专利名称：光学层积体及光学层积体的制造方法
技术领域：
本发明涉及光学层积体以及光学层积体的制造方法。
背景技术：
作为显示屏、监视器、触摸屏等图像显示画面的保护膜，由具有硬涂性(耐擦伤性)、抗静电性(防止尘埃附着、防止液晶的静电引起的取向紊乱)、防反射性(提高视认性)、防眩性、防污性(防止指纹附着)等性能的功能层构成的光学层积体是众所周知的。 对于上述光学层积体，特别是为了改善由外部光线向图像显示画面的反射或外部景象的映入所导致的视认性的下降，已知装备表面具有凹凸形状的防眩层的技术方案。这种具有防眩层的光学层积体设置于近年来已成为主流的高精细类型的液晶显示屏等的情况下，显像光因上述凹凸形状而散射，产生所谓的晃眼。为了防止该晃眼，已知有在光学层积体上另外形成一层具有内部散射性的层而形成为2层结构的技术方案。但是，在近年来，为了实现光学层积体的进一步薄膜化，要求一层结构上的防止晃眼性能。例如，专利文献I公开了一种防眩硬涂膜，其是在透明塑料膜的单面设置有防眩硬涂层的防眩硬涂膜，其特征在于，上述防眩硬涂层含有2种树脂和颜料，由上述2种树脂的相分离形成凹凸，所形成的凹凸使防眩硬涂层的表面雾度产生，并且由上述2种树脂与折射率不同的颜料弓I起内部散射，内部散射使内部雾度产生。专利文献2公开了一种防眩性膜，其是由防眩层和低折射率的树脂层构成的防眩性膜，其中，该防眩性膜在表面具有凹凸结构，使入射光各向同性地透过而散射，并且具有特定的散射角、特定的全光线透过率、雾度和鲜亮度。另外，专利文献3公开了一种在基材膜上具有硬涂层的硬涂膜，该硬涂层以特定比例含有(A)活性能量射线固化型化合物的固化物和(B)热塑性树脂，(A)成分和(B)成分形成相分离结构，从而该硬涂层具有特定的内部雾度值。然而，特别是在将这些光学层积体使用于近年来开发的高精细图像面板的情况下，虽然可以适合地赋予防眩性和防晃眼性，但是由相分离结构形成的凹凸形状容易形成规则的图案，因此会出现下述问题在显示屏的像素与格子图案之间产生波纹，或因发白而使对比度降低。近年来，对于图像显示装置，要求以防反射性或防晃眼性为首，并具有亮黑感(黑 灰色的灰阶良好且可以清楚地看到动画)的、即没有波纹、没有发白的表示性能的提高等。为了与此相对应，除了防眩性和防晃眼性之外，在不会使目前保持的表面性能劣化的范围内，进一步要求对防眩层的凹凸形状进行微细化的调整和向涂膜内部赋予内部散射性的构成。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-299007号公报
专利文献2 :日本特开2006-103070号公报专利文献3 :日本特开2009-29126号公报
发明内容
发明要解决的问题鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种光学层积体，该光学层积体可以防止外部景象的映入、晃眼和对比度下降，并且视认性和色彩再现性优异。解决问题的手段第I本发明为光学层积体，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体，该光学层积体的特征在于，上述防眩层在与上述透光性基材相反的一侧的表面具有凹凸形 状，上述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，上述凹凸形状(A)通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，上述凹凸形状(B)通过上述防眩层所含有的内部粒子形成，并且，上述凹凸形状(A)构成了凸部为岛部分、凹部为海部分的海岛结构，在上述防眩层中，上述内部粒子大量存在于上述海岛结构的海部分。另外，第2本发明为光学层积体，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体，其特征在于，上述防眩层在与上述透光性基材相反的一侧的表面具有凹凸形状，上述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，上述凹凸形状(A)通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，上述凹凸形状(B)通过上述防眩层所含有的内部粒子形成，并且，上述凹凸形状的十点平均粗糙度Rz小于3μπι。在第2本发明中，上述防眩层表面的凹凸形状的十点平均粗糙度Rz与算术平均粗糙度Ra之比(Rz/Ra)优选小于12，粗糙度曲线的峰度Rku优选为4以下。另外，在第I和第2本发明中，与有助于形成防眩层表面的凹凸形状(A)的凸部的树脂成分相比，上述内部粒子与有助于形成凹部的树脂成分的亲和性高。本发明还涉及光学层积体的制造方法，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体的制造方法，其特征在于，该制造方法具有下述工序通过在上述透光性基材上涂布防眩层用组合物而形成涂膜的工序，该防眩层用组合物含有互不相容的2种以上粘合剂树脂和内部粒子；以及，使上述涂膜固化而形成防眩层的工序。以下，对本发明进行详细说明。第I和第2本发明为光学层积体，其特征在于，该光学层积体在透光性基材上至少具有防眩层，上述防眩层在与透光性基材相反的一侧的表面具有特定的凹凸形状。因此，将第I和第2本发明的光学层积体设置于高精细的图像面板的时候，不会使图像的对比度下降，能够防止外部景象的映入、晃眼和波纹产生。在第I和第2本发明的光学层积体中，防眩层在与透光性基材相反的一侧的表面具有凹凸形状，上述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，上述凹凸形状(A)通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，上述凹凸形状(B)通过上述防眩层所含有的内部粒子形成。以往，防眩层的表面凹凸形状主要由颜料、填料等有机或无机粒子形成，或者由树脂成分的相分离而形成。但是，对于在防眩层的表面具有通过粒子形成的凹凸形状的光学层积体来说，其凹凸形状较大、尖度大，虽然可以适宜地赋予内部散射性，但是明室对比度降低，所谓的亮黑感不充分。
