具有防眩性及抗反射性的透明基板及其制造方法与流程

文档序号:17726307发布日期:2019-05-22 02:32阅读:199来源:国知局
具有防眩性及抗反射性的透明基板及其制造方法与流程

本发明涉及具有防眩性及抗反射性的透明基板及其制造方法。

本申请基于2016年11月7日向日本申请的特愿2016-217349号主张优先权,并将其内容引用于此。



背景技术:

在液晶显示装置(lcd)、等离子显示器(pdp)、电致发光显示器(eld)、阴极管显示装置(crt)等图像显示装置的显示面的全面面板及汽车仪表板、导航面板等,往往设有抗反射膜。

作为抗反射膜,已知有一种在基材上层叠了折射率不同的数层干涉膜的结构,通常以真空蒸镀法、溅镀法、涂覆法等方法制造。另外,还已知有一种使微粒子分散于薄膜材料,或使用压印模板等模具将模具的凹凸转印至薄膜表面,从而在薄膜表面形成有凹凸结构的抗反射膜。

近年来,提出了赋予抗反射膜防眩性的薄膜。例如,专利文献1中公开有制造防眩性薄膜的方法:使用通过放电加工制作的表面算术平均粗糙度ra为0.3~1.0μm且平均凹凸周期rsm为5~30μm的压印模板,一边加热具有抗反射层的聚合物薄膜的一面,一边进行凹凸形成加工,制造防眩性薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-333936号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

然而,若如专利文献1所记载的那样,使用压印模板一边进行加热一边对抗反射层进行凹凸形成加工,则往往因抗反射层本身损伤或预先形成于抗反射层表面的凹凸结构破损而损害抗反射层原本功能(抗反射性)。另外,因抗反射性的表现变得不稳定,从而往往表面感觉很刺眼(具有光泽)。

作为赋予抗反射膜防眩性的方法,也考虑在已对表面进行粗面加工而赋予了防眩性的基材的加工面上利用涂覆法等来形成抗反射层的方法。

然而,在这种方法的情况下,难以以紧随加工面的凹凸形状的方式来涂覆涂液,会在凹部填充了所需量以上的涂液。其结果,凹凸的倾斜会变缓,难以发现期望的防眩性。

本发明的目的在于,提供具有防眩性及抗反射性的透明基板及其制造方法。

用于解决问题的技术方案

本发明具有以下方面。

[1]一种透明基板,为具备基材、抗反射层和半固化物层的中间层叠体的所述半固化物层经全固化而成的基板,所述基材具有透光性,所述抗反射层设于所述基材的至少一方的面,所述半固化物层设于所述基材与抗反射层之间,并由紫外线固化性树脂组合物的半固化物构成,其中,所述抗反射层表面具有不规则的凹凸结构,且所述凹凸结构的表面算术平均粗糙度ra为0.01~1.00μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm,所述抗反射层在最表层具备折射率为1.47以下且厚度为50~200nm的低折射率层,所述半固化物层的杨氏模量为0.1~2.5gpa且全固化后的厚度为1.0~10.0μm,所述中间层叠体的伸长率为105~150%。

[2]根据[1]所述的透明基板,其中,所述紫外线固化性树脂组合物包含3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶联剂及金属螯合化合物。

[3]根据[2]所述的透明基板,其中,所述紫外线固化性树脂组合物进一步包含氧化硅粒子。

[4]根据[2]或[3]所述的透明基板,其中,所述紫外线固化性树脂组合物进一步包含4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯。

[5]根据[1]~[4]中任一项所述的透明基板,其中,所述抗反射层为多层构造,自所述基材侧起依次具备:中折射率层,其折射率超过1.47且低于1.65,厚度50~120nm;高折射率层,其折射率在1.60以上且比中折射率层的折射率高,厚度50~120nm;所述低折射率层。

[6]根据[1]~[5]中任一项所述的透明基板,其中,进一步在所述基材与半固化物层之间具有阻隔层,该阻隔层含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯,且厚度为50~200nm。

[7]一种透明基板的制造方法,具有下述工序:工序(b):形成半固化物层的工序,在具有透光性的基材的至少一方的面上,以全固化后的厚度达到1.0~10.0μm的方式涂布紫外线固化性树脂组合物,并进行半固化而在基材上形成半固化物层;工序(c):在所述半固化物层上形成抗反射层而获得中间层叠体的工序;工序(d):使用转印面具有不规则凹凸结构的转印模具将其转印面的凹凸结构转印于所述中间层叠体的抗反射层表面,所述转印模具的所述转印面的算术平均粗糙度ra为0.01~1.25μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm;工序(e):在工序(d)后使所述半固化物层全固化,所述半固化物层的杨氏模量为0.1~2.5gpa,所述中间层叠体的伸长率为105~150%,所述工序(c)至少包含下述工序(c-3):工序(c-3):形成低折射率层的工序,在所述半固化物层上形成折射率为1.47以下且厚度为50~200nm的低折射率层。

[8]根据[7]所述的透明基板的制造方法,其中,在所述工序(b)中,以150~500mj/cm2的累积光量对基材上的紫外线固化性树脂组合物照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物半固化。

[9]根据[7]或[8]所述的透明基板的制造方法,其中,在所述工序(d)中,使用所述转印模具,在压力4~38mpa且温度60~150℃下,对所述中间层叠体的抗反射层表面进行加压处理而进行转印。

[10]根据[7]~[9]中任一项所述的透明基板的制造方法,其中,所述工序(c)在所述工序(c-3)前进一步包含下述工序(c-1)及工序(c-2):

工序(c-1):在所述半固化物层上形成折射率超过1.47且低于1.65的厚度50~120nm的中折射率层;

工序(c-2):在所述中折射率层上形成折射率为1.60以上且比中折射率层的折射率高的厚度50~120nm的高折射率层。

[11]根据[7]~[10]中任一项所述的透明基板的制造方法,其中,在所述工序(b)前进一步具有下述工序(a):

工序(a):在所述基材上形成含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯且厚度为50~200nm的阻隔层。

发明效果

本发明的透明基板具有防眩性及抗反射性。

根据本发明的透明基板的制造方法,能够制造具有防眩性及抗反射性的透明基板。

附图说明

图1是表示本发明的透明基板的一例的剖视图;

图2是表示图1所示透明基板的制造工序的一例的剖视图;

图3是表示本发明的透明基板的另一例的剖视图。

具体实施方式

以下,详细说明本发明。

此外,本说明书中的“(甲基)丙烯酸酯”是丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称。

图1~3中,为了设为使各层在图面上可辨识的程度的尺寸,使比例尺针对各层不同。

另外,图2和3中,有时对于和图1相同的构成要素标注相同的符号,并省略其说明。

“透明基板”

图1是表示本发明的透明基板的一例的剖视图。

本实施方式的透明基板10具备具有透光性基材11、设于基材11上的阻隔层12、设于阻隔层12上的缓冲层13、以及设于缓冲层13上的抗反射层14而构成。

透明基板10的详情后述,但如图2所示,其为中间层叠体1的半固化物层13s经全固化后的基板,该中间层叠体1具备:基材11、设于基材11上的阻隔层12、设于阻隔层12上的、由紫外线固化性树脂组合物的半固化物构成的半固化物层13s、以及设于半固化物层13s上的抗反射层14。即,缓冲层13为半固化物层13s经全固化后的层(半固化物层13s的全固化物)。

