光學層疊體、偏振片和圖像顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供具有優(yōu)異抗靜電性能和光學特性的光學層疊體。本發(fā)明是一種光學層疊體，其具有透光性基材，在所述透光性基材的至少一側的面上具有硬涂層，所述硬涂層含有五氧化二銻和聚氨酯樹脂，所述五氧化二銻分散在硬涂層中形成三維網狀結構。
【專利說明】光學層疊體、偏振片和圖像顯示裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光學層疊體、偏振片和圖像顯示裝置。
【背景技術】
[0002]在陰極射線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示屏(IXD)、等離子體顯示屏(rop)、電致發(fā)光顯示屏(ELD)、場發(fā)射顯示屏(FED)、觸摸屏、平板電腦、電子紙等圖像顯示裝置的最外表面設有光學層疊體，光學層疊體是由具有防眩性、防反射性、抗靜電性等各種性能的功能層形成的。
[0003]作為這樣的光學層疊體的基材，已經使用了透明性和硬度性優(yōu)異的丙烯酸系樹脂等塑料基材。然而，這樣的塑料基材因其絕緣特性高而容易產生靜電，因塵埃等的附著而引起污染，不僅在使用時，在顯示器制造工序中也存在因產生靜電而引起故障的問題。
[0004]為了防止上述靜電，以往在上述光學層疊體的一部分設置含有抗靜電劑的抗靜電層。
[0005]作為上述抗靜電劑，已知有π共軛導電性有機化合物、鋁或銅等金屬單質或合金、摻雜了銻的氧化錫(ATO)或摻雜了錫的氧化銦(ITO)等金屬氧化物系的導電性超微顆粒、有機導電聚合物、季銨鹽系等的導電性微粒(專利文獻I?5)。
[0006]然而，在使用上述抗靜電劑時，如果想要提高光學層疊體的導電性，則不得不增加抗靜電劑的添加量，因而光學層疊體的霧度增大而透光性下降，存在無法得到充分的光學特性的問題。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I日本特開平5-339306號公報
[0010]專利文獻2日本特開平11-42729號公報
[0011]專利文獻3日本特開2002-3751號公報
[0012]專利文獻4日本特開2004-338379號公報
[0013]專利文獻5日本特開2005-154749號公報

【發(fā)明內容】

[0014]發(fā)明要解決的問題
[0015]鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明目的為提供具有抗靜電性能以及透光性和低霧度等光學特性、并且硬度和密合性均優(yōu)異的光學層疊體。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]本發(fā)明為一種光學層疊體，其具有透光性基材，在所述透光性基材的至少一側的面上具有硬涂層，其特征在于，所述硬涂層含有五氧化二銻和官能度為6以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述五氧化二銻在硬涂層中的含量為15質量％?70質量％，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物在硬涂層的樹脂成分中的含量為30質量％?70質量％，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的重均分子量為1000以上且低于I萬，所述五氧化二銻分散在硬涂層中形成三維網狀結構。
[0018]上述硬涂層進一步優(yōu)選含有選自季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯組成的組中的至少I種。
[0019]另外，上述硬涂層優(yōu)選在其樹脂成分中含有30質量％?70質量％的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的固化物和/或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
[0020]本發(fā)明的光學層疊體優(yōu)選在上述硬涂層上進一步具有低折射率層。
[0021]本發(fā)明還涉及具備偏振元件的偏振片，其特征在于，所述偏振片在偏振元件表面具備上述的光學層疊體。
[0022]本發(fā)明還涉及圖像顯示裝置，其特征在于，其具備上述的光學層疊體或上述的偏振片。
[0023]下面詳細說明本發(fā)明。 [0024]本發(fā)明為一種光學層疊體，其具有透光性基材，在所述透光性基材的至少一側的面上具有硬涂層，其特征在于，所述硬涂層按照規(guī)定量含有五氧化二銻和特定的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述五氧化二銻以特定狀態(tài)分散在所述硬涂層中。因此，本發(fā)明的光學層疊體具有優(yōu)異的抗靜電性能，且霧度低，透光性和硬度也優(yōu)異。
[0025]本發(fā)明的光學層疊體的硬涂層含有五氧化二銻和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述五氧化二銻分散在硬涂層中形成三維網狀結構。
[0026]上述三維網狀結構是指如下狀態(tài):五氧化二銻以可以相互導通的程度連續(xù)地鄰接并分散，在光學層疊體的截面可觀察到其以網狀存在。五氧化二銻以上述特定狀態(tài)分散存在于硬涂層中，所以即使五氧化二銻的添加量少，本發(fā)明的光學層疊體也可以發(fā)揮優(yōu)異的抗靜電性能。
