[go: up one dir, main page]

TWI827597B - 光學膜、偏光板、及影像顯示裝置 - Google Patents

光學膜、偏光板、及影像顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI827597B
TWI827597B TW108114672A TW108114672A TWI827597B TW I827597 B TWI827597 B TW I827597B TW 108114672 A TW108114672 A TW 108114672A TW 108114672 A TW108114672 A TW 108114672A TW I827597 B TWI827597 B TW I827597B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical film
less
mentioned
test
base material
Prior art date
Application number
TW108114672A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201945178A (zh
Inventor
岩崎迅希
大鎗嘉晃
小川善正
佐藤純
Original Assignee
日商大日本印刷股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商大日本印刷股份有限公司 filed Critical 日商大日本印刷股份有限公司
Publication of TW201945178A publication Critical patent/TW201945178A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI827597B publication Critical patent/TWI827597B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/023Optical properties
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/50OLEDs integrated with light modulating elements, e.g. with electrochromic elements, photochromic elements or liquid crystal elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/42Polarizing, birefringent, filtering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/51Elastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/584Scratch resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/206Organic displays, e.g. OLED
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • B32B2457/208Touch screens
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本發明提供一種可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可實現優異之防污性之光學膜以及具備其之偏光板及影像顯示裝置。根據本發明之一態樣,提供一種光學膜10,其具備樹脂基材11及設置於樹脂基材11之第1面11A側之功能層12,且光學膜10之表面10A為功能層12之表面12A,於使用原子力顯微鏡對進行使用橡皮以荷重500 g將光學膜10之表面10A往返摩擦4000次之橡皮試驗(500 g×往返4000次)後的光學膜10之表面10A之5 μm見方區域進行觀察時,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、以及徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷,橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數為0.70以下,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10之動摩擦係數相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數的變化率為35%以內。

Description

光學膜、偏光板、及影像顯示裝置
本發明係關於一種光學膜、偏光板、及影像顯示裝置。
近年來,不僅於智慧型手機或平板終端中,且於筆記型個人電腦等影像顯示裝置中亦存在具有觸控功能者。具有觸控功能之影像顯示裝置之表面通常係由覆蓋玻璃所構成,玻璃通常硬度優異,但膜厚較厚,又,成本較高。因此,業界不斷研究使用具備樹脂基材之光學膜代替覆蓋玻璃(例如參照專利文獻1)。
另一方面,於具有觸控功能之影像顯示裝置中,有時亦藉由利用觸控筆而非手指摩擦顯示面以進行操作。因此,對代替覆蓋玻璃所使用之光學膜,當然要求耐擦傷性,亦要求如藉由利用觸控筆等進行摩擦而存在於光學膜之表面之成分不易被削除之耐磨耗性或於利用觸控筆等摩擦後污垢亦不易附著之防污性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-125063號公報
[發明所欲解決之課題]
一直以來,已知有具有耐擦傷性之光學膜,但耐擦傷性與耐磨耗性為完全不同之性質。另一方面,即便實現了優異之耐擦傷性與優異之耐磨耗性,亦難以實現優異之防污性。因此,現狀為尚未能獲得實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且亦實現優異之防污性之光學膜。
本發明係為了解決上述問題而成者。即,其目的在於提供一種可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可實現優異之防污性之光學膜以及具備其之偏光板及影像顯示裝置。 [解決課題之技術手段]
本發明包含以下之發明。 [1]一種光學膜,其具備樹脂基材與設置於上述樹脂基材之第1面側之功能層,且上述光學膜之表面為上述功能層之表面,於使用原子力顯微鏡對進行使用橡皮以荷重500 g將上述光學膜之上述表面往返摩擦4000次之橡皮試驗後的上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域進行觀察時,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、以及徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷,上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數為0.70以下,橡皮試驗後之光學膜之表面之動摩擦係數相對於橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數的變化率為35%以內。
[2]一種光學膜,其具備樹脂基材與設置於上述樹脂基材之第1面側之功能層,且上述光學膜之表面為上述功能層之表面,於進行使用橡皮以荷重1000 g將上述光學膜之上述表面往返摩擦5000次之橡皮試驗時,使用原子力顯微鏡測得之上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域之平均算術高度、與使用上述原子力顯微鏡測得之上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域之平均算術高度之差的絕對值為10 nm以下,上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數為0.70以下,上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數相對於上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數的變化率為35%以內。
[3]如上述[2]中所記載之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域時,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、以及徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域時,存在1個以上且50個以下之上述凹陷。
[5]如上述[1]至[3]中任一項所記載之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5 μm見方區域時,不存在上述凹陷。
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之光學膜,其中,於較上述凹陷更靠內側或上述凹陷內,存在高度1 nm以上之凸部。
[7]如上述[1]至[6]中所記載之光學膜,其中,上述橡皮試驗後之上述光學膜之表面對於水之接觸角相對於上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面對於水之接觸角的比率、即接觸角維持率為80%以上。
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載之光學膜,其中,於進行使用鋼絲絨一邊施加1 kg/cm2 之荷重,一邊將上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面往返摩擦5000次之鋼絲絨試驗之情形時,於上述表面未確認到傷痕。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所記載之光學膜,其中,上述功能層具備:第1功能層,其包含粒子;及第2功能層,其設置於上述第1功能層中之與上述樹脂基材側之面相反側之面,且不含粒子。
[10]如上述[1]至[9]中任一項所記載之光學膜,其中,於上述樹脂基材包含三乙醯纖維素樹脂且上述樹脂基材之厚度為15 μm以上且65 μm以下之情形、於上述樹脂基材包含聚酯系樹脂且上述樹脂基材之厚度為5 μm以上且45 μm以下之情形、於上述樹脂基材包含環烯烴聚合物系樹脂且上述樹脂基材之厚度為5 μm以上且35 μm以下之情形、或於上述樹脂基材包含聚醯亞胺系樹脂及聚醯胺系樹脂中之至少任一種且上述樹脂基材之厚度為5 μm以上且75 μm以下之情形時,於重複進行10萬次之以上述光學膜之對向之邊部之間隔成為2 mm且上述功能層成為內側之方式將上述光學膜摺疊180°之試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
[11]如上述[1]至[9]中任一項所記載之光學膜,其中,於上述樹脂基材包含三乙醯纖維素樹脂、聚酯系樹脂、環烯烴聚合物系樹脂、或聚醯亞胺系樹脂及聚醯胺系樹脂中之至少任一種且上述樹脂基材之厚度為35 μm以上且105 μm以下之情形時,於重複進行10萬次之以上述光學膜之對向之邊部之間隔成為3 mm且上述功能層成為外側之方式將上述光學膜摺疊180°之試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
[12]一種偏光板,其具備:上述[1]至[11]中任一項所記載之光學膜;及偏光元件,其設置於上述光學膜之上述樹脂基材中之與上述第1面相反側之第2面側。
[13]一種影像顯示裝置,其具備:顯示元件;及較上述顯示元件配置於更靠觀察者側之上述[1]至[11]中任一項所記載之光學膜或上述[12]中所記載之偏光板;且上述光學膜之上述功能層較上述樹脂基材位於更靠觀察者側。
[14]如上述[13]中所記載之影像顯示裝置,其於上述顯示元件與上述光學膜之間,進而具備觸控感測器。
[15]如上述[13]或[14]中所記載之影像顯示裝置,其中,上述顯示元件為有機發光二極體元件。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可實現優異之防污性之光學膜、及具備該光學膜之偏光板及影像顯示裝置。
以下,對本發明之實施形態之光學膜及影像顯示裝置,一邊參照圖式一邊進行說明。於本說明書中,「膜」、「片」等用語僅基於稱呼之不同,並非相互區別開來者。因此,例如,「膜」係基於亦包含如亦稱為片之構件之含義而使用。圖1為本實施形態之光學膜之概略構成圖,圖2係對圖1之光學膜之一部分進行放大所得之俯視圖,圖3係對圖1之功能層之一部分進行放大所得之剖視圖,圖4係示意性地表示對凹陷之個數進行計數時及求出凹陷之直徑時之情況之圖。圖5為橡皮試驗中所使用之樣品之圖,圖6為算術平均高度(Sa)之概念圖,圖7(A)〜圖7(C)係示意性地表示摺疊試驗之情況之圖,圖8為摺疊試驗後之樣品之俯視圖。
<<<光學膜>>> 圖1所示之光學膜10係具有透光性者,且具備:樹脂基材11;及功能層12,其係設置於作為樹脂基材11之一面之第1面11A側。本說明書中之所謂「功能層」係意欲於光學膜中發揮某些功能之層。具體而言,作為功能層,例如可列舉用以發揮硬塗功能、防污功能、及/或滑動功能之層。功能層不僅可為單層結構,亦可為2層以上之多層結構。圖1所表示之功能層12成為由第1功能層13及第2功能層14所構成之多層結構。光學膜10之表面10A成為功能層12之表面12A。
於光學膜10中,於使用原子力顯微鏡(AFM)(例如,製品名「WET-9100」、島津製作所股份有限公司製造),觀察進行使用橡皮以荷重500 g將光學膜之表面往返摩擦4000次之橡皮試驗(以下,將該試驗稱為橡皮試驗(500 g×往返4000次))後之光學膜10之表面10A之5 μm見方(5 μm×5 μm)區域時,如圖2及圖3所示,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、以及徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷10B。若此種環狀、圓狀及不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷10B存在1個以上,則可發揮滿足耐擦傷性及耐磨耗性之性能,且防止防污劑自光學膜10之表面10A脫落,又,關於凹陷10B為50個以下,整個表面10A不為相同之膜質,成為將發揮硬度之部分與進行滑動之部分之功能分離之面,而可獲得良好之物性。又,上述中,將凹陷10B之外徑、直徑、及徑設為0.1 μm以上且2.5 μm以下,若外徑等未達0.1 μm,則有耐磨耗性降低之虞,若超過2.5 μm,則有耐擦傷性降低之虞。關於此種凹陷10B,例如原因並不確定,但可藉由使功能層12含有下述潤滑劑及防污劑之兩者、或即便於不含潤滑劑之情形時亦使多種而非單一種類之防污劑混合存在、或包含含有多種元素之防污劑等而形成。又,將所觀察之區域設為5 μm見方之原因在於,於進行巨觀觀察時即便為具有鏡面之平坦之表面,即便為具有防眩性之凹凸狀之表面,為了觀察層之本質,亦可觀察平坦之部分,並且為了確認是否具備用以獲得其表面狀態所需要之物性之功能,而成為較佳之放大率。其原因在於,若為大於5 μm見方區域,則於上述形狀較小之情形時難以觀察存在,於掌握本質時放大率變得不足。又,若為小於5 μm見方區域,則為了觀察用以發揮上述本發明所需之功能之形狀,無法謂之充分之分解能力。又,於以荷重500 g往返1000次或往返1500次左右之條件下進行橡皮試驗之情形時,若於功能層中包含防污劑,則亦存在耐擦傷性及耐磨耗性變得良好之情形,但存在無法同時獲得為了進行實用化而不可缺少之防污性之情形。又,於條件更嚴格之橡皮試驗(500 g×往返4000次)、進而嚴格之下述橡皮試驗(1000 g×往返5000次)中,功能層之成分因橡皮而大幅地削除,耐擦傷性及耐磨耗性惡化。相對於此,功能層12例如除防污劑以外且包含潤滑劑,或包含多種防污劑,故而於進行磨耗後使1個至50個考慮將上述保持硬度之部分與進行滑動之部分之功能分離之凹陷以海島狀存在於表面。若對凹陷部分進行巨觀觀察,則由於認為於功能層表面上全面地存在,故而即便於嚴格之橡皮試驗、即於實用時進行了磨耗,其後該結構亦持續存在,故而認為可使動摩擦係數成為適當之狀態,可獲得優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,又,認為同時亦可保持優異之防污性。
凹陷10B較佳為於橡皮試驗(往返4000次)後之光學膜10之表面10A之5 μm見方(5 μm×5 μm)區域中,觀察到3個以上或5個以上。
於凹陷10B包含環狀之凹陷10B1之情形時,凹陷10B1之外徑之下限較佳為0.2 μm以上、0.4 μm以上、0.6 μm以上、0.8 μm以上、或1.0 μm以上,又,外徑之上限較佳為2.4 μm以下、2.2 μm以下、或2.0 μm以下。又,凹陷10B1之內徑或寬度並無特別限定。例如,凹陷10B1之寬度較佳為1.0 nm以上且5.0 nm以下。若凹陷10B1之寬度為1.0 nm以上,則可防止防污劑之脫落,又,若為5.0 nm以下,則耐擦傷性良好。上述所謂「凹陷之寬度」係指凹陷之外緣與內緣之間之距離。
於凹陷10B包含圓狀之凹陷10B2之情形時,凹陷10B2之直徑之下限較佳為0.2 μm以上、0.4 μm以上、0.6 μm以上、0.8 μm以上、或1.0 μm以上,又,直徑之上限較佳為2.4 μm以下、2.2 μm以下、或2.0 μm以下。
於凹陷10B包含不定形狀之凹陷10B3之情形時,凹陷10B3之徑之下限較佳為0.2 μm以上、0.4 μm以上、0.6 μm以上、0.8 μm以上、或1.0 μm以上,又,徑之上限較佳為2.4 μm以下、2.2 μm以下、或2.0 μm以下。
上述中,使用橡皮進行試驗之原因在於,利用橡皮之摩擦接近利用觸控筆之摩擦,故藉由橡皮試驗可評價對於觸控筆之耐磨耗性。再者,光學膜之耐擦傷性一直以來係藉由利用鋼絲絨摩擦光學膜之表面之鋼絲絨試驗而進行評價,但由於鋼絲絨為較細之金屬線,明顯不同於觸控筆,故而對於觸控筆之耐磨耗性無法藉由鋼絲絨試驗進行評價。
上述橡皮試驗(500 g×往返4000次)係設為以如下方式進行者。首先,準備橡皮試驗中所使用之橡皮。作為橡皮,係設為使用如下者:直徑為6.0 mm且長度為160 mm以下,硬度計硬度(A型硬度計、A型(圓柱狀壓頭)、JIS K6253:1997/ISO7619(橡膠))為60以上且90以下,且材質為橡膠者。作為此種橡皮,可列舉三菱鉛筆股份有限公司製造之附橡皮之鉛筆(製品名「辦公用鉛筆9852(附橡皮)」)或Minoan Inc.公司製造之RUBBER STICK。橡皮可單獨為橡皮,亦可為附橡皮之鉛筆。橡皮之長度只要為可安裝於夾具之長度即可。橡皮之拉伸強度亦可為11 kgf/cm2 以上且13 kgf/cm2 以下。於本實施形態中,使用附橡皮之鉛筆作為橡皮而進行橡皮試驗。於準備附橡皮之鉛筆(製品名「辦公用鉛筆9852(附橡皮)」、三菱鉛筆股份有限公司製造)後,於距橡皮之前端50 mm之位置將該鉛筆切斷。然後,將所切斷之附橡皮之鉛筆自與橡皮側相反之側以橡皮之前端完全露出之方式插入至具有直徑6 mm之孔之夾具中而進行安裝。此處,注意不使橡皮之前端自夾具過量伸出。具體而言,以橡皮之前端自夾具露出1.5 mm左右之方式將附橡皮之鉛筆安裝於夾具。將該具有附橡皮之鉛筆之夾具安裝於學振型磨耗強韌度試驗機(例如,製品名「AB-301」、TESTER SANGYO股份有限公司製造)。夾具係設為以附橡皮之鉛筆垂直於測試對象面(光學膜之表面)之方式安裝於上述試驗機者。另一方面,將橡皮試驗前之光學膜10切割為50 mm×100 mm之大小,如圖5所示般獲得樣品S1。然後,於該樣品S1之背面(樹脂基材側),以容易知曉摩擦區域之中心之方式利用油性筆繪製20 mm×40 mm之框狀之標記M1。再者,標記M1係以長度方向與樣品S1之長度方向D2平行之方式繪製。然後,以無皺褶且沿著試片台之表面之方式將該樣品S1固定於學振型磨耗強韌度試驗機之試片台。再者,樣品S1係以試片台之移動方向成為樣品S1之長度方向D2,又,摩擦區域之中心成為標記M1內之中央之方式設置。然後,於該狀態下,以荷重500 g及摩擦速度30 mm/sec利用橡皮將光學膜10之表面10A往返摩擦4000次。