另外，在防眩层的表面具有通过粘合剂树脂的相分离形成的凹凸形状的光学层积体会出现下述问题凹凸形状规则地存在而容易产生由显示屏的像素与格子图案的干涉而导致的波纹。另一方面，第I本发明的光学层积体的特征在于，防眩层具有通过粘合剂树脂的相分离形成的凹凸形状(A)，并且还具有通过所添加的内部粒子形成的表面凹凸形状(B)，进一步，上述凹凸形状(A)构成了凸部为岛部分、凹部为海部分的海岛结构，在防眩层中，上述内部粒子大量存在于上述海岛结构的海部分。因此，对于第I本发明的光学层积体的表面凹凸形状来说，凹凸形状为无规存在的形状，进一步为平滑的形状。具有这种表面凹凸形状的第I本发明的光学层积体具有特定的表面雾度，可以防止外部景象的映入和晃眼，不仅如此，还能够合适地防止在显示屏的像素与格子图案之间产生波纹、降低对比度，并且在视认性和图像的色彩再现性方面非常优异。在相分离结构中，凹凸容易产生规则性，出现由显示屏的像素与格子图案的干涉所导致的波纹产生，但在第I本发明中，内部粒子大量存在于上述通过相分离产生的凹凸形状(A)所构成的海岛结构的海部分(凹部)，由此在该海部分形成了通过内部粒子形成的凹凸形状(B)，因此可以缓和凹凸的规则性。第I本发明的光学层积体中的防眩层的表面凹凸形状是利用了粘合剂树脂的相分离的同时，还利用了内部粒子而形成的。因此，可以合适地控制表面的凹凸形状，并且也能够合适地控制层内部的光散射性，因此可以得到上述效果。需要说明的是，通过对第I本发明的光学层积体的防眩层进行利用光学显微镜的反射观察和透过观察，可以容易地判别上述防眩层中的内部粒子的位置。另外，如上所述，第I本发明的光学层积体中的上述防眩层的表面凹凸形状为平滑的形状，具体来说，优选表面凹凸形状满足与后述的第2本发明的光学层积体中的防眩层的表面凹凸相同的必要条件。另外，在第2本发明的光学层积体中，与以往的防眩层相比，将具有上述凹凸形状(A)和凹凸形状(B)的防眩层的表面凹凸形状控制为较平滑的形状。因此，第2本发明的光学层积体的表面凹凸形状平滑，并且为无规存在的形状。具有这种表面凹凸形状的第2本发明的光学层积体具有特定的表面雾度，可以防止外部景象的映入和晃眼，不仅如此，还能够合适地防止由显示屏的像素与格子图案的干涉导致的波纹产生和对比度下降，并且在视认性和图像的色彩再现性方面非常优异。在相分离结构中，凹凸容易产生规则性，产生由显示屏的像素与格子图案的干涉而导致的波纹，因此优选在上述通过相分离结构形成的凹凸形状(A)的凹部形成通过内部粒子形成的凹凸形状(B)，由此来缓和上述规则性。第2本发明的光学层积体中的防眩层的表面凹凸形状是利用了粘合剂树脂的相分离的同时，还利用了内部粒子而形成的。因此，可以合适地控制表面的凹凸形状，并且也能够合适地控制层内部的光散射性，因此可以得到上述效果。具体来说，上述防眩层的表面凹凸形状的十点平均粗糙度Rz小于3 μ m。若上述十点平均粗糙度Rz为3 μ m以上，则亮黑感和对比度下降。十点平均粗糙度Rz优选为O. I μ m以上、2 μ m以下。 通过具有这种表面凹凸形状，使优异的亮黑感和高对比度的图像表示成为可能。在第2本发明的光学层积体中，上述防眩层的表面凹凸形状进一步优选为上述Rz与算术平均粗糙度Ra之比(Rz/Ra)小于12。算术平均粗糙度Ra是涉及整个凹凸的凹凸高度的平均值。与此相对，从凸部的高度的高点选取5点，从凹部的高度的低点选取5点，合计选取10点，十点平均粗糙度Rz是该凸部与凹部的高度差的平均值。因此，若上述比(Rz/Ra)大则表示相对于全体的平均高度，一部分的凸部(或凹部)较高(较低)，这表示凸部(或凹部)的高度并不一致，离散大。该情况下混杂有大的凸部(或凹部)和小的凸部(或凹部)，大的凸部(或凹部)对晃眼是不利的，小的凸部(或凹部)对对比度是不利的，因此有可能不利于晃眼与对比度的兼顾。在第2本发明的光学层积体中，上述比(Rz/Ra)优选小于12，更优选小于10。另外，第2本发明的光学层积体中的上述防眩层的表面凹凸形状的粗糙度曲线的峰度Rku(尖度)优选为4以下。若超过4，则凹凸的尖锐度高，因而倾斜角度局部性地变大，光漫射变强，因此有可能损害对比度(亮黑感)。上述Rku更优选为3以下。需要说明的是,上述Rz、Rku和Ra可以利用3维表面形状粗糙度测定机(ZygoCorporation 制造的 “New View 5000”)来求出。如此，第I和第2本发明的光学层积体具有上述特定的表面凹凸形状，因而可以合适地防止外部景象的映入和晃眼、波纹产生或对比度下降。另外，可以将具有这种功能的层形成为一层，因此制造工序简便，能够削减制造成本。以下，对于第I和第2本发明的光学层积体的各构成进行详细叙述。需要说明的是，在以下的说明中，将第I本发明的光学层积体和第2本发明的光学层积体的各构成总称为“本发明的光学层积体”来进行说明。本发明的光学层积体具有透光性基材。作为上述透光性基材，优选为具备平滑性、耐热性且机械强度优异的基材。作为形成上述透光性基材的材料的具体例，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、三乙酰纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、环烯烃(C0P)、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚氨酯等热塑性树脂。