲多畴取向(如Preprints of Forum on Liquid Crystal中所述,第58-59页(1998),和(4)SURVIVAL模式的液晶元件(如LCD International 98中所述)。
OCB模式液晶元件是弯曲取向模式的液晶元件,其中在液晶元件的上下部分棒-状液晶分子基本上反向取向(以对称方式),并且其披露于美国专利4,583,825和5,410,422中。由于在液晶元件上部和下部中,棒-状液晶分子对称地取向,因此,弯曲取向模式的液晶元件具有自行光学补偿的能力。因此,该液晶方式称为OCB(光学补偿弯曲)液晶模式。弯曲取向模式的液晶显示装置具有响应速度快的优点。
在ECB模式的液晶元件中,棒-状液晶分子在不施加电压时基本上水平取向。ECB模式液晶元件最常用于彩色TFT液晶显示装置,并且该液晶元件描述于许多出版物中。例如,它描述于由Toray Research Center,Inc.(2001)出版的EL,PDP and LCD Displays中。
具体实施例方式
实施例下面将参考实施例详细地描述本发明,但本发明不应当局限于这些实施例。除非另有说明,在下列实施例和合成例中,术语“份”和“百分数”均以重量计。
(全氟烯烃共聚物(1)的合成)全氟烯烃共聚物(1) (用语“50/50”意指摩尔比率)向内部体积100mL、不锈钢制的、装有搅拌器的高压釜中加入40mL乙酸乙酯、14.7g羟乙基乙烯基醚和0.55g过氧化二月桂酰,并用氮气对系统的内部进行脱气和吹洗。另外,再向高压釜中加入25g六氟丙烯(HFP),并将温度升至65℃。当高压釜内的温度达到65℃时,压力为0.53MPa(5.4kg/cm2)。在保持所述温度的同时使反应继续8小时,并在压力达到0.31MPa(3.2kg/cm2)时,停止加热,然后搁置冷却。在内部温度降至室温时,排出未反应的单体,打开高压釜,并取出反应液。将所获得的反应液投入大量过剩的己烷中,通过倾析除去溶剂,并取出沉淀的聚合物。另外,再将该聚合物溶解于少量乙酸乙酯中,并从己烷中再沉淀两次,由此完成除去残余单体。干燥后,获得了28克聚合物。接着,将20克聚合物溶解于100毫升N,N-二甲基乙酰胺,在用冰冷却下向其中滴加11.4克丙烯酰氯,然后在室温对混合物搅拌10小时。将乙酸乙酯添加至反应液中,用水对混合物进行洗涤,萃取有机层然后进行浓缩。如此获得的聚合物从己烷中再沉淀,从而获得19克全氟烯烃共聚物(1)。如此获得的聚合物的折射率为1.421。
(溶胶溶液(a)的制备)向装备有搅拌器和回流冷凝器的反应器中添加120份甲乙酮、100份丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KBM-5103,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)和3份二异丙氧基铝乙基乙酰乙酸盐并混合。在添加30份离子交换水之后,使该混合物在60℃反应4小时,然后冷却至室温,由此获得了溶胶溶液(a)。该反应产物的重均分子量为1,600,并且在包括低聚物或聚合物组分的这些组分中,分子量在1,000至20,000之间的组分占100%。此外,气相色谱分析表明,原料丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷根本没有留下。
(分散体A的制备)向500克中空二氧化硅细颗粒溶胶(异丙醇二氧化硅溶胶,平均粒径60纳米,壳厚度10纳米,二氧化硅浓度20重量%,二氧化硅微粒的折射率1.31;如根据JP-A-2002-79616制备例4,通过改变大小而制备)中,添加30克丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(由Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造)和1.5克二异丙氧基铝乙基乙酰乙酸盐,并进行混合。在添加9克离子交换水之后,使混合物在60℃反应8小时。在冷却至室温之后,添加1.8克乙酰基丙酮。在添加环己酮至500克该分散体中的同时,在20kPa的压力下通过真空蒸馏进行溶剂置换,使二氧化硅的含量变得恒定。该分散体没有杂质。当用环己酮将固含量调节至20重量%时,发现在25℃时的粘度为5mPa·s。在所获得的分散体A中异丙醇的残余量通过气相色谱法分析。结果发现其残余量为1.5%。