如图1所示,透明基板10在抗反射层14表面具有不规则的凹凸结构。通过在抗反射层14表面具有不规则的凹凸结构而显现防眩性。

在此,“不规则的凹凸结构”是指形状、尺寸等不同的多个凹部及凸部以不规则的排列图案(间隔)所形成的结构。

凹凸结构的表面算术平均粗糙度ra为0.01~1.00μm,优选为0.03~0.50μm。算术平均粗糙度ra若为0.01μm以上,则能够显现充分的防眩性。另一方面,算术平均粗糙度ra若为1.00μm以下,则很难出现眩光。

另外,凹凸结构的表面算术平均高度sa优选为0.01~1.25μm,更优选为0.03~0.60μm。算术平均高度sa若为0.01μm以上,则能够显现充分的防眩性。另一方面,算术平均高度sa若为1.25μm以下,则很难出现眩光。

另外,凹凸结构的表面平均凹凸周期rsm为1~30μm,优选为5~15μm。平均凹凸周期rsm若为1μm以上,则能够显现充分的防眩性。另一方面,平均凹凸周期rsm若为30μm以下,则很难出现眩光。

在本发明中,算术平均粗糙度ra、算术平均高度sa及平均凹凸周期rsm为根据iso25178测定的值,可利用市售的表面性质测定机进行测定。该测定器可举出例如形状分析激光显微镜等。

<基材>

基材11具有透光性,由例如波长750~400nm的全光线透射率在85%以上的热塑性树脂构成。作为具有这种透光性的热塑性树脂,优选以聚甲基丙烯酸甲酯为代表的丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚烯丙基二甘醇碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂等。

基材11的形成抗反射层14侧的面优选由丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂形成,因此,聚碳酸酯树脂与丙烯酸系树脂的层叠体也适合作为基材11。

基材11只要不损及透光性则可以通过油溶性染料等着色。

另外,基材11的形成抗反射层14侧的面以提高基材11与邻接层的密合性为目的,以公知的等离子对其本身进行表面处理。

基材11的厚度只要是可赋予凹凸形状的厚度,就没有特别限制,但一般优选适度的薄层,例如优选为30~1000μm左右。

<阻隔层>

阻隔层12是赋予透明基板10耐药品性(耐化学性)的层,在透明基板10暴露于制动液等药品时,可发挥防止基材11因药品而膨润的功能。

阻隔层12含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯。4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯经固化而形成硬质的部分。因此,具备阻隔层12的透明基板10具有高耐药品性。

4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯是:末端异氰酸酯化合物进一步与含羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而得的物质(末端异氰酸酯化合物与含羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应物)中、含四个以上的(甲基)丙烯酰基的物质,其中,末端异氰酸酯化合物是多价异氰酸酯化合物与具多个羟基的多元醇化合物的反应物。

例如,使季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯与末端异氰酸酯化合物反应,从而在异氰酸酯化合物的两末端分别导入了2个(甲基)丙烯酰基的物质可作为4官能团聚氨酯丙烯酸酯使用。另外,通过使季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与两末端异氰酸酯(例如三己二醇二异氰酸酯)反应而在分子链末端分别导入了3个(甲基)丙烯酰基的物质作为6官能聚氨酯丙烯酸酯使用。

作为构成4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的多价异氰酸酯化合物,可举出例如乙烯二异氰酸酯、丙烯二异氰酸酯、丁二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯类;异佛酮二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、ω,ω’-二异氰酸酯基二甲基环己烷等脂环族二异氰酸酯类;甲苯二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、α,α,α’,α’-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯等具有芳香环的脂肪族二异氰酸酯类等。

它们可单独使用1种也可以并用2种以上。

作为构成4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的多元醇化合物,可举出例如丙三醇、二丙三醇、三丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、山梨糖醇、季戊四醇、双(三羟甲基丙烷)、二季戊四醇、三季戊四醇、金刚烷三醇等。

它们可单独使用1种也可以并用2种以上。

作为构成4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的含羟基的(甲基)丙烯酸酯,可举出例如季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

阻隔层12的伸长率优选与后述的半固化物层13s的伸长率相同。

阻隔层12的伸长率如下求得。

即,对基材上形成有阻隔层的试验片,在加热至基材tg附近后,以基材面为凹部侧的方式夹在l字弯曲公母模之间,将公母模压合并冷却。冷却后,以显微镜观察弯曲凸面,确认有无裂纹。改变弯曲半径(曲率半径r)进行同样的操作,算出未产生裂纹时的曲率半径r为止的伸长率。

阻隔层12的厚度优选为50~200nm、更优选为60~150nm。阻隔层12的厚度若为50nm以上,则可获得充分的硬度与耐药品性。阻隔层带来的耐药品性等效果有阻隔层越厚就越易获得的倾向,但超过200nm时就到达顶点。从耐药品性等效果与透明基板10整体厚度的平衡的观点来看,阻隔层12的厚度优选为200nm以下。

<缓冲层>

缓冲层13为后述的半固化物层13s全固化的层(半固化物层13s的全固化物)。

(半固化物层)

半固化物层13s实现将抗反射层14表面加工成凹凸形状时的缓冲材的功用。详情后述,抗反射层14表面的凹凸形状通过使用转印面具有凹凸结构的转印模具赋予中间层叠体1的抗反射层14表面凹凸而形成。通过中间层叠体1具备半固化物层13s,即便将抗反射层14表面加工成凹凸形状,因半固化物层13s吸收转印处理时施加在抗反射层14的外力,所以也能够防止抗反射层14损伤,能够良好地维持抗反射层14原本的功能(抗反射性)。

半固化物层13s由紫外线固化性树脂组合物的半固化物构成。

此外,本发明中,所谓“半固化”是指紫外线固化性树脂组合物完全固化前的状态,为可进一步进行固化反应的状态。具体而言是指紫外线固化性树脂组合物的固化反应完成60~90%的状态。

半固化物层13s的杨氏模量为0.1~2.5gpa,优选为0.3~2.0gpa,更优选为0.4~1.5gpa。半固化物层13s的杨氏模量若为0.1gpa以上,则能够在半固化物层13s上形成抗反射层,能够保持抗反射性。另一方面,半固化物层13s的杨氏模量若为2.5gpa以下,则能够充分吸收抗反射层14表面加工成凹凸形状时(转印处理时)的压力。

在本发明中,杨氏模量是依据日本工业规范jisk7171在温度23℃及速度1mm/min的条件下进行弯曲试验来描绘应力-应变曲线时,由该应力-应变曲线的直线部分的斜率所表示的值。

半固化物层13s的伸长率优选为105~200%、更优选为108~180%、进一步优选为115~160%。半固化物层13s的伸长率若为105%以上,则更能够吸收抗反射层14表面加工成凹凸形状时(转印处理时)的压力。另一方面,半固化物层13s的伸长率若为200%以下,则能够在半固化物层13s上形成抗反射层,能够保持抗反射性。

半固化物层13s的伸长率如下求得。

即,对基材上形成有半固化物层的试验片,在加热至基材tg附近后,以基材面为凹部侧的方式夹在l字弯曲公母模之间,将公母模压合并冷却。冷却后,以显微镜观察弯曲凸面,确认有无裂纹。

改变弯曲半径(曲率半径r)进行同样的操作,算出未出现裂纹时的曲率半径r为止的伸长率。

紫外线固化性树脂组合物优选含有3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶联剂及金属螯合化合物。