可以优选举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、环烯烃和聚丙烯。上述透光性基材的厚度优选为20 μ m 300 μ m,更优选的是，下限为30 μ m、上限为 200 μ m。对于上述透光性基材，在其上形成防眩层等的时候，为了提高粘接性，除电晕放电处理、氧化处理等物理性处理之外，还可以预先进行锚定剂或底涂料等涂料的涂布。本发明的光学层积体在上述透光性基材上至少具有防眩层。上述防眩层在与上述透光性基材相反的一侧的表面具有凹凸形状，上述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，上述凹凸形状(A)通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，上述凹凸形状(B)通过上述防眩层所含有的内部粒子形成。
上述防眩层具有这种特定的表面凹凸形状，因此可以得到下述光学层积体，该光学层积体在防止由外部光线反射导致的映入的同时，可以防止晃眼，并且不会出现对比度的下降，在视认性和色彩再现性方面优异。通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成的凹凸形状(A)是指如下形成的凹凸形状至少含有2种粘合剂树脂成分的组合物例如因旋节线分解而相分离，从而形成凹凸形状；在不含有内部粒子的情况下，凹凸形状(A)可以在显微镜中观察到海岛结构。此时，岛部分为凹凸形状的凸部，海部分为凹部。另外，与岛部分的面积相比，海部分的面积大。另外，通过上述内部粒子形成的凹凸形状(B)的凸部优选形成在上述凹凸形状(A)的上述海岛结构的海部分。 进一步，上述凹凸形状(B)的凸部优选的是，内部粒子不露出于防眩层表面。若露出，则凸形状变得不平滑，尖度上升，从而导致对比度下降。上述防眩层可以使用含有2种以上的粘合剂树脂和内部粒子的防眩层用组合物来形成。上述2种以上的粘合剂树脂优选相互为非相容性。若不为非相容性，则有可能不会产生相分离，无法形成所期望的表面凹凸形状(A)。另外，上述2种以上的粘合剂树脂优选发生旋节线分解而在涂膜表面形成凹凸形状⑷。作为上述2种以上的粘合剂树脂可以举出选自由单体、低聚物和树脂组成的组的I种或2种以上的组合的情况。作为上述2种以上的粘合剂树脂，可以使用例如在骨架结构中含有多官能性单体等单体；(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树月旨、聚硅烷树脂、聚酰亚胺树脂或氟树脂的树脂等。这些树脂可以为低分子量的所谓的低聚物。作为上述多官能性单体，可以举出例如多元醇与(甲基)丙烯酸酯之间的脱醇反应物，具体可以举出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。作为上述在骨架结构中含有(甲基)丙烯酸树脂的树脂，可以举出将(甲基)丙烯酸单体聚合或共聚得到的树脂、将(甲基)丙烯酸单体与其它的具有烯键式不饱和双键的单体共聚得到的树脂等。作为上述在骨架结构中含有烯烃树脂的树脂，可以举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物
坐寸ο上述在骨架结构中含有聚醚树脂的树脂是在分子链中含有醚键的树脂，可以举出
例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等。在骨架结构中含有聚酯树脂的树脂是在分子链中含有酯键的树脂，可以举出例如不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。在骨架结构中含有聚胺酯树脂的树脂是在分子链中含有氨基甲酸酯键的树脂。在骨架结构中含有聚硅氧烷树脂的树脂是在分子链中含有硅氧烷键的树脂。在骨架结构中含有聚硅烷树脂的树脂是在分子链中含有硅烷键的树脂。
在骨架结构中含有聚酰亚胺树脂的树脂是在分子链中含有酰亚胺键的树脂。在骨架结构中含有氟树脂的树脂是含有利用氟取代聚乙烯的部分或全部氢后的结构的树脂。作为低聚物和树脂，可以是由上述骨架结构的2种以上构成的共聚物，也可以是上述骨架结构与其它单体构成的共聚物。本发明中的2种以上的粘合剂树脂可以使用含有相同种类的骨架结构的低聚物或树脂，并且也可以使用含有互为不同的骨架结构的低聚物或树脂。另外，2种以上的粘合剂树脂之中的任意一方可以为单体， 而另一方可以为低聚物或树脂。另外，本发明中的2种以上的粘合剂树脂优选分别具有相互反应的官能团。通过使这种官能团相互反应，可以提高由防眩层用组合物得到的防眩层的耐性。作为这种官能团的组合，可以举出例如具有活性氢的官能团(羟基、氨基、硫醇基、羧基等)与环氧基、具有活性氢的官能团与异氰酸酯基、烯键式不饱和基与烯键式不饱和基(发生烯键式不饱和基的聚合)、硅烷醇基与硅烷醇基(发生硅烷醇基的缩聚)、硅烷醇基与环氧基、具有活性氢的官能团与具有活性氢的官能团、活性亚甲基与丙烯酰基、恶唑啉基与羧基等。另外，此处所指的“相互反应的官能团”还包括下述官能团若仅将所含有的第I成分和第2成分混合，则反应不会进行，但通过一并混合催化剂或固化剂而发生相互反应的官能团。作为此处能够使用的催化剂，可以举出例如光引发剂、自由基引发剂、酸 碱催化剂、金属催化剂等。作为能够使用的固化剂，可以举出例如三聚氰胺固化剂、(封闭型)异氰酸酯固化剂、环氧固化剂等。在本发明中，优选使用在骨架结构中含有(甲基)丙烯酸树脂的树脂作为上述2种以上的粘合剂树脂。上述2种以上的粘合剂树脂的分子量(上述2种以上的粘合剂树脂为树脂的情况下，为重均分子量)优选为100 100000。上述2种以上的粘合剂树脂所含有的第I成分的SP值与第2成分的SP值(solubility parameter :溶解参数)之差优选为O. 5以上。若小于O. 5,则树脂彼此的相容性不够低，在防眩层用组合物的涂布后无法充分地进行第I成分与第2成分的相分离，有可能无法得到所期望的凹凸形状。上述SP值之差更优选为O. 8以上。上述SP值例如可以通过以下方法来实际测定[参考文献SUH、CLARKE、J. P. S. A-l、5、1671 1681 (1967)] ο测定温度20°C试样在IOOml烧瓶中称量树脂O. 5g，使用全量移液管添加良溶剂10ml，利用磁力搅拌器来进行溶解。良溶剂二氧六环、丙酮等不良溶剂正己烷、离子交换水等浊点测定使用50ml滴定管滴加不良溶剂，以产生混浊的点为滴加量。树脂的SP值δ是通过下式得到的。δ = (Vffll172 δ ω1+νΛ1/2 δ Λ) / (νω11/2+νΛ1/2)Vm=V1V2/(Φ J2+Φ ^1)δ m= φ j δ j+ φ 2 δ 2Vi :溶剂的摩尔体积(ml/mol)
