專利名稱：光學(xué)層疊體、偏振片和圖像顯示裝置的制作方法
光學(xué)層疊體、偏振片和圖像顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)層疊體、偏振片和圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
在陰極線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示屏(IXD)、等離子體顯示屏(TOP)、電致發(fā)光顯示屏(ELD)、場發(fā)射顯示屏(FED)、觸摸屏、電子紙、平板電腦等圖像顯示裝置中，為避免在處理時(shí)受到損傷，要求賦予耐擦傷性。針對這樣的要求，一般是通過利用在基材膜上設(shè)有硬涂(HC)層的硬涂膜、進(jìn)一步利用賦予了防反射性、防眩性等光學(xué)功能的硬涂膜來使圖像顯示裝置的圖像顯示面的耐擦傷性得到提聞的。另外，為了提高圖像顯示裝置的圖像顯示面的耐擦傷性，優(yōu)選提高硬涂膜中硬涂層表面的硬度。作為提高硬涂層表面的硬度的方法，一直以來進(jìn)行了各種研究，例如有使硬涂層含有無機(jī)微粒的方法。作為這樣的硬涂膜，例如在專利文獻(xiàn)I中，在透明基材上設(shè)置中間層，該中間層是使含有光固化性樹脂與熱固化性樹脂的組合物固化而成的，在該中間層上進(jìn)一步設(shè)置硬涂層，從而實(shí)現(xiàn)硬度的提高。但是，對于現(xiàn)有的硬涂膜來說，硬涂層的硬度越高，越會發(fā)生硬涂膜整體的翹曲(卷曲)或膜的撓曲，在將硬涂膜粘貼在起偏振鏡或顯示屏面板上時(shí)，由于吃入空氣而氣泡混入、或膜會向內(nèi)側(cè)卷入，可能會顯著降低加工適宜性。進(jìn)一步地，以往，為了硬涂膜的輕量化，要求薄膜化。但在具有中間層和硬涂層的硬涂膜無法實(shí)現(xiàn)充分的薄膜化。因此，以單一層構(gòu)成的硬涂層實(shí)現(xiàn)硬度提高，進(jìn)一步要求減薄透明基材的膜厚。但是，對于這樣的具有單一層構(gòu)成的硬涂層與薄膜化的透明基材的硬涂膜，若要謀求硬 涂層的高硬度化，則具有會產(chǎn)生卷曲或熱皺縮(熱L t )的的問題。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-107762號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的課題鑒于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供下述的光學(xué)層疊體、使用該光學(xué)層疊體而成的偏振片和圖像顯示裝置，該光學(xué)層疊體具備單一層構(gòu)成的硬涂層，即使基材的厚度薄，也為高硬度，可減少卷曲的發(fā)生或熱皺縮，在起偏振鏡或顯示屏面板上進(jìn)行粘貼時(shí)的作業(yè)性優(yōu)異。解決課題的手段本發(fā)明的光學(xué)層疊體為在三乙酰纖維素基材的一個(gè)面上具有硬涂層的光學(xué)層疊體，該光學(xué)層疊體的特征在于，上述硬涂層為單一層構(gòu)成；在利用納米壓痕法(于"'巧'巧一 3 >法)以負(fù)荷荷載(負(fù)荷荷重)10mN分別對上述硬涂層表面的馬氏硬度(NI)、上述硬涂層截面中央的馬氏硬度(N2)和上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度(N3)進(jìn)行測定時(shí)，上述馬氏硬度(NI)為200N/mm2 450N/mm2、上述馬氏硬度(N2)為150N/mm2 300N/mm2、上述馬氏硬度(N3)為 100N/mm2 250N/mm2。本發(fā)明的光學(xué)層疊體中，優(yōu)選上述馬氏硬度(NI)與馬氏硬度(N2)之差(N1-N2)為O 150N/mm2，馬氏硬度(N2)與馬氏硬度(N3)之差(N2-N3)為O 150N/W。另外，優(yōu)選上述硬涂層表面的鉛筆硬度試驗(yàn)(4. 9N負(fù)荷)的硬度為3H以上。此外，優(yōu)選上述硬涂層使用含有電離輻射線固化型樹脂與光聚合弓I發(fā)劑的硬涂層形成用組合物形成；上述電離輻射線固化型樹脂含有具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物或具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物以及具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的化合物。另外，相對于電離輻射線固化型樹脂100質(zhì)量份，上述硬涂層形成用組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選為I質(zhì)量份 10質(zhì)量份。另外，本發(fā)明還涉及偏振片，其為具備偏振元件的偏振片，其特征在于，上述偏振片在偏振兀件表面具備上述的光學(xué)層疊體。本發(fā)明還涉及圖像顯示裝置，其特征在于，在其最外表面具備上述的光學(xué)層疊體或者具備上述的偏振片。