另外,紫外线固化性树脂组合物更优选进一步含有氧化硅粒子或4官能团以上聚氨酯丙烯酸酯。

3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯是指:将末端异氰酸酯化合物进一步与含羟基的(甲基)丙烯酸酯发生反应而得的物质(末端异氰酸酯化合物与含羟基的(甲基)丙烯酸酯的反应物)中,具有3个以下的(甲基)丙烯酰基的物质,其中,末端异氰酸酯化合物为多价异氰酸酯化合物与具有多个羟基的多元醇化合物的反应物。具有1个(甲基)丙烯酰基的聚氨酯丙烯酸酯称为1官能团(单官能团),具有2个(甲基)丙烯酰基的聚氨酯丙烯酸酯称为2官能团,具有3个(甲基)丙烯酰基的聚氨酯丙烯酸酯称为3官能团。

例如,使季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯与末端异氰酸酯化合物反应,在异氰酸酯化合物的两末端分别导入了1个(甲基)丙烯酰基的物质作为2官能团的聚氨酯丙烯酸酯使用。另外,使季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯及季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯与末端异氰酸酯化合物反应,在异氰酸酯化合物的一末端导入1个(甲基)丙烯酰基且在另一末端导入2个(甲基)丙烯酰基的物质作为3官能团聚氨酯丙烯酸酯使用。

作为构成3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯的多价异氰酸酯化合物及多元醇化合物,可举出如先前于4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的说明中所例示的多价异氰酸酯化合物及多元醇化合物。

作为构成3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯的含羟基的(甲基)丙烯酸酯,可举出例如季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、苯基环氧丙基醚(甲基)丙烯酸酯等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯,可举出先前于阻隔层12的说明中所例示的4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯。

3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯通过固化而形成相对更富有柔软性的部分,4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯通过固化而形成硬质部分,通过并用两者而可形成具有适度的致密性和硬度的缓冲层13。

相对于紫外线固化性树脂组合物中所含的全部聚氨酯丙烯酸酯的总质量,3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯的含量优选为5质量%以上,4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的含量优选为95质量%以下。3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯的含量若为5质量%以上,则半固化物层13s与基材11的密合性高,半固化物层13s对基材11的追随性不易受损。其结果,在将透明基板10加压赋形时不易有破裂等发生。另外,在紫外线固化性树脂组合物含有氧化硅粒子时,可抑制氧化硅粒子的脱落。另一方面,4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的含量若为95质量%以下,则能够良好地维持缓冲层13的硬度。

3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯的含量优选为5~100质量%、更优选为12~90质量%,4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯的含量优选为0~95质量%、更优选为10~88质量%。

硅烷偶联剂是提高与基材11或抗反射层14的密合性的成分。另外,在紫外线固化性树脂组合物含有氧化硅粒子时,也可以是抑制氧化硅粒子脱落并使其稳定分散并保持的成分。

作为硅烷偶联剂,可举出下述通式(1)所示的化合物。

r1n-si(or2)4-n···(1)

式(1)中,r1为烷基或烯基,r2为烷基、烷氧基烷基、酰氧基或卤素原子,n为1或2的数字。

r1可举出甲基、乙基、丙基等烷基及乙烯基等烯基,该烷基也可以被氯等卤素原子、巯基、氨基、(甲基)丙烯酰基、含环氧乙烷的基等官能基取代。

r2为烷基、烷氧基烷基、酰氧基或卤素原子,与硅原子键合的or2为水解性基团。

式(1)所示的化合物可举出例如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯三乙氧基硅烷、乙烯三甲氧基硅烷、乙烯三乙酰氧基硅烷、γ-(甲基)丙酰烯氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(n-苯乙烯基甲基-β-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

这种硅烷偶联剂在水解的同时进行聚缩合,形成通过si-o-si键连成网状的聚合物。因此,通过使用这种硅烷偶联剂,也能够使缓冲层13致密。

此外,在半固化物层13s及缓冲层13中,硅烷偶联剂的至少一部分作为水解物存在。

相对于100质量份的紫外线固化性树脂组合物中所含的总聚氨酯丙烯酸酯,硅烷偶联剂的含量优选为1~30质量份、更优选为10~15质量份。硅烷偶联剂的含量若为1质量份以上,则与基材11或抗反射层14的密合性高,可抑制半固化物层13s或缓冲层13的剥落。另一方面,硅烷偶联剂的含量若为30质量份以下,则能够使半固化物层13s的基本性能(吸收施加于抗反射层14的外力)充分发挥。

金属螯合化合物用于在半固化物层13s中导入交联构造,使半固化物层13s或缓冲层13更致密。上述3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯虽赋予柔软性,但容易使致密性低减。金属螯合化合物不损及半固化物层13s的柔软性而弥补致密性的降低。换言之,金属螯合化合物用于调整对膜致密性影响的硬度等机械特性。特别是,后述的抗反射层14若也包含金属螯合化合物,则进一步提高半固化物层13s或缓冲层13与抗反射层14的密合性,能够有效防止透明基板10加压赋形时的破裂等。

作为金属螯合化合物,优选为含双齿配体的钛、锆、铝、锡、铌、钽、铅的化合物。

“双齿配体”是配位数为2,即、可与金属配位的原子数为2的螯合剂,通常由o、n、s原子形成5~7员环而形成螯合化合物。作为这些双齿配体的例子,可举出乙酰丙酮根、乙酰乙酸乙酯根、丙二酸二乙酯根、二苯甲酰基甲烷根、柳酸根、乙醇酸根、儿茶酚、柳醛根、氧基乙酰苯酚、联苯酚、焦罂栗酸根、氧基萘醌根、氧基蒽醌根、环庚三烯酚酮根、桧酚酮根、甘胺酸根、丙胺酸根、蒽酮根、吡啶甲酸根、氨基苯酚、乙醇胺、巯基乙胺、氧基喹啉、柳醛亚胺、苯偶姻肟、柳醛肟、8-氧基偶氮苯、苯偶氮基萘酚、β-亚硝基-α-萘酚、重氮氨基苯、缩二脲、二苯基卡腙、二苯基硫代卡腙、双胍、二甲基乙二肟等。

作为金属螯合化合物,优选为下述通式(2)所示的化合物。

m1(li)k(x)m-k···(2)

