CN110036315A - 光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元 - Google Patents
光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元 Download PDFInfo
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Abstract
本公开的一个方面提供具备第一膜基材和形成于第一膜基材上的涂层的光学膜。该光学膜的涂层包含粘合剂树脂和微粒，该微粒的平均粒径为0.5μm以上10.0μm以下且粒径的标准偏差低于平均粒径的1/2。
Description
技术领域
本公开涉及光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元。
背景技术
液晶显示器等电子器件中使用各种光学膜。专利文献1所记载的发明涉及用于照明设备、发光招牌、背面投射屏幕、液晶显示屏等的光扩散片材。专利文献1所记载的光扩散片材具备含有由聚甲基丙烯酸甲酯构成的正球状粒子的光扩散性层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3790571号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，专利文献1所记载的发明中，当光扩散性层中所包含的正球状粒子的粒度的差异较大，或正球状粒子凝聚形成二次粒子，或光扩散性层中的分散性不充分时，作为光扩散性指标的雾度值(雾度)容易产生差异，在该方面存在改善的余地。
本公开的目的在于，提供雾度值的面内差异足够小的光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元。
用于解决课题的方案
本公开的一个方面提供一种光学膜。该光学膜具备第一膜基材和形成于第一膜基材上的涂层，涂层包含粘合剂树脂和微粒，该微粒的平均粒径为0.5μm以上10.0μm以下且粒径的标准偏差低于平均粒径的1/2。根据该光学膜，涂层中的微粒的粒度差异足够小，更具体而言，平均粒径为预定的范围(0.5μm以上10.0μm以下)并且粒径的标准偏差低于平均粒径的1/2，因此，可以提供具有雾度值的面内差异足够小的涂层的光学膜。更具体而言，能够解决以下那样的课题。
在所述光学膜的制造过程中，例如，能够通过湿式涂布在第一膜基材上形成涂层。湿式涂布是经由将含有粘合剂树脂和分散于其中的微粒的涂液涂布于第一膜基材上的工序而形成涂层的方法。如果涂液中包含的微粒本身的粒度的差异(标准偏差)较大，则成膜后的涂层中观测的微粒的粒度分布也必然变大。另一方面，即使微粒的粒度设计值是差异足够小的值，如果由于微粒的凝聚等而使粘合剂树脂中的微粒的分散性不充分，则成膜后的涂层中观测的微粒的粒度分布也会比微粒的粒度设计值大。根据本发明人的研究，存在如下课题：当涂层中包含的微粒的粒度的差异较大时，由涂层表现出的光扩散性(雾度值)不稳定(光学膜中的面内差异变大)。
不仅存在上述课题，而且在使用了光学膜的颜色转换膜的制造过程中，光学膜的厚度(及包含其的光学阻隔膜的厚度)也影响颜色转换材料的涂布厚度，因此，也会大幅影响颜色转换膜的性能。更具体而言，光学膜中包含的微粒的粒径差异较大时，就成为(例如)较大的粒子从粘合剂树脂的表面突出的状态，该部分可成为光学膜的最大厚度，因此，这成为颜色转换膜的性能也产生差异的原因。根据本公开的光学膜，能够充分解决这些课题。
从抑制微粒从涂层脱离(掉粉)的观点来看，涂层14的算术平均粗糙度Ra优选为0.4μm以下。
从抑制涂层被其它部件(例如，棱镜片)损伤、或抑制涂层损伤其它部件(例如，导光板)的观点来看，优选涂层的硬度以铅笔硬度计为H～2H的范围。涂层中的微粒的粒度差异足够小，因此，涂层中的铅笔硬度的差异也充分变小。
所述微粒的硬度以洛氏R硬度标度计优选为100以下。通过微粒的硬度处于所述范围内，能够抑制涂层及其它部件的损伤。所述涂层的表面电阻优选为1.0×1013Ω/□。通过涂层的表面电阻处于所述范围内，能够对涂层适当地赋予抗静电性能。
本公开提供第一方式的光学阻隔膜。该光学阻隔膜具备阻隔层和所述光学膜，所述阻隔层形成于所述光学膜的所述第一膜基材一侧的面上。本公开提供第二方式的光学阻隔膜。该光学阻隔膜具备包含第二膜基材及阻隔层的阻隔复合层、和所述光学膜，所述阻隔复合层形成于所述光学膜的所述第一膜基材一侧的面上。这些实施方式的光学阻隔膜具备所述光学膜，因此，可解决所述课题，并且能够抑制光学阻隔膜和与其相接的其它部件的粘连，且抑制涂层及其它部件的损伤。
所述阻隔层优选包含由以SiOx(1.0≦x≦2.0)表示的硅氧化物构成的无机蒸镀薄膜层。通过阻隔层包含所述无机蒸镀薄膜层，倾向于提高光学阻隔膜的阻隔性能。
本公开的一个方面提供一种颜色转换膜。该颜色转换膜具备颜色转换层和以夹持该颜色转换层的方式配置的两个保护膜，所述两个保护膜中的至少一者为所述光学阻隔膜，所述光学阻隔膜以所述涂层朝向所述颜色转换层的相反侧的方式配置。该颜色转换膜具备所述光学阻隔膜，因此，可解决所述的课题，并且即使与(例如)构成背光单元的导光板重叠，也能够抑制导光板损伤。另外，也能够抑制阻隔层本身损伤，因此，能够适当地减少空气及水蒸气侵入至颜色转换层，长期地保持颜色转换膜的颜色转换性能。