以下詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明人對于在三乙酰纖維素基材之上形成了具有單一層構(gòu)成的硬涂層而成的結(jié)構(gòu)的光學(xué)層疊體進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，為抑制該光學(xué)層疊體中發(fā)生卷曲，構(gòu)成該光學(xué)層疊體的各層的硬度平衡是重要的。即，發(fā)現(xiàn)通過使構(gòu)成光學(xué)層疊體的各層的硬度、特別是硬涂層表面和截面中央的馬氏硬度以及三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度分別處于特定的范圍內(nèi)，即使在上述硬涂層為單一層構(gòu)成并且三乙酰纖維素基材為薄膜化的情況下，也可適當(dāng)?shù)胤乐咕砬陌l(fā)生，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的光學(xué)層疊體中，上述硬涂層為單一層構(gòu)成，在利用納米壓痕法以負(fù)荷荷載IOmN分別對上述硬涂層表面的馬氏硬度(NI)、上述硬涂層截面中央的馬氏硬度(N2)以及上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度(N3)進(jìn)行測定時(shí)，上述馬氏硬度(NI)為200N/mm2 450N/mm2、上述馬氏硬度(N2)為150N/mm2 300N/mm2、上述馬氏硬度(N3)為100N/mm2 250N/mm2。通過使上述馬氏硬度(NI)、(N2)和(N3)分別處于上述范圍內(nèi)，可以防止本發(fā)明的光學(xué)層疊體發(fā)生卷曲。作為上述硬涂層表面馬氏硬度(NI)的具體測定方法，例如，如圖1所示，對于上述NI，從垂直于硬涂層10的表面(與三乙酰纖維素基材相反側(cè)表面)的方向壓入對面角為136°的金剛石正四棱錐狀的維氏壓頭12，由所得到的負(fù)荷-應(yīng)變曲線計(jì)算出馬氏硬度，對5處位置求出馬氏硬度，將5處的平均值作為硬涂層表面的馬氏硬度(NI)。另外，上述馬氏硬度更具體地說是如下求得的由通過維氏壓頭的壓入而得到的金字塔形壓痕13a的對角線長度計(jì)算出其表面積A(mm2)，用試驗(yàn)負(fù)荷F(N)除以所得表面積(F/A)，由此來求得所述的馬氏硬度。另外，對于上述硬涂層截面中央的馬氏硬度(N2)，如圖1所示，在硬涂層10的截面IOa的中央(A-A線)，從垂直于該截面IOa的方向壓入維氏壓頭12，由如此形成的壓痕13b與上述NI同樣地求得馬氏硬度(求出5處位置的馬氏硬度，進(jìn)行平均)。另外，對于上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度(N3)，在三乙酰纖維素基材11的截面Ila的中央(B-B線)，從相對于該截面Ila垂直的方向壓入維氏壓頭12，形成壓痕13c，由壓痕13c，與上述NI同樣地求得馬氏硬度(求出5處位置的馬氏硬度，進(jìn)行平均)。另外上述基于納米壓痕法的馬氏硬度例如可利用(株)Fischer Instruments社制造的PIC0DENRT0R HM-500進(jìn)行測定。上述硬涂層表面的馬氏硬度(NI)若小于200N/mm2，則本發(fā)明光學(xué)層疊體的表面硬度達(dá)不到目標(biāo)鉛筆硬度3H，并且耐擦傷性也不充分。另一方面，上述馬氏硬度(NI)若超過450N/mm2，則反而變得過硬、變脆，抗裂紋性(韌性)會降低。并且卷曲變強(qiáng)，后加工工藝中會產(chǎn)生不利狀況(例如，在皂化工序中卷曲進(jìn)一步增強(qiáng)，通不過生產(chǎn)線；某些情況下發(fā)生斷裂或者在貼合于偏振片之后也發(fā)生卷曲；等等)。進(jìn)一步地，本發(fā)明光學(xué)層疊體的表面硬度達(dá)不到目標(biāo)鉛筆硬度3H。上述馬氏硬度(NI)的優(yōu)選下限為210N/mm2、優(yōu)選上限為400N/mm2，更優(yōu)選的下限為230N/mm2、更優(yōu)選的上限為350N/mm2。另外，上述硬涂層截面中央的馬氏硬度(N2)若小于100N/mm2，則本發(fā)明光學(xué)層疊體的表面硬度達(dá)不到目標(biāo)鉛筆硬度3H。另一方面，上述馬氏硬度(N2)若超過300N/mm2，則反而變得過硬、變脆，裂紋性(韌性)會降低。上述馬氏硬度(N2)的優(yōu)選下限為150N/mm2、優(yōu)選上限為250N/mm2，更優(yōu)選的下限為170N/mm2、更優(yōu)選的上限為240N/mm2。另外，上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度(N3)若小于150N/mm2，則本發(fā)明光學(xué)層疊體的表面硬度達(dá)不到目標(biāo)鉛筆硬度3H。另一方面，上述馬氏硬度(N3)若超過250N/mm2，則反而變得過硬、變脆，裂紋性(韌性)會降低。并且，熱損傷(膜寬度方向的膨脹)也會變強(qiáng)，在面板貼合后會產(chǎn)生外觀不良。上述馬氏硬度(N3)的優(yōu)選下限為160N/mm2、優(yōu)選上限為240N/mm2，更優(yōu)選的下限為170N/mm2、更優(yōu)選的上限為230N/mm2。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的光學(xué)層疊體中，優(yōu)選上述馬氏硬度(NI)與馬氏硬度(N2)之差(N1-N2)為0 150N/mm2，馬氏硬度(N2)與馬氏硬度(N3)之差(N2-N3)為0 150N/mm2。