(用于内部散射层的涂布液A的制备)将71.0克季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(PET-30,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、3.0克聚合引发剂(IRGACURE184,由Ciba Speciality Chemicals制造)、0.1克氟基表面改性剂(EP-149)和11.9克硅烷偶联剂(KBK-5103,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)添加至甲基异丁基酮和甲基乙基酮的混合溶剂中,并通过气体分散装置对该混合物搅拌60分钟,由此使溶质完全溶解。通过涂布该溶液并通过紫外线的固化所获得的涂布薄膜的折射率为1.520。通过polytron分散机,以10000rpm分别对6.3克交联的聚(苯乙烯)聚合物(平均粒径3.5微米,折射率1.600)和7.7克交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分比例50/50,折射率1.536)分散20分钟,由此形成各自的30%的甲基异丁基酮分散体。然后添加甲基异丁基酮和甲基乙基酮,将甲基异丁基酮与甲基乙基酮的比例调整至70/30,固含量调整至45重量%,接着通过气体分散装置搅拌10分钟。
通过聚丙烯制得的过滤器(孔径30微米)对上述混合溶液进行过滤,由此制备用于内部散射层的涂布液。
(用于低折射率层的涂布液A的制备)向783.3份(以固含量计为47.0份)OPSTAR JTA113(热交联含氟聚硅氧烷聚合物组合物溶液,固含量为6%,由JSR公司制造)中添加195份(以二氧化硅和表面处理剂总固含量计为39.0份)的分散体A,30.0重量份(以固含量计为9.0份)的胶态二氧化硅分散体(得自MEK-ST、具有不同粒径的二氧化硅,平均粒径45纳米,固含量30%,由Nissan ChemicalIndustries,Ltd.制造)和17.2重量份(以固含量计5.0份)的溶胶溶液(a)。用环己烷和甲基乙基酮对混合物进行稀释,使整个涂布液的固含量为6重量%,并且环己烷与甲基乙基酮的比例为10/90,由此制备用于低折射率层的涂布液A。由该涂布液形成的层的折射率为1.39。
(1)内部散射层的涂布从卷筒状态展开80微米厚的三乙酰纤维素薄膜(TAC-TD80U,由FujiPhoto film Co.,Ltd.制造);通过具有如下装置构造和涂布条件的口模式涂布法涂布用于内部散射层的涂布液A;并在30℃干燥15秒钟和再在90℃干燥20秒钟之后,在用氮气清洗下,通过用160W/cm的气冷金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.制造),利用照射剂量为90mJ/cm2的紫外线照射而使涂层固化,由此形成厚度为7.2微米的内部散射层,接着是卷起。涂布之后,通过将开始吹干燥空气的时间控制在涂布后2-10秒钟,能够控制表面不规则性的状态。所形成薄膜的颗粒密度为1.21g/m2。
基本条件作为缝模13,使用上游侧唇平台长度IUP为0.5毫米、下游侧唇平台长度IL0为50微米、在片幅运行方向缝16的开口长度为150微米、且缝16的长度为50毫米的缝模。上游侧唇平台18a和片幅W之间的间隙设置成比下游侧唇平台18b和片幅W之间的间隙长50微米(下文称之为“50微米的覆咬合长度”),并且将下游侧唇平台18b和片幅W之间的间隙GL设置成50微米。此外,分别将真空室40的侧板40b和片幅W之间的间隙GS以及后板40a和片幅W之间的间隙GB设置成200微米。
(2)低折射率层的涂布再次卷开通过涂布上述用于内部散射层的涂布液A而涂有内部散射层的三乙酰纤维素薄膜,然后在上述基本条件下,在其上涂布用于低折射率层的上述涂布液;并在120℃干燥150秒钟和再在140℃干燥8分钟之后,在用氮气清洗下,通过用240W/cm的气冷金属卤化物灯(由Eyegraphics Co.,Ltd.制造),在0.1%体积的氧浓度下,利用照射剂量为300mJ/cm2的紫外线照射而使涂层固化,由此形成厚度为100微米的低折射率层,接着卷起。
(3)抗反射膜的皂化处理在上述低折射率层的薄膜形成之后,对上述实施例进行如下处理。