樣品S1之凹陷10B之確認係藉由原子力顯微鏡之觀察而進行。凹陷10B之觀察係如下所述般進行。具體而言,首先,於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之樣品S1之標記M1內之區域中央,選出3處至少藉由目測無異常之部位(無較大之異物或擦傷等之部位),並切割成5 mm見方,而獲得3個測定樣品。另一方面,準備多個直徑15 mm及厚度1 mm之平坦之圓形金屬板,將日新EM股份有限公司製造之碳雙面膠帶貼附於各金屬板上。以測定樣品之表面(光學膜之表面)成為上側之方式將1個測定樣品貼附於該膠帶上。然後,為了確實地進行膠帶與測定樣品之接著,將附有樣品之金屬板於乾燥器中放置一晚。放置一晚後,利用磁石將附有測定樣品之金屬板固定於原子力顯微鏡(製品名「WET-9400」、島津製作所股份有限公司製造)之測定台上,並藉由輕敲模式,於測定區5 μm見方中,利用原子力顯微鏡觀察表面形狀。於凹陷之觀察中,需注意以下之方面。首先,於未清晰地觀察到觀察影像之情形時,儘可能地藉由原子力顯微鏡(AFM)之影像調整提高對比度而進行觀察。又,於原子力顯微鏡之觀察影像中,係以顏色之深淺表現高度。即,顏色較深者表示高度較低之區域,顏色較淺者表示高度較高之區域。因此,於凹陷觀察中,將顏色較深之區域(例如於選擇棕色作為著色之顏色之情形時,為較深之棕色之區域)設為觀察對象。又,觀察影像之右下之比例尺亦依據該法則,直方圖係與比例尺之區域連動,表示各高度之分佈。再者,該直方圖係藉由利用原子力顯微鏡讀取光學膜之表面形狀而自動地顯示。
凹陷10B之數量係設為藉由如下方法而算出者:對1個測定樣品,隨機地選擇5處,對3個測定樣品×5處(計15個),分別對存在於5 μm見方區域之凹陷10B之個數進行計數,並求出所獲得之15個之凹陷10B之個數之算術平均值。此處,於環狀之凹陷10B1之一部分而非全部存在於上述區域內之情形時,觀察上述區域,如圖4所示之虛線般,對存在於上述區域內之凹陷10B1之外緣進行外插而形成圓,於存在於上述區域內之凹陷10B1之外緣之內側之面積為外插之圓之一半面積以上之情形時,即便為凹陷10B1之一部分,亦計數為凹陷10B1,於存在於上述區域內之凹陷10B1之一部分之面積未達外插之圓之一半面積之情形時,不計數為凹陷10B1。又,於圓狀之凹陷10B2之一部分而非全部存在於上述區域內之情形時,亦與環狀之凹陷10B1同樣地進行處理。
於上述凹陷10B包含環狀之凹陷10B1之情形時,凹陷10B1之外徑係設為以如下方式求出。首先,利用原子力顯微鏡觀察測定樣品S1之表面之5 μm見方區域,於1個凹陷10B1中,如圖2所示般劃出如存在於凹陷10B1之外緣之任意點A至存在於凹陷10B1之外緣之另一任意點B之長度變得最長之線,並求出點A至點B之線之長度(外徑)。然後,於3處進行該測定,求出於3處測定之長度之算術平均值,藉此算出凹陷10B1之外徑。於上述凹陷10B包含圓狀之凹陷10B2之情形時,亦以與環狀之凹陷10B2同樣之方式算出直徑。
於凹陷10B包含不定形狀之凹陷10B3之情形時,凹陷10B3之直徑係設為以如下方式求出。首先,利用原子力顯微鏡觀察測定樣品S1之表面之5 μm見方區域,於1個凹陷10B3中,如圖2所示般劃出通過視作凹陷10B3之中央部之部分之直線L1。然後,求出該直線L1與凹陷10B之外緣相交之點C1、點D1。然後,測定點C1與點D1間之距離DS1,並且求出距離DS1之中點M。又,劃出通過中點M,且相對於直線L1成為60°之直線L2,求出該直線L2與凹陷10B之外緣相交之點C2、點D2,並且測定點C2與點D2間之距離DS2。進而,劃出通過中點M,相對於直線L1成為120°,且不與直線L2重疊之直線L3,求出該直線L3與凹陷10B之外緣相交之點C3、點D3,並測定點C3與點D3間之距離DS3。然後,求出距離DS1〜DS3之平均值,並將其設為徑。
上述所謂「凹陷之深度」係指自基準位置至沿凹陷之深度方向D1(參照圖3)最深之位置之距離。上述凹陷之深度係以如下方式求出。首先,利用原子力顯微鏡觀察光學膜10之表面10A之5 μm見方區域,於1個凹陷中,如圖2所示,沿著任意點E至點F之線測定點E至點F之深度。然後,求出點E至點F之深度中之最深之深度。再者,深度之基準位置係藉由利用原子力顯微鏡讀取光學膜之表面形狀而自動地決定。然後,於3處進行該測定,求出於3處測定之3個深度之算術平均值,藉此算出凹陷之深度。再者,亦存在於凹陷10B內存在縱橫比為5以上之局部較深之孔之情形,若於測定凹陷10B之深度時考慮該孔,則無法正確地求出凹陷10B之深度之值,故而以於點E至點F之間此不存在種局部較深之孔之方式決定點E及點F。凹陷10B之深度之下限可為3 nm以上、5 nm以上、或10 nm以上,又,關於上限,就較佳為雖然發揮功能,但於耐久性試驗時不會成為微裂之起點,又,於藉由目測進行巨觀觀察之情形時不會視作缺陷之狀態之方面而言,較佳為100 nm以下。
於橡皮試驗前之光學膜10中,於觀察光學膜10之表面10A之5 μm見方(5 μm×5 μm)之區域時,於上述區域內可存在1個以上且50個以下之凹陷10B,亦可不存在凹陷10B。即,於橡皮試驗前之光學膜10中,凹陷10B根據構成功能層12之成分或構成功能層12時之功能層用組成物之乾燥條件等出現或不出現。其中,認為,於橡皮試驗前之光學膜10中,即便於不存在凹陷10B之情形時,凹陷10B亦潛在地存在,故而於凹陷10B內或凹陷10B上某些成分於橡皮試驗(500 g×往返4000次)或橡皮試驗(1000 g×往返5000次)中其成分脫落,故而於橡皮試驗後出現凹陷10B。於橡皮試驗前之光學膜10中,於觀察光學膜10之表面10A之5 μm見方區域時,於上述區域內可存在3個以上或5個以上之凹陷10B。本說明書中之所謂「橡皮試驗前之光學膜」,係指未進行如橡皮試驗(500 g×往返4000次)或下述橡皮試驗(1000 g×往返5000次)之橡皮試驗之狀態之光學膜者。橡皮試驗前之光學膜10中之凹陷10B係藉由與橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10中之凹陷10B同樣之方法而加以確認者。
又,於光學膜10中,於使用原子力顯微鏡(AFM)(例如,製品名「WET-9100」、島津製作所股份有限公司製造),觀察進行使用橡皮以荷重1000 g將光學膜10之表面10A往返摩擦5000次之橡皮試驗(以下,將該試驗稱為橡皮試驗(1000 g×往返5000次))後之光學膜10之表面10A之5 μm見方(5 μm×5 μm)區域時,較佳為於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.5 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.5 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、或徑0.5 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀之凹陷10B。於評價耐擦傷性及耐磨耗性時,通常,藉由橡皮試驗(500 g×往返4000次)進行之評價即充分,但目前假定強力地按壓觸控筆並且摩擦之次數較多之人,而要求於進而嚴格之條件下之評價。因此,設為藉由橡皮試驗(1000 g×往返5000次)進行者。橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10中之凹陷10B係藉由與橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10中之凹陷10B同樣之方法而加以確認者。
較佳為於較凹陷10B更靠內側或凹陷10B內存在高度1 nm以上之突起10C。藉由此種突起10C存在於較凹陷10B更靠內側或凹陷10B內,可進一步提高如下所說明之接觸角維持率。突起10C可藉由使用原子力顯微鏡(AFM)(例如,製品名「WET-9100」、島津製作所股份有限公司製造)之觀察而加以確認。又,突起10C之高度係測定藉由觀察而確認到之突起10C中之最高之突起10C之高度而算出。具體而言,突起10C之高度係以如下方式求出。首先,利用原子力顯微鏡觀察光學膜10之表面10A之5 μm見方區域,於1個突起10C中,如圖4所示,沿著上述中所劃之點E至點F之線測定點E至點F之高度。然後,求出點E至點F之高度中之最高之高度。再者,高度之基準位置係藉由利用原子力顯微鏡讀取光學膜之表面形狀而自動地決定。
使用原子力顯微鏡(例如,製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造)所測得的橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之5 μm見方區域之平均算術高度(Sa)與橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之5 μm見方區域之平均算術高度(Sa)之差的絕對值較佳為10 nm以下。若為10 nm以下,則認為可賦予滑動之部位與可賦予硬度之部位以可平衡性良好地發揮功能之程度殘留,可維持良好之物性。使用橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之算術平均高度(Sa)之差的絕對值之原因在於,若以荷重1000 g進行橡皮試驗,則為嚴格之試驗,故而橡皮試驗後之光學膜之表面較粗糙,不同於荷重500 g之橡皮試驗,多數情況下凹陷本身變形,而難以判斷凹陷本身之特徵。該差之絕對值的下限較佳為0.005 nm以上,更佳為0.001 nm以上。若考慮耐磨耗性或耐擦傷性,則認為較良好的是Sa無變化,若為完全無變化之膜質,則存在不易吸收來自外部之各種衝擊,容易產生微裂之情形,有時難以獲得良好之摺疊性。因此,Sa之上限更佳為7 nm以下、5 nm以下、或3 nm以下。Sa之定義係依據ISO25178。所謂Sa係將二維之算術平均粗糙度Ra擴展至三維所得之參數(參照圖6),表示測定對象區域(A)中之高度Z(x,y)之絕對值之平均,若為三維顯示則相當於在谷部藉由絕對值化而變成山部之狀態下表示測定對象區域之算術平均。再者,上述所謂二維不為平面。例如,於以xy表示平面,以z表示高度之情形時,所謂二維係以線與高度、即x與z或y與z表示,所謂三維係以面與高度、即xy與z表示。具體而言,關於Sa,若將測定對象區域之面積設為A,則係以下述數式(1)求出。
算術平均高度(Sa)係使用原子力顯微鏡(例如,製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造),以如下方式而算出。具體而言,首先,將橡皮試驗前之光學膜切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得與樣品S1同樣之樣品。然後,自該樣品中隨機地選出3處至少藉由目測無異常之部位(無較大之異物或擦傷等之部位),並切割成5 mm見方,而獲得3個測定樣品。另一方面,準備多個直徑15 mm及厚度1 mm之平坦之圓形之金屬板,將日新EM股份有限公司製造之碳雙面膠帶貼附於各金屬板上。以測定樣品之表面(光學膜之表面)成為上側之方式將1個測定樣品貼附於該膠帶上。然後,為了確實地進行膠帶與測定樣品之接著,將附有樣品之金屬板於乾燥器中放置一晩。放置一晩後,將附有測定樣品之金屬板置於原子力顯微鏡(製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造)之測定台上,並藉由輕敲模式,於測定區5 μm見方中,利用原子力顯微鏡觀察表面形狀。然後,根據所觀察到之資料,使用內置於原子力顯微鏡之面分析軟體而算出Sa。再者,面分析時之縱向之標度係設為20 nm。觀察係於室溫進行,並使用Olympus股份有限公司製造之SI-DF40P2作為懸臂。又,於觀察時,對1個測定樣品,隨機地選擇5處,對3個測定樣品×5處(計15個),分別觀察表面形狀。然後,於所獲得之15個之全部資料中,使用內置於原子力顯微鏡之面分析軟體而算出Sa,將15個之算術平均值設為測定樣品之Sa。於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜中,亦藉由與橡皮試驗前之光學膜同樣之方法,測定算術平均高度(Sa)。
橡皮試驗前之光學膜10之表面10A中之5 μm見方區域之算術平均高度(Sa)可成為10 nm以下。該Sa之上限可成為7 nm以下、4 nm以下、1 nm以下、或0.8 nm以下。藉由為Sa之上限,即便存在上述凹陷,或即便於橡皮試驗後顯現出凹陷之情形時,亦可獲得較高之透明性、低霧度性。又,認為,於橡皮試驗後,可獲得如獲得較佳之膜質之凹陷係由該上限起作用。於超過其之情形時,存在難以控制膜質,而無法獲得較佳之物性之情形。又,關於該Sa之下限,於以卷或單片製造光學膜時使光學膜重疊之可能性較高,就防止此時之膜彼此之貼附之觀點而言,可成為0.01 nm以上或0.05 nm以上。
橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A中之5 μm見方區域之算術平均高度(Sa)可成為7±0.005 nm以下。其原因在於,如上所述,與於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後Sa值完全不變相比,發生略微變化較良好。變化量可增加亦可減少。該Sa之上限可成為6 nm以下、5 nm以下、或3 nm以下。又,該Sa之下限於以卷或單片製造光學膜時使光學膜重疊之可能性較高,就防止此時之膜彼此之貼附之觀點、及獲得存在較佳之上述凹陷形狀之表面10A之觀點而言,可成為0.01 nm以上或0.05 nm以上。
橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)成為0.70以下。若動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)為0.70以下,則於初期可獲得良好之滑動性,故而可獲得良好之耐擦傷性及耐磨耗性。於以卷製造之情形時,若極端地動摩擦係數過低則過度滑動,故而存在於捲取時產生捲繞偏移之情形,故而上述動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)之下限較佳為0.20以上,更佳為0.25以上。上述動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)之上限較佳為0.65以下或0.60以下。關於此種動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g),例如可藉由即便於在功能層12中包含潤滑劑及防污劑、或不含潤滑劑之情形時,亦使多種而非單一種類之防污劑混合存在、或包含含有多種元素之防污劑等而獲得。另一方面,例如,於在功能層中不含防污劑而包含潤滑劑之情形時、或於在功能層中不含潤滑劑而包含防污劑之情形時、於包含1種防污劑之情形時等僅包含某1種材料之情形時,動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)不太降低,而無法獲得此種動摩擦係數。本發明之光學膜於橡皮試驗後出現凹陷形狀,又,亦存在無凹陷之部分。如此,若為具有某種不均一性之表面,則認為動摩擦係數(荷重500 g或荷重1000 g)容易降低,對耐擦傷性及耐磨耗性較有效。
上述動摩擦係數可使用動摩擦磨耗測定機(例如,製品名「Handy Tribomaster Type:TL201Ts」、Trinity Labo股份有限公司製造),以如下方式進行測定。該測定機可模擬地進行橡皮試驗,並且即時測定動摩擦係數。因此,測定動摩擦係數時之橡皮試驗並非使用學振型磨耗強韌度試驗機而進行者。橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數係設為進行下述橡皮模擬試驗時之往返第1次之動摩擦係數,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)係設為橡皮模擬試驗之往返第4000次之動摩擦係數,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)係設為橡皮模擬試驗之往返第5000次之動摩擦係數。
具體而言,首先,準備橡皮。作為測定動摩擦係數時之橡皮,使用與橡皮試驗(500 g×往返4000次)中所使用之橡皮同樣者。於本實施形態中,使用附橡皮之鉛筆作為橡皮而進行橡皮試驗。準備附橡皮之鉛筆(製品名「辦公用鉛筆9852(附橡皮)」、三菱鉛筆股份有限公司製造)後,於距橡皮之前端50 mm之位置將該鉛筆切斷。然後,與橡皮試驗(500 g×往返4000次)同樣地,將所切斷之附橡皮之鉛筆自與橡皮側相反之側安裝於具有直徑6 mm之孔之夾具。其後,利用雙面膠帶將該具有附橡皮之鉛筆之夾具固定於動摩擦磨耗測定機之測定單元之軸。於該狀態下,於與動摩擦磨耗測定機電性連接之個人電腦(PC)之畫面上啟動專用軟體(Tribo分析軟體)。另一方面,將橡皮試驗前之光學膜10切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得6個樣品S1。6個樣品S1之中,3個樣品S1係用於測定橡皮試驗前之動摩擦係數(荷重500 g)及橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之動摩擦係數(荷重500 g)者,剩餘3個樣品S1係用於測定橡皮試驗前之動摩擦係數(荷重1000 g)及橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之動摩擦係數(荷重1000 g)者。然後,於該等樣品S1之背面(樹脂基材側),如圖5所示,分別以可容易知曉摩擦區域之中心之方式利用油性筆繪製20 mm×40 mm之框狀之標記M1。再者,標記M1係以長度方向與樣品S1之長度方向D2平行之方式繪製。其後,於動摩擦磨耗測定機之驅動單元上,使測定動摩擦係數之面成為上側,以無皺褶且沿著驅動單元之表面之方式利用Sellotape(註冊商標)固定樣品S1之四邊。再者,樣品S1係以驅動單元之移動方向成為樣品S1之長度方向D2,又,摩擦區域之中心成為標記M1內之中央之方式設置。又,利用雙面膠帶將500 g之砝碼固定於該夾具之上表面,對樣品S1使測定單元之橡皮垂直地接觸樣品之表面。然後,將摩擦長度(單程)設定為20 mm,將摩擦速度設定為往返40次/分鐘,將往返次數設定為4000次,將測定模式設定為連續測定,按下PC之畫面上之起動開關,於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,開始樣品S1之動摩擦係數之測定。藉此,進行模擬地再現橡皮試驗(500 g×往返4000次)之橡皮模擬試驗(500 g×往返4000次)。於橡皮模擬試驗中,連續地測定摩擦力,而獲得將時間設為橫軸,且此時之摩擦力成為縱軸之曲線圖。於各往返次數時間點之動摩擦係數係藉由將至該往返次數之時間時之摩擦力除以垂直阻力而算出。所謂垂直阻力係對橡皮施加之荷重。橡皮試驗前及橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)係對3個樣品S1測定動摩擦係數(荷重500 g),而設為利用3個樣品所獲得之值之算術平均值。又,使用剩餘3個樣品,同樣地進行橡皮試驗前及橡皮模擬試驗(1000 g×往返5000次),並且測定動摩擦係數。再者,於該情形時,將砝碼自500 g變更為1000 g,並且將往返次數設定為5000次。橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)係對剩餘3個樣品S1進行動摩擦係數(荷重1000 g)之測定,而設為利用3個樣品所獲得之值之算術平均值。再者,於每1次測定中,將自夾具露出之橡皮之距離修正為1.5 mm左右(例如1 mm〜2 mm)。
橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)之變化率成為35%以內。若該變化率為35%以內,則即便利用橡皮往返摩擦4000次,亦可維持滑動性,故而可獲得優異之耐擦傷性及耐磨耗性,又,於用於影像顯示裝置之表面之情形時亦可維持重要之防污性。此處,確認動摩擦係數而非靜摩擦係數之原因在於,認為於橡皮試驗時可評價對光學膜10之表面10A帶來之狀態。該變化率更佳為20%以內,最佳為15%以內。進而,於使用橡皮以荷重500 g將光學膜之表面往返摩擦1000次、往返摩擦2000次、往返摩擦3000次、往返摩擦4000次、或往返摩擦5000次之橡皮模擬試驗中,各橡皮模擬試驗後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)之變化率亦較佳為成為35%以內。
橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)之變化率成為35%以內。若該變化率為35%以內,則即便利用橡皮往返摩擦5000次,亦可維持滑動性,故而可獲得優異之耐擦傷性及耐磨耗性,又,於用於影像顯示裝置之表面之情形時亦可維持重要之防污性。該變化率更佳為20%以內,最佳為15%以內。進而,於使用橡皮以荷重1000 g將光學膜之表面往返摩擦第1000次、往返摩擦第2000次、往返摩擦第3000次、往返摩擦第4000次、或往返摩擦5000次之橡皮模擬試驗中,各橡皮試驗後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)之變化率亦較佳為成為35%以內。
關於上述變化率,於將變化率設為A,將橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數設為B,將橡皮試驗後之光學膜之表面之動摩擦係數設為C時,係藉由以下之數式(2)而求出。再者,變化率A係設為絕對值。 A=|{(C-B)/B}×100| …(2)
橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)可低於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)。藉由光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)滿足此種關係,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後與橡皮試驗前相比,光學膜10之表面10A較光滑,故而於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10中,可獲得更優異之耐擦傷性及更優異之耐磨耗性。又,於對橡皮試驗前之動摩擦係數(荷重500 g)與往返1000次後之動摩擦係數(荷重500 g)進行比較之情形時,較佳為以其絕對值計之差較小。所謂該差較小係指自初期起磨耗性優異。認為此種功能層12係自橡皮試驗前起,可尤其順利地分離容易滑動性與硬度等功能之膜質。橡皮試驗後(500 g×往返4000次)之上述動摩擦係數(荷重500 g)較佳為0.70以下、0.65以下、或0.60以下。於以卷製造之情形時,若動摩擦係數極端地過低,則存在由於過度滑動故而於捲取時產生捲繞偏移之情形,故而橡皮試驗後(500 g×往返4000次)之上述動摩擦係數(荷重500 g)之下限較佳為0.2以上,更佳為0.25以上。此種動摩擦係數(荷重500 g)例如可藉由即便於在功能層12中包含潤滑劑及防污劑、或不含潤滑劑之情形時,亦使多種而非單一種類之防污劑混合存在、或包含含有多種元素之防污劑等而獲得。
橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)可低於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)。藉由光學膜10之表面10A之動摩擦係數滿足此種關係,由於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後相較於橡皮試驗前,光學膜10之表面10A較光滑,故而於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10中,可獲得更優異之耐擦傷性及更優異之耐磨耗性。又,於對橡皮試驗前之動摩擦係數(荷重1000 g)與往返1000次後之動摩擦係數(荷重1000 g)進行比較之情形時,較佳為作為其絕對值之差較小。所謂該差較小係指自初期起磨耗性優異。認為此種功能層12係自橡皮試驗前起,可尤其順利地分離容易滑動性與硬度等功能之膜質。橡皮試驗後(1000 g×往返5000次)之上述動摩擦係數(荷重1000 g)較佳為0.65以下、0.60以下、或0.55以下。於以卷製造之情形時,若動摩擦係數極端地過低,則存在由於過度滑動故而於捲取時產生捲繞偏移之情形,故而橡皮試驗後(1000 g×往返5000次)之上述動摩擦係數(荷重1000 g)之下限較佳為0.20以上,更佳為0.25以上。此種動摩擦係數(荷重1000 g)可藉由即便於在功能層12中包含潤滑劑及防污劑、或不含潤滑劑之情形時,亦使多種而非單一種類之防污劑混合存在、或包含含有多種元素之防污劑等而獲得。
於光學膜10中,進行橡皮試驗(500 g×往返4000次)之情形時,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之對於水之接觸角相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之對於水之接觸角的比率即接觸角維持率較佳為80%以上。若接觸角維持率為80%以上,則於光學膜10之表面10A防污劑之大部分未因橡皮試驗被削除而殘留,即於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後凹陷相對於無凹陷之部分平衡性良好地顯現,故而光學膜10可判斷具有優異之耐磨耗性,並且可獲得優異之防污性。
又,於進行橡皮試驗(1000 g×往返5000次)之情形時,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之對於水之接觸角相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之對於水之接觸角的比率即接觸角維持率更佳為80%以上。若接觸角維持率為80%以上,則光學膜10可判斷具有更優異之耐磨耗性,並且可獲得更優異之防污性。
上述對於水之接觸角係依據JIS R3257:1999中所記載之靜滴法,使用顯微鏡式接觸角計(例如,製品名「DropMaster300」、協和界面科學股份有限公司製造),分別加以測定。具體而言,首先,自橡皮試驗前之樣品S1切割下30 mm×50 mm之大小,而獲得測定樣品。測定樣品係以包含20 mm×40 mm之框狀之標記M1之方式切割下。然後,利用雙面膠帶將該測定樣品平坦地貼附於25 mm×75 mm之大小之載玻片上。再者,上述框係以收納於載玻片內之方式貼附測定樣品。為了平坦地貼附測定樣品,宜利用上述框以上之大小之雙面膠帶貼附。又,上述框係以收納於載玻片內之方式黏貼。即,測定樣品之剖面呈現載玻片/雙面膠帶/測定樣品之狀態。其後,為了不使測定樣品所帶之靜電對測定結果造成影響,藉由利用離子化器(例如,製品名「KD-730B」、春日電機股份有限公司製造)照射離子而對測定樣品進行去靜電30秒鐘。去靜電後,利用注射器將1 μL之水滴加至功能層之表面,並保持5秒鐘。然後,按下顯微鏡式接觸角計之開關而測定對於水之接觸角。接觸角之測定係於溫度23±5℃、相對濕度30%以上且70%以下之環境下進行。又,接觸角係測定10個,並將該等之算術平均值設為橡皮試驗前之光學膜之表面之接觸角。除橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面對於水之接觸角使用橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之樣品S1以外,又,除橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面對於水之接觸角使用橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之樣品S1以外,係藉由與橡皮試驗前之光學膜之表面對於水之接觸角之測定方法同樣之方法進行測定。
關於上述接觸角維持率,於將接觸角維持率設為D(%),將橡皮試驗前之光學膜之表面對於水之接觸角設為E,將橡皮試驗後之光學膜之表面對於水之接觸角設為F時,係藉由以下之數式(3)而求出。 D=F/E×100 …(3)
橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之對於水之接觸角較佳為100°以上。若該接觸角為100°以上,則具有充分之防污性,可抑制指紋或污垢之附著,又,即便於附著有指紋或污垢之情形時,亦容易擦拭。光學膜10之表面10A對於水之接觸角之下限更佳為95°以上,上限較佳為120°以下。
於光學膜10中,較佳為於進行使用鋼絲絨一邊施加1 kg/cm2 之荷重,一邊將橡皮試驗前之光學膜10之表面10A(功能層12之表面12A)往返摩擦5000次之鋼絲絨試驗之情形時,於光學膜10之表面10A未確認到傷痕。鋼絲絨試驗係以如下方式而進行。首先,將橡皮試驗前之光學膜10切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得樣品。然後,以樣品之表面(光學膜之表面)成為上表面之方式,將樣品以無皺褶或捲曲之方式平坦地固定於學振型磨耗強韌度試驗機(例如,製品名「AB-301」、TESTER SANGYO股份有限公司製造)之試片台。然後,將鋼絲絨#0000(Nippon Steel Wool股份有限公司製造、商品名「BONSTAR B-204」)設置於該試驗機而使之與樣品之表面接觸,於移動速度100 mm/sec、往返1次時之移動距離200 mm(單程移動距離100 mm),一邊施加荷重1 kg/cm2 ,一邊使鋼絲絨往返摩擦5000次。鋼絲絨與樣品表面之接觸面積係設為1 cm2 。再者,試驗環境只要未特別記載,則設為溫度23±5℃、相對濕度30%以上且70%以下。上述BONSTAR B-204為寬度:約390 mm、長度:約75 mm、厚度:約110 mm之業務用尺寸。自其上撕下適量(若進行切斷則露出鋼絲絨纖維之剖面,故而不進行刀具切斷),並均勻地揉卷直至無特異之鋼絲絨突出部之狀態。然後,於施加荷重1 kg之情形時,於接觸面積為1 cm2 時以鋼絲絨之厚度成為20 mm之方式進行設定。其後,對樣品,於螢光燈下(樣品上之照度為800〜1200 Lx、觀察距離30 cm)及LED照明下(樣品上之照度為4000〜6000 Lx、觀察距離30 cm)藉由肉眼進行觀察,觀察是否確認到傷痕。
關於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A,於JIS K5600-5-4:1999中所規定之鉛筆硬度試驗中進行測定時之硬度(鉛筆硬度)較佳為3 H以上,更佳為6 H,進而較佳為7 H以上。鉛筆硬度試驗係以如下方式而進行。首先,將橡皮試驗前之光學膜切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得樣品。然後,以功能層成為上側,且無折痕或皺褶之方式利用Nichiban股份有限公司製造之Sellotape(註冊商標)將該樣品固定於玻璃板上。繼而,一邊對鉛筆施加500 g之荷重,一邊以刮劃速度1 mm/sec使鉛筆移動。鉛筆硬度係設為於鉛筆硬度試驗中於樣品之表面未產生傷痕之最高之硬度。再者,於鉛筆硬度之測定時,係使用多支硬度不同之鉛筆而進行,每1支鉛筆進行5次鉛筆硬度試驗,於5次中之4次以上於樣品之表面未產生傷痕之情形時,判斷於該硬度之鉛筆中,於樣品之表面未產生傷痕。上述傷痕係指於螢光燈下透過觀察已進行鉛筆硬度試驗之樣品之表面而視認到者。
較佳為,於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,於即便對光學膜10重複進行10萬次、20萬次、50萬次、或100萬次以光學膜10之對向之邊部之間隔成為2 mm,且功能層12成為內側之方式摺疊180°之試驗(摺疊試驗)之情形時,於光學膜10上亦未產生破裂或斷裂。於對光學膜10重複進行10萬次摺疊試驗之情形時,若於光學膜10上產生破裂或斷裂等,則光學膜10之摺疊性變得不充分。再者,上述摺疊次數越多,越變得容易破裂或容易斷裂,故而於上述摺疊次數為20萬次、30萬次、50萬次或100萬次之摺疊試驗後之光學膜上未產生破裂或斷裂相對於在上述摺疊次數為10萬次之摺疊試驗後之光學膜上未產生破裂或斷裂於技術方面存在顯著之差異。又,將上述摺疊試驗之摺疊次數設為至少10萬次而進行評價係基於以下之原因。例如,假定將光學膜組入至可摺疊之智慧型手機中,則進行摺疊之頻率(開啟及關閉之頻率)變得非常多。因此,若為將上述摺疊試驗之摺疊次數例如設為1萬次或5萬次之評價,則有無法進行實用性之水準下之評價之虞。具體而言,例如,若假定經常使用智慧型手機之人,則假定早晨僅於電車或公共汽車等之通勤時亦開啟及關閉智慧型手機5次〜10次,故而假定僅1天亦至少30次開啟及關閉智慧型手機。因此,若假定1天開啟及關閉智慧型手機30次,則摺疊次數為1萬次之摺疊試驗達到30次×365天=10950次,故而成為假定使用1年之試驗。即,即便摺疊次數為1萬次之摺疊試驗之結果較良好,於經過1年後,亦有於光學膜上產生破裂或斷裂之虞。因此,所謂摺疊試驗中之摺疊次數為1萬次之評價係僅可確認無法用作製品之水準者,雖然可使用但不充分者亦變得良好,而無法進行評價。因此,為了評價是否為實用性之水準,上述摺疊試驗之摺疊次數必須以至少10萬次進行評價。又,更佳為,即便於對光學膜10以光學膜10之對向之邊部之間隔成為3 mm,且功能層12成為外側之方式將光學膜10摺疊10萬次之情形時,於光學膜10上亦未產生破裂或斷裂。
於上述摺疊試驗中,係於光學膜10之對向之邊部之間隔為2 mm之狀態下進行,但就謀求影像顯示裝置之薄型化之觀點而言,更佳為即便於以光學膜10之對向之邊部之間隔成為進而狹窄之範圍、具體而言,1 mm之方式進行重複10萬次摺疊180°之摺疊試驗之情形時,亦未產生破裂或斷裂。再者,即便上述摺疊次數相同,上述間隔變得越窄,亦越難以不產生破裂或斷裂,故而於上述間隔為1 mm之摺疊試驗之光學膜上未產生破裂或斷裂相對於在上述間隔為2 mm之摺疊試驗後之光學膜上未產生破裂或斷裂於技術方面存在顯著之差異。
於進行摺疊試驗時,首先,自摺疊試驗前之光學膜10之任意部位切割下特定之大小(例如125 mm×50 mm之長方形形狀)之樣品S2(參照圖8)。再者,於無法將樣品切割為125 mm×50 mm之大小之情形時,只要為可進行於摺疊試驗後進行之下述各評價之大小即可,例如可將樣品切割為80 mm×25 mm之大小之長方形狀。自摺疊試驗前之光學膜10切割下樣品S2後,對樣品S2進行摺疊試驗。
摺疊試驗係以如下方式而進行。如圖7(A)所示,於摺疊試驗中,首先,分別將樣品S2之邊部S2a及與邊部S2a對向之邊部S2b利用平行地配置之摺疊耐久試驗機(例如,製品名「U字伸縮試驗機DLDMLH-FS」、YUASA SYSTEM股份有限公司製造、依據IEC62715-6-1)之固定部15進行固定。利用固定部15之固定係藉由沿樣品S2之長度方向保持單側約10 mm之樣品S2之部分而進行。其中,於樣品S2進而小於上述大小之情形時,樣品S2中之該固定所需之部分若至多為約20 mm,則可藉由利用膠帶貼附於固定部15而進行測定(即,最小樣品為60 mm×25 mm)。又,如圖7(A)所示,固定部15可沿水平方向滑動移動。再者,若為上述裝置,則不同於習知之將樣品捲繞於桿之方法等,可不使樣品產生張力或摩擦地進行對於彎曲之負載之耐久評價而較佳。
其次,如圖7(B)所示,藉由以使相互接近之方式使固定部15移動,以將樣品S2之中央部S2c摺疊之方式進行變形,進而,如圖7(C)所示,於使固定部15移動至樣品S2之利用固定部15固定之對向之2個邊部S2a、S2b之間隔成為2 mm之位置後,使固定部15向反方向移動而消除樣品S2之變形。
如圖7(A)〜(C)所示,藉由使固定部15移動,可於中央部S2c將樣品S2摺疊180°。又,使樣品S2之彎曲部S2d不自固定部15之下端伸出,且於以下之條件下進行摺疊試驗,且將固定部15最接近時之間隔控制為2 mm,藉此可將樣品S2之對向之2個邊部S2a、S2b之間隔設為2 mm。於該情形時,將彎曲部S2d之外徑視為2 mm。再者,由於樣品S2之厚度係充分地小於固定部15之間隔(2 mm)之值,故而樣品S2之摺疊試驗之結果可視為不受由樣品S2之厚度不同所產生之影響。 (摺疊條件) •往返速度:80 rpm(次/每分鐘) •試驗行程:60 mm •彎曲角度:180°
若對樣品S2進行上述摺疊試驗,則即便於摺疊試驗後之樣品S2上未產生破裂或斷裂,亦於彎曲部產生折痕,又,產生微裂,而有產生外觀不良、具體而言,白濁現象或以微裂為起點之層間剝離(密接不良)之虞。白濁現象之原因之一考慮作為光學膜中之任一層之材質之有機化合物之結晶狀態發生變化。於在局部產生密接不良之情形時,存在因溫度、濕度之變化,有時水分積存於層間剝離部,或空氣進入至該剝離部之情形,故而有白濁增加之虞。近年來,顯示器不僅為平面,且進行摺疊或設為曲面,多樣化之3維設計不斷增加。因此,彎曲部之折痕或微裂之抑制於用作影像顯示裝置之方面極為重要。因此種情況,光學膜10較佳為具有可撓性。本說明書中之所謂「可撓性」係指不僅於上述摺疊試驗後未產生破裂或斷裂,且未確認到折痕及微裂。因此,本說明書中之所謂「可撓性」係與僅將於上述摺疊試驗後未產生破裂或斷裂作為要件之可撓性不同者。
上述折痕之觀察係藉由目測進行,於折痕之觀察時,於白色照明之明室(800勒克司〜2000勒克司)中,若利用穿透光及反射光全面地觀察彎曲部,並且於摺疊時觀察彎曲部之成為內側之部分及成為外側之部分之兩者。上述折痕之觀察係於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下進行。
上述微裂之觀察係利用數位顯微鏡(digital microscope)進行。作為數位顯微鏡,例如可列舉基恩士股份有限公司製造之VHX-5000。微裂係選擇環狀照明作為數位顯微鏡之照明,並且利用暗視野及反射光進行觀察。具體而言,首先,緩慢展開摺疊試驗後之樣品,利用膠帶將樣品固定於顯微鏡之載置台。此時,於折痕較強之情形時,儘量使所觀察之區域變得平坦。其中,樣品之中央附近之觀察預定區域(彎曲部)係設為不用手接觸、且不施加力之程度。然後,對摺疊時成為內側之部分及成為外側之部分之兩者進行觀察。上述微裂之觀察係於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下進行。
