触摸面板、显示装置和光学片以及光学片的选择方法和光学片的制造方法与流程

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触摸面板、显示装置和光学片以及光学片的选择方法和光学片的制造方法与流程

本发明涉及触摸面板、显示装置和光学片、以及光学片的选择方法和光学片的制造方法。



背景技术:

近年来,以平板电脑以及智能手机为代表的具有双向通信功能、并且配备有信息显示以及信息输入用的透明触摸面板的便携式信息终端机器,不仅在日本而且已经开始在世界范围内广泛普及。

作为透明触摸面板,有成本上有优势的电阻膜式,然而在能够实现多点触摸等手势操作、不易损坏超高精细化的显示元件的画质等方面,电容式触摸面板、特别是投影型电容式触摸面板的需要不断扩大。

在触摸面板的表面,为了防止外部光线的映入等目的,有时设置具有凹凸结构的防眩性片材。

此外,为了防止构成触摸面板的构件之间的密合和干涉条纹、以及防止触摸面板与显示元件之间的密合和干涉条纹等,作为触摸面板的最外表面基材、内部基材和最后面基材等,有时使用具有凹凸结构的光学片。

然而,使用防眩性膜等具有凹凸结构的光学片的情况下,存在由该凹凸结构引起的、产生在图像光中可以观察到微细的亮度的偏差的现象(眩光)而使显示品位降低的问题。特别是,在近年来的超高精细化的显示元件(像素密度300ppi以上)中,眩光的问题进一步严重化。

作为防止由表面凹凸引起的眩光的技术,提出了专利文献1~9的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-302506号公报

专利文献2:日本特开2002-267818号公报

专利文献3:日本特开2009-288650号公报

专利文献4:日本特开2009-86410号公报

专利文献5:日本特开2009-128393号公报

专利文献6:日本特开2002-196117号公报

专利文献7:国际公开第2007/111026号

专利文献8:日本特开2008-158536号公报

专利文献9:日本特开2011-253106号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

专利文献1和2的光学片通过赋予内部雾度来改善眩光。然而,像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件存在眩光变强的倾向,仅通过内部雾度来抑制眩光时,不得不进一步增大内部雾度。另外,若内部雾度大,则分辨率有恶化的倾向,在超高精细的显示元件中该倾向更大。因此,如专利文献1和2那样地仅着眼于内部雾度,无法得到适于像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的光学片。

专利文献3~9的光学片通过降低凹凸的倾斜角度从而减弱凹凸的程度来改善眩光。然而,在专利文献3~9的光学片中,也无法防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的眩光。另外,专利文献3~9的光学片使防眩性的水平降低。

本发明就是在这种情况下完成的,其目的在于提供即使在具有凹凸结构时也能够防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的图像光的眩光的触摸面板、显示装置和光学片。另外,本发明提供用于防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的图像光的眩光的光学片的选择方法和制造方法。

用于解决问题的手段

本发明人经过潜心研究,结果发现:通过将光学片的凹凸面划分为相当于超高精细的显示元件的像素大小的64μm(64μm相当于作为超高精细的显示元件的主流的300~500ppi的中间值即400ppi。)、并且将各分区的表面形状控制为特定的形状,能够解决上述问题。

本发明提供以下的[1]~[5]的触摸面板、显示装置和光学片、以及光学片的选择方法和光学片的制造方法。

[1]一种触摸面板,用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,其中,所述触摸面板具有光学片作为结构构件,所述光学片的表面具有凹凸形状,并且所述光学片满足下述条件a-1和a-2、或满足下述条件b-1和b-2。

条件a-1:将所述凹凸形状的表面分割为64μm见方的测定区域,求出各测定区域中的三维算术平均粗糙度sra,算出整个测定区域的三维算术平均粗糙度的标准偏差σsra时,σsra为0.050μn以下。

条件a-2:将所述凹凸形状的表面分割为64μm见方的测定区域,求出各测定区域中的三维算术平均粗糙度sra,算出整个测定区域的三维算术平均粗糙度的平均sraave时,sraave为0.100μm以上。

条件b-1:根据jisk7374,对于图像清晰度测定器的光梳宽度分别为0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm的情况,测定所述光学片的透射图像清晰度。将光梳宽度为0.125mm的透射图像清晰度设为c0.125、将光梳宽度为0.25mm的透射图像清晰度设为c0.25、将光梳宽度为0.5mm的透射图像清晰度设为c0.5、将光梳宽度为1.0mm的透射图像清晰度设为c1.0、将光梳宽度为2.0mm的透射图像清晰度设为c2.0时,c0.125、c0.25、c0.5和c1.0的最大值和最小值的差为6.0%以内。

条件b-2:c2.0和c1.0的差为10.0%以上。

[2]一种显示装置,其为在像素密度300ppi以上的显示元件的前表面具有光学片而成的显示装置,其中,所述光学片的表面具有凹凸形状,并且所述光学片满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2。

[3]一种光学片,用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,其中,所述光学片的表面具有凹凸形状,所述光学片满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2。

[4]一种光学片的选择方法,其为表面具有凹凸形状的光学片的选择方法,所述光学片用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,其中,选择满足上述条件a-1和a-2或满足上述条件b-1和b-2的光学片作为所述光学片。

[5]一种光学片的制造方法,其为表面具有凹凸形状的光学片的制造方法,所述光学片用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,其中,以使所述光学片满足上述条件a-1和a-2或满足上述条件b-1和b-2的方式进行制造。

发明效果

对于本发明的触摸面板、显示装置和光学片,通过凹凸形状,能够赋予防眩性等各特性,并且能够防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的图像光的眩光。

另外,对于本发明的光学片的评价方法,即使没有将光学片装入显示装置,也能够进行眩光的评价,并且能够高效地实现光学片的品质管理。另外,本发明的光学片的制造方法能够高效地制造能够防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的图像光的眩光的光学片。

附图说明

图1是示出本发明的电阻膜式触摸面板的一个实施方式的截面图。

图2是示出本发明的电容式触摸面板的一个实施方式的截面图。

图3是示出实施例1的光学片的截面的扫描透射电子显微镜照片(stem)。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。

[触摸面板]

本发明的触摸面板用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,所述触摸面板具有光学片作为结构构件,所述光学片的表面具有凹凸形状,并且所述光学片满足下述条件a-1和a-2、或满足下述条件b-1和b-2。

条件a-1:将所述凹凸形状的表面分割为64μm见方的测定区域,求出各测定区域中的三维算术平均粗糙度sra,算出整个测定区域的三维算术平均粗糙度的标准偏差σsra时,σsra为0.050μm以下。

条件a-2:将所述凹凸形状的表面分割为64μm见方的测定区域,求出各测定区域中的三维算术平均粗糙度sra,算出整个测定区域的三维算术平均粗糙度的平均sraave时,sraave为0.100μm以上。

条件b-1:根据jisk7374,对于图像清晰度测定器的光梳宽度分别为0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm和2.0mm的情况,测定所述光学片的透射图像清晰度。将光梳宽度为0.125mm的透射图像清晰度设为c0.125、将光梳宽度为0.25mm的透射图像清晰度设为c0.25、将光梳宽度为0.5mm的透射图像清晰度设为c0.5、将光梳宽度为1.0mm的透射图像清晰度设为c1.0、将光梳宽度为2.0mm的透射图像清晰度设为c2.0时,c0.125、c0.25、c0.5和c1.0的最大值和最小值的差为6.0%以内。