制备1.5摩尔/升的氢氧化钠水溶液并保持在55℃。制备0.01摩尔/升的稀硫酸水溶液并保持在35℃。将所制备的抗反射膜浸在上述氢氧化钠水溶液中为时2分钟,然后浸入水中;由此彻底洗掉氢氧化钠水溶液。接着,将得到的实施例浸入上述稀硫酸水溶液中1分钟,然后浸入水中,由此彻底洗掉稀硫酸水溶液。最后,在120℃对实施例进行彻底干燥。
这样的话,便制得了皂化抗反射膜。将其称为实施例1-1。
以与实施例1-1相同的制备方法制备实施例1-2至1-5,所不同的是,改变用于内部散射层的涂布液A的两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如下表2所示。
用与实施例1-1相同的制备方法制备实施例1-6,所不同的是,以用于内部散射层的涂布液A的交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分比例30/70,折射率1.561)替代实施例1-1中的交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分的比例50/50,折射率1.536),并改变用于内部散射层的涂布液A的两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如表2所示。
(用于内部散射层的涂布液B的制备)将70.9克季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(PET-30,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、3.4克聚合引发剂(IRGACURE184,由Ciba Speciality Chemicals制造)、0.1克氟基表面改性剂(EP-149)和13.0克硅烷偶联剂(KBK-5103,由Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造)加入甲基异丁基酮和甲基乙基酮中,并通过气体分散装置对混合物搅拌60分钟,由此使溶质完全溶解。通过涂布该溶液并通过紫外线固化所获得的涂布薄膜的折射率为1.523。通过Polytron分散机,以10000rpm对12.6克交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分比例30/70,折射率1.561)分散20分钟,由此形成30%的甲基异丁基酮分散体。然后添加甲基异丁基酮和甲基乙基酮,以便将固含量调整至43.5重量%,再通过空气分散装置搅拌10分钟。将甲基异丁基酮和甲基乙基酮的比例调整至80/20。
通过聚丙烯制得的过滤器(孔径30微米)对上述混合溶液进行过滤,由此制备用于内部散射层的涂布液B。
用与实施例1-1相同的制备方法制备实施例1-7,所不同的是,使用用于内部散射层的涂布液B。实施例1-7的层厚为5.8微米,形成薄膜的颗粒密度为0.90g/m2。
用与实施例1-7相同的制备方法制备实施例1-8至1-11,所不同的是,用交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(共聚组分的比例50/50,折射率1.536)替代一部分用于内部散射层的涂布液B的交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分比例30/70,折射率1.561),并改变两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如表2所示。
用与实施例1-7相同的制备方法制备实施例1-12至1-13,所不同的是,用交联的聚(苯乙烯)颗粒(折射率1.600)替代一部分用于内部散射层的涂布液B的交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分比例30/70,折射率1.561),并改变两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如表2所示。
用与实施例1-1相同的制备方法制备实施例1-14,所不同的是不提供低折射率层。
以与实施例1-1相同的制备方法制备对比例1-1至1-4,所不同的是,改变用于内部散射层的涂布液A的两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如下表2所示。
以与实施例1-1相同的制备方法制备对比例1-5至1-8,所不同的是,改变如实施例1-8中使用的用于内部散射层的涂布液的两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如下表2所示。