Φ :浊点处的各溶剂的体积分率Si:溶剂的SP值ml :低SP不良溶剂混合系
mh :高SP不良溶剂混合系作为本发明中的上述2种以上的粘合剂树脂，可以适当地组合使用具有上述性质且能够相分离的2种以上的树脂，其中，优选为季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯。另外，在本发明中优选的是，上述2种以上的粘合剂树脂所含有的第I成分和第2成分之中的任意一方具有比防眩层用组合物涂布时的环境温度低的玻璃化转变温度(Tg)，另一方具有比上述防眩层用组合物涂布时的环境温度高的Tg。 此时可认为，具有比环境温度高的Tg的树脂在该环境温度中为分子运动受到控制的玻璃状态，因此认为涂布后在涂膜中凝集，由此造成上述2种以上的粘合剂树脂的相分离。上述玻璃化转变温度(Tg)可以采用与通常的基于动态粘弹性的Tg测定方法相同的方法得到。例如，该Tg可以使用RHE0VIBR0N MODEL RHE02000、3000 (商品名、Orientec社制造)等来进行测定。对于上述2种以上的粘合剂树脂来说，所含有的第I成分的表面张力与第2成分的表面张力之差优选为ldyn/cm 70dyn/cm。上述第I成分的表面张力与第2成分的表面张力之差为ldyn/cm 70dyn/cm的情况下,具有更高表面张力的树脂趋向于凝集，由此认为在组合物的涂布后造成2种以上的粘合剂树脂的相分离。上述表面张力之差更优选为5dyn/cm 30dyn/cm。上述表面张力可以通过求出由下述方法测定得到的静态表面张力来进行测定利用拉环法，使用毕克化学社制造的测功机(dynometer)来测定静态表面张力。上述粘合剂树脂中，以固体成分质量比计，有助于形成防眩层表面的凹凸形状的凸部的树脂(a)与有助于形成凹部的树脂(b)的混合比[(a)/(b)]优选为O. 5/100 20/100。若小于O. 5/100，则有可能不能形成凹凸，无法得到防眩性。若超过20/100，则有可能凹凸形状变得过大，使晃眼程度恶化。上述混合比更优选为1/100 10/100。上述树脂(a)和上述树脂(b)可以从上述2种以上的粘合剂树脂适当选择。上述内部粒子优选的是，与有助于形成防眩层表面的凹凸形状(A)的凸部的树脂成分相比，其与有助于形成凹部的树脂成分的亲和性高。通过选择这种内部粒子，可以形成为本发明的所期望的表面凹凸形状。另外，上述内部粒子与存在于该内部粒子周围的上述粘合剂树脂的固化物的折射率之差优选为O. 01以上。若小于O. 01，则对外部光线和由透光性基材透过的内部光线，有可能无法充分发挥内部散射性。上述折射率之差更优选为O. 02 O. 15。需要说明的是，上述粘合剂树脂的固化物与内部粒子的折射率差例如可以使用NTT Advanced Technology社制造的透过型相移激光显微干涉计测装置PLM-0PT,通过以下方法来求出。S卩，将本发明的光学层积体剪切为适当的尺寸，在氯仿中浸溃一昼夜左右，从而将上述防眩层从基材上剥离，进行干燥。将其放在载玻片上，并浸溃于折射率与粘合剂树脂的固化物相同程度(约1.52)的油(例如，Moritex社制造的Cargille标准折射液)中,将盖玻片放在其上。通过这样做，可以使粘合剂树脂的固化物的表面凹凸相对于上述防眩层的厚度方向光学上平坦化，由此消除除内部粒子以外的相位差产生的主要因素。使用上述透过型相转激光显微干涉计测装置(测定条件测定波长633nm、测定倍数200倍)，以光的入射方向作为试样的厚度方向对由此得到的试样进行测定，对仅有粘合剂树脂固化物的部分与存在内部粒子的部分的相位差进行测定，另外使用光学显微镜对内部粒子的粒径进行测定，由此可以由下式求出粘合剂树脂的固化物与内部粒子的折射率差。Δ η= Δ φ · λ / (2 π · d)(Δη :粘合剂与内部粒子的折射率差Δ φ :仅有粘合剂的部分与存在内部粒子的部分的相位差λ :测定波长d:内部粒子的粒径)作为上述内部 粒子，只要满足与上述树脂的亲和性和折射率的关系就没有特别限定，优选为金属氧化物或有机树脂珠，更优选为有机树脂珠。另外，为了改善与树脂的亲和性，优选对上述内部粒子实施表面处理。作为上述金属氧化物，优选为二氧化硅。对于上述二氧化硅没有特别限定，可以为结晶性、溶胶状、凝胶状的任一种状态，也可以为无定形、球形。作为上述二氧化硅的市售品，可以举出湿式合成无定形二氧化硅(Sylysia(商品名)，Fuji Silysia Chemical社制造)、气相法二氧化娃(AEROSIL(商品名)，Dugassa社制造)、胶态二氧化硅(MEK-ST(商品名)、日产化学工业社制造)等。为了调整与树脂的亲和性，可以对上述金属氧化物实施表面处理。作为上述有机树脂珠优选选自由丙烯酸珠(折射率为I. 49 I. 53)、聚乙烯珠(折射率为I. 50)、聚苯乙烯珠(折射率为I. 60)、苯乙烯-丙烯酸共聚物珠(折射率为I. 54 I. 56)、聚碳酸酯珠(折射率为I. 57)、聚氯乙烯珠(折射率为I. 