通過使上述(N1-N2)和(N2-N3)處于上述范圍內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)胤乐乖诒景l(fā)明的光學(xué)層疊體中發(fā)生卷曲。上述(N1-N2)和(N2-N3)更優(yōu)選的下限為5N/mm2、更優(yōu)選的上限為IOON/mm2。通過使上述(N1-N2)和(N2-N3)處于上述范圍內(nèi)，可以均勻地抑制各層的固化收縮，從而不易發(fā)生卷曲。另外，在本發(fā)明的光學(xué)層疊體中，只要上述(N1-N2)和(N2-N3)中的僅任意一個(gè)處于上述范圍內(nèi)即可，但更優(yōu)選上述(N1-N2)和(N2-N3)均處于上述范圍內(nèi)。另外，上述硬涂層在表面鉛筆硬度試驗(yàn)(4. 9N負(fù)荷)中的硬度優(yōu)選為3H以上。若小于3H，則本發(fā)明光學(xué)層疊體的硬涂性不充分。另外，上述鉛筆硬度試驗(yàn)為基于JISK5600-5-4(1999)中規(guī)定的鉛筆硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)。另外，在本說明書中，上述硬涂層基于鉛筆硬度試驗(yàn)的硬度意味著基于下述基準(zhǔn)進(jìn)行評價(jià)的結(jié)果，該基準(zhǔn)為進(jìn)行5次刮痕試驗(yàn)，其中，將在I次刮刻長度的3分之I以上的長度發(fā)生刮傷的該次試驗(yàn)記為NG，若NG為I次以下，則為合格。即，在進(jìn)行的5次刮痕試驗(yàn)中，在發(fā)生I次刮傷的情況下，記述為“4/5”，為合格；另外，在進(jìn)行的5次刮痕試驗(yàn)中，在發(fā)生4次刮傷的情況下，記述為“ 1/5”，為不合格。
下面對具有上述硬度的本發(fā)明光學(xué)層疊體中的硬涂層和三乙酰纖維素基材進(jìn)行說明。上述三乙酰纖維素基材具備透明性、平滑性、耐熱性，此外機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。上述三乙酰纖維素基材的厚度優(yōu)選為10 ii m 65 ii m、更優(yōu)選為20 ii m 45 ii m。另外，對于上述三乙酰纖維素基材來說，在其上形成硬涂層時(shí)，為了提高粘接性，除進(jìn)行電暈放電處理、氧化處理等物理或化學(xué)性處理之外，還可預(yù)先利用錨定劑或被稱為底涂料的涂料進(jìn)行涂布。另外，事先進(jìn)行皂化處理也有防止卷曲的效果。此外，事先在上述三乙酰纖維素基材的至少與硬涂層相接一側(cè)的相反面上涂布后述的溶劑也有防止卷曲的效果。上述硬涂層在上述三乙酰纖維素基材上形成，含有粘合劑樹脂。作為上述粘合劑樹脂，優(yōu)選為透明性樹脂，例如優(yōu)選使用含有電離輻射線固化型樹脂(其為可通過紫外線或電子射線進(jìn)行固化的樹脂)與光聚合引發(fā)劑的硬涂層形成用組合物而形成該硬涂層。另外，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。作為上述電離輻射線固化型樹脂，可以舉出例如具有丙烯酸酯系官能團(tuán)的化合物等具有I個(gè)或2個(gè)以上不飽和鍵的化合物。作為具有I個(gè)不飽和鍵的化合物，可以舉出例如(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(gè)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、二甘醇二(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)丙烯酸酯等多官能化合物；或上述多官能化合物與(甲基)丙烯酸酯等的反應(yīng)生成物(例如多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯)等。進(jìn)一步地，可以為對上述化合物施以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、己內(nèi)酯或異氰脲等改性后的化合物。另外，本說明書中的“(甲基)丙烯酸酯”指的是甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。除上述化合物之外，還可以使用具有不飽和雙鍵的較低分子量的聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、多硫醇-多烯樹脂等作為上述電離輻射線固化型樹脂。上述電離輻射線固化型樹脂優(yōu)選含有具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物或具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物以及具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體。通過使用含有這樣組成的電離輻射線固化型樹脂的硬涂層形成用組合物，可以適當(dāng)?shù)氐玫綕M足上述馬氏硬度(NI)、(N2)和(N3)的關(guān)系的硬涂層。