本公开的一个方面提供一种背光单元。该背光单元具备光源、导光板、配置于该导光板上的所述颜色转换膜，所述颜色转换膜以所述涂层与所述导光板相接的方式配置。该背光单元具备所述颜色转换膜，因此，可解决所述课题，并且能够抑制所述颜色转换膜相接的所述导光板损伤。另外，也能够抑制所述阻隔层本身损伤，因此，能够适当地减少空气及水蒸气侵入至所述颜色转换层，由所述背光单元长期地得到良好的白色光。
发明效果
根据本公开，提供雾度值的面内差异足够小的光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元。
附图说明
[图1]图1是根据本公开一个实施方式的光学膜的示意性剖面图。
[图2]图2是根据本公开第一实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。
[图3]图3是根据本公开第二实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。
[图4]图4是根据本公开第三实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。
[图5]图5是根据本公开第四实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。
[图6]图6是根据本公开一个实施方式的颜色转换膜的示意性剖面图。
[图7]图7是根据本公开一个实施方式的背光单元的示意性剖面图。
[图8]图8(a)是将实施例2的光学膜的涂层用光学显微镜放大后显示的图像，图8(b)是将图8(a)中圆圈包围的粒子进一步放大后显示的图像。
[图9]图9是表示实施例2的光学膜的涂层中被认为是微粒削除后的部位的光学显微镜图像。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。需要说明的是，附图中，对相同或相当的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
[光学膜]
图1是根据本公开一个实施方式的光学膜的示意性剖面图。图1中，光学膜10具备第一膜基材12和形成于该第一膜基材12上的涂层14。
(涂层)
涂层14是具有使光扩散的功能的层，有时也称为“哑光层”等。涂层14含有微粒18，至少一部分微粒18在涂层14的与第一膜基材12相反一侧的表面上突出。通过涂层14中的多个微粒18中的至少一部分微粒在涂层14的表面上突出，涂层14能够在表面具有凹凸形状。通过涂层14在与第一膜基材12相反一侧的表面具有凹凸形状，即具有凹凸面14A，从而在光学膜10的涂层14的表面上层叠其它部件的情况下，能够抑制与该其它部件的粘连(贴附)。需要说明的是，所谓微粒18在涂层14的表面上“突出”，只要以涂层14的没有微粒18的部分的表面为基准面，微粒18的表面的至少一部分区域位于该基准面外侧即可。突出的微粒18的表面可以是裸露出的，也可以用后述的粘合剂树脂等覆盖。
微粒18的平均粒径为0.5μm以上10.0μm以下，优选为1.0μm以上10.0μm以下，更优选为2.0μm以上8.0μm以下。当微粒18的平均粒径为0.5μm以上时，容易抑制涂层14和与其相接的其它部件的粘连的产生。另一方面，当微粒18的平均粒径为10.0μm以下时，容易利用突出的微粒18将涂层14的表面的凹凸形状控制为较小，因此，容易抑制与涂层14的凹凸面14A相接的其它部件损伤。
微粒18的粒径的标准偏差低于微粒18的平均粒径的1/2，优选为低于1/3，更优选为低于1/4。当该值低于1/2时，能够充分地减小涂层14中的雾度值(雾度)的面内差异。另外，微粒18的粒径的标准偏差低于微粒18的平均粒径的1/2是指粒径过大的粒子充分少，因此，在光学膜10的制造过程中，能够充分地抑制粒径较大的粒子涂布后脱离所引起的垩白(掉粉)及外观的问题。不仅如此，在通过湿式涂布形成涂层14的情况下，通过调整涂布量，能够控制涂层14的厚度，因此，具有容易形成期望厚度的涂层14的优点。需要说明的是，从微粒18的制造技术的观点来看，该值的下限值为1/5程度。
如上所述，微粒从涂层14的脱离(掉粉)只要在涂层14中减少粒径过大的粒子就能够充分地抑制。较大的粒子在涂层14中是否较多(是否容易产生掉粉)能够通过测定涂层14的算术平均粗糙度Ra来掌握。从充分抑制掉粉的观点来看，涂层14的算术平均粗糙度Ra优选为0.4μm以下，更优选为0.3μm以下。
涂层14的铅笔硬度优选为H～2H的范围。涂层14中包含的微粒18的粒度差异足够小，因此，涂层14的铅笔硬度的差异也能够足够小。通过涂层14的铅笔硬度为H以上，能够抑制涂层14被其它部件(例如，棱镜片)损伤。另一方面，通过涂层14的铅笔硬度为2H以下，能够抑制涂层14损伤其它部件(例如，导光板)。在此所说的铅笔硬度是根据JIS K5600-5―4：1999(ISO/DIS 15184：1996)“划痕硬度(铅笔法)”测定的值，是指在铅笔的前端施加负载500g测定的值。