60)、三聚氰胺珠(折射率为I. 57)、苯胍胺-甲醛缩合物珠(折射率为I. 66)、三聚氰胺-甲醛缩合物珠(折射率为I. 66)、苯胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物珠(折射率为I. 66)和苯胍胺-三聚氰胺缩合物珠(折射率为1.66)组成的组中的至少一种。这些有机树脂珠可以单独使用，也可以2种以上合用。另外，可以合用上述金属氧化物和上述有机树脂珠。为了调整与树脂的亲和性，可以对上述有机树脂珠实施表面处理。上述内部粒子在异丙醇中的ζ电势的绝对值优选为20mV以上。若为20mV以上，则在异丙醇中的分散性良好，使用异丙醇等醇类作为后述的防眩层用组合物的溶剂的情况下，与作为海成分的粘合剂树脂的亲和性变好。因此，通过内部粒子形成的凹凸形状(B)可以形成于由凹凸形状(A)构成的海岛结构的海部分，所以是优选的。若小于20mV，则与作为海成分的粘合剂树脂的亲和性差，因此内部粒子聚集在通过凹凸形状(A)构成的海岛结构的岛部分，防眩层的表面凹凸形状变得过大，晃眼程度有可能恶化。上述 电势的绝对值更优选为30mV以上。上述ζ电势是利用大塚电子社制造的ζ电势计测定得到的值。相对于上述防眩层的膜厚，上述内部粒子的平均粒径优选为1% 100%的尺寸。若小于1%，则防眩效果有可能下降。若超过100%，则无法控制凹凸形状，防眩性有可能下降。相对于上述防眩层的膜厚，上述平均粒径优选为10% 70%的尺寸。需要说明的是，上述平均粒径是在光学显微镜照片中对位于1_2的面积中的各单独分散和/或凝集粒子的尺寸进行测定而得到的数平均值。相对于有助于形成上述防眩层表面的凹凸形状的凹部的树脂成分的固体成分100质量份，上述内部粒子的防眩层中的含量优选为I质量份 20质量份。若小于I质量份，则有可能无法充分得到防眩效果。若超过20质量份，则有可能对光学特性产生不良影响。上述含量更优选为2质量份 15质量份。上述防眩层中，除上述的成分以外，在不损害本发明的效果的程度下，根据需要可以含有其他添加物。作为上述添加物，可以举出聚合物、热聚合单体、热聚合引发剂、紫外线吸收剂、光聚合引发剂、光稳定剂、流平剂、交联剂、固化剂、聚合促进剂、粘度调整剂、抗静电剂、抗氧化剂、防污剂、增滑齐 、折射率调整齐 、分散剂等。这些添加物可以使用公知的物质。上述防眩层可以如下形成将上述2种以上的粘合剂树脂、内部粒子和根据需要所添加的上述添加物与溶剂一同混合、分散，从而制备得到防眩层用组合物，使用所得到的防眩层用组合物，形成上述防眩层。作为上述溶剂，只要根据粘合剂树脂的种类和溶解性适当选择即可，可以举出例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等醇类；丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮、环己酮、双丙酮醇等酮类；甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯等酯类；硝基甲烷、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺等含氮化合物；二异丙基醚、四氢呋喃、二氧六环、二氧戊环等醚类；二氯甲烷、氯仿、三氯乙烷、四氯乙烷等卤化烃；甲苯、二甲基亚砜、1，2_丙二醇碳酸酯等；或这些溶剂的2种以上的混合物。其中，作为优选溶剂，可以举出环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、异丙醇、异丁醇的至少一种。上述防眩层用组合物的制备只要能够将各成分均匀地混合即可，可以使用涂料摇摆器、珠磨机、捏合机等公知的装置来进行混合。上述防眩层由下述方法形成将防眩层用组合物涂布于例如上述透光性基材上，从而形成涂膜，根据需要进行干燥后，对上述涂膜加热或照射紫外线使涂膜固化，由此形成上述防眩层。作为形成上述涂膜的方法，可以举出旋涂法、浸溃法、喷雾法、模涂法、棒涂法、辊涂法、弯月面涂布法、苯胺印刷法、丝网刷法、液滴涂布法等公知的各种方法。作为干燥上述涂膜的方法没有特别限定，可以使用公知的方法，但优选在30°C 120°C干燥O. I分钟 5分钟。作为对上述涂膜照射紫外线的方法没有特别限定，可以使用一般的紫外线源以公知的方法来进行。作为上述紫外线源的具体例，可以举出超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯等光源。作为紫外线的波长可以使用190nm 380nm的波长区域。作为电子射线源的具体例，可以举出考克罗夫特瓦尔顿(- 〃々々α 7卜7 >卜)型、范德格里夫特(^m、型、共振变压器型、绝缘芯变压器(絶縁〕了変圧器)型、、或直线型、地那米(Dynamitron)型、高频型等各种电子射线加速器。优选一边去除氧一边进行上述紫外线的照射。作为对上述涂膜进行加热而使其固化的方法没有特别限定，可以根据所使用的粘合剂树脂的种类适当选择，采用公知的方法来进行。上述防眩层的膜厚可以根据所期望的特定等适当设定，但一般优选为O. 5 μ m 50 μ m,更优选为2 μ m 20 μ m。上述膜厚是利用电子显微镜(SEM、TEM、STEM)观察截面，测定得到的值。上述光学层积体除上述的透光性基材与防眩层之外，可以具有任意的层。作为上述任意的层，可以举出抗静电层、低折射率层、防污层、高折射率层、中折射率层、硬涂层等。这些层可以通过将公知的抗静电剂、低折射率剂、高折射率剂、防污剂等与树脂和溶剂等混合，采用公知的方法来形成。 本发明的光学层积体的硬度在基于JIS K5600-5-4(1999)的铅笔硬度试验(负荷4. 9Ν)中优选为H以上，更优选为2Η以上，进一步优选为3Η以上。本发明的光学层积体的全光线透过率优选为80%以上。