条件b-2:c2.0和c1.0的差为10.0%以上。

作为触摸面板,可举出电容式触摸面板、电阻膜式触摸面板、光学式触摸面板、超声波式触摸面板和电磁感应式触摸面板等。这些触摸面板具有玻璃基材、塑料膜基材等基材,有时在该基材上的表面形成用于赋予防眩性、防止密合和防止干涉条纹等各特性的凹凸形状。对于本发明的触摸面板,作为这样的在表面具有凹凸形状的基材,使用后述的光学片。

在赋予触摸面板防眩性的情况下,优选使用后述的光学片作为触摸面板的表面构件,并且以使该光学片的凹凸形状侧的面朝向表面侧的方式进行设置。

如图1所示,电阻膜式触摸面板1是将未图示的电路连接于基本结构而成,所述基本结构是具有导电膜12的上下一对透明基板11的导电膜12彼此以相对的方式隔着间隔件13进行配置而成。电阻膜式触摸面板的情况下,作为上部透明基板和/或下部透明基板,优选使用后述的光学片。需要说明的是,对于上部透明基板和下部透明基板,作为包含2个以上的基材的多层结构,其中的1个基材可以使用后述的光学片。

对于电阻膜式触摸面板中的光学片,例如,若使用后述的光学片作为上部透明基板,并且以光学片的凹凸面朝向下部透明基板的相反侧的方式使用,则能够赋予电阻膜式触摸面板防眩性,并且能够防止超高精细的显示元件的眩光,进一步地能够防止超高精细的显示元件的分辨率的降低。另外,在这种使用方式下,能够使在触摸面板的表面、导电膜等产生的划痕难以观察到,在能够有助于成品率的提高方面是合适的。

需要说明的是,作为上部透明基板,将后述的光学片以凹凸面朝向下部透明基板侧的方式使用的情况下,能够防止超高精细的显示元件的眩光,并且防止操作时上下导电膜彼此发生密合,进一步地防止由于上下导电膜接近而引起干涉条纹的产生。

另外,通过使用后述的光学片作为电阻膜式触摸面板的下部透明基板,并且使光学片的凹凸面朝向上部透明基板侧,能够抑制下部电极的表面的反射,并且能够防止超高精细的显示元件的眩光。此外,在这种使用方式下,能够防止操作时上下导电膜彼此发生密合,并且能够防止由于上下导电膜接近而引起干涉条纹的产生。

需要说明的是,作为下部透明基板,将后述的光学片以凹凸面朝向上部透明基板的相反侧的方式使用的情况下,在能够防止眩光,并且防止密合、干涉条纹的方面是合适的。

电容式触摸面板可举出表面型和投影型等,大多使用投影型。投影型的电容式触摸面板是将电路连接于基本结构而成,所述基本结构是将x轴电极、和与该x轴电极正交的y轴电极隔着绝缘体进行配置而得。对该基本结构进行更具体的说明时,可举出以下方案:在1张透明基板上的各面形成x轴电极和y轴电极的方案;在透明基板上依次形成x轴电极、绝缘体层、y轴电极的方案;如图2所示,在透明基板21上形成x轴电极22、在另一个透明基板21上形成y轴电极23、并经由粘接剂层24等进行层叠的方案等。另外,还可以举出对这些基本方案进一步层叠其他的透明基板的方案。

电容式触摸面板的情况下,优选在透明基板的至少一个以上中使用后述的光学片。需要说明的是,透明基板作为包含2个以上的基材的多层结构,其中的1个基材可以使用后述的光学片。

电容式触摸面板为在上述基本方案的基础上进一步具有其他的透明基板的结构的情况下,作为该其他的透明基板,使用后述的光学片,并且以使光学片的凹凸面朝向所述基本方案的相反侧的方式,从而将该凹凸面朝向操作者侧时,能够赋予电容式触摸面板防眩性,并且能够防止超高精细的显示元件的眩光,进一步地能够防止超高精细的显示元件的分辨率的降低。另外,在这种使用方式下,在能够使在触摸面板的表面和导电膜等产生的划痕以及电极图案的形状难以观察到的方面是合适的。

另外,电容式触摸面板为在透明基板上形成x轴电极、在另一个透明基板上形成y轴电极、借助粘接剂等进行层叠的结构的情况下,作为至少一个透明基板,使用包含后述的光学片的基板,并且将光学片的凹凸面朝向操作者侧时,也能够得到与上述相同的效果。

需要说明的是,作为电容式触摸面板的透明基板,将后述的光学片以凹凸面朝向操作者的相反侧的方式使用的情况下,在能够防止眩光,并且能够防止密合、干涉条纹的方面是合适的。

(光学片)

本发明的触摸面板中使用的光学片的表面具有凹凸形状,并且满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2。

光学片只要满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2即可,优选的是满足上述条件a-1和a-2、以及上述条件b-1和b-2。

条件a-1的σsra表示64μm见方的各测定区域的三维算术平均粗糙度sra的偏差程度。64μm见方的大小对应于滤色器的像素的大小,因此每个该区域的凹凸程度发生偏差时,通过与滤色器的干涉,易于产生亮度不均。

因此,通过将σsra设为0.050μm以下,能够降低因滤色器的像素与凹凸层的干涉引起的亮度不均,易于防止眩光。

σsra优选为0.040μm以下,更优选为0.030μm以下。

条件a-2的sraave表示光学片的凹凸形状的粗糙度的程度。通过将sraave设为0.100μm以上,能够易于确保防眩性、防止密合性和防止干涉条纹性等由凹凸形状赋予的各性能。另外,通过将sraave设为0.100μm以上,能够使电极的形状、光学片的划痕不醒目。

从所述各性能中的防眩性的观点出发,sraave优选为0.110μm以上,更优选为0.115μm。

需要说明的是,sraave过大时,分辨率和对比度有降低的倾向。因此,sraave优选为0.300μm以下,更优选为0.200μm以下,进一步优选为0.175μm以下。

在本发明中,sra是将截止值设为0.8mm而得的值。

接下来,对条件b-1进行说明。

认为凹凸的倾斜角影响c0.125、c0.25、c0.5、c1.0和c2.0的值。此处,将凹凸的倾斜角的等级分为5个,将等级1设为最小倾斜角的情况下,认为c0.125受等级1以上的倾斜角的影响、c0.25受等级2以上的倾斜角的影响、c0.5受等级3以上的倾斜角的影响、c1.0受等级4以上的倾斜角的影响、c2.0受等级5以上的倾斜角的影响,且数值小于100%。

满足条件b-1表示等级1以上的倾斜角、等级2以上的倾斜角、等级3以上的倾斜角、和等级4以上的倾斜角的量基本上恒定。换言之,满足条件b-1意味着光学片的凹凸中,等级3以下的倾斜角几乎不存在、大部分的倾斜角为等级4。并且认为:如果以表面粗糙度没有显著差别为前提,则通过将光学片的凹凸的大部分的倾斜角设为等级4,能够减小光学片的面内的凹凸的偏差,易于防止眩光。

条件b-1的差更优选为5.5%以内,进一步优选为4.0%以内。

满足条件b-2意味着相对于等级1~4的倾斜角,等级5以上的倾斜角的比例少。认为:倾斜角大时,对眩光的影响变大,成为等级5以上时,该倾向变显著。

因此,认为:通过满足条件b-2(减少等级5以上的倾斜角的比例),能够易于防止眩光。此外认为:通过满足条件b-2来减少等级5以上的倾斜角的比例,能够使分辨率良好。

另外,通过同时满足条件b-1和b-2,大部分的倾斜角为等级4,因此能够易于确保防眩性、防止密合性和防止干涉条纹性等由凹凸形状赋予的各性能,并且能够使电极的形状、光学片的划痕不醒目。