式(2)中,m1为钛、锆、铝、锡、铌、钽或铅,li为双齿配体,x为1价基团,m为m1的原子价,k为不超过m1原子价范围的1以上的数字。

作为m1,优选为钛、锆、铝。

作为x,优选为可水解基,其中特别优选烷氧基。

作为式(2)所示金属螯合化合物,可举出例如ti螯合化合物、zr螯合化合物、al螯合化合物等。

作为ti螯合化合物的具体例,可举出三乙氧基单(乙酰丙酮)钛、三正丙氧基单(乙酰丙酮)钛、三异丙氧基单(乙酰丙酮)钛、三正丁氧基单(乙酰丙酮)钛、三仲丁氧基单(乙酰丙酮)钛、三叔丁氧基单(乙酰丙酮)钛、二乙氧基双(乙酰丙酮)钛、二正丙氧基双(乙酰丙酮)钛、二异丙氧基双(乙酰丙酮)钛、二正丁氧基双(乙酰丙酮)钛、二仲丁氧基双(乙酰丙酮)钛、二叔丁氧基双(乙酰丙酮)钛、单乙氧基三(乙酰丙酮)钛、单正丙氧基三(乙酰丙酮)钛、单异丙氧基三(乙酰丙酮)钛、单正丁氧基三(乙酰丙酮)钛、单仲丁氧基三(乙酰丙酮)钛、单叔丁氧基三(乙酰丙酮)钛、四(乙酰丙酮)钛、三乙氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、三正丙氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、三异丙氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、三正丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、三仲丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、三叔丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)钛、二乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、二正丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、二正丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、二仲丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、二叔丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛、单乙氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、单正丙氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、单异丙氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、单正丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、单仲丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、单叔丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)钛、四(乙酰乙酸乙酯)钛、单(乙酰丙酮)三(乙酰乙酸乙酯)钛、双(乙酰丙酮)双(乙酰乙酸乙酯)钛、三(乙酰丙酮)单(乙酰乙酸乙酯)钛等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为zr螯合化合物的具体例,可举出三乙氧基单(乙酰丙酮)锆、三正丙氧基单(乙酰丙酮)锆、三异丙氧基单(乙酰丙酮)锆、三正丁氧基单(乙酰丙酮)锆、三仲丁氧基单(乙酰丙酮)锆、三叔丁氧基单(乙酰丙酮)锆、二乙氧基双(乙酰丙酮)锆、二正丙氧基双(乙酰丙酮)锆、二异丙氧基双(乙酰丙酮)锆、二正丁氧基双(乙酰丙酮)锆、二仲丁氧基双(乙酰丙酮)锆、二叔丁氧基双(乙酰丙酮)锆、单乙氧基三(乙酰丙酮)锆、单正丙氧基三(乙酰丙酮)锆、单异丙氧基三(乙酰丙酮)锆、单正丁氧基三(乙酰丙酮)锆、单仲丁氧基三(乙酰丙酮)锆、单叔丁氧基三(乙酰丙酮)锆、四(乙酰丙酮)锆、三乙氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、三正丙氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、三异丙氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、三正丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、三仲丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、三叔丁氧基单(乙酰乙酸乙酯)锆、二乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、二正丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、二正丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、二仲丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、二叔丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆、单乙氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、单正丙氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、单异丙氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、单正丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、单仲丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、单叔丁氧基三(乙酰乙酸乙酯)锆、四(乙酰乙酸乙酯)锆、单(乙酰丙酮)三(乙酰乙酸乙酯)锆、双(乙酰丙酮)双(乙酰乙酸乙酯)锆、三(乙酰丙酮)单(乙酰乙酸乙酯)锆等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为al螯合化合物的具体例,可举出二乙氧基单(乙酰丙酮)铝、单乙氧基双(乙酰丙酮)铝、二异丙氧基单(乙酰丙酮)铝、单异丙氧基双(乙酰丙酮)铝、单异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、单乙氧基双(乙酰乙酸乙酯)铝、二乙氧基单(乙酰乙酸乙酯)铝、二异丙氧基单(乙酰乙酸乙酯)铝等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

相对于100质量份的紫外线固化性树脂组合物中所含的总聚氨酯丙烯酸酯,金属螯合化合物的含量优选为0.1~3.0质量份、更优选为0.5~1.5质量份。金属螯合化合物的含量若在上述范围内,则与抗反射层14的密合性提高。

氧化硅粒子是提高与抗反射层14的密合性,同时有效抑制对透明基板10加压赋形时的缓冲层13或抗反射层14的破裂等的成分。

作为紫外线固化性树脂组合物总所含的氧化硅粒子,可使用实心的胶体二氧化硅(实心氧化硅溶胶)。在此,“实心”是指密度为1.9g/cm3以上。

实心氧化硅溶胶的平均粒径优选为5~500nm。实心氧化硅溶胶的平均粒径若在上述范围内,则能够遍及半固化物层13s的整体均匀赋予硬度等特性。

实心氧化硅溶胶的折射率优选为1.44~1.50。实心氧化硅溶胶的折射率若在上述范围内,则能够对半固化物层13s的整体均匀赋予硬度等特性。

实心氧化硅溶胶例如以使实心氧化硅粒子分散于异丙醇或甲基异丁酮等有机溶剂中的溶胶形式市售。

相对于100质量份的紫外线固化性树脂组合物中所含的总聚氨酯丙烯酸酯,氧化硅粒子的含量优选为80质量份以下、更优选为10~60质量份、进一步优选为20~50质量份。氧化硅粒子的含量若在上述范围内,则能够保持半固化物层13s基本特性并同时提高与抗反射层14的密合性,有效防止对透明基板10加压赋形时的破裂等。

半固化物层13s全固化后的厚度即缓冲层13的厚度为1.0~10.0μm,优选为1.2~8.5μm、更优选为1.5~5.0μm、进一步优选为1.5~3.0μm。半固化物层13s全固化后的厚度若在1.0μm以上,则能够充分发挥半固化物层13s的基本性能(吸收施加于抗反射层14的外力)。另一方面,半固化物层13s全固化后的厚度若为10.0μm以下,则其与基材11的物性差(例如柔软性或延伸性)增大的状况能够被抑制,能够有效防止通过转印赋予凹凸形状时的破裂等。另外,能够使转印模具的转印面的凹凸结构充分转印(即转印率高)。

<抗反射层>

抗反射层14在最表层具备折射率为1.47以下且厚度为50~200nm的低折射率层14a。图1和2所示的抗反射层14为单层构造,仅由低折射率层14a构成。

低折射率层14a优选含有氧化硅粒子、硅烷偶联剂或其水解物、金属螯合化合物。通过设为这样的结构,硅烷偶联剂或其水解物成为粘合剂而保持微细的氧化硅粒子。另外,若使用缓冲层13中使用的硅烷偶联剂或其水解物形成低折射率层14a,则可确保其与缓冲层13之间有高的密合性,能有效防止通过转印赋予凹凸形状时的成形不良。

氧化硅粒子用于调整其与缓冲层13的物理性能。

作为低折射率层14a中所含的氧化硅粒子,可使用中空的胶体二氧化硅(中空氧化硅溶胶)。在此,“中空”是指密度1.5g/cm3以下。

中空氧化硅溶胶的平均粒径优选为10~150nm。中空氧化硅溶胶的平均粒径若在上述范围内,则不会损害基材11的透光性,可确保一定的强度及硬度并能赋予耐损伤性等。

中空氧化硅溶胶的折射率优选为低于1.44。中空氧化硅溶胶的折射率若在上述范围内,则不会损害基材11的透光性,可确保一定的强度及硬度并能赋予耐损伤性等。

中空氧化硅溶胶例如通过在作为模板的表面活性剂的存在下合成氧化硅并最后进行焙烧以将表面活性剂分解除去而制造,以分散于异丙醇或甲基异丁基酮等有机溶剂的溶胶的形式市售。

作为硅烷偶联剂及金属螯合化合物,可举出先前在半固化物层13s的说明中所例示的硅烷偶联剂及金属螯合化合物。

相对于氧化硅粒子、硅烷偶联剂或其水解物及金属螯合化合物的合计总质量,氧化硅粒子的含量优选为5~50质量%,硅烷偶联剂或其水解物的含量优选为15~94质量%,金属螯合化合物的含量优选为1~35质量%。