於上述折痕及上述微裂之觀察中,為了可容易地掌握應觀察之位置,將摺疊試驗前之樣品設置於耐久試驗機之固定部,於摺疊1次時,只要如圖8所示般預先利用油性筆等於彎曲部S2d之位於與摺疊方向D3正交之方向之兩端S2d1 ,標註顯示為彎曲部之標記M2即可。又,於摺疊試驗後完全未觀察到折痕等之樣品之情形時,為了防止觀察位置變得不明確,而可於摺疊試驗後將樣品自耐久試驗機拆下之狀態下,預先利用油性筆等劃出連接彎曲部S2d之上述兩端S2d1 之標記M2彼此之線M3(圖8中之虛線)。然後,於折痕之觀察中,目測觀察利用彎曲部S2d之兩端S2d1 之標記M2與連接該標記M2彼此之線M3形成之區域之彎曲部S2d整體。又,於微裂之觀察中,以顯微鏡視野範圍(圖8中之以二點鏈線圍成之範圍)之中心成為彎曲部S2d之中央之方式對準顯微鏡之位置。再者,注意利用油性筆等標註之標記不記載於實測所需之樣品區域中。
又,若對樣品S2進行上述摺疊試驗,則有樹脂基材與功能層之間之密接性降低之虞。因此,於上述摺疊試驗後之光學膜之彎曲部,利用數位顯微鏡觀察樹脂基材11與功能層12之間之界面附近時,較佳為於樹脂基材11與功能層12之界面附近未觀察到剝離等。作為數位顯微鏡,例如可列舉基恩士股份有限公司製造之VHX-5000。
於橡皮試驗前之光學膜10中,依據JIS K5600-5-1:1999中所記載之心軸試驗(將樣品捲繞於2 mm至32 mm之金屬製圓柱之試驗),將使功能層12成為外側之光學膜10捲繞於圓柱,此時未產生龜裂(皸裂)之圓柱之最小直徑較佳為20 mm以下。最小直徑係進行3次該測定,設為3個最小直徑中之最小之直徑。
於在光學膜10之一面側經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,於藉由與上述同樣之方法將黏著層或接著層與其他膜一併剝離後,進行摺疊試驗或心軸試驗。其他膜之剝離例如能夠以如下方式進行。首先,利用乾燥器對在光學膜上經由黏著層或接著層而附有其他膜之積層體進行加熱,將切割器之刀尖抵入被視作光學膜與其他膜之界面之部位,並緩慢地逐漸剝離。藉由重複進行此種加熱與剝離,可將黏著層或接著層及其他膜剝離。再者,即便存在此種剝離步驟,亦不會對心軸試驗造成較大之影響。
橡皮試驗前之光學膜10之全光線穿透率較佳為90%以上。若光學膜10之全光線穿透率未達90%,則有光學性能變得不充分之虞。全光線穿透率可依據JIS K7361-1:1997,使用霧度計(例如,製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所製造)進行測定。關於全光線穿透率,將橡皮試驗前之光學膜10切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得樣品。然後,設為對該樣品測定3次所獲得之值之算術平均值。光學膜10之全光線穿透率更佳為91%以上,進而較佳為92%以上。
上述全光線穿透率可藉由使用霧度計(例如,製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所股份有限公司製造),並依據JIS K7361-1:1997之方法進行測定。上述全光線穿透率係於將光學膜切割為50 mm×100 mm之大小後,於無捲曲或皺褶且無指紋或灰塵等之狀態下設置,對1片樣品測定3次,設為測定3次所獲得之值之算術平均值。本說明書中之所謂「測定3次」係指對不同之3處進行測定而並非對相同之位置測定3次。於光學膜10中,所目測之表面10A較平坦,且功能層12等積層之層亦平坦,又,膜厚之偏差亦落於±10%之範圍內。因此,認為藉由在所切割之樣品之不同3處測定全光線穿透率,可獲得大致之光學膜之整個面內之全光線穿透率之平均值。關於全光線穿透率之偏差,即便測定對象為1 m×3000 m之長條,且即便為5吋之智慧型手機程度之大小,亦為±10%以內。再者,於無法將光學膜切割為上述大小之情形時,亦可將光學膜適當切割成22 mm×22 mm以上之大小。於光學膜之大小較小之情形時,於光源點不偏離之範圍內少量逐步偏移、或變更角度等而將測定點設為3處。
又,於在光學膜10上經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,於藉由與上述同樣之方法將黏著層或接著層與其他膜一併剝離後,測定全光線穿透率。再者,即便存在此種剝離步驟,亦不會對全光線穿透率之測定造成較大之影響。
橡皮試驗前之光學膜10之霧度值(全霧度值)於光學膜10之表面10A為鏡面狀之平坦者之情形時,較佳為1%以下。若光學膜10之霧度值超過1%,則有光學性能變得不充分之虞。
於光學膜10之表面10A具有防眩性之情形時,霧度值可超過1%。例如,於重視影像清晰性之情形時,霧度值較佳為5%以下,進而較佳為3%以下。另一方面,於防止視認到顯示元件之圖案、所謂圖案可見等情形時,全霧度值較佳為25%以下,進而較佳為20%以下,進而較佳為15%以下。
上述霧度值可藉由使用霧度計(例如,製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所股份有限公司製造),並依據JIS K7136:2000之方法進行測定。具體而言,霧度值係藉由與全光線穿透率之測定方法同樣之方法進行測定。
又,於在光學膜上經由黏著層或接著層設置有偏光板等其他膜之情形時,藉由與上述同樣之方法將黏著層或接著層與其他膜一併剝離後,測定霧度值。再者,即便存在此種剝離步驟,亦不會對霧度值之測定造成較大之影響。
光學膜10較佳為黃色指數(YI)為15以下。若光學膜10之YI為15以下,則可抑制光學膜10之泛黃,亦可應用於要求透明性之用途。YI之上限更佳為10以下、7以下、或6以下。黃色指數(YI)係以如下方式求出。首先,獲得自光學膜10切割為50 mm×50 mm之大小之樣品。然後,對該樣品於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,於在分光光度計(製品名「UV-2450」、島津製作所股份有限公司製造、光源:鎢燈及氘燈)內以樹脂基材側成為光源側之方式配置之狀態下測定樣品之波長300 nm〜780 nm之穿透率。然後,根據所測得之樣品之穿透率,依據JIS Z8722:2009中所記載之運算式計算色度三刺激值X、Y、Z,並根據三刺激值X、Y、Z,依據ASTM D1925:1952中所記載之運算式算出YI。YI係藉由對1片樣品測定3次波長300 nm〜780 nm之穿透率而算出3次,設為算出3次所獲得之值之算術平均值。再者,於UV-2450中,黃色指數係藉由如下方法而算出:於與UV-2450連接之個人電腦(PC)上讀入上述穿透率之測定資料,並於計算項目中於「YI」之項目中輸入檢查。波長300 nm〜780 nm之穿透率之測定係藉由如下方法而求出:於以下之條件下,於波長300 nm〜780 nm分別測定前後1 nm之間最低5個之穿透率,並算出其平均值。又,只要於分光穿透率之光譜中出現波紋度,則亦能夠以Δ5.0 nm進行平滑化處理。 (測定條件) •波長區域:300 nm〜780 nm •掃描速度:高速 •狹縫寬度:2.0 •取樣間隔:自動(0.5 nm間隔) •照明:C •光源:D2及WI •視野:2° •光源切換波長:360 nm •S/R切換:標準 •偵測器:PM •自動歸零:基準線之掃描後以550 nm實施
光學膜10之用途並無特別限定,作為光學膜10之用途,例如可列舉:智慧型手機、平板終端、個人電腦(PC)、可佩戴式終端、數位標牌、電視、汽車導航系統等影像顯示裝置。又,光學膜10亦適合於車輛用途。作為上述各影像顯示裝置之形態,於可摺疊、可捲曲等需要可撓性之用途方面亦較佳。
光學膜10可切割為所需之大小,亦可為卷狀。光學膜10於切割為所需之大小之情形時,光學膜之大小並無特別限制,係根據影像顯示裝置之顯示面之大小而適當決定。具體而言,光學膜10之大小例如可成為2.8吋以上且500吋以下。本說明書中之所謂「吋」,於光學膜為四角形狀之情形時係指對角線之長度,於為圓形狀之情形時係指直徑,於為橢圓形狀之情形時係指短徑與長徑之和的平均值。此處,於光學膜為四角形狀之情形時,求出上述吋時之光學膜之縱橫比只要作為影像顯示裝置之顯示畫面無問題,則並無特別限定。例如可列舉長度:寬度=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等。其中,尤其於富有設計性之車輛用途或數位標牌中,並不限定於此種縱橫比。又,於光學膜10之大小較大之情形時,例如,自任意位置切割為A5尺寸(148 mm×210 mm)後,切割為各測定項目之大小。再者,例如,於光學膜10呈現卷狀之情形時,自光學膜10之卷捲出特定之長度,並且自品質較穩定之中心部附近之有效區域而不為包含沿著卷之長度方向延伸之兩端部之非有效區域,切割為所需之大小者。
<<樹脂基材>> 樹脂基材11係由具有透光性之樹脂所構成之基材。本說明書中之所謂「透光性」係指使光穿透之性質,例如,包含全光線穿透率為50%以上,較佳為70%以上,更佳為80%以上,尤佳為90%以上。所謂透光性,未必需要透明,亦可為半透明。
作為構成樹脂基材11之樹脂,並無特別限定,較佳為具有透光性之樹脂。作為此種具有透光性之樹脂,例如可列舉:乙醯纖維素系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、芳香族聚醚酮系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、或將該等樹脂混合2種以上所得之混合物等。該等之中,就樹脂對樹脂基材之密接性或鉛筆硬度之觀點而言,較佳為乙醯纖維素系樹脂。又,樹脂基材由於在塗佈功能層等時與塗佈裝置接觸,故而容易產生傷痕,就由聚酯系樹脂所構成之樹脂基材即便與塗佈裝置接觸亦不易產生傷痕,故而可抑制霧度值之上升之方面而言,及就耐熱性、阻隔性、耐水性亦較由聚酯系樹脂以外之樹脂所構成之基材優異之方面而言,該等之中,較佳為聚酯系樹脂。
於獲得可摺疊之光學膜作為光學膜之情形時,作為構成樹脂基材之樹脂,就摺疊性良好之方面而言,較佳為使用聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚酯系樹脂、環烯烴聚合物系樹脂或該等之混合物。其中,根據使用方法,亦可較佳地使用乙醯纖維素系樹脂(例如三乙醯纖維素)。又,該等之中,就不僅具有優異之摺疊性,亦具有優異之硬度及透明性,又,耐熱性亦優異,亦可藉由進行焙燒進而賦予優異之硬度及透明性之觀點而言,較佳為聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、或該等之混合物。進而,存在於室外等佩戴太陽眼鏡而觀察影像顯示裝置之顯示影像之情形,於太陽眼鏡為偏光太陽眼鏡之情形時,若隔著偏光太陽眼鏡觀察顯示影像,則有視認性降低之虞。因此,目前,要求即便於隔著偏光太陽眼鏡觀察顯示影像之情形時亦可抑制視認性之降低。相對於此,環烯烴聚合物系樹脂可對圖像光賦予相位差而抑制上述視認性之降低,故而就抑制上述視認性之降低之觀點而言,較佳為環聚烯烴聚合物系樹脂。
本發明人推測,於光學膜中,於重視可撓性之情形時,較良好為包含聚醯亞胺系樹脂作為樹脂基材之基材。於使用聚醯亞胺系樹脂之情形時,若確實地與習知之通用之透明基材(例如包含聚甲基丙烯酸甲酯系樹脂、三乙醯纖維素系樹脂、或聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之基材)相比,則不易產生微裂或斷裂。然而,即便於使用聚醯亞胺系樹脂之情形時,若進行觀察,則與其他樹脂基材同樣地亦存在於功能層等中產生皺褶或折痕之情形。尤其於將光學膜用於智慧型手機用途之情形時,由於畫面較小,故而若看得到折痕,則有無法閱讀文字等之虞。相對於此,發現,若例如使用極薄之膜之包含環烯烴聚合物系樹脂之基材作為樹脂基材,則與使用包含厚度為60 μm以上且100 μm以下之聚醯亞胺系樹脂之基材之情形相比摺疊性優異。又,例如,於包含環烯烴聚合物系樹脂之樹脂基材之膜厚為5 μm以上且35 μm以下(進而,5 μm以上且18 μm以下)之極薄之膜之情形時,面內及膜厚方向之相位差值非常小等光學性能亦優異。例如,於包含聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂之樹脂基材之情形時,即便於膜之結構上,面內相位差未達100 nm,亦存在厚度方向之相位差成為1000以上之情形,於用於影像顯示裝置之情形時,有對視認性產生影響之虞。另一方面,於包含環烯烴聚合物系樹脂之樹脂基材之情形時,面內、厚度方向相位差均容易控制為未達100 nm、未達50 nm等,三維光學各向同性優異,故而亦可應對偏光太陽眼鏡,於光學用途方面非常佳。因此,於可撓性用途及光學用途中較佳為包含極薄之膜之環烯烴聚合物系樹脂之樹脂基材。再者,包含三乙醯纖維素系樹脂或聚碳酸酯系樹脂之樹脂基材亦具有光學各向同性,若以上述厚度5 μm以上且35 μm以下進行摺疊,則容易產生皺褶或破裂等不良情況,故而認為包含具有相同之光學各向同性之環烯烴聚合物系樹脂之樹脂基材於分子結構方面摺疊性較強。
作為乙醯纖維素系樹脂,例如可列舉三乙醯纖維素(TAC)系樹脂、二乙醯纖維素系樹脂。三乙醯纖維素系樹脂係可於可見光區域380〜780 nm,將平均光穿透率設為50%以上之樹脂。三乙醯纖維素系樹脂之平均光穿透率較佳為70%以上,進而較佳為85%以上。
再者,作為三乙醯纖維素系樹脂,除純粹之三乙醯纖維素以外,可為醋酸丙酸纖維素(cellulose acetate propionate)、醋酸丁酸纖維素(cellulose acetate butyrate)之類的亦併用乙酸以外之成分作為與纖維素形成酯之脂肪酸之物。又,於該等三乙醯纖維素中視需要可添加二乙醯纖維素等其他纖維素低級脂肪酸酯、或塑化劑、紫外線吸收劑等各種添加劑。
作為聚烯烴系樹脂,例如可列舉將聚乙烯、聚丙烯、環烯烴聚合物(COP)系樹脂、環烯烴共聚物(COC)系樹脂等中之至少1種作為構成成分之樹脂。
作為環烯烴聚合物系樹脂,可列舉:降莰烯系樹脂、單環之環狀烯烴系樹脂、環狀共軛二烯系樹脂、乙烯基脂環式烴系樹脂、及該等之氫化物等。該等之中,降莰烯系樹脂由於透明性與成形性良好,故而可適宜地使用。
作為降莰烯系樹脂,可列舉:具有降莰烯結構之單體之開環聚合物或者具有降莰烯結構之單體與其他單體之開環共聚物或該等之氫化物、具有降莰烯結構之單體之加成聚合物或者具有降莰烯結構之單體與其他單體之加成共聚物或該等之氫化物等。
作為環烯烴聚合物系樹脂之市售品,例如可列舉:日本Zeon股份有限公司製造之商品名「Zeonex(註冊商標)」或「Zeonor(註冊商標)」(降莰烯系樹脂)、Sumitomo Bakelite股份有限公司製造之商品名「Sumilite(註冊商標)FS-1700」、JSR股份有限公司製造之商品名「Arton(註冊商標)」(改質降莰烯系樹脂)、三井化學股份有限公司製造之商品名「Apel(註冊商標)」(環狀烯烴共聚物)、Ticona公司製造之商品名「Topas(註冊商標)」(環狀烯烴共聚物)、日立化成股份有限公司製造之商品名「Optorez OZ-1000系列」(脂環式丙烯酸樹脂)等。將此種環烯烴系樹脂製膜,而可獲得透光性基材。作為製膜,並無特別限定,可使用溶劑澆鑄法或熔融擠出法等公知之製膜方法。又,經製膜之環烯烴聚合物系膜亦於市面上有售,亦可使用其作為樹脂基材。作為環烯烴聚合物系膜,例如可列舉:積水化學股份有限公司製造之商品名「S-Sina(註冊商標)」或「SCA40」、日本Zeon股份有限公司之商品名「Zeonor Film(註冊商標)」、JSR股份有限公司製造之商品名「Arton(註冊商標)膜」等。
作為環烯烴共聚物系樹脂,例如可列舉乙烯與降莰烯系單體之共聚物、或乙烯與四環十二烯之共聚物等。
作為聚碳酸酯系樹脂,例如可列舉將雙酚類(雙酚A等)作為基礎之芳香族聚碳酸酯、二乙二醇雙烯丙基碳酸酯等脂肪族聚碳酸酯等。
作為丙烯酸系樹脂,例如可列舉:聚(甲基)丙烯酸甲酯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸乙酯系樹脂、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物系樹脂等。
作為聚酯系樹脂,例如可列舉將聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯中之至少1種作為構成成分之樹脂等。
作為芳香族聚醚酮系樹脂,例如可列舉聚醚醚酮(PEEK)等。
聚醯亞胺系樹脂可為脂肪族之聚醯亞胺系樹脂,較佳為包含芳香族環之芳香族系聚醯亞胺樹脂。芳香族系聚醯亞胺樹脂係於四羧酸成分及二胺成分中之至少一種中包含芳香族環者。
聚醯亞胺系樹脂可於其一部分中包含聚醯胺結構。作為可含有之聚醯胺結構,例如可列舉:如苯偏三酸酐(trimellitic anhydride)之包含三羧酸殘基之聚醯胺醯亞胺結構、或如對苯二甲酸之包含二羧酸殘基之聚醯胺結構。聚醯胺系樹脂係不僅包含脂肪族聚醯胺,且包含芳香族聚醯胺(聚芳醯胺)之概念。具體而言,作為聚醯亞胺系樹脂,例如可列舉具有下述化學式(1)及(2)所表示之結構之化合物。下述化學式中,n為重複單元,表示2以上之整數。再者,下述化學式(1)及(2)所表示之化合物之中,化學式(1)所表示之化合物由於為低相位差及高透明,故而較佳。
樹脂基材11之厚度較佳為成為25 μm以上且100 μm以下。若樹脂基材之厚度為25 μm以上,則光學膜不易捲曲,又,硬度亦不會變得不充分,進而,於以輥對輥(Roll to Roll)製造光學膜之情形時,不易產生皺褶,故而亦無導致外觀之惡化之虞。另一方面,若樹脂基材之厚度為100 μm以下,則彎曲性不會變得不充分,可謀求同時實現硬度與彎曲性。樹脂基材11之下限更佳為30 μm以上、35 μm以上、或40 μm以上,樹脂基材11之上限更佳為90 μm以下、85 μm以下、或80 μm以下。樹脂基材之厚度可藉由如下方法而求出:使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)或掃描式電子顯微鏡(SEM),拍攝樹脂基材之剖面,於該剖面之影像中對樹脂基材之厚度測定20處,並求出該20處之厚度之算術平均值。再者,利用掃描式電子顯微鏡之拍攝係以適於樹脂基材之厚度之倍率,明確樹脂基材與功能層之界面線後進行。具體而言,例如,於樹脂基材之厚度為50 μm之情形時,係如1000倍般根據樹脂基材之厚度而適當調整倍率,又,於100 μm之情形時,係如500倍般根據樹脂基材之厚度而適當調整倍率。樹脂基材11之厚度之偏差較佳為15%以下、10%以下、或7%以下。於使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)測定樹脂基材之厚度之情形時,可藉由與功能層之膜厚之測定方法同樣之方法進行測定。其中,對樹脂基材之剖面照片進行拍攝時之倍率係設為100〜2萬倍。
於對光學膜要求可撓性(例如摺疊性)之情形時,若樹脂基材或功能層之厚度較厚,則於摺疊時有於彎曲部之樹脂基材或功能層中產生破裂之虞,又,存在於彎曲部之樹脂基材或功能層中產生折痕或微裂之情形。若產生破裂、折痕或微裂,則有產生外觀不良、具體而言,白濁現象或由龜裂所引起之密接不良等之虞。因此,於將光學膜用於可撓性用途之情形時,較重要的是樹脂基材或功能層之厚度控制或各層間之密接性(材料所影響之利用化學鍵結之密接、或不產生龜裂之物理密接)。尤其於樹脂基材11包含環烯烴聚合物系樹脂或聚酯系樹脂之情形時,或包含聚醯亞胺系樹脂之情形時亦根據厚度不同而不易破裂性發生改變,故而樹脂基材之厚度控制變得較為重要。其中,若以功能層12成為內側之方式將光學膜10摺疊(向內彎曲),則於以功能層12成為外側之方式將光學膜10摺疊(向外彎曲)時,樹脂基材11之較佳之厚度不同。具體而言,與光學膜10以向內彎曲使用之情形相比,於向外彎曲之情形時樹脂基材11可較厚。藉由增厚,可賦予吸收自外部受到之衝擊之功能。
