專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)膜、偏光板及成像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有固化液晶化合物的光學(xué)膜、具有所述光學(xué)膜的偏光板，以及成像顯示裝置。
背景技術(shù)：
通過(guò)控制膜的延遲而賦予多種功能的所謂延遲膜(retardation film)已用于多種應(yīng)用。舉例而言，視液晶顯示器中不同種類(lèi)的液晶單元的模式而定，已針對(duì)擴(kuò)大視角的目的設(shè)計(jì)延遲膜。再者，除液晶顯示裝置之外，具有1/4波長(zhǎng)延遲的入/4板被用作增亮膜，光碟的讀取器或PS轉(zhuǎn)換器。作為開(kāi)發(fā)所述延遲的方法，已知拉伸聚合物膜的方法、在基板上涂布含有液晶化合物的涂布液且以預(yù)定方向配向從而產(chǎn)生光學(xué)異向性的方法以及其類(lèi)似方法。其中，使用液晶化合物控制延遲的方法能夠通過(guò)適當(dāng)選擇配向膜(alignment film)、液晶化合物、用于液晶化合物的配向控制劑、控制配向的制程條件以及其類(lèi)似物來(lái)不同地控制延遲，其可廣泛應(yīng)用且可以較高速度大規(guī)模制造產(chǎn)物(JP-A-2001-4837 (本文所用的術(shù)語(yǔ)“ JP_A”意指“未審查但已公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)案”)以及JP-A-2004-53841)。此外，作為延遲板(retardation plate)的應(yīng)用，已提議以所述板是在前端位置處而非裝置內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將其應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光裝置、觸控面板、3D顯示裝置等。然而，習(xí)知延遲板具有諸如以下問(wèn)題:其容易形成刮痕且強(qiáng)度不足；在以外部光照射時(shí)其顯示高反射率；其具有不良耐光性；以及其上容易沉積污斑且難以移除。因此，對(duì)于用作前端位置的板，所述板需要進(jìn)一步改良。為了保護(hù)液晶化合物層，已揭露在液晶化合物層上提供高硬度保護(hù)膜的技術(shù)(JP-A-2004-126534)。然而，已發(fā)現(xiàn)因?yàn)橐壕Щ衔飳右话憔哂泄鈱W(xué)異向性,所以在液晶化合物層上僅提供不具有光學(xué)異向性的保護(hù)膜造成以下問(wèn)題:光干涉條件隨視角的改變極大以致傾向于發(fā)生彩虹樣不均勻性或類(lèi)似情形。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，發(fā)明人已研究光學(xué)膜，其具有在未涂布液晶化合物層之側(cè)包含硬涂層的透明支撐物。因此，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)所獲得光學(xué)膜以卷筒狀態(tài)儲(chǔ)存時(shí)，自外部檢視卷筒時(shí)產(chǎn)生多污點(diǎn)不均勻性。已發(fā)現(xiàn)，在展開(kāi)以使光學(xué)膜呈薄片狀之后，不均勻性繼續(xù)存在于硬涂層側(cè)的表面上，且雖然一部分不均勻性可使用不織布纖維或其類(lèi)似物移除，一部分不均勻性在一些情形中不可移除。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)下列方式能在以卷筒形式儲(chǔ)存光學(xué)膜后有效地抑制不均勻性產(chǎn)生，因此完成本發(fā)明。已考慮上述多種問(wèn)題進(jìn)行本發(fā)明，且其目標(biāo)為提供具有光學(xué)異向性特性的光學(xué)膜，所述膜可以高生產(chǎn)率制備而不涉及不均勻性煩惱的問(wèn)題，且可用于顯示裝置的前端位置?？赏ㄟ^(guò)下列構(gòu)造獲得上述目標(biāo)。[I] 一種光學(xué)膜，其具有:硬涂層；光學(xué)異向性層；以及透明支撐物，其中光學(xué)異向性層含有液晶化合物以及粘合劑，硬涂層、透明支撐物以及光學(xué)異向性層以此順序?qū)訅?，光學(xué)異向性層的表面含有不與光學(xué)異向性層的粘合劑形成共價(jià)鍵的含氟化合物，光學(xué)膜在硬涂層形成側(cè)的表面含有經(jīng)共價(jià)鍵固定的含氟化合物或硅酮系列化合物，且光學(xué)膜在硬涂層形成側(cè)的頂表面特性滿足下列條件:(I) Ra0.05 微米至 0.25 微米；(2) Rz0.4 微米至 3.0 微米；(3) Sm40 微米至 200 微米；(4)表面霧度0.1至15 ;(5)內(nèi)部霧度0至28 ;以及(6)總霧度 0.1 至 30，其中Ra、Rz以及Sm分別表示粗糙度曲線中的算術(shù)平均粗糙度、粗糙度曲線中的十點(diǎn)平均粗糙度以及粗糙度曲線中各峰之間的間隔。[2]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中光學(xué)異向性層的表面自由能(Elc)為21毫牛頓/米至30毫牛頓/米，且其在硬涂層側(cè)的表面自由能(Ehc)為14毫牛頓/米至24毫牛頓/米。