[0027]需要說明的是，上述三維網狀結構可以通過利用TEM等對上述硬涂層的厚度方向截面進行觀察來進行確認。例如本發(fā)明的光學層疊體的情況下，在硬涂層的厚度方向截面的TEM觀察中觀察到大量五氧化二銻相鄰接且稠密的區(qū)域(密集區(qū)域)和幾乎不存在五氧化二銻的區(qū)域(稀疏區(qū)域)；與此相對，在上述五氧化二銻未形成三維網狀結構時，在截面的--Μ觀察中可觀察到五氧化二銻為大致均勻的分散狀態(tài)。但是，對于本發(fā)明的光學層疊體，在硬涂層截面的TEM觀察中的上述稀疏區(qū)域中，該硬涂層所含有的五氧化二銻的上述導通并未被切斷，在截面上，五氧化二銻以即使在截面上未出現(xiàn)五氧化二銻的部分中也以能夠相互導通的程度連續(xù)地鄰接并分散。
[0028]即，本發(fā)明的光學層疊體中，硬涂層的厚度方向截面的每單位面積中五氧化二銻所占的截面積不均勻；與此相對，在上述五氧化二銻未形成三維網狀結構時，硬涂層的厚度方向截面的每單位面積中五氧化二銻所占的截面積大致均勻。具體來說，例如在使硬涂層中的五氧化二銻的含量為后述的范圍、并且在上述硬涂層的厚度方向截面的--Μ觀察中任意地選擇10處500nmX500nm的區(qū)域時,各區(qū)域中五氧化二鋪所占的截面積的比例為:在最低的區(qū)域中為1%?15%，在最高的區(qū)域中為60%?80%。與此相對，對于與上述相同量的五氧化二銻未形成三維網狀結構的 硬涂層，若同樣地求出上述各區(qū)域中五氧化二銻所占的截面積的比例，則該比例在全部區(qū)域中為20%?50%。[0029]進一步，上述五氧化二銻在硬涂層中形成了上述三維網狀結構，由此可以降低上述硬涂層的表面電阻率(例如硬涂層中的五氧化二銻的含量為后述范圍時，所述表面電阻率低于1Χ1012Ω/ □)。另一方面,在例如均勻分散有與本發(fā)明中的五氧化二鋪相同量的抗靜電劑的硬涂層、和形成了凝集體但未形成上述三維網狀結構的硬涂層中得不到如此低的表面電阻率。
[0030]另外，在本發(fā)明中，即使作為抗靜電劑的五氧化二銻的添加量少，也可以賦予優(yōu)異的抗靜電性能，因而可以在對霧度和透光性不產生影響的條件下形成光學特性優(yōu)異的光學
層疊體。
[0031]以下對本發(fā)明的光學層疊體的構成進行說明。
[0032]<硬涂層>
[0033]本發(fā)明的光學層疊體具有硬涂層。
[0034]上述硬涂層含有五氧化二銻和氨基甲酸酯樹脂。另外，在上述硬涂層中，上述五氧化二銻如上所述以形成三維網狀結構的方式分散。因此，本發(fā)明的光學層疊體的抗靜電性能和光學特性優(yōu)異。
[0035]需要說明的是，在本說明書中，只要沒有特殊的說明，上述硬涂層表示固化了的涂膜層。
[0036]對于上述五氧化二銻沒有特別的限定，但從導電性高、少量添加即可適當?shù)刭x予抗靜電性能方面考慮，優(yōu)選具有焦綠石型結構的五氧化二銻。
[0037]需要說明的是，上述焦綠石型結構是指五氧化二銻構成正四面體、以共有各正四面體的頂點的方式進行三維連接的結構。
[0038]上述五氧化二銻因分子中含有水分子而有高親水性，而上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物有高疏水性，因此五氧化二銻和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的相容性差而容易發(fā)生凝集。另一方面，具有上述焦綠石型結構的上述五氧化二銻具有離子傳導性的性質，因而容易形成上述三維網狀結構。
[0039]上述五氧化二鋪的平均一次粒徑優(yōu)選為IOnm?lOOnm。若低于IOnm,則有可能無法形成上述三維網狀結構。若超過lOOnm，則不能引起適度的凝集，有可能無法形成上述三維網狀結構、或者凝集塊變大而使霧度增加。上述平均一次粒徑更優(yōu)選為30nm?70nm。
[0040]需要說明的是，上述平均一次粒徑為通過外差法進行測定而得到的值。
[0041]上述五氧化二鋪在硬涂層中的含量為7質量％?35質量％。若低于7質量％,則不能構成三維網狀結構，抗靜電性能不足。若超過35質量％，則霧度增加、或者硬涂層對透光性基材的密合性下降。上述五氧化二銻在硬涂層中的含量優(yōu)選為10質量％?30質量％。
[0042]對于上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物沒有特別的限定，可以舉出公知的由多元醇與有機聚異氰酸酯的反應而得到的物質。
[0043]作為上述多元醇，例如可以舉出新戊二醇、3-甲基-1，5-戊烷二醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、三環(huán)癸烷二甲醇、雙-[羥基甲基]-環(huán)己烷等；由上述多元醇與多元酸(例如琥珀酸、鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸、己二酸、壬二酸、四氫鄰苯二甲酸酐等)的反應而得到的聚酯多元醇；由上述多元醇與ε -己內酯的反應而得到的聚己內酯多元醇；聚碳酸酯多元醇(例如由1，6_己二醇與碳酸二苯酯的反應而得到的聚碳酸酯二醇等)；以及聚醚多元醇。作為上述聚醚多元醇，可以舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、環(huán)氧乙烷改性雙酚A等。
[0044]另外，作為上述有機多異氰酸酯，可以舉出例如異佛爾酮二異氰酸酯、六甲撐二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4，4’- 二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)戊基異氰酸酯等。
[0045]其中，上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物優(yōu)選為由上述多元醇及有機多異氰酸酯、與羥基(甲基)丙烯酸酯化合物的反應而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。需要說明的是，在本說明書中，“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