以与实施例1-1相同的制备方法制备对比例1-9,所不同的是,改变用于内部散射层的涂布液A的两种颗粒的添加量,以便使颗粒的比例和颗粒密度如下表2所示,调整涂布量并改变薄膜厚度。
以与实施例1-7相同的制备方法制备对比例1-10,所不同的是,改变用于内部散射层的涂布液B的两种颗粒的添加量,以便使颗粒密度如下表2所示,调整涂布量并改变薄膜厚度。
表2

颗粒A交联的聚(苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,折射率1.600)颗粒B交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分的比例30/70,折射率1.561)颗粒C交联的聚(丙烯酰基-苯乙烯)颗粒(平均粒径3.5微米,共聚组分的比例50/50,折射率1.536)(薄膜的评估)相对于如下项目对所获得的薄膜进行评估。结果列于表3中。
(1)反射光测角术(Reflection photogoniometry)在通过以正交尼科耳状态在1毫米厚玻璃板(MICRO SLIDE GLASSProduct No.S9111,由Matsunami GLASS Ind.,Ltd.制造)的正反两个表面上粘贴具有光滑表面的偏振片而制得的叠层的一个表面上,通过粘结片以抗反射层被涂布一侧的反面粘贴本发明的抗反射膜,由此制备测量用的样件。然后,利用如由Murakami color Research LaboratoryCo.,Ltd.制造的“测角光度计”,在将入射角定义为0°的同时,以0.1°的间隔,从90°至180°至-90°,用光接收器测量光量,由此,将光线的总量Ia定为其总量。
然后,将入射角设置成-60°,相对于入射光量I0的光线,以1°的间隔,在40°-50°的范围内测量反射光量,所述入射光相对于样件的低折射率层侧的垂直方向成-60°入射;读取如以45°入射时反射光I45°光量的数值;并计算出在每个角度时-LOG10(I45°/I0)的值。
(2)整体反射率用砂纸使薄膜的背面粗糙,然后用黑墨水进行处理。在背面没有反射的状态下,通过利用分光光度计(由JASCO Corporation制造),在380-780纳米的波长范围内,就整体光谱反射率对正面进行测量。对于该结果,采用450-650纳米整体反射率的算术平均值。
(3)镜面反射率用砂纸使薄膜的背面粗糙,然后用黑墨水进行处理。在背面没有反射的状态下,通过利用分光光度计(由JASCO Corporation制造),在380-780纳米的波长范围内,以5°的入射角,就镜面光谱反射率对正面进行测量。对于该结果,采用450-650纳米镜面反射率的算术平均值。
(4)雾度值通过如下措施就总雾度值(H)、内部雾度值(Hi)和表面雾度(Hs)对所获得的薄膜进行测量。
根据JTS K7136,对所获得的薄膜的总雾度值(H)进行测量。
将若干滴硅油滴加至低折射率层一侧的薄膜的正面及其背面上;用厚度为1毫米的两片玻璃板(MICRO SLIDE GLASS Product No.S9111,由Matsunami GLASS Ind.,Ltd.制造)从正反面将该薄膜夹住,由此使该薄膜与两个玻璃片完全光学紧密接触;在消除表面雾度的状态下测量雾度值;并计算出减去仅仅通过在两个玻璃板之间放置硅油而单独测得的雾度值所得到的值,将其作为薄膜的内部雾度值(Hi)。
计算出从上述[1]中测得的总雾度值(H)中减去上述[2]中计算得到的内部雾度值(Hi)所得到的值,将其作用表面雾度(Hs)。
(4)图像清晰度通过用隙缝宽度0.5毫米的光梳,根据JIS K7105测量传输的图像清晰度。
(5)中心线平均粗糙度根据JIS B0601测量所获得的中心线平均粗糙度(Ra)。
(6)反射为了光测角术测量,使一面反射入样件中,并根据如下判断标准评估反射图像的强度。
A反射较弱以致感觉不到反射。
B反射较强以致感觉到反射。
C反射很强以致明显感觉到反射。
表3


在实施例1-1至1-13的所有实施例中,传输图像的清晰度在60-99%的范围内,-LOG10(I45°/I0)的值在4.3-5.0的范围内。