[3]根據(jù)[2]的光學(xué)膜，其中Ehc-Elc ( O。[4]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中在硬涂層的表面上形成除硬涂層以外的其他功能層。[5]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中硬涂層形成側(cè)的頂表面物理特性還滿足下列條件:(4)表面霧度0.1至10 ;(5)內(nèi)部霧度0至10 ;以及(6)總霧度 0.1 至 15。[6]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中硬涂層形成側(cè)的頂表面物理特性還滿足下列條件:(4)表面霧度0.1至8 ;(5)內(nèi)部霧度0至5 ;以及(6)總霧度 0.1 至 10。[7]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中硬涂層含有粘合劑以及透光粒子，透光粒子的尺寸為I微米至12微米，且粘合劑與透光粒子之間折射率差的絕對(duì)值小于0.05。[8]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中硬涂層含有粘合劑以及透光粒子，透光粒子的尺寸為3微米至12微米，且粘合劑與透光粒子之間折射率差的絕對(duì)值為0.001至0.02。[9]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中光學(xué)膜卷繞成卷筒形式。[10]根據(jù)[I]的光學(xué)膜，其中光學(xué)膜在550納米的平面內(nèi)延遲Re為80納米至200納米，且光學(xué)膜由下式表示的Nz值為0.1至0.9:Nz 值=0.5+Rth/Re其中Rth表示厚度方向的延遲。[11] 一種偏光板，其具有根據(jù)[I]至[10]中任一項(xiàng)的光學(xué)膜作為保護(hù)膜。[12] 一種影像顯示裝置，其具有至少一個(gè)根據(jù)[I]至[10]中任一項(xiàng)的光學(xué)膜。[13] 一種影像顯示裝置，其具有至少一個(gè)根據(jù)[11]的偏光板。
本發(fā)明的光學(xué)膜可提供一種抑制不均勻性在以卷筒形式儲(chǔ)存后產(chǎn)生且具有良好物理特性的光學(xué)膜。此外，本發(fā)明的光學(xué)膜可提供可用于影像顯示裝置表面上的光學(xué)膜，其保持適當(dāng)防眩光特性且不損失作為光學(xué)異向性膜的功能。


圖1為顯示本發(fā)明光學(xué)膜的一個(gè)實(shí)例的橫截面示意圖。圖2為顯不本發(fā)明偏光板的一個(gè)實(shí)例的橫截面不意圖。
具體實(shí)施例方式下文將詳細(xì)描述進(jìn)行本發(fā)明的例示性實(shí)施例，但本發(fā)明不限于此。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，當(dāng)數(shù)值表示物理值或特征值時(shí)，由“(數(shù)值I)至(數(shù)值2)”表示的數(shù)值范圍意指“大于或等于(數(shù)值I)且小于或等于(數(shù)值2) ”的范圍。本發(fā)明的光學(xué)膜為層狀體，其中在透明支撐物的一側(cè)形成含有結(jié)晶化合物層的光學(xué)異向性層，且在另一側(cè)形成硬涂層，其中硬涂層形成側(cè)具有特定表面特性。可視情況在透明支撐物與含有液晶化合物的光學(xué)異向性層之間提供用于控制液晶化合物配向的配向膜?？稍谟餐繉由狭硗馓峁┤魏纹渌δ軐?。圖1為顯示本發(fā)明的延遲膜層狀光學(xué)膜的結(jié)構(gòu)實(shí)例的概念視圖。盡管未特定指定本發(fā)明光學(xué)膜的光學(xué)特性，但在550納米的平面內(nèi)延遲Re較佳為5納米至300納米，更佳為10納米至250納米，最佳為80納米至200納米。此外，待下文定義的Nz值較佳為0至2.0，更佳為0.1至1.6，最佳為0.1至0.9 (此處，Nz值=0.5+Rth/Re, Rth為厚度方向的延遲；用于量測(cè)這些光學(xué)特性的方法描述于下文中)。詳言之，對(duì)于入/4板，Re以及Nz值較佳分別為80納米至200納米以及0.1至0.9，更佳分別為100納米至150納米以及0.1至0.9。本發(fā)明的光學(xué)膜具有高生產(chǎn)率，因?yàn)楣鈱W(xué)異向性層以及硬涂層可通過(guò)卷軸式方法(roll to roll process)層壓。本發(fā)明的光學(xué)膜為如下光學(xué)膜，其中含有液晶化合物的光學(xué)異向性層層壓于透明支撐物的一側(cè)，且在透明支撐物的另一側(cè)層壓硬涂層，光學(xué)異向性層的表面含有不與光學(xué)異向性層的粘合劑形成共價(jià)鍵的含氟化合物，含氟化合物或硅酮系列化合物由共價(jià)鍵固定于光學(xué)膜的硬涂層形成側(cè)的表面，且硬涂層形成側(cè)的表面特性滿足下列條件:(I) Ra0.05 微米至 0.25 微米；(2) Rz0.4 微米至 3.0 微米；(3) Sm40 微米至 200 微米；(4)表面霧度0.1至15 ;(5)內(nèi)部霧度0至28 ;以及(6)總霧度 0.1 至 30。