此處，以往，作為硬涂層形成用組合物，已知出于所形成的硬涂層的高硬度化等目的而含有二氧化硅。但是，若使用這樣的含有二氧化硅的硬涂層形成用組合物來形成涂膜并進(jìn)行干燥，則二氧化硅容易存在于透明基材側(cè)，所制造出的光學(xué)層疊體具有彎曲性變差、容易產(chǎn)生裂紋這樣的問題。與此相對，在本發(fā)明的光學(xué)層疊體中，在上述硬涂層形成用組合物中不含有二氧化硅，作為電離輻射線固化型樹脂含有上述的具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物或具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物、以及具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體，由此在將該硬涂層形成用組合物涂布在三乙酰纖維素基材上形成涂膜并進(jìn)行干燥時(shí)，盡管其理由不明確，但在上述涂膜的與三乙酰纖維素基材相反的一側(cè)(下文也稱為涂膜的上層)，具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物或者具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物的存在比例增高；在上述涂膜的三乙酰纖維素基材側(cè)(下文也稱為涂膜的下層)，上述具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體的存在比例增高。在這樣的涂膜中，在使用后述的滲透性溶劑時(shí)，在上述涂膜的下層大量存在的具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體滲透到三乙酰纖維素基材中。此外，通過使上述涂膜固化，可以形成滿足上述馬氏硬度(NI)、(N2)和(N3)的關(guān)系的硬涂層。另外，由于可上述涂膜整體充分固化，因而能夠控制光學(xué)層疊體的卷曲，進(jìn)一步地，由于通過紫外線照射對上述涂膜進(jìn)行固化，因而可得到充分高硬度的硬涂層。另外，在上述涂膜的上層中，在上述具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體的存在比例高的情況下，若上述涂膜開始固化，則該具有個(gè)2以上聚合性官能團(tuán)的單體的反應(yīng)過快，來不及固化至涂膜的深部，硬涂層的固化會不充分。另外，由于上述涂膜的上層容易發(fā)生固化，因而固化收縮增大，其結(jié)果，所得到的光學(xué)層疊體的卷曲增大。上述具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物優(yōu)選重均分子量為1000 I萬。作為這樣的具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的氨基甲酸酯化合物，可以舉出例如日本合成化學(xué)工業(yè)株式會社制造UV1700B (重均分子量2000、聚合性官能團(tuán)數(shù)10)、UV6300B (重均分子量3700、聚合性官能團(tuán)數(shù)7)、UV7640B(重均分子量1500、聚合性官能團(tuán)數(shù)7);日本化藥株式會社制造DPHA40H(重均分子量7000、聚合性官能團(tuán)數(shù)8)、UX5001T (重均分子量6200、聚合性官能團(tuán)數(shù)8);根上工業(yè)株式會社制造UN3320HS (重均分子量5000、聚合性官能團(tuán)數(shù)15)、UN904 (重均分子量4900、聚合性官能團(tuán)數(shù)10)、UN3320HC (重均分子量1500、聚合性官能團(tuán)數(shù)6)、UN3320HA(重均分子量1500、聚合性官能團(tuán)數(shù)6);荒川化學(xué)工業(yè)株式會社制造BS577(重均分子量1000、聚合性官能團(tuán)數(shù)6);以及新中村化學(xué)工業(yè)株式會社制造U15H(聚合性官能團(tuán)數(shù)15)、U6H(聚合性官能團(tuán)數(shù)6)等。另外，上述具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物優(yōu)選重均分子量為I萬 5萬。作為這樣的具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的聚合物，可以舉出例如荒川化學(xué)工業(yè)株式會社制造BS371、BS371MLV、BSDK1、BSDK2、BSDK3 ;日立化成工業(yè)株式會社制造Hitaloid797ro系列(例如 Hitaloid7975D5、797roi2、797ro40 等)等。此外，上述重均分子量可以通過凝膠滲透色譜法(GPC)經(jīng)聚苯乙烯換算來求得。另外，作為上述具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)的單體，可以適當(dāng)舉出例如二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)。