涂层14的厚度优选为0.5μm～30μm。本说明书中，涂层14的厚度设为包含凹凸形状的平均厚度。涂层14的厚度根据JIS K5600，通过质量法减小测定。当涂层14具有该范围的厚度时，微粒18容易在涂层14的表面上突出，容易在涂层14上形成凹凸面14A。
以涂层14的总量为基准，涂层14中的微粒18的含量优选为2～80质量％，更优选为5～50质量％。当微粒18的含量为2质量％以上时，微粒18容易在涂层14的表面上突出，容易抑制涂层14和与其相接的其它部件的粘连的产生。另一方面，当微粒18的含量为80质量％以下时，容易抑制与涂层14的凹凸面14A相接的其它部件损伤。
涂层14中含有的微粒18中，在涂层14的表面上突出的微粒18的比例优选为10～100％，更优选为50～100％。当突出的微粒18的比例为10％以上时，容易抑制粘连的产生。
微粒18的硬度以洛氏R硬度标度计为100以下，优选为90以下。当微粒18的洛氏R硬度标度中的硬度为100以下时，容易抑制与涂层14的凹凸面14A相接的其它部件被突出的微粒18损伤。另外，从同样的观点来看，微粒18的硬度在洛氏M硬度标度中优选为50以下。
关于微粒18，只要洛氏硬度处于上述范围内则没有特别限定，可以是无机微粒，也可以是有机微粒。为了将洛氏硬度设为上述范围内，微粒18优选为有机微粒。作为有机微粒，例如可举出：聚丙烯等聚烯烃树脂；尼龙等聚酰胺树脂；丙烯酸氨基甲酸酯树脂；苯乙烯树脂；氨基甲酸酯树脂；苯并胍胺树脂；有机硅树脂；丙烯酸类树脂等。微粒18更优选为选自由聚烯烃树脂、聚酰胺树脂、氨基甲酸酯树脂、及有机硅树脂构成的组中的至少一种有机微粒，进一步优选为聚丙烯树脂粒子或氨基甲酸酯树脂粒子。另外，当微粒18为有机微粒时，微粒18容易成为球状粒子，另外，形状容易控制成为光滑的凹凸形状。微粒18可以单独使用1种，也可以组合多种使用。需要说明的是，在不防碍本公开的效果的范围内，除了微粒18以外，涂层14还可以含有洛氏硬度不在上述范围内的粒子。
涂层14可以含有导电性材料。当涂层14含有导电性材料时，倾向于降低涂层14的表面电阻。涂层14的表面电阻优选为1.0×1013Ω/□以下。当涂层14的表面电阻为1.0×1013Ω/□以下时，可以对涂层14适当地赋予抗静电性能，因此，倾向于减少尘埃等向涂层14的附着或混入。因此，在背光单元的制造工序等中，倾向于减少尘埃所引起的涂层14或其它部件的损伤。作为导电性材料，例如可举出季铵盐化合物、导电性高分子、金属氧化物等。导电性材料可以单独使用1种，也可以组合多种使用。
季铵盐化合物为分子内具有季铵盐作为官能团的化合物，例如为分子内具有季铵盐作为官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物。分子内具有季铵盐作为官能团的(甲基)丙烯酸酯化合物例如可以是分子内具有季铵盐作为官能团的多元醇的(甲基)丙烯酸酯(即，季铵盐(甲基)丙烯酸酯化合物)、或者二异氰酸酯、多元醇、及(甲基)丙烯酸的羟基烷基酯等的反应物(即，季铵盐氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物)等。另外，季铵盐化合物也可以使用：具有丙烯酸酯系官能团的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯树脂等。季铵盐具备季铵阳离子和阴离子。作为季铵盐的阴离子，例如可举出：Cl-、Br-、I-、F-、HSO4 -、SO4 2-、NO3 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、SO3 -、OH-等。
导电性高分子能够由选自聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯硫醚、聚(1,6-庚二炔)、聚苯撑(聚对苯撑)、聚对苯撑硫醚、聚苯乙炔、聚(2,5-亚噻吩)、及它们的衍生物中的1种或2种以上的混合物构成。
作为金属氧化物，例如可举出：氧化锆、含锑的氧化锡(ATO)、含磷的氧化锡(PTO)、含锡的氧化铟、氧化铝、氧化铈、氧化锌、含铝的氧化锌、氧化锡、锂盐、含锑的氧化锌、含铟的氧化锌等。
导电性材料的粒径例如为500nm以下，优选为100nm以下。当导电性材料的粒径为500nm以下时，即使使用洛氏硬度不在上述范围内的粒子作为导电性材料，也不会妨碍损伤抑制效果，倾向于能够降低涂层14的表面电阻。关于涂层14中的导电性材料的含量，根据导电性材料的种类来适宜地设定以使得涂层14的表面电阻成为期望的范围。需要说明的是，从涂层14与第一膜基材12的密合性的观点来看，涂层14中的导电性材料的含量可以是30质量％以下。
图1中，涂层14还含有粘合剂树脂16。粘合剂树脂16是光学透明性优异的树脂，可以是热塑性树脂的成形体，也可以是热固化性树脂或放射线固化性树脂的固化物。作为构成粘合剂树脂的树脂，例如可举出：聚酯系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯酸氨基甲酸系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、环氧丙烯酸酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、缩醛系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、密胺系树脂、酚醛系树脂、有机硅系树脂等。