通過(guò)采用上述光學(xué)膜構(gòu)造，可提供具有物理上極佳光學(xué)異向性而在光學(xué)膜卷繞成卷筒形式儲(chǔ)存后不產(chǎn)生不均勻性的光學(xué)膜。上述表面特性為光學(xué)膜的硬涂層側(cè)表面應(yīng)展現(xiàn)的表面特性。硬涂層可在頂表面處，或可在硬涂層上另外提供不同層。在本發(fā)明中，關(guān)于硬涂層側(cè)的表面特性，Ra為0.05微米至0.25微米，較佳為0.08微米至0.20微米，更佳為0.08微米至0.15微米。Rz為0.4微米至3.0微米，較佳為0.5微米至3.0微米，更佳為0.8微米至2.5微米，更佳為0.8微米至1.5微米。Sm為40微米至200微米，較佳為40微米至150微米，最佳為50微米至110微米。此外，表面霧度為0.1至15，較佳為0.1至10，最佳為0.1至8。內(nèi)部霧度為0至28，較佳為0至10，最佳為0至5?？傡F度為0.1至30，較佳為0.1至15，最佳為0.1至10。此處,上述Ra (粗糙度曲線中的算術(shù)平均粗糙度)、Rz (粗糙度曲線中的十點(diǎn)平均粗糙度)以及Sm(粗糙度曲線中各峰之間的間隔)可根據(jù)JIS B0601:1998量測(cè)。此外，本發(fā)明的膜的霧度意指JIS-K7105中所述的值，且可基于JIS-K7361-1中所述的量測(cè)法量測(cè)。表面霧度以及內(nèi)部霧度可基于下列量測(cè)計(jì)算。1.根據(jù)JIS-K7136量測(cè)所得膜的總霧度值⑶。2.向所得膜的硬涂層側(cè)的膜正面以及其背面添加數(shù)滴硅酮油；所述膜的前側(cè)以及背側(cè)夾在兩片厚度為I毫米的玻璃板(第S9111號(hào)顯微鏡載玻片產(chǎn)品(MICRO SLICEGLASS Product N0.S9111)，由松浪(MATSUNAMI)制造)之間，藉此使膜與兩個(gè)玻璃板完全緊密接觸；以消除表面霧度的狀態(tài)量測(cè)霧度；且將通過(guò)減去在兩片玻璃板之間僅放置硅酮油單獨(dú)量測(cè)到的霧度所獲得的值計(jì)為內(nèi)部霧度(Hi)。3.通過(guò)自如上文2所量測(cè)的總霧度⑶減去內(nèi)部霧度(Hi)所獲得的值稱(chēng)為表面霧度(Hs)。在本發(fā)明中，通過(guò)將光學(xué)膜中硬涂層表面的物理特性控制于上述范圍內(nèi)，可提供具有物理特性極佳的極佳異向性特性且在以卷筒形式儲(chǔ)存后不產(chǎn)生不均勻性的光學(xué)膜。此外，光學(xué)膜可用于影像顯示裝置中而不破壞光學(xué)異向性。再者，在本發(fā)明中，含氟化合物或硅酮系列化合物必需共價(jià)鍵結(jié)于形成硬涂層側(cè)的頂表面。頂表面可為硬涂層，或可在硬涂層上形成另一層以形成頂表面。作為欲形成在硬涂層上以形成光學(xué)膜的頂表面的另一層，例如可以涂飾層(overcoat layer)、低折射率層以及防污層為例。硬涂層側(cè)的表面能量(Ehc)較佳為14毫牛頓/米至24毫牛頓/米，更佳為14毫牛頓/米至22毫牛頓/米，最佳為14毫牛頓/米至20毫牛頓/米。此外，含有液晶化合物的光學(xué)異向性層的表面自由能(Elc)較佳為21毫牛頓/米至30毫牛頓/米，更佳為22毫牛頓/米至30毫牛頓/米。此外，Ehc-Elc較佳< O。通過(guò)將表面能控制于上述范圍內(nèi)，可在以卷筒形式儲(chǔ)存光學(xué)膜時(shí)有效抑制不均勻性的產(chǎn)生，而不轉(zhuǎn)移各別表面中所含的化合物。下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的光學(xué)膜、偏光板、待用于影像顯示裝置中的材料以及其制造方法。[硬涂層]在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“硬涂層”意指當(dāng)形成于透明支撐物上時(shí)提高透明支撐物的鉛筆硬度(pencil hardness)的膜。實(shí)際上，形成硬涂層之后的鉛筆硬度(JIS K5400)較佳大于或等于H，更佳大于或等于2H，最佳大于或等于3H。硬涂層的厚度較佳為0.4微米至35微米，更佳為I微米至30微米，最佳為1.5微米至20微米。本發(fā)明的光學(xué)膜特征為含氟化合物或硅酮系列化合物通過(guò)共價(jià)鍵固定于光學(xué)膜的硬涂層形成側(cè)的表面上，且硬涂層形成側(cè)的表面特性滿足下列條件:
(I) Ra0.05 微米至 0.25 微米；(2) Rz0.4 微米至 3.0 微米；(3) Sm40 微米至 200 微米；(4)表面霧度0.1至15 ;(5)內(nèi)部霧度0至28 ;以及(6)總霧度 0.1 至 30。在本發(fā)明中，可直接在支撐物上或經(jīng)經(jīng)其他層在支撐物上通過(guò)涂布、干燥以及固化含有具有不飽和雙鍵的化合物、透光粒子、聚合起始劑以及根據(jù)需要的含氟化合物或硅酮系列化合物以及溶劑的組成物來(lái)形成硬涂層。下文將描述各別組分。[具有不飽和雙鍵的化合物]用于形成本發(fā)明的硬涂層的組成物可含有具有不飽和雙鍵的化合物。含有不飽和雙鍵的化合物可用作粘合劑，且較佳為具有兩個(gè)或超過(guò)兩個(gè)可聚合不飽和基團(tuán)的多官能單體。