低折射率层14a的厚度为50~200nm。如果低折射率层14a的厚度在上述范围内,则可得充足的抗反射性。尤其是低折射率层14a的厚度若为50nm以上,则能够良好地保持强度等特性,在对透明基板10加压赋形时不易发生破裂等。另一方面,低折射率层14a的厚度若为200nm以下,则能够良好地保持柔软性。因此,例如,其与基材11的间的物性差不易变大,在通过转印赋予凹凸形状时不易发生破裂等成形不良。

<中间层叠体>

中间层叠体1的伸长率为105~150%,优选为110~130%。中间层叠体1的伸长率若为105%以上,则即使通过转印于抗反射层14表面赋予凹凸形状,由于半固化物层13s有效吸收转印处理时施加于抗反射层14的外力,所以也能够防止抗反射层14损伤,良好地保持抗反射层14原本的功能(抗反射性)。另一方面,中间层叠体1的伸长率若为150%以下,则可赋予充份的凹凸形状。

中间层叠体1的伸长率可通过半固化物层13s的伸长率、后述工序(b)中的紫外线的累积光量等来调整。

中间层叠体1的伸长率如下求得。

即,针对中间层叠体,在加热至基材tg附近后,以基材面为凹部侧的方式夹在l字弯曲公母模之间,将公母模压合并冷却。冷却后,用显微镜观察弯曲凸面,确认有无裂纹。改变弯曲半径(曲率半径r)进行同样的操作,算出未产生裂纹时的曲率半径r为止的伸长率。

<制造方法>

针对图1所示透明基板10的制造方法的一例,参照图2进行说明。

本实施方式的透明基板10的制造方法具有下述工序(a)、(b)、(c)、(d)、(e)。

工序(a):形成阻隔层的工序,在具有透光性的基材的一方的面形成含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯且厚度为50~200nm的阻隔层。

工序(b):形成半固化物层的工序,在于形成于具有透光性的基材的一方的面的阻隔层上,以全固化后的厚度达到1.0~10.0μm的方式涂布紫外线固化性树脂组合物,并进行半固化而在基材上形成半固化物层;

工序(c):在上述半固化物层上形成抗反射层而获得中间层叠体的工序。

工序(d):使用转印面具有不规则凹凸结构的转印模具将其转印面的凹凸结构转印至上述中间层叠体的抗反射层表面,其中该转印模具的上述转印面的算术平均粗糙度ra为0.01~1.25μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm。

工序(e):在工序(d)之后使上述半固化物层全固化。

(工序(a))

工序(a)为形成阻隔层的工序,在具有透光性的基材11的一方的面形成含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯且厚度为50~200nm的阻隔层12的工序。

阻隔层12通过将阻隔层用涂液涂布于基材11的一方的面并进行固化而形成。

阻隔层用涂液的涂布优选可使用容易形成薄膜的浸渍法。

阻隔层用涂液的固化可通过照射紫外线来进行。紫外线的累积光量优选为150~500mj/cm2

阻隔层用涂液含有4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯,并根据需要可含有光聚合引发剂及溶剂。

作为光聚合引发剂,可举出例如1-羟基-环己基-苯基-酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、苯乙酮、二苯基酮、氧杂蒽酮、3-甲基苯乙酮、4-氯二苯基酮、4,4’-二甲氧基二苯基酮、n,n,n’,n’-四甲基-4,4’-二氨基二苯基酮、苯偶姻丙基醚、苄基二甲基缩酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮等。

作为溶剂,可举出例如甲醇、异丙醇等醇类;甲乙酮、甲基异丁基酮等酮类;醋酸异丁酯等酯类;甲苯等芳香烃类等。

这些光聚合引发剂及溶剂分别可单独使用1种,也可以将2种以上并用。

(工序(b))

工序(b)为形成半固化物层的工序,在形成于具有透光性的基材11的一方的面的阻隔层12上以全固化后的厚度达到1.0~10.0μm的方式涂布紫外线固化性树脂组合物,并进行半固化而在基材11上形成半固化物层13s。

在工序(b)中,优选以150~500mj/cm2的累积光量对基材11上的紫外线固化性树脂组合物照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物半固化。此外,紫外线固化性树脂组合物也称为“缓冲层用涂液”。

紫外线固化性树脂组合物优选含有3官能团以下的聚氨酯丙烯酸酯、硅烷偶联剂及金属螯合化合物,更优选含有氧化硅粒子(特别优选实心氧化硅溶胶)或4官能团以上的聚氨酯丙烯酸酯。另外,紫外线固化性树脂组合物根据需要也可以含有光聚合引发剂、紫外线吸收剂、溶剂等。

作为紫外线吸收剂,可举出例如2-(2-羟基-5叔丁基苯基)-2h-苯并三唑、3-(2h-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯丙酸、2-(2h-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)酚、2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚等苯并三唑系;2,4-二羟基二苯基酮、2-羟基-4-甲氧基二苯基酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯基酮、2-羟基-4-(辛基氧基)二苯基酮等二苯基酮系;2-[4,6-二(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛基氧基酚、2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3-5-三嗪等三嗪系;上述紫外线吸收剂与丙烯酰基单体共聚而成的3-(2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯乙基-甲基丙烯酸酯、2-[2-羟基-5-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]苯基]-2h-苯并三唑等高分子型;氧化锌、氧化铈、氧化钛等无机系等。它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为光聚合引发剂及溶剂,可举出先前在阻隔层用涂液的说明中所例示的光聚合引发剂及溶剂。

另外,紫外线固化性树脂组合物例如也可以含有盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等酸的水溶液,以促进硅烷偶联剂等的水解。

通过工序(b)形成的半固化物层13s的杨氏模量为0.1~2.5gpa。另外,半固化物层13s的伸长率优选为105~200%。

(工序(c))

工序(c)为在半固化物层13s上形成抗反射层14而获得中间层叠体1的工序。工序(c)包含下述工序(c-3)。

工序(c-3):在半固化物层13s上形成折射率为1.47以下且厚度为50~200nm的低折射率层14a。

低折射率层14a通过将低折射率层用涂液涂布在半固化物层13s上并进行固化而形成。

低折射率层用涂液的固化可通过加热处理来进行。加热温度优选为70~110℃。

低折射率层用涂液优选含有氧化硅粒子(特别优选中空氧化硅溶胶)、硅烷偶联剂及金属螯合化合物,根据需要也可以含有溶剂。

作为溶剂,可举出先前在阻隔层用涂液的说明中所例示的溶剂。

另外,低折射率层用涂液例如也可以含有盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等酸的水溶液,以促进硅烷偶联剂等的水解。

通过工序(c)所得的中间层叠体1的伸长率为105~150%。

(工序(d))

工序(d):使用转印面30a具有不规则凹凸结构的转印模具30将其转印面30a的凹凸结构转印至上述中间层叠体1的抗反射层14表面,其中该转印模具的上述转印面30a的算术平均粗糙度ra为0.01~1.25μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm。

转印模具30的转印面的算术平均高度sa优选为0.01~1.6μm。

在转印时,优选以压力4~38mpa且温度60~150℃对中间层叠体1的抗反射层14表面进行加压处理。转印时的压力或温度若为上述范围内,则能够充分转印转印模具转印面的凹凸结构(即转印率高)。

其结果,容易获得具有表面算术平均粗糙度ra为0.01~1.00μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm的凹凸结构的透明基板10。特别是,在基材11的材质为聚碳酸酯树脂的情况下,转印时的温度优选为90~150℃,在聚甲基丙烯酸甲酯的情况下,优选为90~120℃。转印时的压力优选为10~35mpa。