在粘合剂树脂16为热固化性树脂的固化物的情况下，热固化性树脂的固化物可以是该热固化性树脂与固化剂的反应物。粘合剂树脂16优选为具有羟基的热固化性树脂与异氰酸酯固化剂的固化物。在该情况下，异氰酸酯固化剂所具有的异氰酸酯基与热固化性树脂的羟基反应，从而热固化性树脂与异氰酸酯固化剂能够固化。
从能够使多元醇树脂交联的观点来看，异氰酸酯固化剂优选为具有两个以上的异氰酸酯基的异氰酸酯固化剂，更优选为具有两个异氰酸酯基的二异氰酸酯固化剂。作为二异氰酸酯固化剂，可举出：六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯，以及它们的衍生物。
涂层14通过如下方式形成：例如，将涂层组合物涂布于第一膜基材12上，根据需要将涂膜干燥及固化或成形。涂层组合物(例如)含有上述的微粒18、导电性材料、以及热塑性树脂、热固化性树脂或放射线固化性树脂而构成。涂层组合物也可以进一步含有溶剂、光聚合引发剂、流平剂、或滑剂。涂层组合物的涂布(例如)使用辊涂机、逆辊涂布机、凹版涂布机、微凹版涂布机、刀涂机、棒式涂布机、线棒涂布机、模涂布机、浸渍涂布机等。
在涂层组合物含有溶剂的情况下，通过加热或送风来干燥涂膜。进行加热时的干燥温度例如为60～100℃左右，干燥时间例如为10秒～10分钟左右。通过上述干燥，从涂膜除去大量溶剂。
在涂层组合物含有热固化性树脂的情况下，对干燥后的涂膜进行加热。加热温度例如为50～100℃左右，加热时间例如为12小时～3天左右。通过上述加热，涂膜固化。
在涂层组合物含有放射线固化性树脂的情况下，对干燥后的涂膜照射放射线。放射线例如可以是紫外线或电子束。紫外线例如从高压汞灯、低压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、碳弧灯、及氙弧灯等光源产生。另外，电子束例如从Cockroft-Walton型、VanDeGraft型、共振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、Dynamitron型、及高频型等各种电子束加速器产生。通过上述放射线照射，涂膜固化。
(第一膜基材)
第一膜基材12例如可以为有机高分子膜。第一膜基材12优选为透明的，具体而言，第一膜基材12的总透光率优选为80％以上。作为第一膜基材12，例如可以为：聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系膜基材，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系膜基材，三乙酰纤维素、二乙酰基纤维素、赛璐玢等纤维素系膜基材，6-尼龙、6,6-尼龙等聚酰胺系膜基材，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系膜基材，聚苯乙烯系膜基材、聚氯乙烯系膜基材、聚酰亚胺系膜基材、聚乙烯醇系膜基材、聚碳酸酯系膜基材、及乙烯乙烯醇系膜基材。
第一膜基材12的厚度例如优选为5μm以上300μm以下。当第一膜基材12的厚度为5μm以上时，第一膜基材12的强度提高，例如，在背光单元制作工序等中，第一膜基材12的处理倾向于变得容易。另一方面，当第一膜基材12的厚度为300μm以下时，在卷对卷方式的成膜工序时，第一膜基材12的处理倾向于变得容易。
[光学阻隔膜]
(第一实施方式)
图2是根据本公开第一实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。
图2中，光学阻隔膜20A具备阻隔层24和光学膜10。阻隔层24形成于光学膜10的第一膜基材12一侧的面上。即，光学阻隔膜20A可以具备第一膜基材12、形成于第一膜基材12的一个面上的涂层14、形成于第一膜基材12的另一个面上的阻隔层24。如上所述，涂层14的雾度值的面内差异足够小，因此，光学阻隔膜20A的雾度值的面内差异也能够足够得小。
光学膜10在涂层14一侧的表面具有凹凸形状，即具有凹凸面14A。由此，在光学阻隔膜20A的光学膜10(涂层14)的表面上层叠其它部件的情况下，能够抑制与该其它部件的粘连。另外，即使将光学阻隔膜20A与其它部件层叠，也能够抑制涂层14及与涂层14的凹凸面14A相接的其它部件被突出的微粒18损伤。需要说明的是，阻隔层24也可以经由密合层而形成于光学膜10的第一膜基材12一侧的面上。
阻隔层24是能够阻挡气体侵入的层。阻隔层24优选包含无机薄膜层。无机薄膜层含有无机化合物，优选含有金属或金属氧化物。作为上述金属，例如可举出铝、铜、及银。另外，上述金属氧化物例如可以为选自由钇钽氧化物、铝氧化物、硅氧化物、及镁氧化物等构成的组中的至少一种金属氧化物，从廉价、且阻挡水蒸气等侵入的阻隔性能优异的观点来看，优选为硅氧化物。优选的是，硅氧化物以SiOx表示，式中的x为1.5以上2.0以下。当x为1.5以上，更优选为1.7以上时，透明性倾向于提高。另外，当x为2.0以下时，倾向于阻隔性优异。无机薄膜层例如通过蒸镀法或溅射法形成，优选是通过蒸镀法形成的无机蒸镀薄膜层。无机薄膜层的厚度优选为10～300nm，更优选为20～100nm。通过无机薄膜层的厚度为10nm以上，容易得到均匀的膜，倾向于容易得到气体阻隔性。另一方面，通过无机薄膜层的厚度为300nm以下，能够使无机薄膜层保持柔软性，具有成膜后难以由于弯曲、拉伸等外力而产生龟裂等的倾向。