所述具有兩個(gè)或超過(guò)兩個(gè)可聚合不飽和基團(tuán)的多官能單體可用作固化劑且可提高所涂布膜的強(qiáng)度且改良抗刮擦特性。多官能單體更佳具有3個(gè)或超過(guò)3個(gè)可聚合不飽和基團(tuán)。具有I個(gè)或2個(gè)官能基的單體以及具有3個(gè)或超過(guò)3個(gè)官能基的單體可組合用作單體。作為具有不飽和雙鍵的化合物，以下述的化合物為例:具有諸如(甲基)丙烯?；?、乙烯基、苯乙烯基或烯丙基的可聚合官能基的化合物。在這些官能基中，(甲基)丙烯酰基以及-C(O)OCH = CH2尤其較佳。尤其較佳可使用下列每個(gè)分子具有3個(gè)或超過(guò)3個(gè)(甲基)丙烯酰基的化合物。作為具有可聚合不飽和基團(tuán)的化合物的特定實(shí)例，可以下述的化合物為例:烷二醇的(甲基)丙烯酸二酯、聚氧基亞烷二醇的(甲基)丙烯酸二酯、多元醇的(甲基)丙烯酸二酯、環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷加合物的(甲基)丙烯酸二酯、環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以及聚酯(甲基)丙烯酸酯。其中，多元醇與(甲基)丙烯酸之間的酯較佳。其實(shí)例包含1，4_丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、經(jīng)EO改性的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、經(jīng)PO改性的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、經(jīng)EO改性的磷酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基乙烷酯、四(甲基)丙烯酸二(三羥甲基丙烷)酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、四甲基丙烯酸1，2，3_環(huán)己烷酯、聚丙烯酸聚胺基甲酸酯、聚酯聚丙烯酸酯以及己內(nèi)酯改性的異氰尿酸三(丙烯酰氧基乙基)酯。市售產(chǎn)品可用作具有(甲基)丙烯?；亩喙倌鼙┧狨ハ盗谢衔?。舉例而言，可以下述的化合物為例:由新中村化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(Shin-Nakamura Chemical C0.,Ltd.)制造的NK酯A-TMMT以及由日本化藥(Nippon Kayaku)制造的KAYARAD DPHA。關(guān)于多官能單體的描述提供于JP-A-2009-98658中的第
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段，且其適用于本發(fā)明。鑒于待下文描述的與支撐物的粘著性、低卷曲特性以及含氟化合物或硅酮系列化合物的固定特性，具有不飽和雙鍵的化合物較佳為具有氫鍵結(jié)取代基的化合物。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“氫鍵結(jié)取代基”意指具有大負(fù)電性的原子(諸如氮、氧、硫或鹵素以及氫)經(jīng)由共價(jià)鍵彼此連接的取代基。其特定實(shí)例包含OH-、SH-、-NH-、CHO-以及CHN-，其中(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以及具有羥基的(甲基)丙烯酸酯較佳。亦可使用具有(甲基)丙烯?；氖惺鄱喙倌鼙┧狨?。舉例而言，可以下述的化合物為例:由新中村化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社(Shin-Nakamura Chemical C0.，Ltd.)制造的 NK 寡 U4HA 及 NK 酯 A-TMM-3,以及由日本化藥(Nippon Kayaku)制造的 KAYARAD PET-30。為了賦予足夠聚合比率以及足夠硬度，以用于形成硬涂層的組成物中所有固體組分的重量計(jì)，具有不飽和雙鍵的化合物于用于形成本發(fā)明硬涂層的組成物中的含量較佳為70重量％至99重量％，更佳為80重量％至99重量％。[透光粒子]為了在本發(fā)明硬涂層的表面上形成細(xì)微不均勻性，較佳在硬涂層中使用下列透光粒子。聚甲基丙烯酸甲酯粒子(折射率:1.49)、交聯(lián)聚(丙烯?；?苯乙烯)共聚物粒子(折射率:1.54)、三聚氰胺樹(shù)脂粒子(折射率:1.57)、聚碳酸酯粒子(折射率:1.57)、聚苯乙烯粒子(折射率:1.60)、交聯(lián)聚苯乙烯粒子(折射率:1.61)、聚氯乙烯粒子(折射率:1.60)、苯并胍胺-三聚氰胺甲醛粒子(折射率:1.68)、二氧化硅粒子(折射率:1.46)、氧化鋁粒子(折射率:1.63)、二氧化鋯粒子、二氧化鈦粒子以及具有中空或細(xì)小孔隙的粒子可用作本發(fā)明硬涂層的透光粒子。其中，較佳使用交聯(lián)聚(甲基)丙烯酸酯粒子以及交聯(lián)聚(丙烯?；?苯乙烯)粒子，且通過(guò)根據(jù)選自這些粒子的特定透光粒子的折射率來(lái)適當(dāng)調(diào)整粘合劑的折射率，可獲得本發(fā)明光學(xué)膜中的硬涂層的較佳表面硬度、表面霧度、內(nèi)部霧度以及總霧度。