上述電離輻射線固化型樹脂還可以與溶劑干燥型樹脂(熱塑性樹脂等僅通過對在涂布時(shí)為調(diào)整固體成分而添加的溶劑進(jìn)行干燥即可形成覆膜這樣的樹脂)合用進(jìn)行使用。通過合用溶劑干燥型樹脂，可有效防止涂布面的覆膜缺陷。作為可與上述電離輻射線固化型樹脂合用進(jìn)行使用的溶劑干燥型樹脂沒有特別限定，通?？墒褂脽崴苄詷渲?。作為上述熱塑性樹脂沒有特別限定，可以舉出例如苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、乙烯基醚系樹脂、含鹵素的樹脂、脂環(huán)式烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、纖維素衍生物、硅酮系樹脂和橡膠或彈性體等。上述熱塑性樹脂優(yōu)選為非結(jié)晶性、且可溶于有機(jī)溶劑(特別是可溶解2種以上的聚合物或固化性化合物的通用溶劑)中。從成膜性、透明性、耐候性的方面出發(fā)，特別優(yōu)選苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、脂環(huán)式烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、纖維素衍生物(纖維素酯類等)坐寸O另外，上述硬涂層形成用組合物也可以含有熱固化性樹脂。作為上述熱固化性樹脂沒有特別限定，可以舉出例如酚樹脂、脲樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、胍胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基醇酸樹脂、三聚氰胺-脲醛共縮合樹脂、硅樹脂、聚硅氧烷樹脂等。作為上述光聚合引發(fā)劑沒有特別限定，可以使用公知的物質(zhì)，例如，作為上述光聚合引發(fā)劑，具體例可以舉出苯乙酮類、二苯甲酮類、米氏苯甲酰苯甲酸酯(Michler’sbenzoyl benzoate)、a -阿米羅基酯(a-amyloxim ester)、噻噸酮類、苯丙酮類、聯(lián)苯酸類、苯偶姻類、酰基氧化膦類。另外，優(yōu)選混合使用光敏劑，作為其具體例，可以舉出例如正丁胺、三乙胺、多正丁基膦等。作為上述光聚合引發(fā)劑，在上述電離輻射線固化型樹脂為具有自由基聚合性不飽和基團(tuán)的樹脂系的情況下，優(yōu)選單獨(dú)或混合使用苯乙酮類、二苯甲酮類、噻噸酮類、苯偶姻、苯偶姻甲醚等。另外，在上述電離輻射線固化型樹脂為具有陽離子聚合性官能團(tuán)的樹脂系的情況下，作為上述光聚合引發(fā)劑，優(yōu)選單獨(dú)或以混合物的形式使用芳香族重氮鹽、芳香族锍鹽、芳香族碘鎗鹽、茂金屬化合物、苯偶姻磺酸酯等。此處，從所形成的硬涂層的硬度方面考慮，上述電離輻射線固化型樹脂的固化優(yōu)選在N2氣氛下(氧濃度優(yōu)選為IOOOppm以下、更優(yōu)選為500ppm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為250ppm以下)通過紫外線照射來進(jìn)行。在這樣的環(huán)境下進(jìn)行上述電離輻射線固化型樹脂的固化的情況下，上述硬涂層形成用組合物的涂膜在最外表面容易固化、內(nèi)部不易固化。但是，根據(jù)上述電離輻射線固化型樹脂和溶劑的種類，使上述光聚合引發(fā)劑的含量為特定范圍，由此可以將馬氏硬度(NI)、(N2)和(N3)控制為滿足上述的關(guān)系。具體地說，上述硬涂層形成用組合物中，相對于上述電離輻射線固化型樹脂100質(zhì)量份，上述光聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0. 75質(zhì)量份 2. 5質(zhì)量份。若小于0. 75質(zhì)量份，則本發(fā)明的光學(xué)層疊體中的硬涂層的馬氏硬度(N2)無法為上述范圍；若超過2. 5質(zhì)量份，則電離輻射線無法到達(dá)所涂設(shè)的涂膜的深部、內(nèi)部固化未得到促進(jìn)，硬涂層的表面可能得不到目標(biāo)鉛筆硬度3H以上。并且，上述涂膜固化時(shí)的放熱量增大，進(jìn)行上述電離輻射線固化型樹脂的固化所得到的光學(xué)層疊體容易發(fā)生卷曲或熱皺縮。上述光聚合引發(fā)劑含量更優(yōu)選的下限為I質(zhì)量份、更優(yōu)選的上限為2質(zhì)量份。其理由尚不明確，但通過使上述光聚合引發(fā)劑的含量處于該范圍，可在膜厚方向適度產(chǎn)生硬度分布，可使本發(fā)明的光學(xué)層疊體兼具高硬度與低卷曲。上述硬涂層形成用組合物還可以含有溶劑。作為上述溶劑，可以根據(jù)所使用的樹脂成分的種類和溶解性來選擇使用，可示例出例如酮類(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、二丙酮醇等)、醚類(二氧六環(huán)、四氫呋喃、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯等)、脂肪族烴類(己烷等)、脂環(huán)式烴類(環(huán)己烷等)、芳香族烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化碳類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、醇類(乙醇、異丙醇、丁醇、環(huán)己醇等)、溶纖劑類(甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等)、乙酸溶纖劑類、亞砜類(二甲基亞砜等)、酰胺類(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等，也可以為它們的混合溶劑。