阻隔层24也可以包含阻气性包覆层。阻气性包覆层优选由含有选自由下式(1)表示的金属醇盐及其水解物构成的组中的至少1种的组合物形成。
M(OR1)m(R2)n-m···(1)
上述式(1)中，R1及R2各自独立地为碳原子数1～8的1价有机基团，优选为甲基、乙基等烷基。M表示Si、Ti、Al、Zr等n价金属原子。m是1～n的整数。作为金属醇盐，例如可举出四乙氧基硅烷[Si(OC2H5)4]、三异丙氧基铝[Al(O-iso-C3H7)3]等。金属醇盐水解后在水系溶剂中比较稳定，因此，优选为四乙氧基硅烷或三异丙氧基铝。作为金属醇盐的水解物，例如可举出作为四乙氧基硅烷的水解物的硅酸(Si(OH)4)、及作为三丙氧基铝的水解物的氢氧化铝(Al(OH)3)等。它们不仅是1种，也能够组合多种使用。
上述组合物也可以进一步含有含羟基的高分子化合物。作为含羟基的高分子化合物，例如可举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮及淀粉等水溶性高分子。从阻隔性的观点来看，含羟基的高分子化合物优选为聚乙烯醇。它们不仅是1种，也能够组合多种使用。上述组合物中含羟基的高分子化合物的含量例如为10～90质量％。
阻气性包覆层的厚度优选为50～1000nm，优选为100～500nm。当阻气性包覆层的厚度为50nm以上时，倾向于能够得到更充分的气体阻隔性，当为1000nm以下时，倾向于能够保持充分的柔软性。
在阻隔层24包含无机薄膜层和阻气性包覆层这两者的情况下，可以在第一膜基材12的表面上形成无机薄膜层，且在该无机薄膜层的表面上形成阻气性包覆层。
(第二实施方式)
图3是根据本公开第二实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。图3中，光学阻隔膜20B具备：包含第二膜基材12a及阻隔层24a的阻隔复合层22a、和光学膜10。阻隔复合层22a以第一膜基材12与阻隔层24a相对的方式，经由粘接层26a而形成于光学膜10上。
通过光学阻隔膜20B具备包含第二膜基材12a的阻隔复合层22a，能够实现水蒸气阻隔性及氧阻隔性优异并且进一步降低阻隔层等的损伤的光学阻隔膜。第二膜基材12a的材料可以与第一膜基材12一样。第二膜基材12a的厚度例如优选为5μm以上50μm以下。当第二膜基材12a的厚度为5μm以上时，第二膜基材12a的强度提高，例如，在背光单元制作工序等中，第二膜基材12a的处理倾向于变得容易。另一方面，当第二膜基材12a的厚度为50μm以下时，能够抑制水蒸气或氧从基材端面侵入所引起的阻隔性的降低。
粘接层26a由粘接剂或粘合剂形成。作为上述粘接剂，可举出：丙烯酸系粘接剂、环氧系粘接剂、氨基甲酸酯系粘接剂等。上述粘接剂优选含有环氧树脂。通过粘接剂含有环氧树脂，能够提高光学膜10与阻隔复合层22a的密合性。另外，作为上述粘合剂，可举出：丙烯酸系粘合剂、聚乙烯醚系粘合剂、氨基甲酸酯系粘合剂、有机硅系粘合剂、淀粉糊系粘接剂等。粘接层26a的厚度优选为0.5～50μm，更优选为1～20μm，进一步优选为2～6μm。通过粘接层26a的厚度为0.5μm以上，容易得到光学膜10与阻隔复合层22a的密合性，通过上述厚度为50μm以下，倾向于容易得到更优异的气体阻隔性。
第二实施方式的光学阻隔膜20B例如能够通过如下方式得到：与光学膜10分开地，在第二膜基材12a上形成阻隔层24a以制作阻隔复合层22a，然后，使光学膜10与阻隔复合层22a贴合，并且根据需要进行老化。第二实施方式的光学阻隔膜20B的制造方法不限于上述。
(第三实施方式)
图4是根据本公开第三实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。图4中，光学阻隔膜20C具备：包含第二膜基材12a及阻隔层24a的阻隔复合层22a、和光学膜10。阻隔复合层22a以第一膜基材12与第二膜基材12a相对的方式经由粘接层26a而形成于光学膜10上。
(第四实施方式)
图5是根据本公开第四实施方式的光学阻隔膜的示意性剖面图。图5中，光学阻隔膜20D具备：包含第二膜基材12a及阻隔层24a的阻隔复合层22a、包含第三膜基材12b及阻隔层24b的阻隔复合层22b、以及光学膜10。阻隔复合层22a以第一膜基材12与第二膜基材12a相对的方式经由粘接层26a而形成于光学膜10上，阻隔复合层22b以阻隔层24a与阻隔层24b相对的方式经由粘接层26b而形成于阻隔复合层22a上。
[颜色转换膜]
图6是根据本公开一个实施方式的颜色转换膜的示意性剖面图。颜色转换膜是可对来自液晶显示屏用背光单元的光源的光的一部分波长进行转换的膜。图6中，颜色转换膜30具备颜色转换层32和以夹持颜色转换层32的方式配置的光学阻隔膜20。光学阻隔膜20可以是上述光学阻隔膜20A、20B、20C、20D中的任一者，并且两个光学阻隔膜20的结构可以彼此相同也可以不同。光学阻隔膜20以涂层14朝向颜色转换层32的相反侧的方式配置于颜色转换层32上。因此，颜色转换膜30具有源自涂层14的凹凸面14A的凹凸面20F和20G。如上所述，光学阻隔膜20所具备的涂层14中包含的微粒的粒径差异足够小，因此，颜色转换膜30的性能差异也能够足够得小。