此外,由于用于测角术的样件通过偏振片来切割,其中背面的反射光相互垂直,因此,外观接近于面板的黑色显示。实施例1-1至1-13的样件通过目视观察其白色模糊图像被减少,并且发现是深黑色的。另一方面,对比例1-9和1-10的样件,甚至在其轴偏离镜面反射附近的区域也发白色眩光,并显示出接近于白色模糊图像的外观。实施例1-14的样件相对于白色模糊图像和反射为实用水准,但要比实施例1-1至1-13的实施例差,并且其结果没有显示出本发明足够的效果。
(用于低折射率层的涂布液B的制备)添加15.2克全氟烯烃聚合物(1)、2.1克空心二氧化硅溶胶(折射率1.31,平均粒径60纳米,固含量20%)、0.3克活性聚硅氧烷X-22-164B(Shin-Etsu Chemical CO.,Ltd.的商品名)、7.3克溶胶溶液(a)、0.76克光致聚合引发剂(IRGACURE 907(商品名),由CibaSpeciality Chemicals制造)、301克甲基乙基酮和9.0克环己酮并进行搅拌。然后,通过聚丙烯制得的过滤器(孔径5微米)对上述混合物进行过滤,由此制备用于低折射率层的涂布液B。由该涂布液形成的层的折射率为1.40。
(用于低折射率层的涂布液C的制备)用与涂布液A相同的方法制备涂布液C,所不同的是,减少OPSTARJTA113(热交联含氟聚硅氧烷聚合物组合物溶液,固含量6%,由JSR公司制造)的添加量并增加分散体A的添加量,并使得由该涂布液形成的层的折射率为1.36。
(用于低折射率层的涂布液D的制备)添加13克包含聚硅氧烷和羟基且折射率为1.44的热交联含氟聚硅氧烷聚合物(JTA113,固含量6%,由JSR公司制造)、1.3克胶态二氧化硅分散体MEK-ST-L(商品名,平均粒径45纳米,固含量30%,由NissanChemical Industries,Ltd.制造)、0.6克溶胶溶液(a)、5克甲基乙基酮和0.6克环己酮并进行搅拌。然后,通过聚丙烯制得的过滤器(孔径1微米)对上述混合物进行过滤,由此制备用于低折射率层的涂布液D。由该涂布液形成的层的折射率为1.45。
此外,用与实施例1-1相同的方法制备抗反射膜,所不同的是,用用于低折射率层的涂布液C替代用于低折射率层的涂布液A。结果是,实施例1-1至1-13的整体平均反射率改善至1.1-1.3%。
此外,用与实施例1-1相同的方法制备抗反射膜,所不同的是,用用于低折射率层的涂布液B替代用于低折射率层的涂布液A,并将涂布后的干燥条件变成在100℃干燥30秒钟,以及将涂布后的紫外线照射剂量变成900mJ/cm2。结果,整体反射率为1.6-1.9%,该值稍高于实施例1-1至1-13的值。然而,由于用于低折射率层的涂布液C另外还起加热固化的作用,因此可改善耐刮擦性。
此外,用与实施例1-1相同的方法制备抗反射膜,所不同的是,用用于低折射率层的涂布液D替代用于低折射率层的涂布液A。结果,整体反射率为2.6-2.9%,该值高于实施例1-1至1-13的值。尽管与不使用抗反射膜的情况相比反射变少,但与使用用于低折射率层的其它涂布液的情况相比,反射的防止效果是不充分的。
(实施例2)使80微米厚的三乙酰纤维素薄膜(TAC-TD80U,由Fuji Photo filmCo.,Ltd.制造,其已经在55℃的1.5摩尔/升的NaOH水溶液中浸渍2分钟,中和,然后用水洗涤)和如实施例1中制备的各皂化抗反射膜(实施例1-1至1-14和对比例1-1至1-10)粘结以便保护偏振器的两个表面,所述偏振器如通过在聚乙烯醇上吸收碘并拉伸而制备,由此制备偏振片。将如此制备的偏振片称为实施例2-1至2-14和对比例2-1至2-10。
此外,偏振片由将上述皂化的三乙酰纤维素薄膜用作两个表面的保护膜而制得并称之为对比例2-11。
(实施例3)(偏振片的评估)替代液晶电视机观看侧的偏振片而粘贴各个如实施例2中制得的实施例2-1至2-14和对比例2-1至2-11的偏振片。作为液晶电视机,使用如由Sharp Corporation制造的“LC-37GD4”(MVA模式)。
相对于如下项目对所获得的显示装置进行评估。结果列于表4中。
(1)白色模糊图像相对于具有在下表中列出的清晰度和图像尺寸的LCD电视面板(VA模式),用本实施例的偏振片替代表面侧的偏振片;整个表面显示黑色;在暗室以60°的角度从上面方向反射未装备遮光栅格的裸露的荧光灯(8000cd/m2);并且从正面进行目视观察,根据下面判断标准评估整个表面的白色光状态(白色模糊图像)。
A察觉不到白色模糊图像,因此是优选的。
B几乎察觉不到白色模糊图像,因此,相对也是优选的。
C稍稍地察觉到白色模糊图像。
D白色模糊图像明显,因此是不优选的。