条件b-2的差更优选为11.0%以上,进一步优选为11.5%以上。

需要说明的是,为了使防眩性、防止密合性和防止干涉条纹性等由凹凸形状赋予的各性能更良好,条件b-2优选为20.0%以下。

如以上所示,满足条件a-1和a-2、以及满足条件b-1和b-2在均意味着赋予一定等级的凹凸、并且凹凸的偏差程度小的方面是共通的。

优选在光学片的大致全部区域内满足条件a-1和a-2、或条件b-1和b-2。设为大致全部区域是因为:光学片的端部在切割时等有产生微小的缺陷的可能性,即使在端部具有缺陷,观察者也难以认定为缺陷。另外,光学片的端部周边是难以视觉确认的区域。因此,优选在从光学片的4边的端部起除掉10mm的区域的95%以上的区域中满足条件a-1和a-2或条件b-1和b-2,更优选在该区域的97%以上的区域中满足条件a-1和a-2或条件b-1和b-2,进一步优选在该区域的99%以上的区域中满足条件a-1和a-2或条件b-1和b-2。后述的条件b-3、b-4和其他的参数也是如此。

另外,为了更易于发挥由条件b-1和b-2所带来的效果,优选满足以下的条件b-3和b-4。

条件b-3:c0.125为30.0%以上。

条件b-4:c2.0为40.0%以上。

条件b-3更优选c0.125为35.0%以上,进一步优选为40.0%以上。需要说明的是,为了使防眩性、防止密合性和防止干涉条纹性等由凹凸形状赋予的各性能良好,c0.125优选为50.0%以下。

条件b-4更优选c2.0为50.0%以上,进一步优选为55.0%以上。需要说明的是,为了使防眩性、防止密合性和防止干涉条纹性等由凹凸形状赋予的各性能良好,c2.0优选为70.0%以下。

需要说明的是,在本发明中,sra为将jisb0601:1994中记载的2维粗糙度参数的算术平均粗糙度ra扩展至3维所得的值,在基准面上设置直角坐标轴x、y轴,将粗糙度曲面设为z(x,y)、并将基准面的大小设为lx、ly时,由下述式(a)计算sra。

[数学式1]

(式中,a=lx×ly)

另外,将x轴方向第i个、y轴方向第j个点的位置的高度设为zi,j时,上述算术平均粗糙度sa由下述式(b)计算。

[数学式2]

需要说明的是,在各区域中计算sra时的基准面不是在各区域中求出基准面,而是设为在整个测定范围中求出的基准面。

在条件a-1和a-2的测定中,设置总计100个以上的数目的测定区域。另外,使各测定区域为连续而未空出间隔。另外,优选使各测定区域在x方向和与其正交的y方向的2个方向上连续。例如,将测定区域的总数设为100个的情况下,优选不是由64μm×6400μm的区域形成100个测定区域,而是由640μm见方的区域形成100个测定区域。

三维粗糙度曲面出于简便性的考虑优选使用干涉显微镜进行测定。作为这种干涉显微镜,可举出zygo公司制的“newview”系列等。另外,sra可以通过上述干涉显微镜“newview”系列附带的测定、分析应用软件“metropro”算出。

本发明的触摸面板所用的光学片通过上述条件能够提高眩光防止性,因此能够防止超高精细的显示元件的分辨率的降低,而无需将内部雾度提高至必要程度以上。

光学片的jisk7361-1:1997的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为90%以上。

光学片的jisk7136:2000的雾度优选为25~60%,更优选为30~60%,进一步优选为30~50%。通过将雾度设为25%以上,能够赋予防眩性,并且使电极的形状、划痕难以观察到。另外,通过将雾度设为60%以下,能够防止超高精细的显示元件的分辨率的降低,并且易于防止对比度的降低。

另外,在将雾度分为表面雾度(hs)和内部雾度(hi)的情况下,表面雾度优选为5~25%,更优选为5~20%,进一步优选为7~15%。通过将表面雾度设为5%以上,能够使防眩性良好,并且使电极的形状、划痕难以观察到,通过设为25%以下,能够易于防止对比度的降低、分辨率的降低。

另外,内部雾度优选为15~40%,更优选为20~40%,进一步优选为25~38%。通过将内部雾度设为15%以上,通过与表面凹凸的协同作用能够易于防止眩光,通过设为40%以下,能够防止超高精细的显示元件的分辨率的降低。

另外,表面雾度与内部雾度的比(hs/hi)从上述表面雾度与内部雾度的效果的平衡的观点出发,优选为0.1~0.5,更优选为0.2~0.4。

表面雾度和内部雾度可以用例如实施例所记载的方法求出。

上述光学片只要至少一面具有凹凸形状、满足条件a-1和a-2或满足条件b-1和b-2,则可以没有特别限制地使用。另外,可以在光学片的两面具有凹凸形状,但是从处理性、图像的视觉辨认性(分辨率、白化)的观点出发,优选在一面上具有凹凸形状、另一面为大致平滑(ra0.02μm以下)。

另外,光学片可以是凹凸层的单层,也可以是在透明基材上具有凹凸层的多层。从处理性和制造的容易性出发,在透明基材上具有凹凸层的结构是合适的。

作为凹凸的形成方法,可举出例如1)使用压花辊的方法、2)蚀刻处理、3)通过模具进行成型、4)通过涂敷形成涂膜等。这些方法中,从凹凸形状的再现性的观点出发,3)通过模具进行成型是合适的,从生产率和多品种对应的观点出发,4)通过涂敷形成涂膜是合适的。

对于通过模具进行成型而言,可以通过制作由与凹凸面互补的形状构成的模具,使高分子树脂、玻璃等构成凹凸层的材料流入该模具中并固化后,从模具中取出来进行制造。在使用透明基材的情况下,可以通过使高分子树脂等流入模具中,并在其上重叠透明基材后,使高分子树脂等固化,并将各透明基材从模具中取出来进行制造。

对于通过涂敷形成涂膜,可以通过将含有粘结剂树脂和颗粒而成的凹凸层形成涂布液通过凹版涂布、棒涂等公知的涂布方法涂布于透明基材上,并根据需要进行干燥、固化来形成。

为了满足条件a-1和a-2、或满足条件b-1和b-2,优选在凹凸层形成涂布液中含有作为颗粒的有机颗粒和无机微粒。认为:通过以这样的方式在凹凸层中含有不同种类的颗粒,能够缩小凹凸层的表面形状的偏差。

图3是示出将含有粘结剂树脂、有机颗粒和无机微粒而成的凹凸层形成涂布液进行涂敷而形成的、实施例1的光学片的凹凸层的截面的扫描透射电子显微镜照片(stem)。

通常,在不存在有机颗粒的位置,凹凸层的表面为大致平滑,然而图3的凹凸层在不存在有机颗粒的位置也具有缓和的倾斜。其原因被认为是:由于无机微粒,涂布液的触变性和溶剂的干燥特性受到影响,未发生如通常那样的流平。认为:像这样通过在不存在有机颗粒的位置也形成缓和的倾斜,能够使凹凸层的表面形状的偏差减小,满足条件a-1和a-2、或满足条件b-1和b-2。