待用于本發(fā)明的粘合劑的折射率較佳為1.45至1.70，更佳為1.48至1.65。再者，在本發(fā)明中，硬涂層的透光粒子與粘合劑之間的折射率差(“透光粒子的折射率“除透光粒子以外的硬涂層的折射率”)的絕對(duì)值較佳小于0.05，更佳為0.001至0.030，仍更佳為0.001至0.020。當(dāng)硬涂層的透光粒子與粘合劑之間的折射率差小于0.05時(shí)，透光粒子的折射角度變小，且散射光不會(huì)傳播至廣角且不展現(xiàn)有害影響(諸如擾亂穿過(guò)光學(xué)異向性層的透射光的偏振)，因此所述折射率差較佳。為了實(shí)現(xiàn)粒子與粘合劑之間的上述折射率差，可調(diào)整透光粒子的折射率，或可調(diào)整粘合劑的折射率。作為第一較佳實(shí)施例，較佳使用含有具有3個(gè)或超過(guò)3個(gè)官能基的(甲基)丙烯酸酯單體作為主要組分的粘合劑(固化后的折射率:1.50至1.53)與由丙烯?；繛?0重量％至100重量％的交聯(lián)聚(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯聚合物構(gòu)成的透光粒子的組合。通過(guò)調(diào)整具有低折射率的丙烯?；M分與具有高折射率的苯乙烯組分的組成比率，可容易將粒子與粘合劑之間的折射率差調(diào)整至小于0.05。丙烯?；M分與苯乙烯組分的比率以重量計(jì)較佳為50/50至100/0，更佳為60/40至100/0，最佳為65/35至90/10。由交聯(lián)聚(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯聚合物構(gòu)成的透光粒子的折射率較佳為1.49至1.55，更佳為1.50至1.54，最佳為1.51至1.53。第二較佳實(shí)施例為使用含有具有3個(gè)或超過(guò)3個(gè)官能基的(甲基)丙烯酸酯單體作為主要組分的粘合劑與平均粒徑為I至100納米的無(wú)機(jī)細(xì)粒的組合。在此實(shí)施例中，調(diào)整具有單體的粘合劑以及無(wú)機(jī)細(xì)粒的折射率，從而調(diào)整現(xiàn)有透光粒子的折射率差。作為無(wú)機(jī)粒子，以下述的粒子為例:至少一種由下列金屬所構(gòu)成的族群中選出的金屬的氧化物的粒子:娃、錯(cuò)、鈦、招、銦、鋅、錫以及鋪。其特定實(shí)例包含Si02、Zr02、Ti02、Al203、ln203、ZnO、SnO2^Sb2O3以及IT0，其中Si02、Zr02以及Al2O3較佳。這些無(wú)機(jī)粒子可與以單體總重量計(jì)I重量％至90重量％的含量的單體混合，其中含量更佳為5重量％至65重量％。此處,可通過(guò)以阿貝折射儀(Abbe refractometer)直接量測(cè)或通過(guò)量測(cè)頻譜反射光譜或頻譜橢圓儀定量評(píng)估除透光粒子以外的硬涂層的折射率。通過(guò)下列方法量測(cè)透光粒子的折射率，其中透光粒子以等量分散于通過(guò)改變兩種折射率不同的溶劑的混合比且藉此改變折射率而制備的溶劑中，量測(cè)濁度，且當(dāng)濁度變?yōu)樽钚r(shí)通過(guò)阿貝折射儀量測(cè)溶劑折射率。透光粒子的平均粒徑較佳為1.0微米至12微米，更佳為3.0微米至12微米，仍更佳為4.0微米至10.0微米，最佳為4.5微米至8微米。通過(guò)將折射率以及粒徑調(diào)整至上述范圍，防止散射光角度的分布達(dá)到廣角，且難以出現(xiàn)顯示器模糊以及對(duì)比度降低的問(wèn)題。就所述粒子不需要較大厚度且?guī)缀醪辉斐删砬约吧a(chǎn)成本增加的問(wèn)題而言，厚度較佳小于或等于12微米。此外，就涂布時(shí)的涂布量可降低、可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行干燥且?guī)缀醪怀霈F(xiàn)諸如干燥不均勻性的表面缺陷而言，粒徑在上述范圍內(nèi)的粒子較佳。再者，就透光粒子的粒徑( 球體等效直徑:D)與硬涂層的厚度d之間的關(guān)系而言，D/d的值較佳為20 %至120 %，尤其較佳為30 %至80 %。通過(guò)將D/d調(diào)整于此范圍內(nèi)，可獲得必需的表面不均勻性特征?？闪繙y(cè)粒子的平均粒徑的任何量測(cè)方法可用作量測(cè)透光粒子的平均粒徑的方法。然而，較佳藉助于穿透式電子顯微鏡(放大倍率:500，000X至2，000，000X)觀測(cè)粒子，且量測(cè)100個(gè)粒子，平均值視為平均粒徑。在本發(fā)明中，未特定限制透光粒子的形狀，但除真球形粒子之外，亦可組合使用具有不同形狀的透光粒子，諸如非晶形粒子(例如非球形粒子)。詳言之，當(dāng)非球形粒子經(jīng)配向以使得其短軸均一地定向于硬涂層的法線方向時(shí)，可采用粒徑小于真球形粒子的粒子。透光粒子以較佳I重量％至40重量％、更佳I重量％至30重量％、仍更佳I重量％至20重量％的含量并入。就在表面上均一地提供突出物而言，較佳以大于或等于0.1重量％的含量并入，而就減少諸如影像模糊或白濁度或眩光的問(wèn)題而言，較佳以小于或等于40重量％的含量并入。此外，透光粒子的涂布量較佳為10毫克/平方米至2500毫克/平方米，更佳為30毫克/平方米至2000毫克/平方米，仍更佳為100毫克/平方米至1500毫克/平方米。