通过颜色转换膜30在表面具有凹凸面20F和20G，在颜色转换膜30的凹凸面20F和20G上层叠其它部件的情况下，能够抑制与该其它部件的粘连。另外，即使将颜色转换膜30与(例如)构成背光单元的导光板层叠，也能够抑制导光板被突出的微粒18损伤。另外，也能够抑制阻隔层本身损伤，因此，能够适当减少了空气及水蒸气侵入至颜色转换层32，能够长期地维持颜色转换膜30的颜色转换性能。
本公开的颜色转换膜不限于上述实施方式。图6中，举例示出了颜色转换层32被两个光学阻隔膜20(保护膜)夹持的结构的颜色转换膜30，但是也可以是：夹持颜色转换层32的两个保护膜当中的一个为光学阻隔膜20、另一个为其它结构的保护膜。
颜色转换层32包含树脂及荧光体。颜色转换层32的厚度为数十～数百μm。作为上述树脂，例如能够使用光固化性树脂或热固化性树脂。颜色转换层32优选包含由发光纳米晶体(量子点)构成的两种荧光体。另外，颜色转换层32也可以是包含1种荧光体的荧光体层与含有不同种类的荧光体的荧光体层层叠2层以上而成的。两种荧光体选择激发波长相同的荧光体。激发波长基于背光单元的光源所照射的光的波长来进行选择。两种荧光体的荧光颜色彼此不同。在光源使用蓝色发光二极管(蓝色LED)的情况下，各荧光颜色为红色及绿色。各荧光的波长、以及光源照射的光的波长基于滤色器的分光特性来进行选择。就荧光的峰值波长而言，例如，红色中为610nm，绿色中为550nm。
接下来说明荧光体的粒子结构。作为荧光体，特别优选使用发光效率良好的核/壳型发光纳米晶体。核/壳型发光纳米晶体例如由含有无机材料的材料、优选由含有无机导体或半导体材料的材料制造。
作为半导体材料，例如可举出：II-VI族、III-V族、IV-VI族、及IV族半导体。关于半导体材料，更具体而言，例如包含：Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包括金刚石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al、Ga、In)2(S、Se、Te)3、及Al2CO中的任一种、或者它们2种以上的任意组合。
纳米晶体(例如)可以含有p型或n型的掺杂剂。另外，纳米晶体(例如)可以含有II-VI或III-V半导体。II-VI半导体纳米晶体(例如)含有Zn、Cd及Hg等II族元素与S、Se、Te及Po等VI族元素的任意组合。III-V半导体纳米晶体(例如)含有B、Al、Ga、In及Tl等III族元素与N、P、As、Sb及Bi等V族元素的任意组合。
核/壳型发光纳米晶体是作为发光部的半导体结晶核被作为保护膜的壳包覆而成的晶体。例如，核可使用硒化镉(CdSe)、壳可使用硫化锌(ZnS)。CdSe粒子的表面缺陷被能带隙较大的ZnS包覆，从而量子收率提高。另外，荧光体也可以是核被第一壳及第二壳双层包覆而成的荧光体。在该情况下，核可使用CdSe、第一壳可使用硒化锌(ZnSe)、第二壳可使用ZnS。
颜色转换层32可以具有使荧光体完全分散于单一层中而成的单层结构，也可以具有使各荧光体分别分散于多个层中且将它们层叠而成的多层结构。
接下来对本实施方式的颜色转换膜30的制造方法进行说明。作为颜色转换层32的形成方法，没有特别限定，例如可举出日本特表2013-544018号说明书中所记载的方法。使荧光体分散于粘合剂树脂中，将所制备的荧光体分散液涂布于光学阻隔膜20(第一保护膜)的与涂层14相反一侧的面上之后，使另外的光学阻隔膜20(第二保护膜)以涂层14朝向颜色转换层32的相反侧的方式贴合于涂布面，并将颜色转换层32固化，从而能够制造颜色转换膜30。
[背光单元]
图7是根据本公开一个实施方式的背光单元的示意性剖面图。图7中，背光单元40具备光源42、导光板46、配置于导光板46上的颜色转换膜30。颜色转换膜30以凹凸面20F(即，涂层14的凹凸面14A)与导光板46相接的方式进行配置。详细而言，背光单元40中，导光板46及反射板44依次配置于颜色转换膜30的凹凸面20F上，并且光源42配置于上述导光板46的侧面(导光板46的面方向)。背光单元40具备性能的面内差异足够小的颜色转换膜30，因此，背光单元40的性能(发色、亮度等)的差异也能够足够得小。对于背光单元40而言，能够抑制颜色转换膜30相接的导光板46发生损伤。另外，也能够抑制阻隔层本身损伤，因此，能够适当地减少了空气及水蒸气侵入至颜色转换层，能够长期地从背光单元得到良好的白色光。
导光板46及反射板44是将从光源42照射的光有效地反射且引导的板，可使用公知的材料。作为导光板46，例如可使用亚克力、聚碳酸酯、及环烯烃膜等。用于导光板46的材料大多不具有较大的硬度，由于与其它部件接触而倾向于容易损伤。特别是，从透明性高和加工容易来看，一般使用聚碳酸酯，但是其表面硬度低从而容易损伤。光源42中例如设置有多个蓝色发光二极管元件。该发光二极管元件也可以是紫色发光二极管，或更低波长的发光二极管。从光源42照射的光入射至导光板46(D1方向)之后，随着反射及折射等而入射至颜色转换层32(D2方向)。通过颜色转换层32之前的光中混合了在颜色转换层32中所产生的黄色光，结果，通过了颜色转换层32的光成为白色光。