有机颗粒可举出球形、圆盘状、橄榄球状、不定形等形状,另外,可举出这些形状的中空颗粒、多孔颗粒和实心颗粒等。其中,从防止眩光的观点出发,球形的实心颗粒是合适的。

作为有机颗粒,可举出包含:聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛缩合物、有机硅树脂、氟系树脂和聚酯等的颗粒。

有机颗粒优选为表面未进行亲水化处理的非亲水化处理有机颗粒。这是因为:作为无机微粒的代表例的二氧化硅微粒的亲水性程度高,因此通过使用非亲水化处理有机颗粒,有机颗粒与二氧化硅没有在凹凸层内密集(例如,二氧化硅没有偏向存在于有机颗粒的周围)而是均匀地分散,易于减小凹凸层的表面形状的偏差。

另外,在上述有机颗粒中,优选丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒和聚苯乙烯颗粒,更优选聚苯乙烯颗粒。认为:丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒和聚苯乙烯颗粒的比重小,难以在凹凸层中下沉,因此凹凸层的表面形状的偏差减小。另外,认为:聚苯乙烯颗粒的疏水性程度强,因此在凹凸层内没有与作为无机微粒的代表例的二氧化硅微粒密集而是均匀地分散,凹凸层的表面形状的偏差减小。另外,丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒的折射率和亲疏水的程度易于控制,因此在易于控制内部雾度、和凝聚/分散方面是良好的。

另外,从减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,[有机颗粒的比重/粘结剂树脂和无机微粒的混合物的比重]优选小于1.0。

从减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,有机颗粒的平均粒径优选为2~10μm,更优选为3~8μm。

另外,从减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,有机颗粒的平均粒径与凹凸层的厚度的比(有机颗粒的平均粒径/凹凸层的厚度)优选为0.4~0.8,更优选为0.5~0.7。

有机颗粒的平均粒径可以通过以下的(1)~(3)的操作来计算。

(1)用光学显微镜对本发明的光学片拍摄透射观察图像。倍率优选为500~2000倍。

(2)从观察图像抽出任意10个颗粒,测定各颗粒的长径和短径,并由长径和短径的平均算出各颗粒的粒径。将长径设为各颗粒的画面上最长的直径。另外,将短径设为在构成长径的线段的中点画出正交的线段、该正交的线段与颗粒相交的2点间的距离。

(3)在同一样品的其他画面的观察图像中进行5次同样的操作,将由总计50份的粒径的数平均得到的值作为有机颗粒的平均粒径。

对于无机微粒的平均一次粒径和无机微粒的凝聚体的平均粒径,首先,用tem或stem拍摄本发明的光学片的截面。拍摄后,通过进行与上述(2)和(3)相同的方法,能够算出无机微粒的平均一次粒径和无机微粒的凝聚体的平均粒径。优选将tem或stem的加速电压设为10kv~30kv,将倍率设为5万~30万倍。

有机颗粒的含量从减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,优选为形成凹凸层的全部固体成分中的2~25质量%,更优选为5~20质量%,进一步优选为6~12质量%。

作为无机微粒,可举出包含二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钛等的微粒。通过无机微粒在凹凸层中均匀地分布,能够易于减小凹凸层的表面形状的偏差。另外,优选无机微粒在凹凸层中形成凝聚体,且凝聚体稀疏地分布。无机微粒通过形成凝聚体,能够使减小表面形状的偏差的效果更大,并且通过该凝聚体稀疏地分布,能够减小由无机微粒引起的扩散的影响。

上述无机微粒中,从透明性的观点、以及进一步减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,二氧化硅微粒是合适的。

“在凹凸层中均匀地分布”是指:在用tem、stem等透射电子显微镜在倍率1万倍的条件下,从凹凸层的厚度方向的没有观察到有机颗粒的位置观察任意的10处截面时,在各截面测定5μm见方的观察区域中的二氧化硅微粒的面积比例时,将其平均值设为m、其标准偏差设为s时,s/m≤0.1。

“在凹凸层中凝聚体稀疏地分布”表示局部而言无机微粒不均匀地分布,其是指:与上述同样地进行观察时,在各截面测定0.5μm见方的观察区域中的二氧化硅微粒的面积比例时,将其平均值设为m、其标准偏差设为s时,s/m≥0.2。

需要说明的是,上述无机微粒的分布能够通过凹凸层的厚度方向的截面的电子显微镜观察容易地判别。例如,图3是实施例1的光学片的截面stem照片,下部的浅色区域是基材、基材上部的深色带状区域是凹凸层的截面。在该凹凸层的截面中,经观察为黑点的部分为无机微粒(二氧化硅微粒)的凝聚体,能够明确地确认二氧化硅微粒的凝聚体在凹凸层中均匀地分散。另外,无机微粒的凝聚体的面积比例能够使用例如图像分析软件进行计算。

无机微粒优选进行表面处理。通过对无机微粒进行表面处理,能够易于合适地控制凹凸层中的无机微粒的分布。另外,也能够谋求提高无机微粒自身的耐化学品性和耐皂化性。

需要说明的是,为了不使无机微粒在有机颗粒的周围密集,表示占据从有机微粒起外侧500nm的圆周内且除去有机微粒的区域的无机微粒的面积比例的“mn”、与表示比从有机微粒起外侧500nm的圆周更外侧的区域中的无机微粒的面积比例的“mf”优选满足mf/mn≥1.0的关系。mn和mf能够通过用tem、stem等透射型电子显微镜在倍率1万倍的条件下,对凹凸层的厚度方向的观察到有机颗粒的截面进行显微镜观察而算出。

作为上述表面处理,优选使无机微粒的表面成为疏水性的疏水化处理。作为疏水化处理,可举出例如将无机微粒用具有甲基、辛基等的丙烯酸基的硅烷化合物进行处理的方法等。

例如,在二氧化硅微粒的表面存在羟基(硅醇基),然而通过进行上述表面处理,二氧化硅微粒的表面的羟基减少,能够防止二氧化硅微粒过度地发生凝聚,并且能够抑制二氧化硅微粒不均匀地分散。

作为无机微粒使用二氧化硅微粒的情况下,为了抑制过度的凝聚,优选无定形二氧化硅。另一方面,二氧化硅微粒为晶体二氧化硅的情况下,由于晶体结构中所含的晶格缺陷,有时二氧化硅微粒的路易斯酸性变强,二氧化硅微粒过度地发生凝聚。

作为二氧化硅微粒,从其自身易于凝聚、易于形成后述的粒径范围的凝聚体的角度出发,适合使用例如气相二氧化硅。

气相二氧化硅是指用干式法制作的具有粒径为200nm以下的粒径的无定形二氧化硅,通过使含有硅的挥发性化合物在气相中发生反应而得到。气相二氧化硅能够通过例如将sicl4等硅化合物在氧与氢的火焰中进行水解而生成,可举出aerosilr805(日本aerosil公司制)等。

无机微粒的含量没有特殊限制,优选为形成凹凸层的全部固体成分的1.0~15.0质量%,更优选为2.0~10.0质量%,进一步优选为3.0~8.0质量%。通过设为该范围,通过控制流平性、以及抑制凹凸层的聚合收缩,能够易于减小凹凸层的表面形状的偏差。

另外,凹凸层中的有机颗粒和无机微粒的含量的比(有机颗粒的含量/无机微粒的含量),从易于减小凹凸层的表面形状的偏差的观点出发,优选为0.5~2.5,更优选为0.8~2.2。

无机微粒的平均一次粒径优选为1~100nm。通过将平均一次粒径设为1nm以上,易于形成合适的凝聚体,通过设为100nm以下,能够抑制因光扩散导致的对比度的降低、以及内部雾度的过度升高。更优选的下限为5nm,更优选的上限为50nm,进一步优选的上限为20nm。