[0046]作為上述羥基(甲基)丙烯酸酯化合物，可以舉出例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、單(甲基)丙烯酸二羥甲基環(huán)己酯、羥基己內酯(甲基)丙烯酸酯等。
[0047]其中，從硬度方面考慮，優(yōu)選為季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
[0048]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的重均分子量為1000以上且小于I萬。若小于1000，則不能構成基于五氧化二銻的三維網狀結構，抗靜電性能不足。若重均分子量為I萬以上，則五氧化二銻在用于形成硬涂層的組合物的階段發(fā)生凝集，無法使其分散從而無法進行該組合物的涂布。上述重均分子量優(yōu)選為1000以上、7000以下。
[0049]需要說明的是，上述重均分子量是通過滲透色譜法(GPC)法(聚苯乙烯換算)而得到的值。
[0050]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能度為6以上。若上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能度小于6，則硬涂層的硬度降低，其與透光性基材的密合性也變差。上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的官能基數(shù)的優(yōu)選下限為6、優(yōu)選上限為20。
[0051]也可以使用市售品作為上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。作為在本發(fā)明中可以用作上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的市售品，可以舉出例如日本合成化學工業(yè)株式會社制造的UV1700B(重均分子量為2000、官能度為10)、UV7600B (重均分子量為1500、官能度為6);日本化藥株式會社制造的DPHA40H(重均分子量為7000、官能度為10)、UX5000(重均分子量為1000、官能度為6)、UX5003(重均分子量為7000、官能度為6)；根上工業(yè)株式會社制造的UN3320HS(重均分子量為5000、官能度為15)、UN904(重均分子量為4900、官能度為15)、UN3320HC(重均分子量為1500、官能度為10)、UN3320HA (重均分子量為1500、官能度為6);荒川化學工業(yè)株式會社制造的BS577(重均分子量為1000、官能度為6);以及新中村化學工業(yè)株式會社制造的U15HA(重均分子量為2000、官能度為15)等。
[0052]其中，從抗靜電性能、硬度、與基材的密合優(yōu)異的方面考慮，優(yōu)選UV1700B、DPHA40H、UV7600B、BS577、BS577CP、UX5000。
[0053]進一步，從耐久試驗后的硬涂層與透光性基材的密合性能方面考慮，更優(yōu)選為UV1700B、DPHA40H。
[0054]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物在硬涂層的樹脂成分中的含量為30質量％?70質量％。若低于30質量％，則氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物少，因此用于形成硬涂層的組合物的粘度低，無法形成上述五氧化二銻的三維網狀結構，本發(fā)明的光學層疊體的抗靜電性能變差。若超過70質量％，則上述組合物粘度增加，將無法形成硬涂層。
[0055]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物在硬涂層的樹脂成分中的含量更優(yōu)選為30質量％?50質量％。
[0056]另外，上述硬涂層還可以含有上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂。
[0057]作為上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂，可以舉出例如:作為藉由紫外線或電子射線而固化的樹脂的電離射線固化型樹脂、電離射線固化型樹脂與溶劑干燥型樹脂(熱塑性樹脂等僅通過對在涂布時為調整固含量而添加的溶劑進行干燥即可形成覆膜這樣的樹脂)的混合物；或熱固化型樹脂。更優(yōu)選為電離射線固化型樹脂。需要說明的是，在本說明書中，“樹脂”為還包括單體、低聚物等樹脂成分的概念。
[0058]作為上述電離射線固化型樹脂，可以舉出例如具有丙烯酸酯系官能團的化合物等具有I個或2個以上不飽和鍵的化合物。作為具有I個不飽和鍵的化合物，例如，可以舉出(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。作為具有2個以上不飽和鍵的化合物，可以舉出例如多羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(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、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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)丙烯酸酯等多官能團化合物；以及上述多官能團化合物與(甲基)丙烯酸酯等的反應產物(例如多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯)；上述多官能團化合物的改性物；等等。
[0059]另外，作為上述電離射線固化型樹脂，也可以使用具有不飽和雙鍵的分子量比較低的聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸系樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇-多烯樹脂等。