转印模具30例如可如下制造。

将含银粒子的正型光致抗蚀剂涂布在玻璃基板上后进行焙烧,冷却至室温,照射紫外线。接着使用无机碱溶液显影后,利用镍进行导电化,再进行电铸,获得模具基型。将模具基型从玻璃基板剥离,去除附着在表面的银粒子,通过电铸将形状反转,获得转印模具30。转印面30a的算术平均粗糙度ra及平均凹凸周期rsm可利用正型光致抗蚀剂中所含的银粒子的粒径或含量等来调整。

另外,转印模具30除上述方法外,也可以通过例如喷沙法、放电加工法、蚀刻法等来制造。

通过工序(d),转印模具30的转印面30a的凹凸结构转印于抗反射层14的表面。转印时的压力越高,如图2所示,除了抗反射层14外,半固化物层13s、阻隔层12及基材11的表面也越易形成凹凸结构。

(工序(e))

工序(e):在工序(d)后使上述半固化物层13s全固化。

半固化物层13s的全固化利用紫外线的照射来进行。紫外线的累积光量优选为800~1200mj/cm2

通过工序(e),半固化物层13s成为缓冲层13,而获得透明基板10。

<作用效果>

以上说明的本发明的透明基板在最表层具备具有上述低折射率层的抗反射层,因此,具有抗反射性。而且,本发明的透明基板在抗反射层表面具有不规则的凹凸结构,且由于上述凹凸结构的表面算术平均粗糙度ra为0.01~1.00μm、平均凹凸周期rsm为1~30μm,所以也具有防眩性。

本发明的透明基板的作为防眩性指标的光泽度值不易变大,具体而言,光泽度值易达5.0~38.5gu,且作为抗反射性指标的雾度值易达0.5~10.0%。透明基板的光泽度值优选为5.0~35.0gu,透明基板的雾度值优选为0.8~8.0%。

另外,根据本发明的透明基板的制造方法,使用转印模具将凹凸结构转印于伸长率105~120%的中间层叠体的抗反射层表面以赋予凹凸形状。

中间层叠体在基材与抗反射层之间设有与抗反射层邻接的半固化物,因此,转印处理时半固化物层有效吸收施加在抗反射层的外力。因此,能够在防止抗反射层损伤,同时在抗反射层表面形成凹凸结构,因此,能够获得良好地维持抗反射层原本功能(抗反射性)并且也具有防眩性的透明基板。

而且,根据本发明的透明基板的制造方法,通过改变工序(d)中转印时的温度或压力等条件,也可以调整经转印而赋形的凹凸结构的表面算术平均粗糙度ra、算术平均高度sa、平均凹凸周期rsm。因此,可由同一个转印模具来制造多个凹凸结构不同的透明基板。

<用途>

本发明的透明基板适宜作为设置在例如液晶显示装置(lcd)、等离子显示器(pdp)、电致发光显示器(eld)、阴极管显示装置(crt)等图像显示装置的显示面的全面面板及汽车仪表板、导航面板等的抗反射基材。

“其它实施方式”

本发明的透明基板并不限于如上所述。

图1、2所示的透明基板10的抗反射层14为由低折射率层14a构成的单层构造,但例如图3所示,抗反射层14也可以为多层构造(3层构造),自基材11侧起依次具有折射率超过1.47且低于1.65的厚度50~120nm的中折射率层14c、折射率1.60以上且大于中折射率层的折射率的厚度50~120nm的高折射率层14b、以及低折射率层14a。如果抗反射层14除了低折射率层14a外还并用中折射率层14c及高折射率层14b,则抗反射性更高。

为了确保规定的折射率,中折射率层14c及高折射率层14b优选含有胶状金属氧化物(金属氧化物溶胶),进而,也可以含有硅烷偶联剂或其水解物或形成金属氧化物的金属醇化物、用于形成缓冲层13或低折射率层14a的金属螯合化合物作为将金属氧化物微粒子黏结固定的粘合剂成分。

作为胶状金属氧化物(金属氧化物溶胶),可举出氧化钛溶胶、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶、氧化锑溶胶等。它们中,若考虑调整折射率此点或对有机溶剂的分散性、涂液的稳定性、进而对基材11的密合性,则优选金红石型的氧化钛(钛白)溶胶、氧化锆溶胶。

另外,作为硅烷偶联剂或其水解物,可举出如上述通式(1)所示化合物或其水解物。尤其是,从对其它层的密合性或耐溶剂性方面优良的观点来看,优选为下述通式(3)所示化合物或其水解物。

ep-ch2-ch2-o-r3-si(or4)3(3)

式(3)中,ep为环氧基,r3为亚烷基,r4为烷基或烷氧基烷基。

作为式(3)所示化合物,可举出例如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等。

作为金属醇化物,可举出如下述通式(4)所示化合物。

m2(or5)s(4)

式(4)中,m2为3价或4价金属,r5为碳原子数1~5的烃基,s为m2的原子价(3或4)。

作为式(4)所示化合物,优选为例如钛、铝、锆、锡的醇化物,具体而言,可举出甲氧化钛、乙氧化钛、正丙氧化钛、异丙氧化钛、正丁氧化钛、异丁氧化钛、乙氧化铝、异丙氧化铝、丁氧化铝、叔丁氧化铝、叔丁氧化锡、乙氧化锆、正丙氧化锆、异丙氧化锆、正丁氧化锆等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

中折射率层14c及高折射率层14b(尤其是高折射率层14b)中,以提高折射率为目的,也可以含有金属卤化物。

作为金属卤化物,可使用例如金属氯化物、金属溴化物,具体而言,可举出三氯化锑、四氯化锆、三氯化铋、四溴化钛、四氯化锗、三溴化锑、五氯化钽等,而若考虑高折射率化此点或对有机溶剂的分散性、涂液的稳定性,优选三氯化锑、三氯化铋、三溴化锑。

进而,中折射率层14c及高折射率层14b中,可适当含有热固化性树脂作为粘合剂。

作为热固化性树脂,可举出例如酚-甲醛树脂、呋喃-甲醛树脂、二甲苯-甲醛树脂、酮-甲醛树脂、尿素甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、三烯丙基三聚氰酸酯树脂、热固化性丙烯酸树脂、聚硅氧树脂、氨基甲酸酯树脂等。

它们可单独使用1种,也可以并用2种以上。

中折射率层14c及高折射率层14b的厚度分别优选为50~120nm。

图3所示透明基板20可通过例如在上述透明基板10的制造方法的上述工序(c)中在上述工序(c-3)前进行下述工序(c-1)及工序(c-2)来制造。即,透明基板20的制造方法具有上述工序(a)、(b)、(c)、(d)、(e),且工序(c)包含工序(c-1)、工序(c-2)及工序(c-3)。

工序(c-1):为形成中折射率层的工序,在上述半固化物层上形成折射率超过1.47且低于1.65的厚度50~120nm的中折射率层;