如图3的截面电子显微镜照片那样地,二氧化硅微粒的凝聚体优选形成在任意方向上为连续的结构。通过在凹凸层中二氧化硅微粒形成在任意方向上为连续的凝聚体,能够易于形成基于有机颗粒的均匀的凹凸形状。

需要说明的是,二氧化硅微粒在任意方向上为连续的结构可举出例如,二氧化硅微粒为直线状连续地连接的结构(直链结构)、多个该直链结构交织而成的结构、在上述直链结构中具有1个或2个以上的多个二氧化硅微粒连续地形成的侧链的支链结构等、任意的结构。

为了如上所述地形成二氧化硅微粒在任意方向上为连续的凝聚体,优选使用气相二氧化硅。

无机微粒的凝聚体的平均粒径优选为100nm~1μm。通过将凝聚体的平均粒径设为100nm以上,能够易于减小凹凸层的表面形状的偏差,通过设为1μm以下,能够抑制因光扩散导致的对比度的降低。凝聚体的平均粒径的更优选的下限为200nm,更优选的上限为800nm。

凹凸层的粘结剂树脂优选包含热固性树脂组合物或电离辐射固化性树脂组合物,从使机械强度更好的观点出发,更优选包含电离辐射固化性树脂组合物,其中,进一步优选包含紫外线固化性树脂组合物。

热固性树脂组合物是至少包含热固性树脂的组合物,是通过加热而发生固化的树脂组合物。

作为热固性树脂,可举出丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂等。对热固性树脂组合物而言,在这些固化性树脂中根据需要添加固化剂。

电离辐射固化性树脂组合物是包含具有电离辐射固化性官能团的化合物(以下,也称为“电离辐射固化性化合物”)的组合物。作为电离辐射固化性官能团,可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯属不饱和键基团、和环氧基、氧杂环丁烷基等。作为电离辐射固化性化合物,优选具有烯属不饱和键基团的化合物,更优选具有2个以上烯属不饱和键基团的化合物,其中,进一步优选具有2个以上烯属不饱和键基团的多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物。作为多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物,可以使用单体和低聚物中的任一种。

需要说明的是,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。

另外,在本说明书中,“电离辐射”是指电磁波或带电粒子束中具有能够使分子发生聚合或交联的能量子的辐射,通常使用紫外线(uv)或电子射线(eb),但是除此之外,也可以使用x射线、γ射线等电磁波,α射线、离子射线等带电粒子束。

电离辐射固化性树脂组合物优选包含50质量%以上的分子中不含羟基的多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物,更优选包含60质量%以上。

通过增加分子中不含羟基的多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物的比例,在使用极性高的溶剂(例如,异丙醇)作为凹凸层形成用涂布液的溶剂时,能够易于使该溶剂蒸发,且能够抑制无机微粒的过度凝聚。

作为分子中不含羟基的多官能性(甲基)丙烯酸酯系化合物,可举出例如,季戊四醇四丙烯酸酯(petta)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、二丙二醇二丙烯酸酯(dpgda)、三丙二醇二丙烯酸酯(tpgda)、po改性新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(dpha)、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等。其中,适合使用季戊四醇四丙烯酸酯(petta)。

作为其他的电离辐射固化性化合物,可举出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮等具有1个不饱和键的化合物;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双酚二(甲基)丙烯酸酯、双甘油四(甲基)丙烯酸酯、金刚烷基二(甲基)丙烯酸酯、异冰片基二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯等具有2个以上不饱和键的化合物。

需要说明的是,在本发明中,作为电离辐射固化性化合物,也可以使用将上述化合物用po、eo等进行改性而得的化合物。

此外,作为电离辐射固化性化合物,也可以使用具有不饱和双键的较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、聚硫醇多烯树脂等。

在电离辐射固化性化合物为紫外线固化性化合物的情况下,电离辐射固化性组合物优选包含光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。

作为光聚合引发剂,可举出选自苯乙酮、二苯甲酮、α-羟基烷基苯酮、米蚩酮、苯偶姻、苄基甲基缩酮、苯甲酰基苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻吨酮类等中的1种以上。

这些光聚合引发剂的融点优选为100℃以上。通过将光聚合引发剂的融点设为100℃以上,能够防止因触摸面板的透明导电膜形成时或结晶化工序的热引起残留的光聚合引发剂发生升华、损害透明导电膜的低电阻化。

另外,光聚合促进剂能够减轻因固化时的空气导致的聚合阻碍并提高固化速度,可举出例如选自对二甲基氨基苯甲酸异戊酯、对二甲基氨基苯甲酸乙酯等中的1种以上。

凹凸层的厚度从抑制卷曲、机械强度、硬度和韧性的平衡的观点出发,优选为2~10μm,更优选为5~8μm。

凹凸层的厚度例如可以从使用扫描透射电子显微镜(stem)拍摄的截面的图像中测定20处的厚度,由20处的值的平均值来计算。优选将stem的加速电压设为10kv~30kv、将倍率设为1000~7000倍。

凹凸层形成涂布液中,通常为了调节粘度、或者为了能够使各成分溶解或分散而使用溶剂。根据溶剂的种类,涂布、干燥后的凹凸层的表面状态不同,因此优选考虑溶剂的饱和蒸气压、溶剂对透明基材的浸透性等来选择溶剂。具体而言,溶剂可例示例如酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤代烃类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等)、醇类(丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(二甲基亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,也可以为这些化合物的混合物。

溶剂干燥慢的情况下,在凹凸层内无机微粒过度地凝聚,难以减小凹凸层的表面形状的偏差。为了防止无机微粒的过度凝聚,优选溶剂含有规定量的极性高且挥发速度快的溶剂。

另外,极性高、挥发速度快的溶剂比其他溶剂先挥发,因此涂膜形成时有机微粒的周围的疏水性变强。因此,通过使用极性高、挥发速度快的溶剂,能够防止无机微粒偏向存在于有机颗粒的周围,并且能够使有机颗粒与无机微粒在凹凸层内不密集而是均匀地分散。

在本说明书中,“极性高的溶剂”是指溶解度参数为10[(cal/cm3)1/2]以上的溶剂,“挥发速度快的溶剂”是指相对蒸发速度为150以上的溶剂。

溶解度参数用fedors方法进行计算。fedors方法记载于例如“sp值基础、应用与计算方法”(山本秀树著株式会社信息机构发行,2005年)。在fedors方法中,溶解度参数通过下述式进行计算。

溶解度参数=[∑ecoh/∑v]2

上述式中,ecoh为聚能密度,v为摩尔分子体积。基于由每个原子团决定的ecoh和v,求出ecoh和v的总和即∑ecoh和∑v,由此能够计算溶解度参数。

在本说明书中,“相对蒸发速度”是指将乙酸正丁酯的蒸发速度设为100时的相对蒸发速度,以根据astmd3539-87测定的蒸发速度,通过下述式进行计算。具体而言,测定25℃、干燥空气下的乙酸正丁酯的蒸发时间和各溶剂的蒸发时间来进行计算。

相对蒸发速度=[(乙酸正丁酯90重量%蒸发所需的时间)/(测定溶剂的90重量%蒸发所需的时间)]×100

作为极性高且挥发速度快的溶剂,可举出例如乙醇、异丙醇等,其中,异丙醇是合适的。

另外,极性高且挥发速度快的溶剂的含量优选为全部溶剂的10~40质量%。通过设为10质量%以上,能够易于抑制无机微粒的过度凝聚,通过设为40质量%以下,能够抑制因溶剂的挥发过快导致的凹凸层形成涂布液的流平性不足。