实施例
以下，举出实施例对本公开的发明进行具体地说明，但是本公开的发明的范围不限于这些。
(使用成分)
为了制备实施例1～5及比较例1的涂层组合物(涂液)，准备了以下的成分。
·主剂1：氨基甲酸酯系微粒(平均粒径6.20μm，粒径的标准偏差2.25μm)与透明材料的混合剂(DIC Graphics株式会社制造)
·主剂2：氨基甲酸酯系微粒(平均粒径7.46μm，粒径的标准偏差13.39μm)与透明材料的混合剂(DIC Graphics株式会社制造)
·透明材料：用于调整主剂1、2的微粒浓度的清漆(DIC Graphics株式会社制造)
·固化剂：异氰酸酯固化剂(DIC Graphics株式会社制造)
·抗静电剂：Resistat PU-101(商品名，第一工业制药株式会社制造)
·溶剂：甲苯(和光纯药工业株式会社制造，鹿1级)
(主剂1、2中包含的微粒的物理性质值测定)
如下测定主剂1、2中包含的微粒的“平均粒径”及“粒径的标准偏差”。即，将主剂放入玻璃瓶中，振动100次之后，添加乙酸乙酯。使用激光衍射·散射式粒径分布测定装置(日机装株式会社，MicrotracMT3300(商品名))测定由此得到的试样中所包含的微粒的平均粒径及粒径的标准偏差。结果示于表1中。
[表1]
| 主剂中包含的微粒的物理性质 | 主剂1 | 主剂2 |
| 平均粒径 | 6.20μm | 7.46μm |
| 粒径的标准偏差 | 2.25μm | 13.39μm |
(光学膜的制作)
将混合表2所示的组成而成的涂层组合物涂布在第一膜基材上，并利用线棒涂布机形成涂膜。接着，将该涂膜在80℃下加热30秒钟，使涂膜干燥。对于该干燥后的涂膜，在60℃下进行两天老化，分别制作了实施例1～5及比较例1的光学膜。实施例1～5中，在形成涂层组合物的涂膜时，通过分别使用编号不同的线棒从而改变涂布量，由此，在第一膜基材上分别形成厚度不同的涂层。
[表2]
| 成分 | 实施例1～5 | 比较例1 |
| 主剂1 | 13.52g | - |
| 主剂2 | - | 13.52g |
| 透明材料 | 4.62g | 4.62g |
| 固化剂 | 0.88g | 0.88g |
| 抗静电剂 | 0.64g | 0.64g |
| 溶剂 | 10.35g | 10.35g |
| 合计 | 30g | 30g |
对于上述实施例及比较例的光学膜，对于以下的项目进行评价。结果示于表3中。
(雾度及总透光率)
实施例及比较例的光学膜的雾度及总透光率使用雾度计(浊度计)NDH-2000(商品名，日本电色工业株式会社制造)测定。
(防损伤性)
将实施例及比较例中得到的光学膜切成4cm×4cm的大小，将切下的光学膜的涂层与聚碳酸酯膜以彼此相接的方式层叠，在室温下在25kgf/cm2的负载下放置30秒钟。然后，通过目视及显微镜观察光学膜和聚碳酸酯膜，并根据下述基准来评价防损伤性。需要说明的是，准备的聚碳酸酯膜是模拟背光单元的导光板。聚碳酸酯膜的厚度为188μm。
A：在光学膜的涂层及聚碳酸酯膜上未看到损伤。
B：在光学膜的涂层及聚碳酸酯膜中的至少一者上看到损伤。
C：在光学膜的涂层及聚碳酸酯膜中的至少一者上显著看到损伤。
(表面电阻)
对于实施例及比较例中得到的光学膜的涂层的表面，使用高阻抗电阻计(商品名：Hiresta UP MCP-HT450，DiaInstruments株式会社制造)，并根据JIS-K6911来测定表面电阻(施加电压：500V，时间：10秒，探针：URS的条件，23℃55％RH环境下)。
[表3]
如表3所示，实施例2的光学膜(涂层的厚度4.5μm)的雾度值为44.0％，另一方面，比较例1的光学膜(涂层的厚度6.0μm)的雾度值为40.3％，两者的值比较接近。因此，如下所述，对于实施例2及比较例1的光学膜的多个部位分别测定雾度，由此评价雾度的面内差异，并且测定这些涂层中包含的微粒的物理性质值(平均粒径及粒径的标准偏差)。
(雾度的面内差异评价)
准备了将实施例2及比较例1的光学膜分别切成100mm见方而得的试样。对于这些试样的中央和四角附近的合计5个地方(测定点1～5)分别测定雾度。根据它们的测定值算出雾度的平均值及雾度的标准偏差。结果示于表4中。
[表4]
(涂层中包含的微粒的物理性质值测定)
如下测定实施例2及比较例1的光学膜的涂层中所包含的微粒的“平均粒径”及“粒径的标准偏差”。即，将实施例2及比较例1的光学膜用光学显微镜放大1000倍(参照图8(a))，测定随机抽取的50个微粒的直径。如图8(b)所示，分别测定横向的长度(X)和纵向的长度(Y)，将其平均值(＝(X+Y)/2)设为对象粒子的直径。表5中示出根据这些测定值算出的微粒的“平均粒径”及“粒径的标准偏差”的值。需要说明的是，图8(a)是将实施例2的光学膜的涂层用光学显微镜放大后显示的图像，图8(b)是将图8(a)中由圆圈包围的粒子进一步放大后显示的图像。
[表5]
| 涂层中包含的微粒的物理性质 | 实施例2 | 比较例1 |