<於光學膜以向內彎曲使用之情形時> 於樹脂基材11例如包含三乙醯纖維素樹脂之情形時,樹脂基材11之厚度較佳為15 μm以上且65 μm以下。若樹脂基材之厚度過薄,則於摺疊時有樹脂基材破裂之虞,若該樹脂基材11之厚度為15 μm以上,則於摺疊時可抑制樹脂基材11破裂。又,若樹脂基材11之厚度為65 μm以下,則於摺疊時可抑制彎曲部之樹脂基材11之破裂,又,可抑制彎曲部之白濁現象。該情形時之樹脂基材11之厚度之上限較佳為50 μm以下、或30 μm以下。
於樹脂基材11例如包含環烯烴聚合物系樹脂之情形時,樹脂基材11之厚度較佳為5 μm以上且45 μm以下。若該樹脂基材11之厚度為5 μm以上,則操作性良好,又,若為45 μm以下,則於摺疊時可抑制彎曲部之樹脂基材11之破裂,又,可抑制彎曲部之白濁現象。該情形時之樹脂基材11之厚度之上限較佳為35 μm以下、或18 μm以下。
於樹脂基材11例如包含聚酯系樹脂之情形時,樹脂基材11之厚度較佳為5 μm以上且45 μm以下。若該樹脂基材11之厚度為5 μm以上,則操作性良好,又,若為45 μm以下,則於摺疊時可抑制彎曲部之樹脂基材11之破裂,又,可抑制彎曲部之白濁現象。該情形時之樹脂基材11之厚度之上限較佳為35 μm以下、或18 μm以下。
於樹脂基材11例如包含聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、或該等之混合物之情形時,樹脂基材11之厚度較佳為5 μm以上且75 μm以下。若該樹脂基材11之厚度為5 μm以上,則操作性良好,又,若為75 μm以下,則可抑制摺疊時之樹脂基材11之破裂,又,光學特性或機械特性良好。該情形時之樹脂基材11之厚度之上限較佳為70 μm以下、60 μm以下、50 μm以下、35 μm以下、或18 μm以下。又,關於該情形時之樹脂基材11之厚度之下限,就操作性等觀點而言,較佳為5 μm以上。
於上述各樹脂基材之厚度為35 μm以下之情形時,若於製造時向樹脂基材11上黏貼保護膜,則加工適性提高,故而較佳。
<於光學膜以向外彎曲使用之情形時> 於樹脂基材11例如包含三乙醯纖維素樹脂、環烯烴聚合物系樹脂、聚酯系樹脂、或聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂或該等之混合物之情形時,樹脂基材11之厚度較佳為35 μm以上且105 μm以下。若該樹脂基材11之厚度為35 μm以上,則由於用於外側,故而可吸收自外部受到之各種衝擊,又,若為105 μm以下,則於摺疊時可抑制彎曲部之樹脂基材11之破裂,又,可抑制彎曲部之白濁現象。該情形時之樹脂基材11之厚度之上限較佳為85 μm以下、或80 μm以下。
<<功能層>> 對功能層12為發揮硬塗功能之層、即硬塗層之情形進行說明。本說明書中之所謂「硬塗層」係指下述壓痕硬度大於樹脂基材之壓痕硬度之層。於獲得可撓性之情形時,功能層可為硬塗層以外之層。於該情形時,功能層亦可未達如下所示之鉛筆硬度。即便於此種情形時,機械強度亦高於樹脂基材單體之狀態,故而係作為硬塗層而發揮功能。
功能層12較佳為於JIS K5600-5-4:1999中所規定之鉛筆硬度試驗中進行測定時之硬度(鉛筆硬度)為「H」以上。藉由將鉛筆硬度設為「H」以上,而光學膜10變硬,可提高耐久性。鉛筆硬度試驗係於一邊對鉛筆施加500 g之荷重,一邊將刮劃速度設為1 mm/sec之狀態下進行。鉛筆硬度係設為於鉛筆硬度試驗中於光學膜之表面未產生傷痕之最高之硬度。再者,於鉛筆硬度之測定時,係使用多支硬度不同之鉛筆而進行,每1支鉛筆進行5次鉛筆硬度試驗,於5次中之4次以上於光學膜之表面未產生傷痕之情形時,判斷於該硬度之鉛筆中,於光學膜之表面未產生傷痕。上述傷痕係指於螢光燈下透過觀察已進行鉛筆硬度試驗之光學膜之表面而視認到者。功能層可為單層結構,亦可如本實施形態般為2層以上之多層結構。
功能層12之壓痕硬度(HIT )較佳為100 MPa以上。於可撓性最重要之情形時,較佳為20 MPa以上且未達100 MPa。功能層12之壓痕硬度之下限可為200 MPa以上或300 MPa以上,又,就防止微裂,維持功能層與樹脂基材之界面之密接性之觀點而言,上限可為800 MPa以下。藉由設為此種下限及上限,可維持功能層本身之可撓性。又,於光學膜中,為了實用化,於摺疊試驗後亦需要物理特性、光學特性與試驗前大致相同。又,功能層作為防止加工時之受損之作用之層而較有效。基於此種情況,為了利用可撓性,且獲得如上所述之用於實用之物性,較佳為處於上述數值範圍內。再者,根據用途,可僅於樹脂基材之一面側設置功能層,亦可於樹脂基材之雙面側設置功能層。
本說明書中之所謂「壓痕硬度」係根據自壓頭之負載至卸載之荷重-位移曲線而求出之值。上述壓痕硬度(HIT )之測定係於溫度23±5℃及相對濕度30%以上且70%以下之環境下,對測定樣品使用Bruker公司製造之「TI950 TriboIndenter」而進行。測定樣品可藉由與於利用上述SEM之剖面照片之拍攝時所製作之樣品相同之方法而製作。於功能層12之膜厚較薄之情形時,較佳為利用表面・界面切削試驗裝置(Surface And Interfacial Cutting Analysis System:SAICAS)等斜向切削裝置充分地增大測定面積。通常,剖面分析係對垂直於表面地切斷試樣所得之面(垂直剖面)進行分析,於為多層結構之試樣且各層之層厚較薄之情形時,於需要較廣之分析區域之情形時,難以選擇性地分析特定之層。然而,於藉由斜向切削製作剖面之情形時,與垂直剖面相比可使試樣面較廣地露出。例如,若製作相對於水平面為10°之斜面,則與垂直剖面相比試樣面變廣略小於6倍。因此,藉由利用SAICAS藉由斜向切削製作剖面,亦可對藉由垂直剖面不易分析之試樣進行分析。繼而,於所獲得之測定樣品之剖面中,找出平坦之部位,並於該平坦之部位,以於位移基準之測定中,最大壓入位移成為100 nm之方式,以速度10 nm/sec於10秒內自位移0 nm至位移100 nm對三角錐(Berkovich)壓頭(三角錐、Bruker公司製造之TI-0039)施加負載,並且垂直地壓入功能層12。此處,為了避免透光性基材之影響及為了避免功能層之側緣之影響,三角錐壓頭係向於功能層之中央側距樹脂基材與功能層之界面相隔500 nm,且分別於功能層之中央側距功能層之兩側端相隔500 nm以上之功能層之部分內壓入。其後以位移100 nm保持5秒鐘後,於10秒內自位移100 nm至位移0 nm進行卸載。然後,連續地測定與此時之壓入荷重F(N)相對應之壓入深度h(nm),而製作荷重-位移曲線。根據所製作之荷重-位移曲線,利用如下述數式(4)般將最大壓入荷重Fmax (N)除以壓頭與功能層12接觸之接觸投影面積Ap (mm2 )所得之值求出壓痕硬度。壓痕硬度係設為減去測定10處而獲得之值中之最大值與最小值所得之8處之測定值之算術平均值。Ap 係使用標準試樣之熔融石英,藉由Oliver-Pharr法對壓頭前端曲率進行修正所得之接觸投影面積。 HIT =Fmax /Ap (4)
功能層12之膜厚較佳為11 μm以上且50 μm以下。若功能層12之膜厚為11 μm以上,則充分地獲得功能層12之硬度,又,若為50 μm以下,則可抑制加工性之惡化。關於功能層12之膜厚之下限,就獲得所需之硬度之觀點而言,更佳為14 μm以上、17 μm以上、或20 μm以上,關於功能層12之膜厚之上限,就提高彎曲性之觀點而言,更佳為45 μm以下、42 μm以下、或39 μm以下。於功能層為多層結構之情形時,所謂功能層之膜厚係指各功能層之膜厚之合計。功能層12之膜厚之偏差較佳為15%以下、10%以下、或7%以下。
功能層之膜厚係使用掃描式電子顯微鏡(SEM),對功能層之剖面進行拍攝,於該剖面之影像中對功能層之膜厚測定20處,而設為該20處之膜厚之算術平均值。將具體之剖面照片之拍攝方法記載於以下。首先,製作利用包埋樹脂來包埋切割為1 mm×10 mm之光學膜所得之塊體,藉由通常之切片製作方法自該塊體切割下無孔等且均勻之厚度70 nm以上且100 nm以下之切片。此處,切割下厚度70 nm以上且100 nm以下之切片之原因在於,於測定時係使用切割下切片後之剩餘之塊體,藉由切割下該薄度之切片,剩餘之塊體之剖面之平坦性變得良好。再者,若剩餘之塊體之平坦性較差,則有測定精度惡化之虞。切片之製作可使用「超薄切片機EM UC7」(Leica Microsystems股份有限公司)等。然後,將該切割下無孔等且均勻之切片後之剩餘之塊體設為測定樣品。其後,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(製品名「S-4800」、Hitachi High-Technologies股份有限公司製造),拍攝測定樣品之剖面照片。於使用上述S-4800拍攝剖面照片時,將偵測器設為「SE」,將加速電壓設為「5 kV」,將發射電流設為「10 μA」而進行剖面觀察。關於倍率,調節焦距觀察各層是否可區分對比度及亮度,並且以100〜10萬倍、較佳為根據功能層之膜厚以1000倍〜1萬倍適當進行調節。再者,為了減少膜厚之測定抖動,推薦以儘量低倍率測定功能層之膜厚。例如,於功能層之膜厚為30 μm左右之情形時,較佳為倍率2000倍,於15 μm左右之情形時,較佳為倍率2000〜5000倍。再者,於使用上述S-4800拍攝剖面照片時,可進而將光圈設為「射束監視器光圈3」,將物鏡光圈設為「3」,又,將W.D.設為「8 mm」。於測定第1層之膜厚時,於進行剖面觀察時,可儘可能明確地觀察第1功能層與其他層(例如樹脂基材)之界面對比度較為重要。即便於對比度不足而不易看到該界面之情形時,若實施四氧化鋨、四氧化釕、磷鎢酸等染色處理,則容易看到有機層間之界面,故而可進行染色處理。又,存在界面之對比度為高倍率者不易得知之情形。於該情形時,低倍率亦同時進行觀察。例如,以2.5萬倍與5萬倍、或5萬倍與10萬倍等高低之2個倍率進行觀察,以兩倍率求出上述算術平均值,進而將該平均值設為第1功能層之膜厚之值。
功能層12具備:第1功能層13;及第2功能層14,其設置於第1功能層13中之與樹脂基材11側之面相反側之面。
<第1功能層> 第1功能層13係用以提高硬度之層。第1功能層13含有黏合劑樹脂與分散於黏合劑樹脂中之粒子。藉由在第1功能層13中包含粒子,可達成更高之鉛筆硬度。第1功能層13除黏合劑樹脂等以外,視需要可於不損及本發明之效果之範圍內,含有上述以外之各種添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉:紫外線吸收劑、防靜電劑、接著性提昇劑、調平劑、搖變性賦予劑、偶合劑、塑化劑、消泡劑、填充劑、著色劑、填料等。
第1功能層13之膜厚較佳為10 μm以上且40 μm以下。若第1功能層之膜厚為10 μm以上,則第1功能層之硬度不會變得不充分,又,若為40 μm以下,則可抑制加工性之惡化。關於第1功能層13之膜厚之下限,就抑制干涉條紋之觀點而言,更佳為12 μm以上、14 μm以上、或16 μm以上,關於第1功能層13之膜厚之上限,就對於樹脂基材11之密接性之觀點而言,更佳為38 μm以下、34 μm以下、或30 μm以下。第1功能層13之膜厚係藉由與功能層12之膜厚同樣之方法進行測定。第1功能層13之膜厚之偏差較佳為15%以下、10%以下、或7%以下。
(黏合劑樹脂) 樹脂包含聚合性化合物(硬化性化合物)之聚合物(硬化物)。聚合性化合物係分子內具有至少1個聚合性官能基者。作為聚合性官能基,例如可列舉:(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯性不飽和基。再者,所謂「(甲基)丙烯醯基」係包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」之兩者之含義。
作為聚合性化合物,較佳為多官能(甲基)丙烯酸酯。作為上述多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(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、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(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、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、聚酯三(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚二(甲基)丙烯酸酯、二甘油四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、二(甲基)丙烯酸異冰片酯、二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、或利用PO、EO、己內酯等對該等進行改質而成者。
該等之中,就可適宜地滿足上述鉛筆硬度之方面而言,較佳為3〜6官能者,例如,較佳為新戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二新戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、新戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)、二新戊四醇五丙烯酸酯(DPPA)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯等。再者,於本說明書中,所謂(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
再者,為了調整硬度或組成物之黏度、改善密接性等,可進而含有單官能(甲基)丙烯酸酯單體。作為上述單官能(甲基)丙烯酸酯單體,例如可列舉:丙烯酸羥基乙酯(HEA)、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、琥珀酸2-丙烯醯氧基乙酯、丙烯醯基口末啉、N-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲醯亞胺、丙烯酸環己酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸異莰酯、丙烯酸苯氧基乙酯、及丙烯酸金剛烷基酯等。
關於上述單體之重量平均分子量,就提高樹脂層之硬度之觀點而言,較佳為未達1000,更佳為200以上且800以下。又,上述聚合性低聚物之重量平均分子量較佳為1000以上且2萬以下,更佳為1000以上且1萬以下,進而較佳為2000以上且7000以下。
(粒子) 粒子係提高功能層之硬度之成分,可為無機粒子、有機粒子或該等之混合物中之任一種。作為無機粒子,例如可列舉:二氧化矽(SiO2 )粒子、氧化鋁粒子、氧化鈦粒子、氧化錫粒子、摻銻之氧化錫(簡稱:ATO)粒子、氧化鋅粒子等無機氧化物粒子。該等之中,就進一步提高硬度之觀點而言,較佳為二氧化矽粒子。作為二氧化矽粒子,可列舉球形二氧化矽粒子或異形二氧化矽粒子,該等之中,較佳為異形二氧化矽粒子。本說明書中之所謂「球形粒子」,例如係指真球狀、橢圓球狀等粒子,所謂「異形粒子」係指於表面具有馬鈴薯狀(剖面觀察時之縱橫比為1.2以上且40以下)之隨機之凹凸之形狀之粒子。上述異形粒子由於其表面積大於球狀粒子,故而藉由含有此種異形粒子,與上述黏合劑樹脂之接觸面積增大,可使第1功能層13之鉛筆硬度成為更優異者。第1功能層13中所含之二氧化矽粒子是否為異形二氧化矽粒子可藉由利用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)觀察第1功能層13之剖面而加以確認。於使用球形二氧化矽粒子之情形時,球形二氧化矽粒子之粒徑越小,功能層之硬度越增高。相對於此,異形二氧化矽粒子即便不小於市售之最小粒徑之球形二氧化矽粒子,亦可達成與該球形二氧化矽同等之硬度。
上述二氧化矽粒子之平均粒徑較佳為5 nm以上且200 nm以下。若未達5 nm,則存在難以進行粒子本身之製造,粒子彼此凝聚之情形,又,存在極難製成為異形之情形,進而,存在於上述塗敷前之油墨之階段中異形二氧化矽粒子之分散性較差而進行凝聚之情形。另一方面,若上述異形二氧化矽粒子之平均粒徑超過200 nm,則存在於第1功能層中形成較大之凹凸,或產生霧度之上升等不良情況之情形。於二氧化矽粒子為球形二氧化矽粒子之情形時,二氧化矽粒子之平均粒徑係根據使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝之粒子之剖面之影像測定20個粒子之粒徑,而設為20個粒子之粒徑之算術平均值。又,於二氧化矽粒子為異形二氧化矽粒子之情形時,二氧化矽粒子之平均粒徑係根據使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝之功能層之剖面之影像測定粒子之外周之2點間距離之最大值(長徑)與最小值(短徑),並進行平均求出粒徑,而設為20個粒子之粒徑之算術平均值。
第1功能層13中之粒子之含量較佳為20質量%以上且70質量%以下。若粒子之含量為20質量%以上,則可確保充分之硬度,又,若粒子之含量為70質量%以下,則填充率不會過度增大,可抑制粒子與黏合劑樹脂之密接性之惡化,而可抑制第1功能層之硬度之降低。
作為無機粒子,較佳為使用於表面具有聚合性官能基之無機粒子(反應性無機粒子)。此種於表面具有聚合性官能基之無機粒子可藉由利用矽烷偶合劑等對無機粒子進行表面處理而製作。作為利用矽烷偶合劑對無機粒子之表面進行處理之方法,可列舉對無機粒子噴霧矽烷偶合劑之乾式法、或於使無機粒子分散於溶劑中後添加矽烷偶合劑進行反應之濕式法等。
作為有機粒子,例如可列舉塑膠珠粒。作為塑膠珠粒,作為具體例,可列舉:聚苯乙烯珠粒、三聚氰胺樹脂珠粒、丙烯酸珠粒、丙烯酸-苯乙烯珠粒、聚矽氧珠粒、苯胍口井(benzoguanamine)珠粒、苯胍口井-甲醛縮合珠粒、聚碳酸酯珠粒、聚乙烯珠粒等。
<第2功能層> 第2功能層14係用以提高耐擦傷性及滑動性之層。第2功能層14為硬塗層,但亦可不為硬塗層,而例如為蒸鍍層或噴霧塗佈層。第2功能層14包含黏合劑樹脂、潤滑劑及防污劑。第2功能層14除黏合劑樹脂等以外,視需要可於不損及本發明之效果之範圍內,含有上述以外之各種添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉:粒子(例如用以獲得防眩性之微米級之粒子或用以表現出功能性之奈米級之粒子)、紫外線吸收劑、防靜電劑、接著性提昇劑、調平劑、搖變性賦予劑、偶合劑、塑化劑、消泡劑、填充劑、著色劑、填料等。
第2功能層14之膜厚較佳為1 μm以上且10 μm以下。若第2功能層之膜厚為1 μm以上,則表現出充分之耐擦傷性,又,若為10 μm以下,則可抑制捲曲,又,可保持彎曲性。關於第2功能層14之膜厚之下限,就獲得所需之硬度之觀點而言,更佳為2 μm以上、3 μm以上、或4 μm以上,關於第2功能層14之膜厚之上限,就透明性之觀點而言,更佳為7 μm以下,8 μm以下、或9 μm以下。第2功能層14之膜厚係藉由與功能層12之膜厚同樣之方法進行測定。第2功能層14之膜厚之偏差較佳為15%以下、10%以下、或7%以下。
橡皮試驗前之光學膜10之第2功能層14之表面14A中之5 μm見方區域之算術平均高度(Sa)較佳為成為10 nm以下。該Sa之上限可成為7 nm以下、4 nm以下、或1 nm以下、進而0.8 nm以下。藉由為該上限,即便存在上述凹陷10B,或即便於橡皮試驗後顯現出凹陷10B之情形時,亦可獲得較高之透明性、低霧度性。又,認為,於橡皮試驗後,可獲得用以獲得較佳之膜質之凹陷係由該上限起作用。於超過該上限之情形時,存在難以控制膜質,而無法獲得較佳之物性之情形。又,關於該Sa之下限,於以卷或單片製造時使光學膜重疊之可能性較高,就防止此時之膜彼此之貼附之觀點而言,可成為0.01 nm以上、或0.05 nm以上。