另外,从易于得到上述凹凸形状的观点出发,优选在形成凹凸层时对干燥条件进行控制。干燥条件可以通过干燥温度和干燥机内的风速来调节。作为具体的干燥温度,优选为30~120℃,干燥风速优选设为0.2~50m/s。另外,为了通过干燥条件来控制凹凸层的流平,在干燥后进行电离辐射的照射是合适的。

另外,从使表面凹凸适度地平滑、易于得到上述凹凸形状的观点出发,在凹凸层形成涂布液中优选含有流平剂。流平剂可举出氟系或有机硅系的流平剂,易于抑制在凹凸层产生贝纳胞(benardcell)结构的氟系流平剂是合适的。作为流平剂的添加量,相对于凹凸层形成涂布液的全部固体成分优选为0.01~0.5重量、更优选为0.05~0.2重量%。

另外,凹凸层形成涂布液优选通过(1)在溶剂中混合并搅拌粘结剂树脂和有机颗粒来制备中间组合物的工序后,进行(2)在中间组合物中混合、分散无机微粒的工序来进行制备。

通过如上所述地制备凹凸层形成涂布液,能够易于抑制凹凸层的表面形状的偏差。另一方面,在与上述制备不同的方法的情况下(在添加有机颗粒、粘结剂树脂前,向溶剂中添加无机微粒的情况),由于溶剂侵蚀(solventattack)而发生无机微粒的过度凝聚,难以减小凹凸层的表面形状的偏差。

为了使上述效果更可靠,优选在工序(2)中添加无机微粒时,无机微粒是分散于溶剂中的无机微粒分散物。

作为光学片的透明基材,优选具备透光性、平滑性、耐热性、且机械强度优异的基材。作为这种透明基材,可举出聚酯、三乙酰基纤维素(tac)、纤维素二乙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯和无定形烯烃(环烯烃类聚合物(cyclo-olefin-polymer:cop))等塑料膜。透明基材也可以贴合2张以上的塑料膜。

上述物质中,从机械强度、尺寸稳定性的观点出发,优选经拉伸加工、特别是双轴拉伸加工的聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)。

tac、丙烯酸类在透光性光学各向同性的观点上是合适的。另外,tac、丙烯酸类易于用溶剂溶解,溶解了的tac成分、丙烯酸类成分流入凹凸层,具有将比重小的有机颗粒向上推的作用。即,认为:通过使用tac、丙烯酸类作为透明基材,有机颗粒在凹凸层中难以下沉,易于减小凹凸层的表面形状的偏差。

cop、聚酯在耐候性优异的方面是合适的。另外,对于延迟值3000~30000nm的塑料膜或1/4波长相位差的塑料膜,通过偏振太阳镜观察液晶显示器的图像的情况下,能够防止显示画面中观察到颜色不同的斑点,是合适的。

透明基材的厚度优选为5~300μm,更优选为30~200μm。

在透明基材的表面,为了提高粘接性,除了电晕放电处理、氧化处理等物理处理之外,还可以预先进行称为锚固剂或底漆的涂料的涂布。

对于光学片,还可以在凹凸形状的上方和/或凹凸形状的相反侧的面上具有防反射层、防污层、防静电层等功能性层。另外,在透明基材上具有凹凸层的结构的情况下,除上述位置外,在透明基材与凹凸层之间也可以具有功能性层。

本发明的触摸面板能够在赋予防眩性等各特性的同时,使防眩光性更良好。特别地,通过使用光学片作为触摸面板的表面构件,并且以使光学片的凹凸形状一侧的面为表面的方式进行配置,从而抑制对比度的降低的同时,易于赋予防眩性,是合适的。

[显示装置]

本发明的显示装置是在像素密度300ppi以上的显示元件的前表面具有光学片而成的显示装置,所述光学片的表面具有凹凸形状,并且所述光学片满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2。

像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件如上所述地易于产生眩光,在本发明中,通过使用特定的光学片作为具有凹凸形状的光学片,能够赋予防眩性等各特性的同时防止眩光。

作为本发明的显示装置中使用的光学片,可以使用与上述本发明的触摸面板中使用的光学片相同的光学片。

作为显示元件,可举出液晶显示元件、内嵌式触摸面板液晶显示元件、el显示元件、等离子体显示元件等。

内嵌式触摸面板液晶元件是在2张玻璃基板中夹设液晶而成的液晶元件的内部装入电阻膜式、电容式、光学式等的触摸面板功能而得。需要说明的是,作为内嵌式触摸面板液晶元件的液晶的显示方式,可举出ips方式、va方式、多区域方式、ocb方式、stn方式、tstn方式等。内嵌式触摸面板液晶元件记载于例如日本特开2011-76602号公报、日本特开2011-222009号公报。

光学片例如能够以以下的顺序设置于显示元件的前表面。

(a)显示元件/表面保护板/光学片

(b)显示元件/光学片

(c)显示元件/具有光学片作为结构构件的触摸面板

(d)显示元件/光学片/表面保护板

在(a)和(b)的情况下,通过以使光学片的凹凸面朝向表面的方式(使凹凸面朝向显示元件的相反侧的方式)进行配置,能够赋予防眩性,并且能够防止眩光,进而能够使在表面、显示元件产生的划痕难以观察到。

在(c)的情况下,通过以上述本发明的触摸面板的实施方式那样地配置光学片,能够在赋予防眩性等各特性的同时防止眩光。

需要说明的是,在(b)和(d)的情况下,如果以使光学片的凹凸面朝向显示元件侧的方式隔着空气层进行配置,则能够防止密合和干涉条纹,并且使在显示元件产生的划痕难以观察到。

以近年来的智能手机为代表的便携式信息终端经常在屋外使用。因此,本发明的显示装置优选以在显示装置的最外表面配置光学片、并且以凹凸面朝向表面侧(显示元件的相反侧)的方式来使用。

[光学片]

本发明的光学片用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,所述光学片的表面具有凹凸形状,所述光学片满足上述条件a-1和a-2、或满足上述条件b-1和b-2。

作为本发明的光学片,可举出与在上述本发明的触摸面板中使用的光学片相同的光学片。

本发明的光学片用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面,从而能够在赋予防眩性等各特性的同时,防止超高精细的显示元件的图像光的眩光和分辨率的降低,是优选的。

以近年来的智能手机为代表的便携式信息终端经常在屋外使用。因此,本发明的光学片优选在触摸面板、显示装置的最外表面以使凹凸面朝向表面侧(显示元件的相反侧)的方式来使用。

[光学片的选择方法]

本发明的光学片的选择方法为表面具有凹凸形状的光学片的选择方法,所述光学片是用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面的光学片,其中,选择满足上述条件a-1和a-2或满足上述条件b-1和b-2的光学片作为所述光学片。

在本发明的光学片的选择方法中,即使没有在显示装置中装入光学片,也能够选择用于像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件时防止眩光性良好的光学片,能够有效地进行光学片的品质管理。

选择光学片的判定条件是以上述条件a-1和a-2、或上述条件b-1和b-2为必要条件。选择光学片的判定条件优选以上述条件a-1和a-2、以及上述条件b-1和b-2为必要条件。