| 平均粒径 | 10.1μm | 6.5μm |
| 粒径的标准偏差 | 2.4μm | 4.1μm |
(涂层的算术平均粗糙度Ra的测定)
测定实施例2及比较例1的光学膜的涂层的算术平均粗糙度Ra。测定时使用了非接触表面层断面测量系统(VertScan，株式会社菱化系统制造)。其结果如下。
·实施例2：0.27μm
·比较例1：0.42μm
(从涂层脱离的微粒量的评价)
将实施例2的光学膜的涂层的表面在涂层彼此之间摩擦进行处理之后，将该表面用光学显微镜放大，在图像内，计数由于上述处理而看到微粒被削除了的部位，结果，这样的部位为8处。分别测定该部位的横向的长度(X)和纵向的长度(Y)(参照图9)，将其平均值(＝(X+Y)/2)设为被削除的部分的直径，并算出各个部位的面积。结果示于表6中。
对于比较例1的光学膜的涂层也进行同样的处理，然后将该表面用光学显微镜放大，在图像内，计数由于上述处理而看到微粒被削除了的部位，结果，这样的部位为9处。对于这些部位，也分别测定横向的长度(X)和纵向的长度(Y)，并将其平均值(＝(X+Y)/2)设为被削除的部分的直径，算出各个部位的面积。结果示于表7中。
[表6]
[表7]
(涂层的铅笔强度的评价)
在宽度210mm的第一膜基材上涂布混合表8所示组成而成的涂层组合物，利用线棒涂布机形成长度300mm的涂膜。接着，将该涂膜在80℃下加热30秒钟，使涂膜干燥。对于该干燥后的涂膜，在60℃下进行两天老化，从而分别制作实施例6及比较例2的光学膜。实施例6及比较例2中，形成于第一膜基材上的涂层的厚度均为3μm。需要说明的是，实施例6中使用了与实施例1～5相同的成分，比较例2中使用了与比较例1相同的成分。
根据JIS K5600-5―4：1999“划痕硬度(铅笔法)”来测定实施例6及比较例2的涂层的各自12个部位的铅笔强度。施加于铅笔的前端的负载设为500g。结果示于表9中。
[表8]
| 成分 | 实施例6 | 比较例2 |
| 主剂1 | 10.00kg | - |
| 主剂2 | - | 13.00kg |
| 透明材料 | 15.70kg | 15.56kg |
| 固化剂 | 1.24kg | 1.38kg |
| 抗静电剂 | 0.91kg | 1.01kg |
| 溶剂 | 18.80kg | 20.00kg |
| 合计 | 46.65kg | 50.95kg |
[表9]
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 实施例6 | H | 2H | H | H | H | 2H | 2H | H | H | 2H | H | H |
| 比较例2 | F | HB | B | B | F | H | H | H | HB | H | HB | HB |
产业上的可利用性
根据本公开，可提供雾度值的面内差异足够小的光学膜、以及使用了其的光学阻隔膜、颜色转换膜及背光单元。
符号说明
10…光学膜，12…第一膜基材，14…涂层，14A…凹凸面，16…粘合剂树脂，18…微粒，20A、20B、20C、20D、20…光学阻隔膜，22a、22b…阻隔复合层，24、24a、24b…阻隔层，30…颜色转换膜，32…颜色转换层，40…背光单元。
Claims (10)
1.一种光学膜，具备：
第一膜基材，以及
形成于所述第一膜基材上的涂层，
所述涂层包含粘合剂树脂和微粒，所述微粒的平均粒径为0.5μm以上10.0μm以下且粒径的标准偏差低于平均粒径的1/2。
2.根据权利要求1所述的光学膜，
所述涂层的算术平均粗糙度Ra为0.4μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的光学膜，
所述涂层的硬度以铅笔硬度计为H～2H的范围。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学膜，
所述微粒的硬度以洛氏R硬度标度计为100以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学膜，
所述涂层的表面电阻为1.0×1013Ω/□以下。
6.一种光学阻隔膜，具备：
阻隔层，以及
权利要求1～5中任一项所述的光学膜，
所述阻隔层形成于所述光学膜的所述第一膜基材那一侧的面上。
7.一种光学阻隔膜，具备：
包含第二膜基材及阻隔层的阻隔复合层，以及
权利要求1～5中任一项所述的光学膜，
所述阻隔复合层形成于所述光学膜的所述第一膜基材那一侧的面上。
8.根据权利要求6或7所述的光学阻隔膜，
所述阻隔层包含由以SiOx(1.0≦x≦2.0)表示的硅氧化物构成的无机蒸镀薄膜层。
9.一种颜色转换膜，具备：
颜色转换层，以及
以夹持所述颜色转换层的方式配置的两个保护膜，
所述两个保护膜中的至少一者为权利要求6～8中任一项所述的光学阻隔膜，
所述光学阻隔膜以所述涂层朝向所述颜色转换层的相反侧的方式配置。
10.一种背光单元，具备：
光源；
导光板；
配置于所述导光板上的权利要求9所述的颜色转换膜，
所述颜色转换膜以所述涂层与所述导光板相接的方式配置。
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