工序(c-2):为形成高折射率层的工序,在上述中折射率层上形成折射率为1.60以上且较中折射率层的折射率高的厚度50~120nm的高折射率层。

中折射率层14c通过将中折射率层用涂液涂布在半固化物层13s上并进行固化而形成。

高折射率层14b通过将高折射率层用涂液涂布在中折射率层14c上并进行固化而形成。

低折射率层14a通过将低折射率层用涂液涂布在高折射率层14b上并进行固化而形成。

中折射率层用涂液、高折射率层用涂液及低折射率层用涂液的固化可通过加热处理来进行。加热温度优选为70~110℃。

中折射率层用涂液及高折射率层用涂液优选分别含有胶状金属氧化物(金属氧化物溶胶)、硅烷偶联剂或其水解物、金属醇化物、金属螯合化合物,根据需要也可以含有金属卤化物、热固化性树脂、溶剂等。

作为溶剂,可举出先前在阻隔层用涂液的说明中所例示的溶剂。

另外,中折射率层用涂液及高折射率层用涂液例如也可以含有盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等酸的水溶液,以促进硅烷偶联剂等的水解。

此外,抗反射层14也可以为自基材11侧起依次具有高折射率层14b和低折射率层14a的2层构造,也可以为依次具备中折射率层14c与低折射率层14a的2层构造。

另外,图1、2所示透明基板10及图3所示透明基板20在基材11与缓冲层13之间设有阻隔层12,但也可以无阻隔层12。

进而,透明基板10、20在各层表面形成有凹凸结构,但只要至少在低折射率层14a表面形成凹凸结构,则可以不在其余层表面形成凹凸结构。

另外,透明基板10、20在基材11的一方的面形成有抗反射层14,但抗反射层14也可以经由缓冲层13形成于基材11的另一方的面。

实施例

以下,通过实施例更详细说明本发明。

各种测定及评价方法、转印模具的制造方法、各涂液的制备方法如下。

“测定评价”

<杨氏模量的测定>

将紫外线固化性树脂组合物涂布在玻璃基板上,以500mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物半固化。将所得半固化物从玻璃基板剥离,作成试验片。

针对所得试验片,依据日本工业规格jisk7171在温度23℃、速度1mm/min的条件下进行弯曲试验,描绘应力-应变曲线。求出该应力-应变曲线的直线部分的斜率,设为杨氏模量。

<折射率的测定>

将低折射率层用涂液以100nm的厚度涂布在玻璃基板上,使其固化而形成低折射率层。使用分光光度计(日本分光株式会社制、“v-550”),测定低折射率层的反射率,算出折射率。

也同样地对中折射率层及高折射率层进行测定。

<伸长率的测定>

在作为基材的层叠了聚碳酸酯层(厚度440μm)与聚甲基丙烯酸甲酯层(60μm)的层叠片的聚甲基丙烯酸甲酯层侧的表面涂布紫外线固化性树脂组合物,以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物半固化,作成试验片。针对所得试验片或中间层叠体,在加热至基材tg附近后,以基材面为凹部侧的方式夹在l字弯曲公母模之间,将公母模压合并冷却。冷却后,用显微镜观察弯曲凸面,确认有无裂纹。改变弯曲半径(曲率半径r)进行同样的操作,算出未出现裂纹时的曲率半径r为止的伸长率。

<算术平均粗糙度ra、算术平均高度sa及平均凹凸周期rsm的测定>

使用形状分析激光显微镜(keyence社制、“vk-x150”),依据iso25178,以物镜50倍倍率及截止值λc0.08作成粗糙度曲线,根据20条的多条线粗糙度测定算术平均粗糙度ra与平均凹凸周期rsm。另外,对任意的范围测定算术平均高度sa。

<转印率的测定>

利用下式(i)求出转印率。

转印率(%)=(透明基板的算术平均粗糙度ra/转印模具的算术平均粗糙度ra)×100(i)

<防眩性的评价>

使用光泽度计(柯尼卡美能达株式会社制、“gm-268plus”),依据日本工业规格jisz8741,以60°出入射的条件测定光泽度值。光泽度值越小,防眩性越优良。

<抗反射性的测定>

使用分光光度计(日本分光株式会社制、“v-550”),在扫瞄速度1000nm/min的条件下测定波长550nm的范围的全光线透射率及扩散透射率,利用下式(ii)求出雾度值。雾度值越大,抗反射性越优异。雾度值(%)=(扩散透射率/全光线透射率)×100···(ii)

“转印模具的制造”

<转印模具t1的制造>

将平均粒径1μm的银粒子以浓度成为5质量%的方式添加至正型光致抗蚀剂中并混合搅拌,一边加压一边脱泡。接着,将含银粒子的正型光致抗蚀剂涂布在清洁且平坦度高的玻璃基板上使其膜厚成为3μm后,在无尘恒温器内以80℃/60分钟进行焙烧。焙烧后冷却至室温,利用高压水银灯以55mj/cm2的累积光量照射紫外线。接着使用无机碱溶液显影后,利用镍进行导电化,再进行电铸以使厚度成为0.5mm,获得模具基型。将模具基型从玻璃基板剥离,以氨水与双氧水的混合溶液溶解并去除附着在表面的银粒子后,通过电铸将形状反转,获得转印模具t1。

所得转印模具t1的算术平均粗糙度ra为0.15μm,算术平均高度sa为0.18μm,平均凹凸周期rsm为5.5μm。

<转印模具t2的制造>

除了使用平均粒径8μm的银粒子以外,和转印模具t1相同地得到转印模具t2。

所得转印模具b的算术平均粗糙度ra为1.20μm,算术平均高度sa为1.40μm,平均凹凸周期rsm为44.5μm。

“涂液的制备”

<涂液所含成分>

使用下示的化合物作为涂液中所含的成分。

afoi2fa:脂肪族有机异氰酸酯系2官能丙烯酸酯。

afoi4fa:脂肪族有机异氰酸酯系4官能团丙烯酸酯。

afoi6fa:脂肪族有机异氰酸酯系6官能丙烯酸酯。

acoi3fa:脂环族有机异氰酸酯系3官能团丙烯酸酯。

gptms:γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。

aptms:3-丙酰烯氧基丙基三甲氧基硅烷。

7nmsss:平均粒径7nm的实心氧化硅溶胶(平均粒径7nm的实心氧化硅粒子以浓度成为20质量%的方式分散在异丙醇(ipa)中的分散液)。

300nmsss:平均粒径300nm的实心氧化硅溶胶(平均粒径300nm的实心氧化硅粒子以浓度成为20质量%的方式分散在ipa中的分散液)。

60nmhss:平均粒径60nm的中空氧化硅溶胶(平均粒径60nm的中空氧化硅粒子以浓度成为20质量%的方式分散在ipa中的分散液)。

aaaadi:乙酰乙酸烷酯二异丙氧铝。

ataa:三乙酰丙酮铝。

zdbb(eaa):二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)锆。

光聚合引发剂:1-羟基-环己基-苯基-酮。

紫外线吸收剂:2-(2-羟基-5叔丁基苯基)-2h-苯并三唑。

有机溶剂:醋酸叔丁酯(sbac)与ipa的混合溶剂(sbac:ipa=6:4(质量比))。

<阻隔层用涂液b1的制备>

混合作为4官能团以上聚氨酯丙烯酸酯的脂肪族有机异氰酸酯系6官能丙烯酸酯100质量份、光聚合引发剂3质量份、有机溶剂6000质量份,获得阻隔层用涂液b1。配合组成示于表1。

[表1]