各条件的数值范围优选为上述光学片的合适的数值范围。例如,条件a-1的判定条件优选σsra为0.040μm以下。

作为判定条件包含条件b-1和b-2的情况下,从更准确地选择能够防止眩光的光学片的观点出发,优选进一步将以下的条件b-3和b-4作为判定条件。

另外,作为判定条件包含条件a-1和a-2的情况、以及作为判定条件包含条件b-1和b-2的情况下,从更准确地选择能够防止眩光的光学片的观点出发,优选进一步将以下的条件c-1作为判定条件。

需要说明的是,条件b-3、b-4和c-1的数值范围优选为上述光学片的合适的数值范围。

条件b-3:c0.125为30.0%以上。

条件b-4:c2.0为40.0%以上。

条件c-1:光学片的内部雾度为15~40%。

[光学片的制造方法]

本发明的光学片的制造方法为表面具有凹凸形状的光学片的制造方法,所述光学片是用于像素密度300ppi以上的显示元件的前表面的光学片,其中,以使所述光学片满足上述条件a-1和a-2或满足上述条件b-1和b-2的方式进行制造。

在本发明的光学片的制造方法中,能够赋予防眩性等各特性,并且能够有效地制造能够防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的图像光的眩光的光学片。

本发明的光学片的制造方法必须以满足上述条件a-1和a-2或满足上述条件b-1和b-2的方式来控制制造条件。本发明的光学片的制造方法优选以满足上述条件a-1和a-2以及上述条件b-1和b-2的方式来控制制造条件。

各条件的数值范围优选为上述光学片的合适的数值范围。例如,条件a-1优选σsra为0.040μm以下。

以满足上述条件b-1和b-2的方式控制制造条件的情况下,优选进一步以满足上述条件b-3和b-4的方式控制制造条件。

另外,制造条件的控制中包含条件a-1和a-2的情况、以及制造条件的控制中包含条件b-1和b-2的情况下,优选进一步以满足上述条件c-1的方式控制制造条件。

条件a-1、a-2、b-1~b-4能够通过减小凹凸层的表面形状的偏差来进行控制。

对于控制条件a-1、a-2、b-1~b-4的具体手段,在通过模具形成凹凸层的情况下只要控制模具的形状即可。另外,对于通过涂敷形成凹凸层的情况的控制条件a-1、a-2、b-1~b-4的具体手段,可举出将有机颗粒、无机微粒、粘结剂树脂、流平剂、溶剂和干燥条件设为上述合适的实施方式的方法。

条件c-1可以通过内部扩散要素来控制。具体而言,通过调节粘结剂树脂的折射率、有机颗粒的形状、有机颗粒的粒径、有机颗粒的添加量和有机颗粒的折射率等,能够控制内部扩散要素。另外,在粘结剂树脂中添加的有机颗粒以外的材料(无机微粒)的浓度等也对内部扩散要素有影响。

实施例

接下来,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明不受这些示例的任何限定。需要说明的是,“份”和“%”如无特殊说明,指的是质量基准。

1.光学片的物性测定和评价

如以下所示,进行实施例和比较例的光学片的物性测定和评价。结果示于表1。

1-1.光学片的凹凸形状

<sra>

实施例和比较例中得到的各光学片的与形成有凹凸层的面相反侧的面,经由透明粘合剂贴于玻璃板而作为样品,使用白色干涉显微镜(newview7300,zygo公司制),在以下条件下,进行光学片的表面形状的测定、分析。

需要说明的是,测定、分析软件使用了metroprover8.3.2的microscopeapplication。

(测定条件)

物镜:50倍

变焦(zoom):1倍

测定区域:1mm×1mm

分辨率(每1点的间隔):0.44μm

(分析条件)

removed:none

filter:bandpass

filtertype:gaussspline

lowwavelength:800μm

highwavelength:3μm

removespikes:on

spikeheight(xrms):2.5

lowwavelength相当于粗糙度参数中的截止值λc。

将测定数据分割为12×12的144个区域(一个区域为64μm见方),在surfacemap画面上显示各区域的sra。由各区域的sra算出σsra和sraave。

1-2.透射图像清晰度

使用suga试验机株式会社制的图像清晰度测定器(商品名:icm-1t),根据jisk7374,测定通过具有0.125mm、0.25mm、0.5mm、1mm和2mm宽度的光梳的5种透射图像清晰度。

1-3.雾度

首先,使用雾度计(hm-150,村上色彩技术研究所制),根据jisk-7136:2000测定雾度(整体雾度)。另外,通过在光学片的表面,经由透明粘合剂贴合厚度80μm的tac膜(富士胶片株式会社制,td80ul),从而将凹凸形状弄碎而使之平坦化,在去除因表面形状引起的雾度的影响的状态下测定雾度,求出内部雾度(hi)。然后,由整体雾度值减去内部雾度值,求出表面雾度(hs)。光入射面设为基材侧。

1-4.眩光

在实施例和比较例中得到的各光学片中,将光学片的未形成凹凸层的面、与黑矩阵(玻璃厚度0.7mm)的未形成矩阵的玻璃面用透明粘合剂进行贴合。对于由此得到的试样,通过在黑矩阵一侧设置白色面光源(hakuba公司制,lightbox,平均亮度1000cd/m2),从而模拟产生眩光。将上述试样从光学片一侧用ccd相机(kp-m1,c型安装适配器,特写环;pk-11a尼康,相机镜头;50mm,f1.4snikkor)进行拍摄。ccd相机与光学片的距离设为250mm,ccd相机的焦点以适应光学片的方式进行调节。将用ccd相机拍摄的图像载入个人计算机,用图像处理软件(imageproplusver.6.2;mediacybernetics公司制)如下所示地进行分析。

首先,从载入的图像选出200×160像素的评价位置,在该评价位置中,转换为16位灰度。接下来,从滤波器命令的重点选项中选择低通滤波器,在“3×3、次数3、强度10”的条件下进行滤波。由此除去来自于黑矩阵图案的成分。接下来,选择平坦化,在“背景:暗、目标宽度10”的条件下进行阴影校正。接下来,通过对比度增强命令以“对比度:96、亮度:48”的方式进行对比度增强。将得到的图像转换为8位灰度,对于其中的150×110像素,通过将每像素的值的偏差作为标准偏差值进行计算,将眩光数值化。可以说该数值化的眩光值越小,眩光就越少。需要说明的是,以黑矩阵相当于像素密度350ppi的情况、和相当于像素密度200ppi的情况进行2次评价。

1-5.防眩性

将在得到的光学片的基材侧经由透明粘合剂贴合黑色丙烯酸板而得的评价用样品放置于水平面,在评价用样品1.5m上方处配置荧光灯,在评价用样品上充分移动荧光灯,并且在评价用样品上的照度为800~1200lx的环境下,从各角度进行目视感官评价,按照以下基准进行评价。

a:从任何角度均无法识别荧光灯的图像。

b:虽然映入荧光灯的图像,但荧光灯的轮廓模糊,无法识别轮廓的边界部。

c:荧光灯的图像如镜面一样映入,能够清楚地识别荧光灯的轮廓(轮廓的边界部)。

1-6.白化

制作将光学片的透明基材一侧的面与黑色的丙烯酸板经由透明粘合剂进行贴合而得的样品。对制作的样品,在暗室中、在以3波长荧光灯管作为光源的台灯下,按照以下基准观察白浊感。

a:没有观察到白化。

c:观察到白化。

1-7.干涉条纹

将2张光学片以使一个光学片的凹凸面侧与另一个光学片的透明基材侧相对的方式进行叠加。将其结果为没有产生干涉条纹的情况记为“a”、产生干涉条纹的情况记为“c”。

2.凹凸层形成涂布液的制备

2-1.凹凸层形成涂布液1

将下述所示的配合用珠磨机分散,得到中间组合物。接下来,将下述所示的配合用珠磨机分散,得到无机微粒分散物。进而,一边将中间组合物用分散机进行搅拌,一边缓慢地加入无机微粒分散物,得到凹凸层形成涂布液1。