(黏合劑樹脂) 第2功能層14中所含之黏合劑樹脂由於與第1功能層13中所含之黏合劑樹脂相同,故而此處省略說明。
(潤滑劑) 潤滑劑係用於對光學膜10之表面10A賦予滑動性者。潤滑劑較佳為具有聚合性官能基者。於使用具有聚合性官能基之潤滑劑作為潤滑劑之情形時,潤滑劑係於第2功能層14中於與黏合劑樹脂結合之狀態下存在。
作為潤滑劑,就容易提高光學膜之表面之滑動性之觀點而言,較佳為聚矽氧系潤滑劑。作為聚矽氧系潤滑劑,並無特別限定,可列舉:二甲基聚矽氧烷、甲基苯基聚矽氧烷、甲基氫聚矽氧烷等直鏈聚矽氧或改質聚矽氧。
作為改質聚矽氧,例如可列舉:(甲基)丙烯酸改質聚矽氧等乙烯性不飽和基改質聚矽氧、胺基改質聚矽氧、醯胺改質聚矽氧、環氧改質聚矽氧、羧基改質聚矽氧、醇改質聚矽氧、甲醇改質聚矽氧、巰基改質聚矽氧等。
作為潤滑劑之市售品,例如可列舉:BYK-313、BYK-322、BYK-331、BYK-333、BYK-345、BYK-377、BYK-378、BYK-UV3500、BYK-UV3510(均為BYK-Chemie Japan股份有限公司製造)等。
潤滑劑之重量平均分子量較佳為3000以上且20000以下。若潤滑劑之重量平均分子量為3000以上,則可抑制表面性質上之問題之產生,又,若潤滑劑之重量平均分子量為20000以下,則可抑制與樹脂之相溶性惡化。
潤滑劑之含量相對於構成黏合劑樹脂之聚合性化合物100質量份,較佳為0.01質量份以上且0.5質量份以下。若潤滑劑之含量為0.01質量份以上,則第2功能層之表面之動摩擦係數降低,可獲得優異之滑動性,又,若為0.5質量份以下,則可抑制耐擦傷性之降低。
於包含潤滑劑與防污劑之兩者情形時之含有比率較佳為1:9〜5:5。若含有比率為該範圍內,則可獲得具有更優異之耐擦傷性及更優異之耐磨耗性之光學膜。
(防污劑) 防污劑係用於防止指紋等污垢附著於光學膜10之表面10A者。防污劑較佳為具有聚合性官能基者。於使用具有聚合性官能基之防污劑作為防污劑之情形時,防污劑於第2功能層中係於與黏合劑樹脂結合之狀態下存在。
作為防污劑,較佳為氟系防污劑或氟聚矽氧系防污劑等含氟之防污劑。於使用含氟之防污劑之情形時,不易附著指紋(不易顯眼),擦拭性亦良好。又,由於可降低第2功能層用組成物於塗敷時之表面張力,故而調平性良好,所形成之第2功能層之外觀成為良好者。含氟之防污劑之中,就減少與橡皮之摩擦力之觀點而言,較佳為作為同時包含如矽氧烷骨架之包含Si之結構、與如全氟醚之包含F之結構之化合物之氟聚矽氧系防污劑。於如此同時包含Si與F之防污劑之情形時,即便僅為該防污劑亦可獲得良好之物性。再者,藉由一同包含多種氟系之防污劑與聚矽氧系之防污劑,亦可使滑動性及防污性變得良好。
作為氟系防污劑之市售品,例如可列舉:OPTOOL DAC、OPTOOL DSX(均為Daikin Industries股份有限公司製造)、MEGAFAC RS-56、MEGAFAC RS-71、MEGAFAC RS-74、MEGAFAC RS-75(均為DIC股份有限公司製造)、LINC152EPA、LINC151EPA、LINC182UA(均為共榮社化學股份有限公司製造)、FTERGENT650A、FTERGENT601AD、FTERGENT602等。
作為氟聚矽氧系防污劑之市售品,例如可列舉:MEGAFAC RS-851、MEGAFAC RS-852、MEGAFAC RS-853、MEGAFAC RS-854(均為DIC股份有限公司製造)、OPSTAR TU2225、OPSTAR TU2224(均為JSR股份有限公司製造)等。
防污劑之重量平均分子量較佳為3000以上且20000以下。若防污劑之重量平均分子量為3000以上,則可抑制表面性質上之問題之產生,又,若防污劑之重量平均分子量為20000以下,則可抑制與樹脂之相溶性惡化。
防污劑之含量相對於構成黏合劑樹脂之聚合性化合物100質量份,較佳為0.01質量份以上且0.5質量份以下。若防污劑之含量為0.01質量份以上,則可獲得優異之防污性,又,若為0.5質量份以下,則可抑制耐擦傷性之降低。
(粒子) 若向第2功能層中添加特別大之粒子,則於光學膜之表面形成較大之凹凸形狀,故而若對光學膜之表面進行橡皮試驗(500 g×往返4000次)或橡皮試驗(1000 g×往返5000次),則有粒子脫落,因粒子之脫落而於光學膜之表面產生傷痕之虞。相對於此,由於光學膜10之表面10A之動摩擦係數成為0.70以下,故而橡皮容易打滑。因此,即便向第2功能層14中添加粒子,於進行橡皮試驗(500 g×往返4000次)或橡皮試驗(1000 g×往返5000次)時粒子亦不易脫落,可抑制產生傷痕。粒子由於與第1功能層13之欄中所說明之粒子相同,故而此處省略說明。
<<光學膜之製造方法>> 光學膜10例如能夠以如下方式製作。首先,於樹脂基材11之第1面11A上,利用棒式塗佈機等塗佈裝置,塗佈第1功能層用組成物,而形成第1功能層用組成物之塗膜。
<第1功能層用組成物> 第1功能層用組成物包含硬化後成為黏合劑樹脂之聚合性化合物及粒子。此外,第1功能層用組成物視需要亦可含有紫外線吸收劑、調平劑、溶劑、聚合起始劑。
(溶劑) 作為上述溶劑,可列舉:醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇、苄醇、PGME、乙二醇、二丙酮醇)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、庚酮、二異丁基酮、二乙基酮、二丙酮醇)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、甲酸甲酯、PGMEA)、脂肪族烴(例如己烷、環己烷)、鹵化烴(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烴(例如苯、甲苯、二甲苯)、醯胺(例如二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮)、醚(例如二乙醚、二㗁烷、四氫呋喃)、醚醇(例如1-甲氧基-2-丙醇)、碳酸酯(碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(ethylmethyl carbonate))等。該等溶劑可單獨使用,亦可併用兩種以上。其中,作為上述溶劑,就可使(甲基)丙烯酸胺酯(urethane (meth)acrylate)等成分、以及其他添加劑溶解或分散,適宜地塗敷第1功能層用組成物之觀點而言,較佳為甲基異丁基酮、甲基乙基酮。
(聚合起始劑) 聚合起始劑係藉由游離輻射照射而分解,產生自由基而使聚合性化合物之聚合(交聯)開始或進行之成分。
聚合起始劑只要為可藉由游離輻射照射而釋出使自由基聚合開始之物質,則並無特別限定。作為聚合起始劑,並無特別限定,可使用公知者,關於具體例,例如可列舉:苯乙酮類、二苯基酮類、米其勒苯甲醯苯甲酸酯、α-戊基肟酯(α-amyloxime ester)、9-氧硫口山類、乙基苯基酮類、二苯乙二酮類、安息香類、醯基氧化膦(acyl phosphine oxide)類。又,較佳為混合光敏劑而使用,作為其具體例,例如可列舉:正丁基胺、三乙基胺、聚正丁基膦等。
於形成第1功能層用組成物之塗膜後,藉由利用各種公知之方法將該塗膜例如於30℃以上且120℃以下之溫度加熱10秒鐘〜120秒鐘使之乾燥,而使溶劑蒸發。
於使塗膜乾燥後,對塗膜照射紫外線等游離輻射,而使塗膜半硬化(half cure)。本說明書中之所謂「半硬化」,係指若進而照射游離輻射,則實質上會進行硬化。其中,於該階段中,可使塗膜完全硬化(full cure)。本說明書中之所謂「完全硬化」係指即便照射更多之游離輻射實質上亦不進行硬化。作為本說明書中之游離輻射,可列舉:可見光、以及紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、及γ射線。
於使塗膜半硬化後,於塗膜上利用棒式塗佈機等塗佈裝置,塗佈用以形成第2功能層之第2功能層用組成物,而形成第2功能層用組成物之塗膜。
<第2功能層用組成物> 第2功能層用組成物包含硬化後成為黏合劑樹脂之聚合性化合物、潤滑劑及防污劑。除第2功能層用組成物以外,視需要亦可含有紫外線吸收劑、溶劑、聚合起始劑。第2功能層用組成物由於溶劑及聚合起始劑與第1功能層用組成物中所說明之溶劑及聚合起始劑相同,故而此處省略說明。
於形成第2功能層用組成物之塗膜後,藉由利用各種公知之方法將該塗膜例如於30℃以上且120℃以下之溫度加熱10秒鐘〜120秒鐘進行乾燥,而使溶劑蒸發。
於使塗膜乾燥後,對第2功能層用組成物之塗膜照射紫外線等游離輻射,使第1功能層用組成物之塗膜及第2功能層用組成物之塗膜完全硬化(full cure),形成第1功能層13及第2功能層14,而獲得功能層12。藉此,可獲得圖1所示之光學膜10。
根據本實施形態,於使用原子力顯微鏡,觀察上述橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之5 μm見方區域時,於該區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀、或徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷,且橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)成為0.70以下,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)之變化率為35%以內,故而可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可獲得能夠實現優異之防污性之光學膜10。認為其原因如下。於在功能層中包含潤滑劑及防污劑之情形時,或於即便於在功能層中不含潤滑劑之情形時亦混合存在多種防污劑而並非單一種類之情形時或於包含含有多種元素之防污劑之情形時,橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數可設為0.70以下,故而於與鋼絲絨或橡皮之功能層之表面之間發揮作用之動摩擦力較低,鋼絲絨或橡皮容易打滑。尤其於在功能層中包含潤滑劑及防污劑之情形時,潤滑劑(例如聚矽氧系潤滑劑)或防污劑局部地以高濃度存在,故而鋼絲絨或橡皮更容易打滑。又,若於橡皮與功能層之表面之間發揮作用之動摩擦力較低,則可抑制由與橡皮之摩擦所引起之防污劑自光學膜表面之大幅脫落,故而可抑制由橡皮試驗所引起之接觸角之降低,而可獲得優異之防污性。並且,若對此種光學膜進行橡皮試驗(500 g×往返4000次),則光學膜之表面被摩擦,藉此局部存在之潤滑劑或防污劑之一部分略微脫落,而形成上述凹陷。此處,大部分之潤滑劑或防污劑殘留於凹陷,故而因其影響不僅於橡皮試驗前,且於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後於鋼絲絨或橡皮與功能層之表面之間發揮作用之動摩擦力亦降低,故而可將橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重500 g)之變化率設為35%以內。因此,於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後鋼絲絨或橡皮亦容易打滑。藉此,不僅於橡皮試驗前,且於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後,亦可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可實現優異之防污性。
又,根據本實施形態,於進行橡皮試驗(1000 g×往返5000次)時,使用原子力顯微鏡測得之橡皮試驗前之光學膜之表面之5 μm見方區域之平均算術高度、與使用原子力顯微鏡測得之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面之5 μm見方區域之平均算術高度之差的絕對值為0.1 nm以上且5 nm以下,且橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)成為0.70以下,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)之變化率為35%以內,故而可獲得具有優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性之光學膜。認為其原因如下。通常,若進行橡皮試驗(1000 g×往返5000次),則光學膜之表面之成分容易脫落,故而有橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面之算術平均高度明顯增大之傾向。相對於此,於如本實施形態之功能層般於功能層中包含潤滑劑及防污劑之情形時,或於即便於在功能層中不含潤滑劑之情形時亦使多種而非單一種類之防污劑混合存在之情形時或於包含含有多種元素之防污劑之情形時,橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)可設為0.70以下,故而於鋼絲絨或橡皮與功能層之表面之間發揮作用之動摩擦力較低,鋼絲絨或橡皮容易打滑。然後,若對此種光學膜進行橡皮試驗(1000 g×往返5000次),則如上所述,局部地存在之潤滑劑或防污劑之一部分略微脫落,但因潤滑劑或防污劑之作用而容易打滑,故而被橡皮削除之成分較少,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之光學膜之表面之平均算術高度之差的絕對值可設為0.1 nm以上且5 nm以下,又,可將橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮試驗前之光學膜10之表面10A之動摩擦係數(荷重1000 g)之變化率設為35%以內。藉此,不僅於橡皮試驗前,且於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後,亦可實現優異之耐擦傷性及優異之耐磨耗性,且可實現優異之防污性。
<<<<偏光板>>>> 光學膜10可組入至偏光板中而使用。圖9為本實施形態之偏光板之概略構成圖。如圖9所示,偏光板20依序具備光學膜10、偏光元件21、及保護膜22。本說明書中之所謂「偏光板」係指至少含有偏光元件之積層體,除偏光板20之構成以外,例如亦包含偏光元件與本發明之光學膜介隔黏著劑或接著劑一體化而成之積層體。此時,於偏光元件與本發明之光學膜之間可存在具有某些功能之功能層。
光學膜10與偏光元件21及偏光元件21與保護膜22例如係利用水系接著劑或紫外線硬化性接著劑貼合。
<<<偏光元件>>> 偏光元件21係設置於樹脂基材11中之與第1面11A相反側之第2面11B側。偏光元件21係利用碘或二色性色素進行染色,可列舉經單軸延伸之聚乙烯醇系樹脂膜。作為聚乙烯醇系樹脂,可使用使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而成者。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂,除作為乙酸乙烯酯均聚物之聚乙酸乙烯酯以外,可列舉乙酸乙烯酯與可與其共聚之其他單體之共聚物等。作為可與乙酸乙烯酯共聚之其他單體,例如可列舉:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類、具有銨基之丙烯醯胺類等。聚乙烯醇系樹脂可進行改質,例如亦可使用利用醛類改質之聚乙烯甲醛或聚乙烯縮醛等。
<<<保護膜>>> 作為保護膜22,例如可列舉三乙醯纖維素膜(TAC膜)或(甲基)丙烯酸樹脂膜等。
<<<影像顯示裝置>>>> 光學膜10可組入至可摺疊之影像顯示裝置中而使用。圖10為本實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。如圖10所示,影像顯示裝置30朝向觀察者側主要依序積層有收納電池等之殼體31、保護膜32、顯示元件33、圓偏光板34、觸控感測器35、及光學膜10。於顯示元件33與圓偏光板34之間、於圓偏光板34與觸控感測器35之間、於觸控感測器35與光學膜10之間例如配置有OCA(Optical Clear Adhesive)等透光性接著層36,該等構件係利用透光性接著層36而相互固定。再者,上述影像顯示裝置為一例,於以可摺疊或可捲曲為目標之情形時,並不限定於此。
光學膜10係以功能層12較樹脂基材11更成為觀察者側之方式配置。於影像顯示裝置30中,光學膜10之功能層12之表面12A構成影像顯示裝置30之表面30A。
顯示元件33成為有機發光二極體(OLED)元件,作為顯示元件,亦可為液晶顯示元件、無機發光二極體元件、或量子點發光二極體(QLED)。
觸控感測器35係配置於較圓偏光板34更靠顯示元件33側,亦可配置於圓偏光板34與光學膜10之間。又,觸控感測器35可為表嵌(on-cell)方式或內嵌(in-cell)方式。
光學膜10之用途並無特別限定,可尤其適宜地用於智慧型手機、平板終端、具有觸控功能之個人電腦等影像顯示裝置中。 [實施例]
為了詳細地說明本發明,以下列舉實施例進行說明,但本發明並不限定於該等記載。再者,下述所謂「固形物成分100%換算值」係將溶劑稀釋品中之固形物成分設為100%時之值。
<硬塗層用組成物之製備> 首先,以成為下述所示之組成之方式摻合各成分,而獲得硬塗層用組成物。
(硬塗層用組成物1) ・二新戊四醇聚丙烯酸酯(製品名「A-9550」、新中村化學工業股份有限公司製造):70質量份 ・二氧化矽粒子(製品名「PGM-AC-2140Y」、日產化學工業股份有限公司製造):30質量份 ・氟系調平劑(製品名「MEGAFAC F-444」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物2) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-333」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-56」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物3) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-377」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-56」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物4) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-378」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):100質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-56」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物5) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-UV3510」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):100質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-56」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物6) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-UV3500」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-56」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物7) •二新戊四醇五丙烯酸酯與二新戊四醇六丙烯酸酯之混合物(製品名「M403」、東亞合成股份有限公司製造):25質量份 •二新戊四醇EO改質六丙烯酸酯(製品名「A-DPH-6E」、新中村化學工業股份有限公司製造):25質量份 •異形二氧化矽粒子(平均粒徑25 nm、日揮觸媒化成股份有限公司製造):50質量份(固形物成分100%換算值) •光聚合起始劑(1-羥基環己基苯基酮、製品名「Omnirad184」、IGM Resins B.V.公司製造):4質量份 •氟聚矽氧系調平劑(製品名「氟聚矽氧塗佈劑KP911」、信越化學股份有限公司製造):0.2質量份(固形物成分100%換算值) •甲基異丁基酮(MIBK):150質量份