上述溶劑中，優(yōu)選含有對三乙酰纖維素基材具有滲透性的滲透性溶劑。在本發(fā)明中，滲透性溶劑的“滲透性”包括對于三乙酰纖維素基材的滲透性、溶脹性、濕潤性等所有概念。這樣的滲透性溶劑通過使三乙酰纖維素基材發(fā)生溶脹、濕潤，而體現(xiàn)出硬涂層形成用組合物的一部分滲透至三乙酰纖維素基材中的舉動。作為上述滲透性溶劑的具體例，可以舉出酮類，丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、二丙酮醇；酯類，甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯；含氮化合物，硝基甲烷、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺；二醇類，乙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯；醚類，四氫呋喃、1，4-二氧六環(huán)、二氧戊環(huán)、二異丙醚滷代烴，二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷；二醇醚類，甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、乙酸溶纖劑；以及二甲基亞砜、碳酸亞丙酯，或者可以舉出它們的混合物，優(yōu)選可以舉出酯類、酮類乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基乙基酮等。此外，甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇等醇類以及甲苯、二甲苯等芳香族烴類也可以與上述滲透性溶劑混合使用。另外，在硬涂層形成用組合物中，上述滲透性溶劑在溶劑總量中為10質(zhì)量％ 100質(zhì)量％、特別優(yōu)選為50質(zhì)量％ 100質(zhì)量％。上述硬涂層形成用組合物中，作為原料的含有比例(固體成分)沒有特別限定，通常為5質(zhì)量％ 70質(zhì)量％、特別優(yōu)選為25質(zhì)量％ 60質(zhì)量％。根據(jù)提高硬涂層的硬度、抑制固化收縮、控制折射率、賦予防眩性等目的，上述硬涂層形成用組合物中可以添加現(xiàn)有公知的分散劑、表面活性劑、抗靜電劑、硅烷偶聯(lián)劑、增稠劑、防著色劑、著色劑(顏料、染料)、消泡劑、流平劑、阻燃劑、紫外線吸收劑、粘接賦予劑、阻聚劑、抗氧化劑、表面改性劑、滑爽劑等。另外，上述硬涂層形成用組合物可以混合光敏劑進(jìn)行使用，作為其具體例，可以舉出例如正丁胺、三乙胺、多正丁基膦等。作為上述硬涂層形成用組合物的制備方法，只要能夠?qū)⒏鞒煞志鶆蚧旌暇蜎]有特別限定，例如，可以使用涂料搖擺器、珠磨機(jī)、捏合機(jī)、混合器等公知的裝置來進(jìn)行。作為使用上述硬涂層形成用組合物形成具有上述馬氏硬度(NI)和(N2)的硬涂層的方法，可以舉出例如下述方法將上述硬涂層形成用組合物涂布至三乙酰纖維素基材來形成涂膜，在預(yù)定條件下使所形成的涂膜固化。作為將上述硬涂層形成用組合物涂布在三乙酰纖維素基材上的方法沒有特別限定，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(wǎng)印刷法、液滴(C 一 F )涂布機(jī)法等公知的方法。對于在上述三乙酰纖維素基材上涂布上述硬涂層形成用組合物所形成的涂膜，優(yōu)選根據(jù)需要進(jìn)行加熱和/或干燥，通過活性能量射線照射等進(jìn)行固化。作為上述活性能量射線照射，可以舉出利用紫外線或電子射線進(jìn)行的照射。作為上述紫外線源的具體例，可以舉出例如超高壓汞燈、高壓汞燈、低壓汞燈、碳弧燈、黑光熒光燈、金屬鹵化物燈等光源。并且，作為紫外線的波長，可以使用190nm 380nm的波段。作為電子射線源的具體例，可以舉出考克羅夫特-瓦爾頓(CockCToft-Walton)型、范德格里夫特(〃 > r 9 7卜)型、共振變壓器型、絕緣芯變壓器型、或者直線型、地那米(Dynamitron)型、高頻型等各種電子射線加速器。本發(fā)明的光學(xué)層疊體優(yōu)選全光線透過率為85%以上。若小于85%,則在將本發(fā)明的光學(xué)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(rèn)性。上述全光線透過率更優(yōu)選為90%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為92%以上。另外,本發(fā)明光學(xué)層疊體的霧度優(yōu)選小于1%、更優(yōu)選小于0. 5%o另外,在如后述的形成公知的防眩層的情況那樣對本發(fā)明的光學(xué)層疊體賦予了防眩性的情況下，上述霧度優(yōu)選小于80%。上述防眩層可以包括內(nèi)部擴(kuò)散產(chǎn)生的霧度和/或最外表面產(chǎn)生的凹凸形狀的霧度，內(nèi)部擴(kuò)散產(chǎn)生的霧度優(yōu)選為0. 