[0060]對于可作為粘結劑樹脂含有的上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂來說，從耐擦傷性、耐溶劑性優(yōu)異且可形成強韌的固化涂膜的方面考慮，具體來說，優(yōu)選三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯、(乙氧基化)雙酚A 二丙烯酸酯、(丙氧基化)雙酚A 二丙烯酸酯、環(huán)己烷二甲醇二丙烯酸酯、(聚)乙二醇二丙烯酸酯、(乙氧基化)1，6-己二醇二丙烯酸酯、(丙氧基化)1，6-己二醇二丙烯酸酯、(乙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯、(丙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)異氰脲酸酯、己內酯改性三(丙烯酰氧乙基)異氰脲酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、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、烷基改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，2，3-環(huán)己烷四(甲基)丙烯酸酯等多元醇與(甲基)丙烯酸的酯化合物；聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯聚(甲基)丙烯酸酯、聚醚聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酰基(甲基)丙烯酸酯、聚醇酸聚(甲基)丙烯酸酯、聚環(huán)氧聚(甲基)丙烯酸酯、聚螺縮醛聚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯聚(甲基)丙烯酸酯、聚硫醇聚烯聚(甲基)丙烯酸酯、聚硅聚(甲基)丙烯酸酯等高官能度的聚(甲基)丙烯酸酯化合物。[0061]其中，上述硬涂層更優(yōu)選進一步含有選自季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯組成的組中的至少I種化合物。
[0062]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂在硬涂層中的含量優(yōu)選為30質量％?70質量％。若低于30質量％，則硬涂層的膜質地軟，有可能容易產生傷痕。另外，硬涂層與透光性基材的密合性有可能變差。若超過70質量％，有可能發(fā)揮不出抗靜電性能(不能形成上述五氧化二銻的三維網狀結構)。另外，在硬涂層之上層疊其他層時，層間的密合性有可能變差。
[0063]上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂在硬涂層中的含量更優(yōu)選為50質量％?70質量％。
[0064]除了上述五氧化二銻、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂之外，上述硬涂層也可以按照需要含有其他成分。作為上述其他成分，可以舉出光聚合引發(fā)劑、流平劑、聚合促進劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、折射率調整劑等。
[0065]上述硬涂層優(yōu)選層厚度為0.5 μ m?8 μ m。若小于0.5 μ m,則鉛筆硬度和耐劃傷性有時會變差。另外，每單位面積的顆?？偭繙p少，因此抗靜電性有可能會變差。若超過8 μ m，則霧度增加，總光線透過率降低，有時會產生翹曲或開裂；另外，制造成本也會上升。
[0066]上述層厚度更優(yōu)選為I μ m?4 μ m。
[0067]上述硬涂層可以使用硬涂層用組合物來形成，所述硬涂層用組合物如下制備:將上述五氧化二銻、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以及必要的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物以外的樹脂和其他成分混合分散到溶劑中而成。
[0068]作為上述溶劑，可以舉出醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯甲醇、PGME、乙二醇)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、庚酮、二異丁基酮、二乙基酮)、脂肪族烴(例如己烷、環(huán)己烷)、鹵代烴(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烴(例如苯、甲苯、二甲苯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、醚(例如二乙醚、二氧六環(huán)、四氫呋喃)、酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、PGMEA)等。
[0069]其中，作為上述溶劑，從對五氧化二銻的分散性良好的方面考慮，優(yōu)選PGME。在上述溶劑中所含有的上述PGME優(yōu)選為15質量％以上。
[0070]對于上述混合分散的方法沒有特別的限定，可以使用公知的方法，可以使用涂料搖擺器、珠磨機、捏合機等公知的裝置來進行混合分散。
[0071]對于上述硬涂層，可以將上述硬涂層用組合物涂布在后述的透光性基材上來形成涂膜，并根據需求對該涂膜進行干燥后，使上述涂膜固化，由此來形成該硬涂層。
[0072]作為上述涂布的方法，可以舉出例如旋涂法、浸潰法、噴霧法、模涂法、棒涂法、輥涂法、彎月面涂布法、苯胺印刷法、絲網印刷法、液滴涂布法等各種公知的方法。
[0073]對于上述干燥方法來說，優(yōu)選在50°C?100°C進行15秒?120秒。