若小于80%，则有可能在安装于显示屏表面的情况下，损害色彩再现性或视认性。上述全光线透过率更优选为85%以上，进一步优选为90%以上。上述全光线透过率可以使用雾度计(村上色彩技术研究所制造，产品编号ΗΜ-150)，利用基于JIS Κ-7361的方法来测定。本发明的光学层积体的表面雾度优选为O. 1% 10%。若小于O. 1%,则防眩性有可能不充分；若超过10%，则有可能出现对比度下降等，并且色彩再现性降低。上述表面雾度更优选为O. 1% 5%，进一步优选为O. 1% 3%。本发明的光学层积体的内部雾度优选为1% 20%。若小于1%，则有可能使晃眼程度恶化。若超过20%，则在暗室下的对比度有可能下降。上述内部雾度更优选为2% 10%。上述表面雾度和内部雾度可以通过以下方法求出。S卩，利用甲苯等来稀释季戊四醇三丙烯酸酯等树脂(包含单体或低聚物等树脂成分)，得到固体成分为60%的涂布液，在光学层积体最外表面的凹凸上用线棒涂布器涂布所得到的涂布液，并使干燥层厚为8μπι。由此，破坏防眩层的表面凹凸，形成平坦的层。然而，由于在形成光学层积体的组合物中加入了流平剂等，因此容易排斥重涂剂(U -—卜剤)而难以润湿，在这种情况下，可以通过预先对光学层积体进行皂化处理(在2mol/l的NaOH(或Κ0Η)溶液中于55°C浸溃3分钟后，进行水洗，用Kimwipe擦拭纸完全除去水滴后、在50°C烘箱中干燥I分钟)，由此实施亲水处理即可。使表面平坦的光学层积体形成为不具有表面凹凸所导致的雾度，而仅具有内部雾度的状态。可以求出该雾度作为内部雾度。并且，从原来的光学层积体的雾度(总雾度)中减去内部雾度所得到的值作为仅由表面凹凸产生的雾度(表面雾度)而被求出。需要说明的是，雾度值可以根据JIS K-7136来进行测定。作为测定所使用的机器，可以举出反射·透过率计HM_150(村上色彩技术研究所制造)。雾度是将涂布面朝向光源来测定的。作为本发明的光学层积体的制造方法，可以举出下述方法在透光性基材上涂布防眩层用组合物，形成涂膜，使上述涂膜固化而形成防眩层。
上述防眩层用组合物含有互不相容的2种以上的粘合剂树脂和内部粒子。这种本发明的光学层积体的制造方法也是本发明之一。作为上述透光性基材和防眩层用组合物，可以举出与上述相同的物质。作为涂布上述防眩层用组合物而形成涂膜的方法和使该涂膜固化而形成防眩层的方法，可以举出与上述的形成防眩层的方法相同的方法。
对于本发明的光学层积体，通过在偏振光兀件的表面设置上述光学层积体，并且将透光性基材的与存在防眩层的面相反侧的面设置在上述偏振光元件的表面，可以得到偏振片。对于上述偏振光元件没有特别限定，可以使用例如经碘等染色并进行了拉伸的聚乙烯醇膜、聚乙烯醇缩甲醛膜、聚乙烯醇缩乙醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等。在上述偏振光元件与上述光学层积体的层积处理中，优选对透光性基材进行皂化处理。通过皂化处理，粘接性变好，还能得到抗静电效果。另外，也可以使用粘合剂来进行粘接。作为上述粘合剂，可以举出例如丙稀Ife系粘合剂、聚氣酷系粘合剂、有机娃系粘合剂或水系粘合剂等。 本发明的光学层积体和上述偏振片可以装备在图像显示装置的最外表面。上述图像显示装置可以为IXD等非自发光型图像显示装置，也可以为rop、FED、ELD (有机EL、无机EL)、CRT等自发光型图像显示装置。作为上述非自发光型的代表例的LCD是通过装备透过性显示体和从背面照射上述透过性显示体的光源装置而成的。本发明的图像显示装置为IXD的情况下，在该透过性显示体的表面形成有上述光学层积体或上述偏振片。具有本发明的光学层积体的液晶显示装置时，光源装置的光源从光学层积体的透光性基材侧照射。需要说明的是，在STN型的液晶显示装置中，可以在液晶显示元件与偏振片之间插入相位差板。该液晶显示装置的各层间可以根据需要设置粘接剂层。作为上述自发光型图像显示装置的PDP装备有表面玻璃基板(在表面形成电极)和背面玻璃基板(在表面形成电极和微小的槽，在槽内形成红、绿、蓝的荧光体层)来构成，该背面玻璃基板与该表面玻璃基板对置，其间封入放电气体。本发明的图像显示装置为rop的情况下，还是在上述表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)上装备有上述的光学层积体的装置。上述自发光型图像显示装置可以是ELD装置或CRT等图像显示装置，ELD装置是将施加电压时发光的硫化锌、二胺类物质将发光体蒸镀到玻璃基板上，控制施加到基板上的电压来进行显示；CRT是将电信号转换成光，产生人的眼睛能够看到的图像。该情况下，在上述的各显示装置的最外表面或其前面板的表面装备上述的光学层积体。所有情况下，本发明的光学层积体均能够用于电视、计算机、文字处理机等的显示屏显示。特别能够适合用于CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED等高精细图像用显示屏的表面。发明效果本发明的光学层积体由上述构成而形成，因此可以适合地防止外部景象的映入、晃眼、波纹产生和对比度下降。因此，本发明的光学层积体能够适合地用于阴极线管显示装置(CRT)、液晶显示屏(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示屏(ELD)、场发射显示屏(FED)等。
图I是基于实施例I的光学层积体表面的反射观察的光学显微镜照片。图2是基于比较例I的光学层积体表面的反射观察的光学显微镜照片。图3是基于比较例2的光学层积体表面的反射观察的光学显微镜照片。图4是基于比较例3的光学层积体表面的反射观察的光学显微镜照片。图5是基于与实施例I的光学层积体的图6相同位置的表面凹凸形状的反射观察的光学显微镜照片。图6是基于与实施例I的光学层积体的图5相同位置的表面凹凸形状的透过观察的光学显微镜照片。