5%以上、小于79%，更優(yōu)選為1%以上、小于50%。最外表面的霧度優(yōu)選為0. 5%以上、小于35%，更優(yōu)選為1%以上、小于20%，進(jìn)一步優(yōu)選為1%以上、小于10%。在無損于本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，本發(fā)明的光學(xué)層疊體可以根據(jù)需要酌情形成I層或2層以上的其它層(防眩層、抗靜電層、低折射率層、防污層、接合劑層、其它硬涂層等)。其中優(yōu)選具有防眩層、抗靜電層、低折射率層和防污層中的至少一層。這些層也可以采用與公知的抗反射用層疊體同樣的層。本發(fā)明的光學(xué)層疊體可以通過使用含有電離輻射線固化型樹脂和光聚合引發(fā)劑的硬涂層形成用組合物在三乙酰纖維素基材上形成硬涂層來進(jìn)行制造。關(guān)于上述硬涂層形成用組合物和硬涂層的形成方法，可以舉出與上述的硬涂層中說明的材料、方法相同的材料、方法。對于本發(fā)明的光學(xué)層疊體來說，通過在偏振兀件的表面將本發(fā)明的光學(xué)層疊體設(shè)置在該光學(xué)層疊體中與存在硬涂層的面相反一側(cè)的面上，可以制成偏振片。這樣的偏振片也是本發(fā)明之一。作為上述偏振元件沒有特別限定，例如可以使用經(jīng)碘等染色并進(jìn)行了拉伸的聚乙烯醇膜、聚乙烯醇縮甲醛膜、聚乙烯醇縮已醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等等。在上述偏振元件與本發(fā)明的光學(xué)層疊體的層積處理中，優(yōu)選對透光性基材(三乙酰纖維素膜)進(jìn)行皂化處理。通過皂化處理，粘接性變好，還可得到抗靜電效果。本發(fā)明還涉及一種圖像顯示裝置，其在最外表面上具備上述光學(xué)層疊體或上述偏振片。上述圖像顯示裝置可以為IXD、PDP、FED、ELD (有機(jī)EL、無機(jī)EL)、CRT、觸摸屏、電子紙、平板電腦等圖像顯示裝置。作為上述圖像顯示裝置的代表例的IXD具備透過性顯示體以及從背面對上述透過性顯示體進(jìn)行照射的光源裝置。本發(fā)明的圖像顯示裝置為IXD的情況下，在該透過性顯示體的表面形成有本發(fā)明的光學(xué)層疊體或本發(fā)明的偏振片。另外，其也為在比上述LCD偏振片更靠近視認(rèn)側(cè)的表面玻璃基板(也稱為前面板)的表面(也可以為BL側(cè))具備上述光學(xué)層疊體的裝置。本發(fā)明為具有上述光學(xué)層疊體的液晶顯示裝置的情況下，光源裝置的光源由光學(xué)層疊體的下側(cè)進(jìn)行照射。另外，在STN型、VA型、IPS型等的液晶顯示裝置中，可以在液晶顯示元件與偏振片之間插入相位差板。該液晶顯示裝置的各層間可以根據(jù)需要設(shè)有接合劑層。屬于上述圖像顯示裝置的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(nèi)形成有紅、綠、藍(lán)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PDP時(shí)，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(xué)
層疊體的裝置。上述圖像顯示裝置可以為ELD裝置或者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(shí)會發(fā)光的硫化鋅、二胺類物質(zhì)等發(fā)光體并控制施加至基板的電壓來進(jìn)行表示的，CRT是將電氣信號轉(zhuǎn)換為光、產(chǎn)生人眼可見的圖像。這種情況下，在上述那樣的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(xué)層疊體。本發(fā)明的圖像顯示裝置在任意情況下均可用于電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、文字處理機(jī)等的顯示器顯示中。特別是可以適宜地用于CRT、液晶面板、PDP、ELD、FED、觸摸屏、電子紙、平板電腦等高精細(xì)圖像用顯示屏的表面。發(fā)明的效果本發(fā)明的光學(xué)層疊體由于具有上述構(gòu)成，因而可適當(dāng)?shù)胤乐拱l(fā)生卷曲。因此，本發(fā)明的光學(xué)層疊體能夠適宜地用于陰極線管顯示裝置(CRT)、液晶顯示屏(LCD)、等離子體顯示屏(PDP)、電致發(fā)光顯示屏(ELD)、場發(fā)射顯示屏(FED)、觸摸屏、電子紙、平板電腦等中。

圖1是用于說明馬氏硬度的測定方法的示意圖。圖2是用于說明卷曲寬度的測定方法的示意圖。`具體實(shí)施方式
通過下述實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行說明，但是并不解釋為將本發(fā)明的內(nèi)容限定在這些實(shí)施方式中。只要沒有特別聲明，“份”和“％”為質(zhì)量基準(zhǔn)。按照以下配方來制備硬涂層形成用組合物I。〈硬涂層形成用組合物1>樹脂I ;季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥社制造；PET30) 20質(zhì)量份樹脂2 ;聚合物丙烯酸酯(B-1) 30質(zhì)量份聚合引發(fā)劑；Irg.184 (Ciba Japan 社制造；Irgacure 184) I 質(zhì)量份Irg. 907 (Ciba Japan 社制造；Irgacure907) I 質(zhì)量份