[0074]使上述涂膜固化的方法根據上述組合物的內容等酌情選擇即可。例如，若上述組合物為紫外線固化型，則可以通過對涂膜照射紫外線來進行固化。
[0075]對于如此形成的硬涂層來說，五氧化二銻形成三維網狀結構而分散。其原因尚不明確，但是推測是由于如下原因:如上所述，選擇具有焦綠石結構的五氧化二銻作為硬涂層用組合物中的五氧化二銻，由此其與氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的相容性變差從而容易發(fā)生凝集，而該具有焦綠石結構的五氧化二銻具有離子傳導性的性質，因而容易形成上述三維網狀結構。
[0076]如上所述，本發(fā)明的光學層疊體中的硬涂層由含有五氧化二銻和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的特定成分構成，該硬涂層中，五氧化二銻以形成三維網狀結構而分散的狀態(tài)存在。因而，可以形成抗靜電性能、光學特性和硬度優(yōu)異的光學層疊體。另外，對于如此而得到的硬涂層來說，較少的高折射率材料(銻)的添加量即可解決問題。
[0077]〈透光性基材〉
[0078]本發(fā)明的光學層疊體具有透光性基材。
[0079]作為上述透光性基材，優(yōu)選透光率高并具備平滑性、耐熱性且機械強度優(yōu)異的透光性基材。
[0080]作為形成上述透光性基材的材料的具體例，可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、三乙酰纖維素(TAC)、二乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、環(huán)烯烴聚合物(C0P)、環(huán)烯烴共聚物(COC)、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯基縮醛、聚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或者聚氨酯等熱塑性樹脂。優(yōu)選可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯。[0081 ] 上述透光性基材的厚度優(yōu)選為4 μ m?300 μ m,更優(yōu)選下限為5 μ m、上限為200 μ m。
[0082]為了提高與在其上形成的層的粘接性，除了電暈放電處理、皂化、氧化處理等物理性的處理之外，還可以對上述透光性基材預先進行錨定劑或底層涂料等涂料的涂布。
[0083]<低折射率層>
[0084]本發(fā)明的光學層疊體進一步優(yōu)選具有低折射率層。
[0085]通過形成上述低折射率層，可以得到抗反射性能優(yōu)異的光學層疊體。
[0086]上述低折射率層優(yōu)選具有比上述硬涂層更低的折射率。根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，上述硬涂層的折射率為1.5以上，而上述低折射率層的折射率為小于1.5。上述硬涂層的折射率更優(yōu)選為1.55以上，進一步優(yōu)選為1.58以上。上述低折射率層的折射率更優(yōu)選為1.42以下，進一步優(yōu)選為1.37以下。
[0087]上述低折射率層優(yōu)選由下述物質中的任意一種構成:1)含有二氧化硅或氟化鎂的樹脂；2)作為低折射率樹脂的氟系樹脂；3)含有二氧化硅或氟化鎂的氟系材料；4) 二氧
化硅或氟化鎂薄膜；等等。
[0088]上述氟系材料是指分子中至少包含氟原子的聚合性化合物或其聚合物。對于上述聚合性化合物沒有特別限定，優(yōu)選例如具有受電離射線作用而固化的官能團(電離射線固化性基團)、熱固化的極性基團(熱固化極性基團)等固化反應性的基團的化合物。另外，也可以是同時兼具這些反應性基團的化合物。
[0089]作為含氟原子且具有電離射線固化性基團的聚合性化合物，可以廣泛使用具有烯鍵式不飽和鍵的含氟單體。更具體地說，可以例示氟代烯烴類(例如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丁二烯、全氟_2，2- 二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯等)。作為具有(甲基)丙烯酰氧基的聚合性化合物，還包括(甲基)丙烯酸2，2，2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2，2，3，3，3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟辛基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟癸基)乙酯、α-三氟甲基丙烯酸甲酯、α-三氟甲基丙烯酸乙酯那樣的分子中具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物；分子中具有至少帶3個氟原子的碳原子數(shù)為I?14的氟代烷基、氟代環(huán)烷基或氟代亞烷基與具有至少2個(甲基)丙烯酰氧基的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯化合物；等等。
[0090]作為含有氟原子且具有熱固化性極性基團的聚合性化合物，例如，可以例示出
4-氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物；氟乙烯-烴類乙烯基醚共聚物；環(huán)氧、聚氨酯、纖維素、苯酚、聚酰亞胺等各樹脂的氟改性物等。作為上述熱固化極性基團，優(yōu)選可以舉出例如羥基、羧基、氨基、環(huán)氧基等可形成氫鍵的基團。這些基團不僅與涂膜的密合性優(yōu)異，與二氧化硅等無機超微粒的親和性也優(yōu)異。
[0091]作為兼具上述電離射線固化性基團和熱固化性極性基團的聚合性化合物(氟系樹脂)，可以例示丙烯酸或甲基丙烯酸的部分和完全氟代烷基酯、鏈烯基酯、芳基酯類、完全或部分氟化乙烯基醚類、完全或部分氟化乙烯基酯類、完全或部分氟化乙烯基酮類等。