具体实施例方式下面举出实施例和比较例，进一步详细地说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例和比较例。需要说明的是，文中只要不特别说明，份或％以质量为基准。实施例I
单分散含有羟基的苯乙烯-丙烯酸粒子(粒径2.5μηι、折射率n=1.56)S汾
含有甲基丙烯酸异冰片酯的低聚物3份
季戊四醇三丙烯酸酯70份
二季戊四醇六丙烯酸酯30份
Irgacure 184(Ciba·Japan 社制造)5 份
异丙醇120份
甲基异丁基_(Μ03Κ)50份通过适当添加上述材料，充分混合，从而制备出组合物。利用孔径为30 μ m的聚丙烯酸过滤器对得到的该组合物进行过滤，从而得到涂布液。使用迈耶绕线棒(> 4 ^ 一夂'〃一)，将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酰纤维素基材膜(TD80U富士胶片社制造)上，使干燥膜厚为4 μ m，在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)照射紫外线，照射剂量达到lOOmj，使涂膜固化，形成防眩层，得到光学层积体。实施例2单分散含有羟基的苯乙烯-丙烯酸粒子(粒径2.5μιη、折射率η=1.56)5份
含有甲基丙烯酸异冰片酯的低聚物6份
季戊四醇三丙烯酸酯70份
二季戊四醇六丙烯酸酯30份
Irgacure 184(Ciba-Japan 社制ii:)5 份
羿丙醇120份
甲基异丁基酮(MIBK)50份通过适当添加上述材料，充分混合，从而制备出组合物。利用孔径为30 μ m的聚丙 烯酸过滤器对得到的该组合物进行过滤，从而得到涂布液。使用迈耶绕线棒，将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酰纤维素基材膜(TD80U富士胶片社制造)上，使干燥膜厚为4 μ m，在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)照射紫外线,照射剂量达到lOOmj，使涂膜固化，形成防眩层，得到光学层积体。比较例I
单分散苯乙烯-丙烯酸粒子(粒径2.5jim、折射率n=1.56)5份
季戊网醇三丙烯酸酯100份
聚甲基丙烯酸酯(分子量75000)10份
Irgacure 184(Ciba.Japan 社制造)5 份
有机硅系流平剂0.1份
甲苯120份
环己丽50份通过适当添加上述材料，充分混合，从而制备出组合物。利用孔径为30 μ m的聚丙烯酸过滤器对该组合物进行过滤，从而得到涂布液。使用迈耶绕线棒，将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酰纤维素基材膜(TD80U富士胶片社制造)上，使干燥膜厚为4 μ m，在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)照射紫外线，照射剂量达到lOOmj，使涂膜固化，形成防眩层，得到光学层积体。比较例2
含有甲基丙烯酸异冰片酯的低聚物4份
季戊四醇二丙烯酸酯70份
二季戊四醇六丙烯酸酯30份
Irgacure 184(Ciba-Japan 社制沿)5 份
异丙醇120份
MiBK50 份通过适当添加上述材料，充分混合，从而制备出组合物。利用孔径为30 μ m的聚丙烯酸过滤器对该组合物进行过滤，从而得到涂布液。使用迈耶绕线棒，将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酰纤维素基材膜(TD80U富士胶片社制造)上，使干燥膜厚为4 μ m，在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)照射紫外线，照射剂量达到lOOmj，使涂膜固化，形成防眩层，得到光学层积体。比较例3
单分散苯乙烯-丙烯酸粒子(不含有羟基粒径2.5,、折射率η=1.56) 5份 含有甲基丙烯酸异冰片酯的低聚物3份
季戊四醇三丙烯酸酯70份
二季戊四醇六丙烯酸酯30份 irgacure 184(Ciba-Japan 礼制O5 份
异丙醇120份
MiBK50 份通过适当添加上述材料，充分混合，从而制备出组合物。利用孔径为30 μ m的聚丙烯酸过滤器对该组合物进行过滤，从而得到涂布液。使用迈耶绕线棒，将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酰纤维素膜(TD80U富士胶片社制造)上，使干燥膜厚为4 μ m，在氮气吹扫下(氧浓度200ppm以下)照射紫外线，照射剂量达到lOOmj，使涂膜固化，形成防眩层，得到光学层积体。对得到的各光学层积体进行下述项目的评价。结果示于表I。另外，将实施例I、比较例I 3的基于光学层积体表面的反射观察的光学显微镜照片示于图I 4。进一步，对于实施例I的光学层积体，将同一位置的基于反射观察的光学显微镜照片和基于透过观察的光学显微镜照片分别示于图5、图6。在图5的反射观察中，能够对全部的表面凹凸进行观察。另一方面，在图6的透过观察中，能够仅观察内部粒子(在图6中可以看到黑色的圆点)。由图5和图6的比较可知，实施例I的光学层积体在不存在内部粒子的位置可以观察到凹凸(即通过相分离产生的凹凸形状(A))，并且，内部粒子大量存在于相分离的海岛结构的海部分，并形成了凹凸(即凹凸形状(B))。需要说明的是，实施例2的光学层积体并未图示，但其与实施例I的光学层积体相同。比较例I的光学层积体的防眩层并没有形成通过相分离产生的凹凸形状(A)，而是形成了通过内部粒子产生的凹凸形状(B)。比较例2的光学层积体的防眩层形成了通过相分离产生的凹凸形状㈧。比较例3的光学层积体的防眩层通过内部粒子形成了凹凸形状，所述内部粒子大量存在于通过相分离产生的凹凸形状(A)的凸部(岛部分)。表面雾度、内部雾度、Rz、Rz/Ra、Rku表面雾度和内部雾度采用上述方法来进行测定。粗糙度曲线的峰度(Rku)、十点平均粗糙度(Rz)、十点平均粗糙度Rz与算术平均粗糙度Ra之比(Rz/Ra)是使用3维表面形状粗糙度测定机(Zygo Corporation社制造的“New View 5000”)，在下述的测定条件下测定的。测定条件在物镜10倍、ZOOM透镜2倍的条件下测定555 μ m方形视野，为了校正整体形状(膨胀)而进行圆柱表面校正。进一步，为了消除噪音对粗糙度参数产生影响，进行尖锋信号(M除去处理(对各点，由周围3X3的点计算得到RMS(均方根)，该点比该RMS的2倍高时除去该点。)