流平劑；MEGAFACEMCF350-50. 05 質(zhì)量份溶劑；甲基乙基酮(MEK) 50質(zhì)量份此處，聚合物丙烯酸酯(B-1)為荒川化學(xué)工業(yè)社制造的“BS371MLV”，I分子的丙烯酰基為約25個(gè)，平均分子量(Mw)為15000。按表I所示的配方分別制備硬涂層形成用組合物2 17。另外，在表I中“UV1700B”表示多官能聚氨酯丙烯酸酯(日本合成化學(xué)工業(yè)社制造；UV1700B、聚合性官能團(tuán)數(shù)10)；“A-1”表示下述物質(zhì)4個(gè)平均一次粒徑為30nm的球狀二氧化硅微粒以無機(jī)方式化學(xué)結(jié)合，結(jié)合后的平均2次粒徑為lOOnm，利用MIBK稀釋成固體成分為40%的反應(yīng)性異型二氧化硅微粒；“BS577 “表示荒川化學(xué)工業(yè)社制造的聚氨酯丙烯酸酯樹脂(聚合性官能團(tuán)數(shù)6)；
“B-2 “為荒川化學(xué)工業(yè)社制造的“BS371”，I分子中的丙烯酰基為約50個(gè)、平均分子量(Mw)為 40000。表I
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)層疊體，其是在三乙酰纖維素基材的一個(gè)面上具有硬涂層的光學(xué)層疊體，該光學(xué)層疊體的特征在于， 上述硬涂層為單一層構(gòu)成； 在利用納米壓痕法以負(fù)荷荷載IOmN分別對上述硬涂層表面的馬氏硬度N1、上述硬涂層截面中央的馬氏硬度N2和上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度N3進(jìn)行測定時(shí)， 上述馬氏硬度NI為200N/mm2 450N/mm2、 上述馬氏硬度N2為150N/mm2 300N/mm2、 上述馬氏硬度N3為100N/mm2 250N/mm2。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)層疊體，其中，馬氏硬度NI與馬氏硬度N2之差N1-N2為0 150N/mm2，馬氏硬度N2與馬氏硬度N3之差N2-N3為0 150N/mm2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)層疊體，其中，硬涂層表面的硬度為3H以上，該硬度是負(fù)荷為4. 9N的鉛筆硬度試驗(yàn)的硬度。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的光學(xué)層疊體，其中， 硬涂層是使用硬涂層形成用組合物形成的，該硬涂層形成用組合物含有電離輻射線固化型樹脂與光聚合引發(fā)劑； 上述電離輻射線固化型樹脂含有氨基甲酸酯化合物或者聚合物；和單體，該氨基甲酸酯化合物具有6個(gè)以上聚合性官能團(tuán)，該聚合物具有10個(gè)以上聚合性官能團(tuán)，該單體具有2個(gè)以上聚合性官能團(tuán)。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)層疊體，其中，相對于電離輻射線固化型樹脂100質(zhì)量份，硬涂層形成用組合物中的光聚合引發(fā)劑含量為0. 75質(zhì)量份 2. 5質(zhì)量份。
6.—種偏振片，其為具備偏振兀件的偏振片，其特征在于，該偏振片在偏振兀件表面具備權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的光學(xué)層疊體。
7.一種圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置的特征在于，其在最外表面具備權(quán)利要求1、2、/3、4或5所述的光學(xué)層疊體或者具備權(quán)利要求6所述的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明提供可降低卷曲的發(fā)生、在起偏振鏡或顯示屏面板上進(jìn)行粘貼時(shí)的作業(yè)性優(yōu)異的光學(xué)層疊體。本發(fā)明的光學(xué)層疊體為在三乙酰纖維素基材的一個(gè)面上具有硬涂層的光學(xué)層疊體，該光學(xué)層疊體的特征在于，在利用納米壓痕法以負(fù)荷荷載10mN分別對上述硬涂層表面的馬氏硬度(N1)、上述硬涂層截面中央的馬氏硬度(N2)和上述三乙酰纖維素基材截面中央的馬氏硬度(N3)進(jìn)行測定時(shí)，上述馬氏硬度(N1)為200N/mm2～450N/mm2、上述馬氏硬度(N2)為100N/mm2～300N/mm2、上述馬氏硬度(N3)為150N/mm2～250N/mm2。
文檔編號G02B1/10GK103069307SQ201180040198
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者豬俁裕哉, 堀尾智之, 西園健史 申請人:大日本印刷株式會社