(中间组合物)

·有机颗粒(非亲水化处理聚苯乙烯颗粒,平均粒径3.5μm,折射率1.59,比重1.05,积水化成品工业公司制)/11质量份

·季戊四醇四丙烯酸酯(比重1.165)/60质量份

·聚氨酯丙烯酸酯(商品名“v-4000ba”,dic公司制)/40质量份

·光聚合引发剂(商品名“irgacure184”,basfjapan公司制)/5质量份

·聚醚改性有机硅(商品名“tsf4460”,momentiveperformancematerialsinc.制)/0.025质量份

·甲苯/100质量份

·异丙醇/40质量份

·丙二醇单甲醚乙酸酯/25质量份

(无机微粒分散物)

·气相二氧化硅(辛基硅烷处理;平均1次粒径12nm,比重2.00,日本aerosil公司制)/7质量份

·甲苯/55质量份

·异丙醇/20质量份

2-2.凹凸层形成涂布液2

除了将中间组合物中的有机颗粒的配合量设为14质量份以外,与凹凸层形成涂布液1同样地操作,得到凹凸层形成涂布液2。

2-3.凹凸层形成涂布液3

除了将中间组合物中的有机颗粒的配合量设为8质量份、并将无机微粒分散物中的气相二氧化硅的配合量设为9质量份以外,与凹凸层形成涂布液1同样地操作,得到凹凸层形成涂布液3。

2-4.凹凸层形成涂布液4

除了将中间组合物中的有机颗粒设为非亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒(平均粒径3.5μm,折射率1.57,比重1.08,积水化成品工业公司制)并将配合量设为12质量份以外,与凹凸层形成涂布液1同样地操作,得到凹凸层形成涂布液4。

2-5.凹凸层形成涂布液5

将下述所示的配合用珠磨机分散,得到凹凸层用组合物5。

·有机颗粒(非亲水化处理聚苯乙烯颗粒,平均粒径3.5μm,折射率1.59,比重1.06,综研化学公司制/14质量份

·季戊四醇三丙烯酸酯/100质量份

·丙烯酸聚合物(分子量75,000,mitsubishirayonco.,ltd.制)/10质量份

·光聚合引发剂(商品名“irgacure184”,basfjapan公司制)/5质量份

·聚醚改性有机硅(商品名“tsf4460”,momentiveperformancematerialsinc.制)/0.025质量份

·甲苯/120质量份

·环己酮/30质量份

2-6.凹凸层形成涂布液6

除了将有机颗粒设为非亲水化处理丙烯酸-苯乙烯共聚物颗粒(平均粒径3.5μm,折射率1.57,比重1.08,积水化成品工业公司制)以外,与凹凸层用组合物5同样地操作,得到凹凸层用组合物6。

2-7.凹凸层形成涂布液7

除了没有配合有机颗粒以外,与凹凸层用组合物5同样地操作,得到凹凸层用组合物7。

3.光学片的制作

[实施例1]

在透明基材(厚度80μm三乙酸纤维素树脂膜,富士胶片株式会社制,td80ul)上涂布凹凸层形成涂布液1,在70℃、风速5m/s条件下干燥30秒钟后,在氮气氛(氧浓度200ppm以下)下以使累计光量为100mj/cm2的方式照射紫外线,从而形成凹凸层,得到光学片。凹凸层的膜厚为6.0μm。

[实施例2~4]

除了将凹凸层形成涂布液1设为凹凸层涂布液2~4以外,与实施例1同样地操作,得到实施例2~4的光学片。

[比较例1]

除了将凹凸层形成涂布液1设为凹凸层涂布液5、并且将凹凸层的膜厚设为4.5μm以外,与实施例1同样地操作,得到比较例1的光学片。

[比较例2]

除了将凹凸层形成涂布液5设为凹凸层涂布液6以外,与比较例1同样地操作,得到比较例2的光学片。

[比较例3]

除了将凹凸层形成涂布液5设为凹凸层涂布液7以外,与比较例1同样地操作,得到比较例3的光学片。

[表1]

表1

由表1的结果明确可知,实施例1~4的光学片能够赋予防眩性等各特性,并且能够防止像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件的眩光,此外对比度也优异。另外,实施例1~4的光学片在像素密度350ppi的显示元件的防止眩光性方面,相比于比较例1~2的光学片显示出极好的效果,然而在像素密度200ppi的显示元件的防止眩光性能方面,与比较例1~2的光学片的效果的差异小。由此可知:实施例1~4的光学片对于像素密度300ppi以上的超高精细的显示元件是极其有用的。

需要说明的是,比较例3的光学片在凹凸层中不含透光性颗粒,因此防止眩光性优异,然而在防眩性劣化的同时,还产生干涉条纹,且不耐用。

4.触摸面板的制作

在实施例1~4和比较例1~3的光学片的透明基材侧用溅射法形成厚度20nm的ito导电性膜,作为上部电极板。接下来,在厚度1mm的强化玻璃板的一个面上用溅射法形成厚度约20nm的ito导电性膜,作为下部电极板。接下来,在下部电极板的具有导电性膜的面上,作为间隔件用涂布液将电离辐射固化型树脂(dotcuretr5903:太阳油墨制造株式会社)通过丝网印刷法印刷为点状后,用高压汞灯照射紫外线,将直径50μm、高度8μm的间隔件以1mm的间隔进行排列。

接下来,将上部电极板和下部电极板以使导电性膜彼此相对的方式进行配置,并用厚度30μm、宽度3mm的双面胶带粘接边缘,制作实施例1~4和比较例1~3的电阻膜式触摸面板。

将得到的电阻膜式触摸面板放置于市售的超高精细液晶显示装置(像素密度350ppi)上,用目视评价眩光的有无,结果是实施例1~4的触摸面板的眩光受到抑制,外光的映入也少,视觉辨认性良好。另外,实施例1~4的触摸面板没有损害超高精细的图像的分辨率,明亮室内环境下的对比度也良好。另一方面,比较例1~2的触摸面板的眩光显著。需要说明的是,比较例3的触摸面板有外光的映入,视觉辨认性不好。

5.显示装置的制作

将实施例1~4和比较例1~3的光学片、与市售的超高精细液晶显示装置(像素密度350ppi)经由透明粘合剂进行贴合,制作实施例1~4和比较例1~3的显示装置。需要说明的是,贴合时,使光学片的凹凸面朝向显示元件的相反侧。

用目视评价所得的显示装置的眩光的有无,结果是实施例1~4的显示装置的眩光受到抑制,外光的映入也少,视觉辨认性良好。另外,实施例1~4的显示装置没有损害超高精细的图像的分辨率,明亮室内环境下的对比度也良好。另一方面,比较例1~2的显示装置的眩光显著。需要说明的是,比较例3的显示装置有外光的映入,视觉辨认性不好。

附图标记说明

1:电阻膜式触摸面板、11:透明基板、12:透明导电膜、13:间隔件

2:电容式触摸面板、21:透明基板、22:透明导电膜(x轴电极)、23:透明导电膜(y轴电极)、24:粘接剂层。

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