(2)暗室对比度通过利用上面(1)中制备的LCD板,在暗室中测量正面对比度和倾斜方向的对比度。相对于倾斜方向的对比度,采用在四个45°方向中60°极角的平均值。
(3)暗室黑色显示(目视检查)通过使用上述(1)中生产的LCD板,在暗室中显示黑色,并根据如下标准从正面进行目测评估。
B优选的,几乎没有漏光C不优选,有大量的漏光
(4)在倾斜方向白色等级的损失(目视检查)通过使用上述(1)中生产的LCD板,在暗室中显示白色图像,并根据如下标准,在倾斜45°的方向上,由80°的极角对白色等级损失进行目测评估。
B白色等级损失为不会干扰观察者的程度。
D白色等级损失为会干扰观察者的程度。
(5)反射由45°的角度,在所获得的液晶电视机上反射未装备遮光栅格的裸荧光灯(8000cd/m2),并由-45°的方向进行观察,根据如下判断标准对荧光灯的反射程度进行评估。
A没观察到反射,因此,基本上观察不到荧光灯轮廓。
B稍微有点反射荧光灯,但不易察觉。
C反射荧光灯,结果荧光灯将被察觉到。
D完全反射荧光灯。
表4


在对比例3-1、3-4和3-8中,正面对比度的下降很大,且图像外观不好。在对比例3-2、3-3和3-5至3-7中,在倾斜方向对比度的改进不够,并且图像外观不好。另外,白色色彩显得有点带黄色。由于反射,对比例3-10和3-11是有问题的。在所有实施例3-1至3-13中,正面对比度的下降较小;在倾斜方向对比度的改进效果十分明显,并且显示器的显示性能在所有方向均十分优异。尽管在实施例3-14中对比度的改进效果与实施例3-1的一样高,但在白色模糊图像和反射方面与其它实施例相比却不能获得足够的效果。
以下内容根据表4所示的结果将变得显而易见。
本发明的抗反射膜在黑色显示时减少了白色模糊图像,并且能见度优异。此外,当应用于液晶电视机时,可以同时实现减少正面对比度的变差和倾斜方向对比度的改进。
将视角扩大薄膜(WIDE VIEW FILM SA 12B,由Fuji Photo film Co.,Ltd.制造)用作传输型TN液晶元件观看侧偏振片的液晶元件侧的保护膜,以及用作在背光侧偏振片的液晶元件侧的保护膜。结果是,获得了在所有方向均具有很宽视角,优良能见度和高显示品质的液晶显示器装置。
通过棒涂法对实施例1-1的内部散射层和低折射率层进行涂布。将10号棒用于内部散射层,并将2.9号棒用于低折射率层。结果,在内部散射层中,在15米/分钟或更高的涂布速率时,在表面性能方面将产生条纹状不均匀性;而在低折射率层中,在20米/分钟或更高的涂布速率时,在表面性能方面将产生条纹状不均匀性。
本申请基于日本专利申请JP2005-223979(2005年8月2日申请),在此以引用的方式将其全部内容加入本文。
权利要求
1.一种光学膜包含透明载体和具有内部散射特性的层,其中,所述光学膜,当根据JIS K7105用宽0.5毫米的光梳进行测量时,其图像清晰度为30.0%至99.9%,由表面散射所造成的雾度值小于3%,并且由内部散射造成的雾度值为15-40%。
2.一种抗反射膜,依次包含透明载体、具有内部散射特性的层和低折射率层,其中,所述低折射率层的折射率比所述具有内部散射特性的层的折射率至少低0.04;并且所述抗反射膜的整体反射率不大于3.5%,当根据JIS K7105用宽0.5毫米的光梳进行测量时,其图像清晰度为30.0%至99.9%,由表面散射所造成的雾度值小于3%,由内部散射造成的雾度值为15-40%。
3.如权利要求2所述的抗反射膜,其中,所述抗反射膜的镜面反射率为0.5%或更大,且不大于3.3%。
4.根据权利要求1所述的光学膜,其中,所述光学膜的中心线平均粗糙度Ra从0.01至0.25微米,且十点平均粗糙度为所述中心线平均粗糙度Ra的五倍或更大。
5.根据权利要求2的抗反射膜,其中,所述抗反射膜的中心线平均粗糙度Ra从0.01至0.12微米,当根据JIS K7105用0.5毫米的光梳进行测量时其图像清晰度为45.0%-90.0%;并且相对于从所述低折射率层侧的与垂直方向成-60°倾斜的入射光I0的量,在+45°倾斜的方向上反射光I45°的量满足如下表达式(Al)-LOG10(I45°/I0)≥4.3(Al)。
6.根据权利要求1的光学膜,其中,所述具有内部散射特性的层包含半透明树脂和至少一种半透明颗粒且其厚度为3-12微米;所述半透明颗粒的粒径为3-4微米且以包含在所述具有内部散射特性的层中所有固体的重量计其含量为5-30重量%;所述半透明树脂的折射率在1.52±0.02范围内;并且30%或更多的所述半透明颗粒与所述半透明树脂的折射率差为0.008或更大但不大于0.05。