<透光粒子的制備方法以及分級(jí)方法>作為制造根據(jù)本發(fā)明的透光粒子的方法，可以下述的方法為例:懸浮液聚合法、乳液聚合法、無(wú)皂乳液聚合法、分散液聚合法以及種子聚合法，且可通過(guò)這些方法中任一種制造粒子。關(guān)于這些制造方法，可參考例如聚合物合成的實(shí)驗(yàn)方法(Kobunshi GoseinoJikkenho)(大津孝之(Takayuki Otsu)以及木下雅悅(Masaetsu Kinoshita)編寫(xiě)且由科學(xué)同人社(Kagaku Dojin-sha)出版)，第130頁(yè)以及第146-147頁(yè)；合成高分子(GoseiKobunshi),第I卷,第246頁(yè)-第290頁(yè)，以及第3卷,第I頁(yè)-第108頁(yè)中所述的方法；以及日本專(zhuān)利第 2，543，503 號(hào)、第 3，508, 304 號(hào)、第 2，746，275 號(hào)、第 3，521，560 號(hào)、第 3，580, 320號(hào)、JP-A-10-156U JP-A-7-2908、JP-A-5-297506 以及 JP-A-2002-145919 中所述的方法中的描述。關(guān)于透光粒子的粒徑分布，鑒于霧度值、擴(kuò)散性控制以及所涂布表面特性的均勻性，單分散粒子較佳。表示粒徑均一性的CV值較佳小于或等于15%，更佳小于或等于13%，仍更佳小于或等于10%。此外，當(dāng)粒子粒徑比平均粒徑大20%或超過(guò)20%時(shí)規(guī)定為粗糙粒子，粗糙粒子的比例以全部粒子數(shù)目計(jì)較佳小于或等于1%，更佳小于或等于0.1%，仍更佳小于或等于0.01%。作為獲得具有所述粒徑分布的粒子的方法，在粒子的制備或合成反應(yīng)后進(jìn)行分級(jí)是有效的，且可通過(guò)增加重復(fù)分級(jí)的次數(shù)或通過(guò)增強(qiáng)分級(jí)程度獲得具有所要粒徑分布的粒子。在進(jìn)行分級(jí)時(shí)，較佳采用諸如空氣分級(jí)法、離心分級(jí)法、沉降分級(jí)法、過(guò)濾分級(jí)法以及抗靜電分級(jí)法的方法。 本發(fā)明的光學(xué)膜在形成硬涂層的表面上具有不均勻外型，且因此光在光學(xué)膜表面散射。再者，用于形成不均勻表面的粒子使光在膜內(nèi)散射。對(duì)于所用的X/4板，例如在3D顯示器或有機(jī)電致發(fā)光裝置顯示器的表面，已考慮必需使用不造成光散射從而不擾亂由光學(xué)異向性層形成的偏振光的透明膜。然而，只要表面的物理特性在本說(shuō)明書(shū)所述的范圍內(nèi)，則可使用所述膜而不破壞預(yù)期的光學(xué)異向性，這是顯而易知的。為了避免破壞光學(xué)異向性，光學(xué)膜的內(nèi)部霧度較佳為0至28，更佳為0至10，最佳為0至5。[光聚合起始劑]接著，將描述待并入用于形成本發(fā)明硬涂層的組成物中的光聚合起始劑。光聚合起始劑的實(shí)例包含苯乙酮、安息香(benzoin)、二苯甲酮、氧化膦、縮酮、蒽醌、噻噸酮、偶氮化合物、過(guò)氧化物、2，3- 二烷基二酮化合物、二硫化物化合物、氟胺化合物、芳族锍、咯吩二聚體(lophine dimer)、鐵鹽(onium salt)、硼酸鹽、活性酯、活性鹵素、無(wú)機(jī)復(fù)合物以及香豆素(coumarin)。光聚合起始劑的特定實(shí)例、較佳實(shí)施例、市售產(chǎn)品以及其類(lèi)似物描述于JP-A-2009-098658的第
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段中，且其亦適用于本發(fā)明。此外，各種光聚合起始劑的實(shí)例亦描述于最新UV固化技術(shù)(Saishin UV KokaGijutsu),第 159 頁(yè)，K.K.技術(shù)信息協(xié)會(huì)(K.K.Gijutsu Joho Kyokai) (1991);以及加藤清美(Kato Kiyomi),紫外線固化系統(tǒng)(Shigaisen Koka Shisutemu),第 65-148 頁(yè)，綜合技術(shù)中心(Sogo Gijutsu Senta) (1989)中，且其適用于本發(fā)明。市售光裂解型光自由基聚合起始劑的較佳實(shí)例包含汽巴特殊化學(xué)品公司(CibaSpecialty Chemicals Corp.)制造的“艷佳固 651 (Irgacure651) ”、“艷佳固 184”、“艷佳固819”、“艷佳固907”、“艷佳固1870” (CGI_403/Irgl84的7/3混合起始劑)、“艷佳固500”、“艷佳固369”、“艷佳固1173”、“艷佳固2959”、“艷佳固4265”、“艷佳固4263”、“艷佳固127”以及“OXEOI”；日本化藥有限公司(Nippon Kayaku C0., Ltd.)制造的“卡雅固(KAYACURE)DETX-S ”、“卡雅固BP-100”、“卡雅固BDMK ”、“卡雅固CTX”、“卡雅固BMS ”、“卡雅固2-EAQ”、“卡雅固ABQ”、“卡雅固CPTX”、“卡雅固EPD”、“卡雅固ITX”、“卡雅固QTX”、“卡雅固BTC”以及“卡雅固MCA” ；沙多瑪有限公司制造的“易曬固(Esacure) (KIP100F、KBl、EB3、BP、X33、KT046、KT37、KIP150、TZT) ” ；以及其組合。