[0092]作為含氟原子的上述聚合性化合物的聚合物，例如可以舉出含有至少一種具有上述電離射線固化性基團的聚合性化合物的含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的的單體或單體混合物的聚合物；含氟(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一種與(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯那樣的分子中不含氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的共聚物；氟乙烯、偏氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、3，3，3-三氟丙烯、1，I, 2-三氯-3，3，3-三氟丙烯、六氟丙烯那樣的含氟單體的均聚物或共聚物；等等。
[0093]另外，也可以將這些共聚物中含有有機硅成分的含有機硅偏氟乙烯共聚物用作上述聚合性化合物的聚合物。作為該情況`下的有機硅成分，可以例示出(聚)二甲基硅氧烷、(聚)二乙基硅氧烷、(聚)二苯基硅氧烷、(聚)甲基苯基硅氧烷、烷基改性(聚)二甲基娃氧燒、含偶氣基的(聚)_ 甲基娃氧燒、_ 甲基有機娃、苯基甲基有機娃、燒基/芳燒基改性有機硅、氟有機硅、聚醚改性有機硅、脂肪酸酯改性有機硅、甲基含氫有機硅、含硅烷醇基的有機硅、含烷氧基的有機硅、含苯酚基的有機硅、甲基丙烯酸改性有機硅、丙烯酸改性有機硅、氨基改性有機硅、羧酸改性有機硅、甲醇改性有機硅、環(huán)氧改性有機硅、巰基改性有機硅、氟改性有機硅、聚醚改性有機硅等。其中優(yōu)選具有二甲基硅氧烷結構的有機硅成分。
[0094]除上述外，進一步，作為氟系樹脂可以使用使分子中具有至少I個異氰酸酯基的含氟化合物與分子中具有至少I個與異氰酸酯基反應的官能團(例如，氨基、羥基、羧基等)的化合物反應而得到的化合物；使含氟聚醚多元醇、含氟烷基多元醇、含氟聚酯多元醇、含氟ε-己內酯改性多元醇等含氟多元醇與具有異氰酸酯基的化合物反應而得到的化合物；
坐坐寸寸ο
[0095]在形成低折射率層時，例如可以使用含有原料成分的組合物(折射率層用組合物)來形成。更具體來說，將原料成分(樹脂等)和必要的添加劑(例如后述的“具有空隙的微?！薄⒕酆弦l(fā)劑、抗靜電劑、防污劑、防眩劑等)在溶解或分散在溶劑中，將所得到的溶液或分散液作為低折射率層用組合物，利用上述組合物形成涂膜，使上述涂膜固化，由此可以得到低折射率層。需要說明的是，聚合引發(fā)劑、抗靜電劑、防污劑、防眩劑等添加劑可以使用公知的物質。另外，通過添加有機抗靜電劑可以賦予抗靜電性能。
[0096]作為上述溶劑，可以舉出與在上述的硬涂層的形成中可以使用的溶劑相同的溶齊U。其中，優(yōu)選甲基異丁基酮(MIBK)、甲基乙基酮(MEK)、異丙醇(IPA)、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、丙二醇單甲醚(PGME)、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)。
[0097]上述低折射率層用組合物的制備方法只要能夠均勻地混合成分即可，可以依照公知的方法實施。例如可以在上述硬涂層的形成中使用上述公知的裝置進行混合分散。
[0098]低折射率的形成方法依照公知的方法即可。例如可以在上述硬涂層的形成中使用上述各種方法。
[0099]在上述低折射率層中，優(yōu)選利用“具有空隙的微?！弊鳛榈驼凵渎蕜?。“具有空隙的微?！笨梢员３值驼凵渎蕦拥膶訌姸龋瑫r降低其折射率。本發(fā)明中，“具有空隙的微?！笔侵溉缦挛⒘?形成在微粒的內部填充有氣體的結構和/或包含氣體的多孔質結構體，相比于微粒原本的折射率，其折射率與微粒中的氣體的占有率成反比例地降低。另外，本發(fā)明中也可含有如下微粒:因微粒的形態(tài)、結構、凝集狀態(tài)、在覆膜內部的微粒的分散狀態(tài)而能夠在內部和/或表面的至少一部分中形成納米多孔結構的顆粒。使用了該微粒的低折射率層能夠將折射率調節(jié)至1.25?1.42。
[0100]作為具有空隙的無機系微粒，可以舉出根據例如日本特開2001-233611號公報所述的方法制備的氧化硅微粒。另外，也可以為根據日本特開平7-133105號公報、日本特開2002-79616號公報、日本特開2006-106714號公報等所述的制法得到的氧化硅微粒。具有空隙的氧化硅微粒制造容易且其自身的硬度高，因此在與粘合劑混合來形成低折射率層時，其層強度得以提高，并且能夠將折射率調整至1.20?1.45左右的范圍內。作為具有空隙的有機系微粒的具體示例，特別優(yōu)選可以舉出使用日本特開2002 - 80503號公報所公開的技術制備的中空聚合物微粒。
[0101]作為在能夠在覆膜的內部和/或表面的至少一部分中形成納米多孔結構的顆粒，除了上述的氧化硅顆粒還可以舉出如下顆粒:以增大比表面積為目的而制造的、使各種化學物質吸附在柱和表面的多孔質部位的填充用緩釋材料、用于固定催化劑的多孔質微粒；或以加入到絕熱材料或低介電材料中作為目的的中空微粒分散體或凝集體。作為如上所述的具體物質，作為市售品能夠利用選自日本silica工業(yè)株式會社制造的商品名為Nipsil或Nipgel中的多孔質氧化娃的集合體、選自日產化學工業(yè)株式制造的具有氧化娃微粒鏈狀連接結構的colloidal silica UP series (商品名)中的處于本發(fā)明的優(yōu)選粒徑范圍內的產品。
[0102]“具有空隙的微?！钡钠骄絻?yōu)選為5nm以上且300nm以下，更優(yōu)選下限為5nm且上限為lOOnm，進一步優(yōu)選下限為IOnm且上限為80nm。微粒的平均粒徑在該范圍內，由此能夠賦予低折射率層以優(yōu)異的透明性。需要說明的是，上述平均粒徑為通過動態(tài)光散射法測定的值。在上述低折射率層中，相對于100質量份的基體樹脂，“具有空隙的微粒”通常為0.1質量份?500質量份的程度，優(yōu)選為10質量份?200質量份的程度。