(硬塗層用組成物8) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-345」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-75」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份 •潤滑劑(製品名「H65」、CIK Nano Tek股份有限公司製造):1.5質量份
(硬塗層用組成物9) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-75」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物10) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-313」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-75」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物11) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-322」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-75」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
(硬塗層用組成物12) •新戊四醇三丙烯酸酯(製品名「A-TMM-3」、新中村化學工業股份有限公司製造):100質量份 •聚矽氧系潤滑劑(製品名「BYK-331」、BYK-Chemie Japan股份有限公司製造):0.1質量份 •含氟之防污劑(製品名「MEGAFAC RS-75」、DIC股份有限公司製造):0.1質量份
<實施例1> 準備大小為210 mm×297 mm(A4尺寸)及厚度為80 μm之三乙醯纖維素基材(製品名「KC8UAW」、Konica Minolta股份有限公司製造)作為樹脂基材,於作為三乙醯纖維素基材之一面之第1面,利用棒式塗佈機塗佈硬塗層用組成物1,而形成塗膜。其後,對所形成之塗膜,藉由進行90℃、40秒鐘加熱而使塗膜中之溶劑蒸發,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製造、光源H閥),以於空氣中累計光量成為100 mJ/cm2 之方式照射紫外線而使塗膜半硬化(half cure)。繼而,於半硬化之硬塗層用組成物1之塗膜之表面,利用棒式塗佈機塗佈硬塗層用組成物2,而形成塗膜。對所形成之塗膜,藉由進行90℃、1分鐘加熱而使塗膜中之溶劑蒸發,使用紫外線照射裝置(Fusion UV System Japan公司製造、光源H閥),以於氧濃度為200 ppm以下之條件下累計光量成為400 mJ/cm2 之方式照射紫外線而使塗膜完全硬化(full cure)。藉此,獲得於三乙醯纖維素基材上,具備由膜厚為15 μm之第1硬塗層、與積層於第1硬塗層上之膜厚為5 μm之第2硬塗層所構成之硬塗層之光學膜。
第1硬塗層或第2硬塗層之膜厚係使用掃描式電子顯微鏡(SEM),對硬塗層之剖面進行拍攝,於該剖面之影像中對硬塗層之膜厚測定20處,而設為該20處之膜厚之算術平均值。將具體之剖面照片之拍攝方法記載於以下。首先,製作利用包埋樹脂來包埋切割為1 mm×10 mm之光學膜所得之塊體,藉由通常之切片製作方法自該塊體切割下無孔等且均勻之厚度70 nm以上且100 nm以下之切片。切片之製作係使用「超薄切片機EM UC7」(Leica Microsystems股份有限公司)等。然後,將該切割下無孔等且均勻之切片後之剩餘之塊體設為測定樣品。其後,使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(製品名「S-4800」、Hitachi High-Technologies股份有限公司製造),拍攝測定樣品之剖面照片。於使用上述S-4800拍攝剖面照片時,將偵測器設為「SE」,將加速電壓設為「5 kV」,將發射電流設為「10 μA」而進行剖面觀察。關於倍率,調節焦距觀察各層是否可區分對比度及亮度,並且於10000〜50000倍之範圍內適當進行調節。再者,於使用上述S-4800拍攝剖面照片時,進而,將射束監視器光圈設為「3」,將物鏡光圈設為「3」,又,將W.D.設為「8 mm」。於實施例2〜實施例13及比較例1〜5中亦藉由與實施例1同樣之方法測定基材之厚度、及硬塗層之膜厚。
<實施例2> 於實施例2中,使用硬塗層用組成物3代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例3> 於實施例3中,使用硬塗層用組成物4代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例4> 於實施例4中,使用硬塗層用組成物5代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例5> 於實施例5中,使用硬塗層用組成物6代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例6> 於實施例6中,使用厚度60 μm之三乙醯纖維素基材(製品名「KC6UAW」、Konica Minolta股份有限公司製造)代替厚度80 μm之三乙醯纖維素基材(製品名「KC8UAW」、Konica Minolta股份有限公司製造),又,使用硬塗層用組成物7代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例7> 於實施例7中,使用厚度25 μm之三乙醯纖維素基材(製品名「Z-TAC」、Fuji Film股份有限公司製造)代替厚度80 μm之三乙醯纖維素基材(製品名「KC8UAW」、Konica Minolta股份有限公司製造),又,使用硬塗層用組成物7代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例8> 於實施例8中,使用厚度48 μm之聚對苯二甲酸乙二酯基材(製品名「COSMOSHINE(註冊商標)A4100」、Toyobo股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,又,使用硬塗層用組成物7代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例9> 於實施例9中,使用厚度38 μm之聚對苯二甲酸乙二酯基材(製品名「COSMOSHINE(註冊商標)A4100」、Toyobo股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,又,使用硬塗層用組成物7代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例10> 於實施例10中,使用厚度50 μm之環烯烴聚合物基材(製品名「Zeonor Film(註冊商標)ZF16」、日本Zeon股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例11> 於實施例11中,使用厚度25 μm之環烯烴聚合物基材(製品名「Zeonor Film(註冊商標)ZF16」、日本Zeon股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<實施例12> 於實施例12中,使用厚度60 μm之聚醯亞胺基材(商品名「Neoplim(註冊商標)」、三菱瓦斯化學股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。再者,上述Neoplim(註冊商標)係作為聚醯亞胺基材而於市面上販售者。
<實施例13> 於實施例13中,使用厚度20 μm之聚醯亞胺基材(商品名「Neoplim(註冊商標)」、三菱瓦斯化學股份有限公司製造)代替三乙醯纖維素基材,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。再者,上述Neoplim(註冊商標)係作為聚醯亞胺基材而於市面上販售者。
<比較例1> 於比較例1中,使用硬塗層用組成物8代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<比較例2> 於比較例2中,使用硬塗層用組成物9代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<比較例3> 於比較例3中,使用硬塗層用組成物10代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<比較例4> 於比較例4中,使用硬塗層用組成物11代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<比較例5> 於比較例5中,使用硬塗層用組成物12代替硬塗層用組成物2,除此以外,藉由與實施例1同樣之方法,獲得光學膜。
<橡皮試驗前後之凹陷確認> 於實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之光學膜中,使用原子力顯微鏡(AFM)(製品名「WET-9100」、島津製作所股份有限公司製造),觀察橡皮試驗前後之光學膜之表面之5 μm見方區域,確認存在於上述區域內之外徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之環狀、直徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之圓狀以及徑0.1 μm以上且2.5 μm以下及深度1 nm以上且150 nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷及對此種凹陷之數量進行計數。然後,將存在1個以上且50個以下之此種凹陷之情形設為「有」,將不存在1個以上且50個以下之情形設為「無」。又,確認於較此種凹陷更靠內側是否存在高度1 nm以上之突起。然後,將不存在此種突起之情形設為「無」,將存在之情形設為「有」。再者,於實施例7之光學膜中,未進行凹陷之觀察等之原因在於,使用與實施例6同樣之硬塗層用組成物7而形成硬塗層,於實施例9之光學膜中,未進行凹陷之觀察等之原因在於,使用與實施例8同樣之硬塗層用組成物7而形成硬塗層,於實施例11之光學膜中,未進行凹陷之觀察等之原因在於,使用與實施例10同樣之硬塗層用組成物7而形成硬塗層,於實施例13之光學膜中,未進行凹陷之觀察等之原因在於,使用與實施例12同樣之硬塗層用組成物7而形成硬塗層。
於進行凹陷之確認時,首先,以50 mm×100 mm之大小切割下3片光學膜,而獲得3個樣品。然後,於3個樣品之背面,分別利用油性筆繪製20 mm×40 mm之長方形狀之框。長方形狀之框係以長度方向與樣品之長度方向平行之方式繪製。然後,於3個樣品中之2個樣品中進行橡皮試驗。
上述橡皮試驗係以如下方式而進行。首先,準備附橡皮之鉛筆(製品名「辦公用鉛筆9852(附橡皮)」、三菱鉛筆股份有限公司製造)。該附橡皮之鉛筆之直徑為6 mm,硬度計硬度(A型硬度計、A型(圓柱狀壓頭)、JIS K6253:1997/ISO7619(橡膠))為65以上且90以下。於準備附橡皮之鉛筆後,於距橡皮之前端50 mm之位置將鉛筆切斷。然後,將所切斷之附橡皮之鉛筆自與橡皮側相反之側以橡皮完全露出之方式插入至具有直徑6 mm之孔之夾具中而進行安裝。附橡皮之鉛筆係以橡皮之前端自夾具露出1.5 mm左右之方式安裝於夾具。然後,將該具有附橡皮之鉛筆之夾具安裝於學振型磨耗強韌度試驗機(製品名「AB-301」、TESTER SANGYO股份有限公司製造)。夾具係以附橡皮之鉛筆垂直於樣品表面之方式安裝於上述試驗機。
另一方面,對上述中所獲得之樣品中之1個,以無皺褶且沿著試片台之表面之方式將樣品固定於上述學振型磨耗強韌度試驗機之試片台。再者,樣品係以試片台之移動方向成為樣品之長度方向,又,摩擦之中心成為框內之中央之方式設置。然後,於該狀態下,以荷重500 g及摩擦速度30 mm/sec藉由橡皮於樣品之表面進行往返摩擦4000次之橡皮試驗(500 g×往返4000次)。又,使用上述中所獲得之其他樣品中之1個,同樣地,以荷重1000 g及摩擦速度30 mm/sec藉由橡皮於樣品之表面進行往返摩擦5000次之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)。即,3個中之1個樣品係未進行橡皮試驗者(橡皮試驗前者),另1個樣品係橡皮試驗(500 g×往返4000次)後者,剩餘之1個樣品係橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後者。
上述各樣品之表面之環狀、圓狀或不定形狀之凹陷之確認係藉由利用原子力顯微鏡(AFM)(製品名「WET-9100」、島津製作所股份有限公司製造)之觀察而進行。觀察係以如下方式而進行。具體而言,首先,於樣品之框內之區域中央,隨機地選出3處至少藉由目測無異常之部位(無較大之異物或擦傷等之部位),並切割成5 mm見方,而獲得3個測定樣品。另一方面,準備多個直徑15 mm及厚度1 mm之平坦之圓形之金屬板,將日新EM股份有限公司製造之碳雙面膠帶貼附於各金屬板上。以測定樣品之表面(光學膜之表面)成為上側之方式將1個測定樣品貼附於該膠帶上。然後,為了確實地進行膠帶與測定樣品之接著,將附有樣品之金屬板於乾燥器中放置一晩。放置一晩後,利用磁石將附有樣品之金屬板固定於原子力顯微鏡(製品名「WET-9400」、島津製作所股份有限公司製造)之測定台上,並藉由輕敲模式,於測定區5 μm見方中,利用原子力顯微鏡觀察表面形狀。
上述凹陷之個數係藉由如下方法而算出:對1個測定樣品,隨機地選擇5處,對3個測定樣品×5處(計15個),分別對存在於5 μm見方區域之凹陷之個數進行計數,並求出所獲得之15個之凹陷之個數之算術平均值。此處,於凹陷為環狀之情形時,於上述凹陷之一部分而非全部存在於上述區域內之情形時,利用原子力顯微鏡觀察光學膜之表面之5 μm見方區域,如圖2所示之虛線般,外插存在於上述區域內之凹陷之外緣而形成圓,於存在於上述區域內之凹陷之外緣之內側之面積為外插之圓之一半面積以上之情形時,即便為凹陷之一部分,亦計數為凹陷,於存在於上述區域內之凹陷之一部分之面積未達外插之圓之一半面積之情形時,不計數為凹陷。
於上述凹陷為環狀之情形時,判斷是否為上述凹陷時之凹陷之外徑及深度係以如下方式求出。首先,利用原子力顯微鏡觀察樣品之表面之5 μm見方區域,於1個凹陷中,如圖2所示般劃出如存在於凹陷之外緣之任意點A至存在於凹陷之外緣之另一任意點B之長度變得最長之線,並求出點A至點B之線之長度(外徑)。又,沿著該線自點A至點B測定深度,並求出點A至點B之深度中之距基準位置最深之深度。再者,深度之基準位置係藉由利用原子力顯微鏡讀取光學膜之表面形狀而自動地決定。然後,於3處進行該測定,藉由求出於3處測定之長度之算術平均值而算出凹陷之外徑,並且藉由求出於3處測定之3個深度之算術平均值而算出凹陷之深度。再者,亦存在於凹陷內存在縱橫比為5以上之局部較深之孔之情形,若於測定凹陷之深度時考慮該孔,則無法正確地求出凹陷之深度之值,故而以於點A至點B之間不存在此種局部較深之孔之方式決定點A及點B。於凹陷為圓狀之情形時亦以與凹陷為環狀之情形同樣之方式,求出直徑或深度。
於上述凹陷為不定形狀之情形時,凹陷之直徑係以如下方式求出。首先,如圖2所示,利用原子力顯微鏡觀察樣品之表面之5 μm見方區域,於1個凹陷中,劃出通過被視為凹陷之中央部之部分之直線L1。求出該直線L1與凹陷之外緣相交之點C1、點D1。然後,測定點C1與點D1間之距離DS1,並且求出距離DS1之中點M。又,劃出通過中點M,且相對於直線L1成為60°之假想之直線L2,求出該直線L2與凹陷10B之外緣相交之點C2、點D2,並測定點C2與點D2間之距離DS2。進而,劃出通過中點M,相對於直線L1成為120°,且不與直線L2重疊之假想之直線L3,求出該直線L3與凹陷10B之外緣相交之點C3、點D3,並測定點C3與點D3間之距離DS3。然後,求出距離DS1〜DS3之平均值,並將其設為徑。又,於凹陷為不定形狀之情形時亦以與凹陷為環狀之情形同樣之方式求出深度。
<橡皮試驗前後之算術平均高度(Sa)之測定> 於實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之光學膜中,使用原子力顯微鏡(例如,製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造),以如下方式算出橡皮試驗前及橡皮試驗(往返5000次)後之算術平均高度(Sa),並求出橡皮試驗前之算術平均高度(Sa)與橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之算術平均高度(Sa)之差的絕對值。具體而言,首先,以50 mm×100 mm之大小切割下2片橡皮試驗前之光學膜,而獲得2個樣品。然後,於2個樣品之背面,分別利用油性筆繪製20 mm×40 mm之長方形狀之框。長方形狀之框係以長度方向與樣品之長度方向平行之方式繪製。然後,於2個樣品中之1個樣品中進行橡皮試驗(1000 g×往返5000次)。橡皮試驗(1000 g×往返5000次)係與上述<橡皮試驗前後之凹陷確認>之欄之中之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)同樣之條件下進行。
然後,於各樣品之框內之區域中央,隨機地選出3處至少藉由目測無異常之部位(無較大之異物或擦傷等之部位),並切割成5 mm見方,而獲得3個測定樣品。另一方面,準備多個直徑15 mm及厚度1 mm之平坦之圓形之金屬板,將日新EM股份有限公司製造之碳雙面膠帶貼附於各金屬板上。以測定樣品之表面(光學膜之表面)成為上側之方式將1個測定樣品貼附於該膠帶上。然後,為了確實地進行膠帶與測定樣品之接著,將附有樣品之金屬板於乾燥器中放置一晩。