_4] 亮黑感的测定法将得到的各光学层积体的与防眩层面相反的一侧(基材侧的一面)贴合于正交尼科耳(々α 7 二 - 的偏振片后，在30W的三波长荧光下(从45°方向向防眩层面照射)进行功能评价(距光学层积体的防眩层面50cm上方并从约45°的角度目视观察)，根据下述基准详细评价黑色再现性(“黑”是否呈现黑色)。此时，使用正交尼科耳偏振片作为黑 的基准试样，进行黑色的比较。评价基准评价◎:能够再现黑色。评价〇存在些许乳白色感但并不会在意，几乎可以再现黑色。评价X :存在乳白色感，无法再现黑色。晃眼程度评价方法以图案面在下的方式，将形成于O. 7mm厚的玻璃板上的黑底图案板(140ppi、IOOppi)放置在HAKUBA制造的观测仪(LightViewer 7000PR0)上，并以防眩层面为空气侧的方式将得到的光学层积体放置于其上，一边用手指轻轻地按压光学层积体的边缘使光学层积体不会翘起，一边在暗室中目视观察晃眼程度，根据下述基准来进行评价。评价基准评价◎:在140ppi下没有感到晃眼。评价〇在105ppi下并没有感到晃眼，但在140ppi下感觉到了晃眼。评价X :在105ppi下感到晃眼。波纹评价方法以图案面在下的方式，将形成于O. 7mm厚的玻璃板上的黑底图案板(105ppi)放置在HAKUBA制造的观测仪(LightViewer 7000PR0)上，并以凹凸面为空气侧的方式将得到的光学层积体放置于其上，一边用手指轻轻地按压光学层积体的边缘使光学层积体不会翘起，一边在暗室中目视观察波纹，根据下述基准来进行评价。评价基准评价◎:不能够观察到波纹，也没有检测到亮度不均(輝度二二 7 * $ ^ 〃斑)。评价〇不能够观察到波纹，略微检测到亮度不均(輝度二二 7 * $ ^ 〃斑)但并不会在意。评价X :观察到波纹。表I
权利要求
1.ー种光学层积体，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体，该光学层积体的特征在干， 所述防眩层在与所述透光性基材相反的ー侧的表面具有凹凸形状， 所述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，所述凹凸形状(A)通过构成所述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，所述凹凸形状(B)通过所述防眩层所含有的内部粒子形成，并且， 所述凹凸形状(A)构成了凸部为岛部分、凹部为海部分的海岛结构， 在所述防眩层中，所述内部粒子大量存在于所述海岛结构的海部分。
2.ー种光学层积体，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体，该光学层积体的特征在干， 所述防眩层在与所述透光性基材相反的ー侧的表面具有凹凸形状， 所述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，所述凹凸形状(A)通过构成所述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，所述凹凸形状(B)通过所述防眩层所含有的内部粒子形成，并且， 所述凹凸形状的十点平均粗糙度Rz小于3 μ m。
3.如权利要求2所述的光学层积体，其中，防眩层表面的凹凸形状的十点平均粗糙度Rz与算术平均粗糙度Ra之比Rz/Ra小于12。
4.如权利要求2或3所述的光学层积体，其中，防眩层表面的凹凸形状的粗糙度曲线的峰度Rku为4以下。
5.如权利要求1、2、3或4所述的光学层积体，其中，与有助于形成防眩层表面的凹凸形状(A)的凸部的树脂成分相比，内部粒子与有助于形成凹部的树脂成分的亲和性高。
6.ー种光学层积体的制造方法，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体的制造方法，其特征在干， 该制造方法具有下述エ序 通过在所述透光性基材上涂布含有互不相容的2种以上的粘合剂树脂和内部粒子的防眩层用组合物而形成涂膜的エ序；以及， 使所述涂膜固化而形成防眩层的エ序。
全文摘要
本发明提供一种光学层积体，该光学层积体可以防止外部景象的反射、晃眼和对比度下降，并且视认性和图像的色彩再现性优异。一种光学层积体，其是在透光性基材上至少具有防眩层的光学层积体，上述防眩层在与上述透光性基材相反的一侧的表面具有凹凸形状，上述凹凸形状含有凹凸形状(A)和凹凸形状(B)，并且十点平均粗糙度Rz小于3μm，上述凹凸形状(A)通过构成上述防眩层的粘合剂树脂的相分离形成，上述凹凸形状(B)通过上述防眩层所含有的内部粒子形成。
文档编号F21V3/04GK102640020SQ20108005150
公开日2012年8月15日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年11月27日
发明者古井玄, 堂森志洋, 成川隆史, 臼杵秀树 申请人:大日本印刷株式会社