[0103]在低折射率的形成中，上述低折射率層用組合物的粘度的范圍優(yōu)選為能夠得到良好涂布性的0.5cps?5cps (25°C ),更優(yōu)選為0.7cps?3cps (25°C )。通過使粘度為上述范圍，可以實現(xiàn)可見光線優(yōu)異的防反射膜，并且可以形成均勻且無涂布不均的薄膜，并且可以形成針對基材的密合性特別優(yōu)異的低折射率層。[0104]樹脂的固化手段可以與在上述硬涂層中說明過的手段相同。在為了固化處理而利用光照射單元的情況下，優(yōu)選將光聚合引發(fā)劑添加到氟類樹脂組合物中，所述光聚合引發(fā)劑通過光照射而產生例如自由基，從而引發(fā)聚合性化合物的聚合。
[0105]低折射率層的膜厚(nm) dA優(yōu)選滿足下式(I)。
[0106]dA = m λ / (4ηΑ) (I)
[0107](在上述式中，ηΑ表示低折射率層的折射率;m表示正的奇數(shù)、優(yōu)選表示I;λ為波長并且優(yōu)選為480nm?580nm的范圍的值)
[0108]另外，本發(fā)明中從低反射率化方面考慮，低折射率層優(yōu)選滿足下述式(II):
[0109]120 < nAdA < 145 (II)
[0110]〈其他層〉
[0111]除了上述透光性基材、硬涂層和低折射率層之外，上述光學層疊體也可以具有其他任意的層。作為上述任意的層，可以舉出防眩層、防污層、高折射率層、中折射率層、抗靜電層等。這些層可以通過將公知的防眩劑、低折射率劑、高折射率劑、抗靜電劑、防污劑等與樹脂及溶劑等進行混合，由公知的方法來形成。其中，優(yōu)選進一步形成防污層。
[0112]<光學層疊體>
[0113]本發(fā)明的光學層疊體優(yōu)選在基于JIS K5600-5-4(1999)的鉛筆硬度試驗(負荷
4.9Ν)中為H以上，更優(yōu)選為2Η以上，進一步優(yōu)選為3Η以上。
[0114]本發(fā)明光學層疊體的表面電阻率優(yōu)選為1012Ω/Π以下。
[0115]若超過IO12 Ω/口，則有可能無法實現(xiàn)目標抗靜電性能。上述表面電阻率更優(yōu)選為IO11 Ω/□以下、進一步優(yōu)選為10、/D以下。
[0116]上述表面電阻率是利用表面電阻率測定儀(三菱化學株式會社制造、產品編號:Hiresta IP MCP-HT260)測定得到的值。
[0117]本發(fā)明的光學層疊體的總光線透過率優(yōu)選為90%以上。若小于90%，則在將本發(fā)明的光學層疊體安裝于圖像顯示裝置的表面的情況下，有可能損害色彩再現(xiàn)性或視認性。上述總光線透過率更優(yōu)選為95%以上。
[0118]上述總光線透過率可以使用霧度計(村上色彩技術研究所制造，產品型號；HM-150)，通過基于JIS K-7361的方法進行測定。
[0119]本發(fā)明光學層疊體的霧度優(yōu)選為0.7%以下。若超過0.7%，則在安裝于顯示屏表面的情況下，透光性可能會下降、或者視認性可能會受損，此外可能得不到所期望的對比度。上述霧度的范圍更優(yōu)選為0.2%?0.7%。
[0120]上述霧度可以通過使用霧度計(村上色彩技術研究所制造，產品型號；HM-150)，通過基于JIS K-7136的方法來測定。
[0121]作為制造本發(fā)明的光學層疊體的方法，可以舉出如下方法:使用硬涂層用組合物在透光性基材上形成硬涂層，使用低折射率層用組合物在所形成的硬涂層上形成低折射率層的方法。
[0122]上述硬涂層用組合物和硬涂層可以通過與上述材料或形成方法相同的材料和形成方法來得到。
[0123]另外，上述低折射率層用組合物和低折射率層也可以通過與上述材料或形成方法相同的材料和形成方法來得到。[0124]<偏振片及圖像顯示裝置>
[0125]在偏振元件的表面設置本發(fā)明的光學層疊體，將上述光學層疊體的、透光性基材的與存在硬涂層的面相反一側的面?zhèn)仍O置在偏振元件的表面，從而可以形成偏振片。這樣的偏振片也是本發(fā)明之一。
[0126]作為上述偏振元件沒有特別限定，例如可以使用經碘等染色并進行了拉伸的聚乙烯醇膜、聚乙烯基甲醛膜、聚乙烯基縮乙醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等等。在上述偏振元件和上述光學層疊體的層積處理中，優(yōu)選對透光性基材進行皂化處理。通過皂化處理，粘接性變好，還可以得到抗靜電效果。另外，還可以使用粘著劑使其粘接。作為上述粘著劑，例如，可以舉出丙稀酸系粘著劑、聚氣酷粘著劑、有機娃系粘著劑或者水系粘著劑等。
[0127]本發(fā)明的光學層疊體和上述偏振片可以設置于圖像顯示裝置。這樣的圖像顯示裝置也是本發(fā)明之一。
[0128]上述圖像顯示裝置可以舉出LCD、PDP、FED、ELD (有機EL、無機EL)、CRT、觸摸屏、電子紙、平板電腦等。
[0129]IXD具備透過性顯示體以及從背面對上述透過性顯示體進行照射的光源裝置。本發(fā)明的圖像顯示裝置為LCD時，在該透過性顯示體的表面上形成有上述光學層疊體或上述偏振片。
[0130]在為具有本發(fā)明光學層疊體的液晶顯示裝置時，光源裝置的光源從光學層疊體的透光性基材側照射。另外，在STN型、VA型、IPS型的液晶顯示裝置中，可以在液晶顯示元件與偏振片之間插入相位差板。在該液晶顯示裝置的各層間可以根據需求設置粘結劑層。
[0131]PDP具備表面玻璃基板(在表面形成電極)和背面玻璃基板(在表面形成電極和微小的槽，在槽內形成有紅、綠、藍的熒光體層)，該背面玻璃基板是與該表面玻璃基板相對向并在之間封入有放電氣體而配置的。本發(fā)明的圖像顯示裝置為rop時，其也為在上表面玻璃基板的表面或其前面板(玻璃基板或膜基板)上具備上述光學層疊體的裝置。