<紫外线固化性树脂组合物(缓冲层用涂液)u1的制备>

混合作为3官能团以下聚氨酯丙烯酸酯的脂环族有机异氰酸酯类3官能团丙烯酸酯5质量份、作为4官能团以上聚氨酯丙烯酸酯的脂肪族有机异氰酸酯类6官能丙烯酸酯95质量份、作为硅烷偶联剂的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷10质量份、作为氧化硅粒子的平均粒径7nm的实心氧化硅溶胶20质量份、作为金属螯合化合物的三乙酰丙酮铝0.5质量份、紫外线吸收剂10质量份、光聚合引发剂6质量份、醋酸水溶液(浓度0.01质量%)2质量份、及有机溶剂500质量份,获得紫外线固化性树脂组合物u1。配合组成示于表2。

<紫外线固化性树脂组合物(缓冲层用涂液)u2~u7的制备>

除将配合组成变更为如表2、3所示以外,与紫外线固化性树脂组合物u1相同地获得紫外线固化性树脂组合物u2~u7。

[表2]

[表3]

<低折射率层用涂液l1的制备>

混合作为氧化硅粒子的平均粒径60nm的中空氧化硅溶胶10质量份、作为硅烷偶联剂的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷89质量份、作为金属螯合化合物的三乙酰丙酮铝1质量份、醋酸水溶液(浓度0.01质量%)20质量份、有机溶剂3000质量份,获得低折射率层用涂液l1。配合组成示于表4。

<低折射率层用涂液l2~l4的制备>

除将配合组成变更为如表4所示之外,与低折射率层用涂液l1相同地获得低折射率层用涂液l2~l4。

[表4]

<高折射率层用涂液h1的制备>

混合作为胶状金属氧化物的氧化锆溶胶59质量份、作为氧化硅粒子的平均粒径300nm的实心氧化硅溶胶1质量份、作为硅烷偶联剂的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷20质量份、作为金属螯合化合物的二丁氧双(乙基乙酰乙酸)锆20质量份、醋酸水溶液(浓度0.01质量%)5质量份、有机溶剂2500质量份,获得高折射率层用涂液l1。配合组成示于表5。

[表5]

<中折射率层用涂液m1的制备>

混合作为胶状金属氧化物的氧化锆溶胶36质量份、作为硅烷偶联剂的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷15质量份与硅烷改质环氧树脂48质量份、作为金属螯合化合物的三乙酰丙酮铝1质量份、醋酸水溶液(浓度0.01质量%)5质量份、有机溶剂2500质量份,获得中折射率层用涂液m1。配合组成示于表6。

[表6]

“实施例1”

使用层叠了聚碳酸酯层(厚度440μm)与聚甲基丙烯酸甲酯层(60μm)的层叠片作为基材。该层叠片的全光线透射率为91%。

在该层叠片的聚甲基丙烯酸甲酯层侧的表面涂布紫外线固化性树脂组合物u1使其全固化后的厚度成为2.0μm,并以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物u1半固化,在基材上形成半固化物层。

接着,在半固化物层上涂布低折射率层用涂液l1使其固化后的厚度成为100nm,并在100℃下进行加热处理,获得在半固化物层上形成有由低折射率层构成的抗反射层的中间层叠体。

半固化物层的杨氏模量及伸长率、低折射率层的折射率、中间层叠体的伸长率示于表7。

对所得的中间层叠体的抗反射层的表面压下转印模具t1的转印面,在温度90℃及压力30mpa的条件下,使转印面的凹凸结构转印到抗反射层的表面而赋予凹凸形状。

接着,以1000mj/cm2的累积光量照射紫外线紫外线,使半固化物层全固化,获得透明基板。

测定所得透明基板的抗反射层的表面算术平均粗糙度ra、算术平均高度sa及平均凹凸周期rsm,求出转印率,评价防眩性及抗反射性。将结果示于表7。

“实施例3~5、9~12、比较例1~5”

除将紫外线固化性树脂组合物的种类、半固化物层的全固化后厚度、半固化时紫外线的累积光量、低折射率层用涂液的种类、转印模具的种类与转印条件(温度及压力)变更为表7~10所示之外,与实施例1相同地制作透明基板,并进行各种测定及评价。结果示于表7~10。

“实施例2、6”

在层叠片的聚甲基丙烯酸甲酯层侧的表面涂布阻隔层用涂液b1使其固化后的厚度成为100nm,并以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使阻隔层用涂液b1全固化,在基材上形成阻隔层。

接着在阻隔层上涂布表7和8所示种类的紫外线固化性树脂组合物使其全固化后的厚度成为表7和8所示数值,并以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物半固化,在阻隔层上形成半固化物层,除此之外,与实施例1相同地制作中间层叠体。

使用所得的中间层叠体,并将转印模具的种类与转印条件(温度及压力)变更为如表7和8所示,除此之外,与实施例1相同地制作透明基板,并进行各种测定及评价。将结果示于表7、8。

“实施例7”

在层叠片的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜侧的表面涂布紫外线固化性树脂组合物u2使其全固化后的厚度成为1.5μm,并以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物u2半固化,在基材上形成半固化物层。

接着,在半固化物层上涂布中折射率层用涂液m1使其固化后的厚度成为85nm,并在100℃下加热处理,在半固化物层上形成中折射率层。

接着在中折射率层上涂布低折射率层用涂液l1使其固化后的厚度成为100nm,并在100℃下加热处理,获得中间层叠体,其半固化物层上已形成由中折射率层及低折射率层构成的抗反射层。

使用所得的中间层叠体,并将转印模具的种类与转印条件(温度及压力)变更为如表8所示,除此之外,与实施例1相同地制作透明基板,并进行各种测定及评价。将结果示于表8。

“实施例8”

在层叠片的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜侧的表面涂布紫外线固化性树脂组合物u2使其全固化后的厚度成为1.5μm,并以200mj/cm2的累积光量照射紫外线,使紫外线固化性树脂组合物u2半固化,在基材上形成半固化物层。

接着,在半固化物层上涂布中折射率层用涂液m1使其固化后的厚度成为85nm,并在100℃下加热处理,在半固化物层上形成中折射率层。

接着在中折射率层上涂布高折射率层用涂液h1使其固化后的厚度成为80nm,并在100℃下加热处理,在中折射率层上形成高折射率层。

接着在高折射率层上涂布低折射率层用涂液l1使其固化后的厚度成为100nm,并于100℃下加热处理,获得中间层叠体,在其半固化物层上形成有由中折射率层、高折射率层及低折射率层构成的抗反射层。

使用所得的中间层叠体,并将转印模具的种类与转印条件(温度及压力)变更为如表8所示,除此之外,与实施例1相同地制作透明基板,并进行各种测定及评价。将结果示于表8。

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

由表7~9的结果表明,通过各实施例得到的透明基板具有防眩性及抗反射性。

另一方面,由表10的结果表明,通过各比较例得到的透明基板无法兼备防眩性与抗反射性。

产业上的可利用性

本发明的透明基板适用于设置在液晶显示装置(lcd)、等离子显示器(pdp)、电致发光显示器(eld)、阴极管显示装置(crt)等图像显示装置的显示面的全面面板及汽车仪表板、导航面板等抗反射基材。根据本发明,可提供具有防眩性及抗反射性的透明基板与其制造方法。

符号说明

1中间层叠体

10透明基板

11基材

12阻隔层

13s半固化物层

13缓冲层

14抗反射层

14a低折射率层

14b高折射率层

14c中折射率层

20透明基板

30转印模具

30a转印面

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