以用于形成硬涂層的組成物中所有固體組分的重量計(jì)，光聚合起始劑于用于形成本發(fā)明硬涂層的組成物中的含量較佳為0.5重量％至8重量％，更佳為I重量％至5重量％，因?yàn)樗龊孔銐虼笠允褂糜谛纬捎餐繉拥慕M成物中所含的可聚合化合物充分聚合且含量足夠小以適當(dāng)抑制起始點(diǎn)的數(shù)目。[溶劑]用于形成本發(fā)明硬涂層的組成物可含有溶劑?？紤]到單體溶解度、透光粒子分散性以及涂布后的干燥特性，多種溶劑可用作溶劑。作為所述溶劑，以下述的溶劑為例:例如二丁醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、環(huán)氧丙烷、1，4-二惡烷、1，3-二氧雜環(huán)戊烷、1，3，5-三惡烷、四氫呋喃、苯甲醚、苯乙醚、碳酸二甲酯、碳酸甲酯乙酯、碳酸二乙酯、丙酮、甲基乙基酮(MEK)、二乙酮、二丙酮、二異丁酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、Y - 丁內(nèi)酯、2-甲氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸甲酯、2-乙氧基乙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、1，2-二乙酰氧基丙酮、乙酰基丙酮、二丙酮醇、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、乙酸異丁酯、甲基異丁基酮(MIBK)、2-辛酮、2-戊酮、2-己酮、乙二醇乙醚、乙二醇異丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙基卡必醇(ethyl carbitol)、丁基卡必醇、己燒、庚燒、羊燒、環(huán)己燒、甲基環(huán)己燒、乙基環(huán)己燒、苯、甲苯、二甲苯等，且這些可獨(dú)立使用或以其中兩種或超過(guò)兩種的組合形式使用。溶劑較佳以固體組分于用于形成本發(fā)明硬涂層的組成物中的濃度在20重量％至80重量％、更佳30重量％至75重量％、仍更佳40重量％至70重量％范圍的量使用。[含氟化合物或硅酮系列化合物]含氟化合物或硅酮系列化合物經(jīng)由共價(jià)鍵固定于本發(fā)明光學(xué)膜在硬涂層側(cè)的頂表面。這些在分子內(nèi)具有可聚合不飽和基團(tuán)的化合物可通過(guò)使其與具有可聚合不飽和基團(tuán)的化合物固化在一起而得以固定。本發(fā)明的光學(xué)膜可具有硬涂層側(cè)的頂表面為硬涂層表面的構(gòu)造，但亦可具有在硬涂層上提供另一功能層的不同構(gòu)造。在硬涂層構(gòu)成頂端層的情形中，必需在硬涂層中并入這些化合物。下文將描述含氟化合物或硅酮系列化合物。在本發(fā)明中，含氟化合物或硅酮系列化合物為至少一種由下列化合物所構(gòu)成的族群中選出的化合物:具有可聚合不飽和基團(tuán)的含氟化合物以及重量平均分子量大于或等于3000且具有可聚合不飽和基團(tuán)的聚娃氧燒化合物。[具有可聚合不飽和基團(tuán)的含氟化合物]描述具有可聚合不飽和基團(tuán)的本發(fā)明的含氟化合物(下文亦稱(chēng)為“含氟固化劑”)。本發(fā)明的含氟固化劑較佳為具有由下列通式(F)表示的結(jié)構(gòu)的含氟化合物:通式(F): (Rf)-[(W)-(Ra)丄在式(F)中，Rf表示(全)氟烷基或(全)氟聚醚基，W表示鍵聯(lián)基團(tuán)，Ra表示可聚合不飽和基團(tuán)，n表示整數(shù)I至3，且m表示整數(shù)I至3。本發(fā)明的含氟固化劑被認(rèn)為由于存在可聚合不飽和基團(tuán)而展現(xiàn)下列作用(I)至⑶。(I) 一般認(rèn)為，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑的溶解度以及與具有不飽和雙鍵的化合物的相容性提高，所以含氟固化劑可均勻位于表面而不形成聚集物。再者，可防止由于形成聚集物而產(chǎn)生缺陷。
(2)因?yàn)楹袒瘎┛山?jīng)由光聚合反應(yīng)在分子間形成共價(jià)鍵或與具有不飽和雙鍵的化合物形成共價(jià)鍵，所以這些位于表面的化合物即使在光學(xué)膜以卷筒形式儲(chǔ)存而光學(xué)異向性層側(cè)與表面接觸時(shí)也不會(huì)轉(zhuǎn)移至光學(xué)異向性層側(cè)。(3)甚至當(dāng)光學(xué)膜以卷筒形式儲(chǔ)存時(shí)，光學(xué)異向性層側(cè)上不和與其接觸的粘合劑形成共價(jià)鍵的含氟化合物不會(huì)轉(zhuǎn)移至硬涂層側(cè)表面，因?yàn)橛餐繉觽?cè)表面的表面自由能低。在通式(F)中，Ra表示可聚合不飽和基團(tuán)。未特定限制可聚合不飽和基團(tuán)，且在以活性能量射線(諸如UV射線或電子束)照射后可引起自由基聚合反應(yīng)的任何基團(tuán)。其實(shí)例包含(甲基)丙烯?；?甲基)丙烯酰氧基、乙烯基以及烯丙基。較佳使用(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基以及通過(guò)以氟原子置換這些基團(tuán)的任何氫原子而形成的基團(tuán)?？