[0132]其它圖像顯示裝置可以為ELD裝置或CRT等圖像顯示裝置，ELD裝置是在玻璃基板上蒸鍍施加電壓時會發(fā)光的硫化鋅、二胺類物質等發(fā)光體并控制施加至基板的電壓來進行顯示的裝置；CRT是將電信號轉換為光，產生人眼可見的圖像的裝置。這種情況下，在上述各顯示裝置的最外表面或其前面板的表面上具備上述光學層疊體。
[0133]在任意情況下，本發(fā)明的光學層疊體均可用于電視機、計算機等的顯示屏顯示。特別是，能夠適合用于液晶面板、PDP、ELD、FED、觸控面板、電子紙等高精細圖像用顯示器的表面。
[0134]發(fā)明的效果
[0135]本發(fā)明的光學層疊體具有上述構成，因而其抗靜電性能和光學特性優(yōu)異。
[0136]因此，本發(fā)明的光學層疊體可適合地用于陰極射線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示屏(IXD)、等離子體顯示屏(PDP)、電致發(fā)光顯示屏(ELD)等顯示屏中，特別是可適合地用于高精細化顯示屏中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0137]圖1為實施例1涉及的光學層疊體的硬涂層的截面TEM照片。[0138]圖2為比較例I涉及的光學層疊體的硬涂層的截面TEM照片。
【具體實施方式】
[0139]以下，舉出實施例和比較例更詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于這些實施例和比較例。
[0140]另外，只要沒有特別聲明，文中的“份”或“％”為質量基準。
[0141](實施例1)
[0142]在C4106(PELN0X公司制造的UV固化型導電性硬涂層油墨、固含量約為32%、五氧化二銻分散體)中添加UV-7600B[日本合成化學工業(yè)株式會社制；UV固化型氨基甲酸酯丙烯酸酯/季戍四醇三丙烯酸酯(PETA) = 65/35(質量比)的混合體]和Irgl84 (Ciba Japan公司制的光聚合引發(fā)劑)，用下述混合溶劑進行再調整，使固含量為45%，從而得到了硬涂層用組合物。所得到的硬涂層用組合物的混配比例列于表I中。
[0143]混合溶劑:PGME/MEK/IPA/乙酰丙酮=65/24/5/6
[0144]PGME、MEK、IPA:THE INCTEC 公司制造
[0145]乙酸丙酮:DaicelChemical Industries 公司制造
[0146]在A1598(T0Y0B0公司制、PET膜、厚度為ΙΟΟμπι)的易接合面上以干燥重量為6g/m2、厚度為3μπι的條件涂布上述硬涂層用組合物來形成涂膜，然后在烘箱中以70°C加熱I分鐘來對該涂膜進行干燥，對涂膜照射lOOmJ/cm2的紫外線來使該涂膜固化，從而制成了硬涂層。
[0147]接著，在所形成的硬涂層上涂布下述組成的低折射率層用組合物，使干燥后(700C X I分鐘)的膜厚為0.1 μ m，從而形成了涂膜。然后，使用紫外線照射裝置(FusionUVSystems Japan社制造、光源H燈泡),以福照劑量200mJ/cm2進行紫外線照射而使該涂膜固化，得到實施例1的光學層疊體。對上述膜厚進行了調整，使反射率的極小值在波長550nm附近。
[0148](低折射率層用組合物)
[0149]中空狀處理二氧化硅微粒(該二氧化硅微粒的固含量為20質量％的溶液；甲基異丁基酮、平均粒徑為50nm)65質量份
[0150]季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)10質量份
[0151]聚合引發(fā)劑(Irgacurel27、CibaSpecialty Chemicals 公司制造)0.35 質量份
[0152]改性硅油(X22164E ;信越化學株式會社制造)I質量份
[0153]MIBK320 質量份
[0154]PGMEA161 質量份
[0155]【表1】
[0156]
【權利要求】
1.一種光學層疊體，其具有透光性基材和硬涂層，所述硬涂層在所述透光性基材的至少一側的面上，其特征在于，所述硬涂層含有五氧化二銻和氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物，所述五氧化二銻在硬涂層中的含量為7質量％?35質量％，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物在硬涂層的樹脂成分中的含量為30質量％?70質量％，所述五氧化二銻分散在硬涂層中形成三維網狀結構，所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的重均分子量為1000以上且低于I萬、且官能度為6以上。
2.如權利要求1所述的光學層疊體，其中，所述硬涂層進一步含有選自季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯組成的組中的至少I種物質。
3.如權利要求2所述的光學層疊體，其中，所述硬涂層的樹脂成分中含有30質量％?70質量％的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和/或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
4.如權利要求1、2或3所述的光學層疊體，其中，在所述硬涂層上進一步具有低折射率層。
5.一種具備偏振元件的偏振片，其特征在于，所述偏振片在偏振元件表面具備權利要求1、2、3或4所述的光學層疊體。
6.一種圖像顯示裝置，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備權利要求1、2、3或4所述的光學層疊體或權利要求5所述的偏振片。
【文檔編號】G02B1/10GK103443661SQ201280013974
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權日:2011年3月23日
【發(fā)明者】堀尾智之, 白井賢治 申請人:大日本印刷株式會社