7.根据权利要求6的光学膜,其中所述半透明颗粒的密度为0.8-3.2g/m2。
8.根据权利要求6的光学膜,其中与所述半透明树脂的折射率差为0.008或更大但不大于0.05的所述半透明颗粒包含交联的聚(苯乙烯-丙烯酰基)共聚物或交联的丙烯酸树脂,并且丙烯酰基组分的含量为20-100重量%。
9.根据权利要求1的光学膜,其中,所述具有内部散射特性的层通过将包含半透明树脂、半透明颗粒和至少两种溶剂的涂布组合物涂布至透明载体,并对该涂布组合物干燥和固化而形成。
10.根据权利要求2所述的抗反射膜,其中,所述低折射率层是通过涂布可固化组合物然后固化所述涂布的可固化组合物而形成的固化薄膜,所述可固化组合物包含选自以下的至少两种物质(A)热可固化的和/或离子辐射可固化的含氟化合物,(B)无机颗粒,和(C)选自由下式(1)表示的有机硅烷化合物、该有机硅烷的水解产物和该有机硅烷水解产物的部分缩合物中的至少一种(R10)m-Si(X)4-m(1)结构式(1)中,R10表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基;X表示羟基或可水解基团,且m表示1-3的整数。
11.根据权利要求10的抗反射膜,其中,所述热可固化的和/或离子辐射可固化的含氟化合物其氟原子含量为35-80重量%。
12.根据权利要求10的抗反射膜,其中,所述无机颗粒的平均粒径为所述低折射率层厚度的10%或更大但不大于100%。
13.根据权利要求10的抗反射膜,其中,所述无机颗粒在其颗粒内部具有空心结构,并且折射率为1.17-1.40。
14.根据权利要求2的抗反射膜,其中,所述具有内部散射特性的层和所述低折射率层均为通过涂布可固化涂布组合物然后固化所述涂布组合物而形成的固化薄膜,所述可固化涂布组合物包含由结构式(1)表示的有机硅烷的水解产物和其部分缩合物中的至少之一,(R10)m-Si(X)4-m(1)结构式(1)中,R10表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基;X表示羟基或可水解基团,且m表示1-3的整数。
15.根据权利要求2的抗反射膜,在所述具有内部散射特性的层和所述透明载体之间,或在所述具有内部散射特性的层和所述低折射率层之间另外还包含透明导电层。
16.根据权利要求1的光学膜,其中,所述光学膜在所述具有内部散射特性的层和所述透明载体之间另外还包含透明导电层,或在所述具有内部散射特性的层内包含导电颗粒。
17.一种包含偏振薄膜和用于保护所述偏振薄膜的正面和后面两个表面的两个保护薄膜的偏振片,其中,所述两个保护膜中的至少之一为根据权利要求1的光学膜。
18.根据权利要求17的偏振片,其中,所述两个保护膜之一为根据权利要求1的光学膜,而另一个为光学补偿薄膜。
19.一种包含根据权利要求1的光学膜或根据权利要求17的偏振片的图像显示装置。
20.一种在液晶元件的两个表面上包含偏振器、并且在所述液晶元件和所述偏振器之间包含至少一个延迟补偿元件的液晶显示装置,其中,所述液晶显示装置在该液晶显示装置的表面上另外还包含根据权利要求1的光学膜。
21.一种权利要求1的光学膜的生产方法,该方法包括在使缝模唇端的平台接近于被支承辊支撑的、连续运行的透明载体的片幅表面的同时,从所述缝模唇端的缝涂布用于具有内部散射性能的层的涂布组合物的步骤,所述层包含半透明颗粒、半透明树脂和溶剂。
22.一种权利要求2的抗反射膜的生产方法,该方法包括在使缝模唇端的平台接近于被支承辊支撑的、连续运行的透明载体的片幅表面的同时,从所述缝模唇端的缝涂布如下的至少一种涂布组合物的步骤用于具有内部散射性能的层的涂布组合物,其包含半透明颗粒、半透明树脂和溶剂;和用于低折射率层的涂布组合物。
全文摘要
一种包含透明载体和具有内部散射特性的层的光学膜,其中,所述光学膜,当根据JIS K7105用宽0.5毫米的光梳进行测量时,其图像清晰度从30.0%至99.9%,由表面散射所造成的雾度值小于3%,并且由内部散射造成的雾度值为15-40%。
文档编号G02F1/13GK1955765SQ20061010844
公开日2007年5月2日 申请日期2006年8月2日 优先权日2005年8月2日
发明者井上克己, 朝仓彻也 申请人:富士胶片株式会社
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