删酆喜伙柡突鶊F(tuán)的較佳特定實(shí)例如下。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)膜，其包括: 硬涂層； 光學(xué)異向性層；以及 透明支撐物； 其中所述光學(xué)異向性層含有液晶化合物以及粘合劑， 所述硬涂層、所述透明支撐物以及所述光學(xué)異向性層以此順序?qū)訅海? 所述光學(xué)異向性層的表面含有不與所述光學(xué)異向性層的所述粘合劑形成共價(jià)鍵的含氟化合物， 所述光學(xué)膜在所述硬涂層形成側(cè)的表面含有通過(guò)共價(jià)鍵固定的含氟化合物或硅酮系列化合物，以及 所述光學(xué)膜在硬涂層形成側(cè)的頂表面特性滿足下列條件: (1)Ra0.05微米至0.25微米； (2)Rz0.4微米至3.0微米； (3)Sm40微米至200微米； (4)表面霧度0.1至15 ; (5)內(nèi)部霧度0至28;以及 (6)總霧度0.1至30 其中Ra、Rz以及Sm分別表示粗糙度曲線中的算術(shù)平均粗糙度、粗糙度曲線中的十點(diǎn)平均粗糙度以及粗糙度曲線中各峰之間的間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜， 其中所述光學(xué)異向性層的表面自由能(Elc)為21毫牛頓/米至30毫牛頓/米，以及 其在所述硬涂層側(cè)的表面自由能(Ehc)為14毫牛頓/米至24毫牛頓/米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜， 其中 Ehc-Elc ( O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中在所述硬涂層的表面上形成除所述硬涂層以外的其他功能層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述硬涂層形成側(cè)的所述頂表面物理特性還滿足下列條件: (4)表面霧度0.1至10 ; (5)內(nèi)部霧度0至10;以及 (6)總霧度0.1至15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述硬涂層形成側(cè)的所述頂表面物理特性還滿足下列條件: (4)表面霧度0.1至8 ; (5)內(nèi)部霧度0至5;以及 (6)總霧度0.1至10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述硬涂層含有粘合劑以及透光粒子， 所述透光粒子的尺寸為I微米至12微米，以及所述粘合劑與所述透光粒子之間的折射率差的絕對(duì)值小于0.05。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述硬涂層含有粘合劑以及透光粒子， 所述透光粒子的尺寸為3微米至12微米，以及 所述粘合劑與所述透光粒子之間的折射率差的絕對(duì)值為0.001至0.02。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述光學(xué)膜卷繞成卷筒形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜， 其中所述光學(xué)膜在550納米的平面內(nèi)延遲Re為80納米至200納米，且所述光學(xué)膜由下式表示的Nz值為0.1至0.9: Nz 值=0.5+Rth/Re 其中Rth表示厚度方向的延遲。
11.一種偏光板，其包括如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜作為保護(hù)膜。
12.—種影像顯示裝置，其含有至少一個(gè)如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜。
13.一種影像顯示裝置，其含有至少一個(gè)如根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏光板。
全文摘要
一種光學(xué)膜，其具有硬涂層；光學(xué)異向性層；以及透明支撐物，其中光學(xué)異向性層含有液晶化合物以及粘合劑，硬涂層、光學(xué)異向性層以及透明支撐物以此順序?qū)訅海鈱W(xué)異向性層的表面含有不與光學(xué)異向性層的粘合劑形成共價(jià)鍵的含氟化合物，光學(xué)膜在硬涂層形成側(cè)的表面含有經(jīng)共價(jià)鍵固定的含氟化合物或聚硅氧系列化合物，且光學(xué)膜在硬涂層形成側(cè)的頂端表面特性滿足下列條件(1)Ra0.05微米至0.25微米；(2)Rz0.4微米至3.0微米；(3)Sm40微米至200微米；(4)表面霧度0.1至15；(5)內(nèi)部霧度0至28；以及(6)總霧度0.1至30。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK103154786SQ201180049370
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者米山博之, 高橋勇太 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社