放置一晩後,將附有測定樣品之金屬板置於原子力顯微鏡(製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造)之測定台上,並藉由輕敲模式,於測定區5 μm見方中,利用原子力顯微鏡觀察表面形狀。然後,根據所觀察之資料使用內置於原子力顯微鏡之面分析軟體,算出算術平均高度Sa。再者,面分析時之縱向之標度係設為20 nm。觀察係於室溫進行,並使用Olympus股份有限公司製造之SI-DF40P2作為懸臂。又,於觀察時,對1個測定樣品,隨機地選擇5處,對3個測定樣品×5處(計15個),分別觀察表面形狀。然後,於所獲得之15個之全部資料中,使用內置於原子力顯微鏡之面分析軟體算出Sa,將15個之算術平均值設為測定樣品之Sa。於橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之樣品中亦藉由與橡皮試驗前之光學膜同樣之方法,測定算術平均高度(Sa)。然後,求出橡皮試驗前之測定樣品之表面之5 μm見方區域之算術平均高度(Sa)、與橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之測定樣品之表面之5 μm見方區域之算術平均高度(Sa)之差的絕對值。
<橡皮試驗前後之動摩擦係數之測定> 於實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之光學膜中,分別測定橡皮試驗前後之光學膜之表面之動摩擦係數,又,求出橡皮試驗後之光學膜之表面之動摩擦係數相對於橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數的變化率。橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重500 g)係設為於下述橡皮模擬試驗(500 g×往返4000次)中往返摩擦1次時之樣品之動摩擦係數,橡皮試驗前之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)係設為於下述橡皮模擬試驗(1000 g×往返5000次)中往返摩擦1次時之樣品之動摩擦係數,橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重500 g)係設為於橡皮模擬試驗(500 g×往返4000次)中往返摩擦4000次時之樣品之動摩擦係數,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)係設為於橡皮模擬試驗(1000 g×往返5000次)中往返摩擦5000次時之樣品之動摩擦係數。於動摩擦係數測定時進行之橡皮模擬試驗係模仿<橡皮試驗前後之凹陷及突起確認>之欄中所記載之橡皮試驗者。
具體而言,首先,準備附橡皮之鉛筆(製品名「辦公用鉛筆9852(附橡皮)」、三菱鉛筆股份有限公司製造),於距橡皮之前端50 mm之位置將該鉛筆切斷。然後,將所切斷之附橡皮之鉛筆自與橡皮側相反之側以橡皮之前端完全露出之方式插入至具有直徑6 mm之孔之夾具中而安裝於夾具。附橡皮之鉛筆係以橡皮之前端自夾具露出1.5 mm左右之方式安裝於夾具。其後,利用雙面膠帶將該具有附橡皮之鉛筆之夾具固定於動摩擦磨耗測定機(製品名「Handy Tribomaster Type:TL201Ts」、Trinity Labo股份有限公司製造)之測定單元之軸。於該狀態下,於與動摩擦磨耗測定機電性連接之個人電腦(PC)之畫面上啟動專用軟體(Tribo分析軟體)。
另一方面,將橡皮試驗前之光學膜切割為50 mm×100 mm之大小,而獲得6個樣品。6個樣品之中,3個樣品係用以測定橡皮試驗前之動摩擦係數及橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之動摩擦係數者,剩餘3個樣品係用以測定橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之動摩擦係數者。然後,於該等樣品之背面,分別以可容易知曉摩擦區域之中心之方式利用油性筆繪製20 mm×40 mm之框狀之標記。再者,標記係以長度方向與樣品之長度方向平行之方式繪製。其後,於靜、動摩擦磨耗測定機之驅動單元上,使測定動摩擦係數之面成為上側,以無皺褶且沿著驅動單元之表面之方式利用Sellotape(註冊商標)固定樣品之四邊。再者,樣品係以驅動單元之移動方向成為樣品之長度方向,又,摩擦區域之中心成為標記內之中央之方式設置。又,利用雙面膠帶將500 g之砝碼固定於該夾具之上表面,對樣品使測定單元之橡皮部分垂直地接觸樣品之表面。然後,將摩擦長度(單程)設定為20 mm,將摩擦速度設定為往返40次/分鐘,將往返次數設定為4000次,將測定模式設定為連續測定,按下PC之畫面上之起動開關,於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,進行橡皮模擬試驗(500 g×往返4000次),並且開始樣品之動摩擦係數(荷重500 g)之測定。於該橡皮模擬試驗中,連續地測定動摩擦係數(荷重500 g),而獲得將時間設為橫軸,且此時之動摩擦力成為縱軸之曲線圖。於各往返次數時間點之動摩擦係數(荷重500 g)係藉由將達到該往返次數之時間時之動摩擦力除以垂直阻力而算出。各動摩擦係數(荷重500 g)係對3個樣品進行測定,而設為測定3次所獲得之值之算術平均值。再者,於每1次測定中,將橡皮前端之露出調整為1.5 mm。又,基於上述數式(2),求出橡皮模擬試驗(500 g×往返4000次)後之樣品之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮模擬試驗前之樣品之表面之動摩擦係數(荷重500 g)的變化率。
又,使用剩餘之3個樣品,同樣地進行橡皮模擬試驗(1000 g×往返5000次),並且測定動摩擦係數(荷重1000 g)。再者,於該情形時,將砝碼自500 g變更為1000 g,並且將往返次數設定為5000次。動摩擦係數(荷重1000 g)係對3個樣品進行測定,而設為測定3次所獲得之值之算術平均值。又,基於上述數式(2),求出橡皮模擬試驗(1000 g×往返5000次)後之樣品之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)相對於橡皮模擬試驗前之樣品之表面之動摩擦係數(荷重1000 g)的變化率。
<橡皮試驗前後之接觸角維持率> 於實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之光學膜中,分別測定橡皮試驗前後之光學膜之表面對於水之接觸角,並算出橡皮試驗後之接觸角相對於橡皮試驗前之接觸角的維持率。作為橡皮試驗,係進行橡皮試驗(500 g×往返4000次)及橡皮試驗(1000 g×往返5000次)。
首先,獲得3個與上述<橡皮試驗前後之凹陷確認>之欄中所記載之樣品同樣之樣品。然後,對3個樣品中之1個樣品,進行於上述<橡皮試驗前後之凹陷及突起確認>之欄中所記載之橡皮試驗(500 g×往返4000次),又,對另1個樣品,進行於上述<橡皮試驗前後之凹陷確認>之欄中所記載之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)。
然後,於23℃,使用顯微鏡式接觸角計(製品名「DropMaster300」、協和界面科學股份有限公司製造),藉由依據JIS R3257:1999中所記載之靜滴法之方法測定樣品之表面對於水之接觸角。具體而言,首先,自橡皮試驗前之樣品切割下30 mm×50 mm之大小,而獲得測定樣品。測定樣品係以包含20 mm×40 mm之框狀之標記之方式切割。然後,利用雙面膠帶將該測定樣品平坦地貼附於25 mm×75 mm之大小之載玻片上。再者,上述框係以收納於載玻片內之方式貼附測定樣品。其後,為了不使測定樣品所帶之靜電對測定結果造成影響,藉由利用離子化器(例如,製品名「KD-730B」、春日電機股份有限公司製造)照射離子而對測定樣品進行去靜電30秒鐘。然後,去靜電後,利用注射器將1 μL之水滴加至第2硬塗層之表面,並保持5秒鐘。然後,按下顯微鏡式接觸角計之開關而測定對於水之接觸角。接觸角之測定係於溫度23℃、相對濕度50%之環境下進行。又,接觸角係測定10個,並將該等之算術平均值設為橡皮試驗前之光學膜之表面之接觸角。除橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面對於水之接觸角使用橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之樣品以外,又,除橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面對於水之接觸角使用橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之樣品以外,係藉由與橡皮試驗前之光學膜之表面對於水之接觸角之測定方法同樣之方法進行測定。然後,依據上述數式(3),求出接觸角維持率。
<鋼絲絨(SW)試驗> 對實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之橡皮試驗前之光學膜之表面(硬塗層之表面),進行鋼絲絨試驗,並進行評價。具體而言,自橡皮試驗前之光學膜切割下50 mm×100 mm之大小,而獲得橡皮試驗前之樣品。然後,以樣品之表面(光學膜之表面)成為上表面之方式,將樣品以無皺褶或捲曲之方式平坦地固定於學振型磨耗強韌度試驗機(製品名「AB-301」、TESTER SANGYO股份有限公司製造)之試片台。然後,將鋼絲絨#0000(Nippon Steel Wool股份有限公司製造、商品名「BONSTAR B-204」)設置於該試驗機而使之與樣品之表面接觸,於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,於移動速度100 mm/sec、往返1次時之移動距離200 mm(單程移動距離100 mm)下,一邊施加荷重1 kg/cm2 ,一邊使鋼絲絨往返摩擦5000次。鋼絲絨與光學膜之表面之接觸面積係設為1 cm2 。上述BONSTAR B-204為寬度:約390 mm、長度:約75 mm、厚度:約110 mm之業務用尺寸。自其上撕下適量(若進行切斷則露出鋼絲絨纖維之剖面,故而不進行刀具切斷),並均勻地揉卷直至無特異之鋼絲絨突出部之狀態。然後,於施加荷重1 kg之情形時,於接觸面積為1 cm2 時以鋼絲絨之厚度成為20 mm之方式進行設定。其後,對樣品,於螢光燈下(樣品上之照度為800〜1200 Lx、觀察距離30 cm)及LED照明下(樣品上之照度為4000〜6000 Lx、觀察距離30 cm)藉由肉眼進行觀察,藉由目測確認於樣品之表面有無傷痕。評價基準係設為如下所述。 ○:未確認到傷痕。 ×:確認到傷痕。
<鉛筆硬度試驗> 基於JIS K5600-5-4:1999分別測定實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之橡皮試驗前之光學膜之表面(硬塗層之表面)之鉛筆硬度。再者,於鉛筆硬度之測定時,自光學膜切割下50 mm×100 mm之大小,而獲得橡皮試驗前之樣品。於以無折痕或皺褶之方式,利用Nichiban股份有限公司製造之Sellotape(註冊商標)將該樣品固定於玻璃板上之狀態下,一邊對鉛筆施加1 kg之荷重,一邊以速度1 mm/sec使鉛筆移動。鉛筆硬度係設為於鉛筆硬度試驗中於光學膜之表面未產生傷痕之最高之硬度。再者,於鉛筆硬度之測定時,係使用多支硬度不同之鉛筆而進行,每1支鉛筆進行5次鉛筆硬度試驗,於5次中之4次以上於在螢光燈下透過觀察樣品(光學膜)之表面時於樣品之表面未視認到傷痕之情形時,判斷於該硬度之鉛筆中,於樣品之表面未產生傷痕。
<全光線穿透率測定> 依據JIS K7361-1:1997,使用霧度計(製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所製造)測定實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之橡皮試驗前之光學膜之全光線穿透率。上述全光線穿透率係自橡皮試驗前之光學膜切割下50 mm×100 mm之大小,而獲得樣品。然後,以於無捲曲或皺褶,且無指紋或灰塵等之狀態下硬塗層側成為非光源側之方式設置該樣品,對1片樣品測定3次,而設為測定3次所獲得之值之算術平均值。
<霧度值測定> 依據JIS K7136:2000,使用霧度計(製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所製造),測定實施例1〜6、8、10、12及比較例1〜5之橡皮試驗前之光學膜之霧度值(全霧度值)。上述霧度值係自光學膜切割下50 mm×100 mm之大小,而獲得橡皮試驗前之樣品。然後,以於無捲曲或皺褶,且無指紋或灰塵等之狀態下硬塗層側成為非光源側之方式設置該樣品,對1片光學膜測定3次,而設為測定3次所獲得之值之算術平均值。
<可撓性評價> (1)摺疊試驗後之破裂・斷裂評價 於實施例6〜13之光學膜中,進行摺疊試驗,而評價破裂及斷裂。具體而言,首先,自橡皮試驗前之光學膜切割下1片125 mm×50 mm之長方形狀之樣品。於切割下樣品後,利用固定部分別固定該樣品之短邊(50 mm)側,以如圖5(C)所示般對向之2個邊部之最小之間隔成為2 mm(彎曲部之外徑2 mm)之方式安裝於作為摺疊耐久試驗機之U字伸縮試驗機(製品名「DLDMLH-FS」、YUASA SYSTEM股份有限公司製造),並於以下之條件下,進行10萬次將該樣品之硬塗層側之面摺疊180°之試驗(以硬塗層成為內側,且基材成為外側之方式摺疊之試驗)。 (摺疊條件) •往返速度:80 rpm(次/每分鐘) •試驗行程:60 mm •彎曲角度:180°
然後調查是否於彎曲部產生破裂或斷裂。評價基準係設為如下所述。再者,觀察摺疊試驗前之各光學膜之成為彎曲部之區域,結果未觀察到破裂或斷裂。評價基準係如下所述。 (摺疊性) ◎:於摺疊試驗後,亦未於彎曲部產生破裂或斷裂。 ○:於摺疊試驗後,於彎曲部略微產生破裂,但為實際使用上並無問題之等級。 △:於摺疊試驗後,於彎曲部產生破裂或斷裂。
又,同樣地,利用實施例6〜13之光學膜製作與上述同樣之樣品,利用固定部分別固定樣品之短邊側,以對向之2個邊部之最小之間隔成為2 mm(彎曲部之外徑2 mm)之方式安裝,並進行以硬塗層側成為內側之方式將樣品重複進行20萬次之摺疊180°之摺疊試驗,以同樣之方式,觀察摺疊試驗後之樣品之破裂或斷裂,並以上述基準進行評價。進而,利用實施例6〜13之光學膜製作與上述同樣之樣品,利用固定部分別固定樣品之短邊側,以對向之2個邊部之最小之間隔成為2 mm(彎曲部之外徑2 mm)之方式安裝,並進行以硬塗層側成為內側之方式將樣品重複進行30萬次之摺疊180°之摺疊試驗,以同樣之方式,觀察摺疊試驗後之樣品之破裂或斷裂,並以上述基準進行評價。
(2)摺疊試驗後之折痕評價 於實施例6〜13之光學膜中,觀察摺疊試驗後之外觀,並評價是否於光學膜之彎曲部產生折痕。摺疊試驗係藉由摺疊試驗前後之表面電阻值評價之欄中所記載之方法進行。折痕之觀察係於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,藉由目測進行。於折痕之觀察時,於白色照明之明室(800勒克司〜2000勒克司)中,利用穿透光及反射光全面地觀察彎曲部,並且於摺疊時觀察彎曲部之作為內側之部分及作為外側之部分之兩者。於折痕之觀察中,以可容易地掌握應觀察之位置之方式,將摺疊試驗前之樣品設置於耐久試驗機之固定部,於摺疊1次時,如圖7所示,於位於與彎曲部之摺疊方向正交之方向之兩端,預先利用油性筆標註表示為彎曲部之標記。又,於摺疊試驗後,於自耐久試驗機拆下之狀態下,預先利用油性筆劃出連接彎曲部之上述兩端之標記彼此之線。然後,於折痕之觀察中,目測觀察作為由彎曲部之上述兩端之標記與連接該標記彼此之線所形成之區域之彎曲部整體。再者,對摺疊試驗前之成為各光學膜之彎曲部之區域進行觀察,結果未觀察到折痕。評價基準係如下所述。 ◎:於摺疊試驗後,亦未於光學膜上觀察到折痕。 ○:於摺疊試驗後,於光學膜上略微觀察到折痕,但為實際使用上並無問題之等級。 △:於摺疊試驗後,於光學膜上觀察到折痕。
(3)摺疊試驗後之微裂評價 於實施例6〜13之光學膜中,觀察摺疊試驗後之外觀,並評價是否於光學膜之彎曲部產生微裂。摺疊試驗係藉由摺疊試驗前後之表面電阻值評價之欄中所記載之方法進行。微裂之觀察係於溫度23℃及相對濕度50%之環境下,使用數位顯微鏡(製品名「VHX-5000」、基恩士股份有限公司製造)進行。具體而言,首先,緩慢展開摺疊試驗後之樣品,利用膠帶將樣品固定於顯微鏡之載置台。此時,於折痕較強之情形時,儘量使觀察部分變得平坦。其中,樣品之中央附近之觀察預定部(彎曲部)係設為不用手接觸、且不施加力之程度。繼而,對摺疊時之成為內側之部分及成為外側之部分之兩者進行觀察。微裂之觀察係選擇環狀照明作為數位顯微鏡之照明,並以倍率200倍利用暗視野及反射光進行。於微裂之觀察中,以可容易地掌握應觀察之位置之方式,將摺疊試驗前之樣品設置於耐久試驗機之固定部,於摺疊1次時,如圖8所示,於位於與彎曲部之摺疊方向正交之方向之兩端,預先利用油性筆標註表示彎曲部之標記。又,於摺疊試驗後,自耐久試驗機拆下之狀態下,預先利用油性筆劃出連接彎曲部之上述兩端之標記彼此之線。然後,於微裂之觀察中,以顯微鏡視野範圍之中心成為彎曲部之中央之方式對準顯微鏡之位置。再者,對摺疊試驗前之成為各光學膜之彎曲部之區域進行觀察,結果未觀察到微裂。評價基準係如下所述。 (微裂) ◎:於摺疊試驗後,亦未於光學膜上觀察到微裂。 ○:於摺疊試驗後,於光學膜上略微觀察到微裂,但為實際使用上並無問題之等級。 △:於摺疊試驗後,於光學膜上觀察到微裂。
以下,將結果示於表1〜表3。 [表1]
[表2]
[表3]
以下,針對結果進行闡述。於比較例1〜5之光學膜中,於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後未確認到1個以上且50個以下之上述凹陷,或橡皮試驗(500 g×往返4000次)前後之動摩擦係數的變化率超過35%。因此,於比較例1、2之光學膜中,鋼絲絨試驗之結果較良好,但接觸角維持率較低,耐磨耗性較差,又,於比較例3〜5之光學膜中,接觸角維持率之結果較良好,但鋼絲絨試驗之結果較差,耐擦傷性較差。相對於此,於實施例1〜6、8、10、12之光學膜中,於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後確認到1個以上且50個以下之上述凹陷,橡皮試驗(500 g×往返4000次)前之動摩擦係數為0.70以下之範圍內,且橡皮試驗(500 g×往返4000次)前後之動摩擦係數的變化率為35%以內,故而鋼絲絨試驗之結果及接觸角維持率之結果亦良好。再者,實施例7之光學膜之硬塗層係與實施例6之光學膜同樣之硬塗層,實施例9之光學膜之硬塗層係與實施例8之光學膜同樣之硬塗層,實施例11之光學膜之硬塗層係與實施例10之光學膜同樣之硬塗層,實施例13之光學膜之硬塗層係與實施例12之光學膜同樣之硬塗層,故而認為,實施例7可獲得與實施例6同樣之結果,實施例9可獲得與實施例8同樣之結果,實施例11可獲得與實施例10同樣之結果,及實施例13可獲得與實施例12之結果。根據該結果確認到,於實施例1〜13之光學膜中,耐擦傷性優異,且耐磨耗性亦優異。
於比較例1〜5之光學膜中,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之算術平均高度(Sa)之差的絕對值為0.1 nm以上且5 nm以下之範圍外,又,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之動摩擦係數的變化率超過35%。因此,於比較例1、2之光學膜中,鋼絲絨試驗之結果較良好,但接觸角維持率較低,耐磨耗性較差,又,於比較例3〜5之光學膜中,接觸角維持率之結果較良好,但鋼絲絨試驗之結果較差,耐擦傷性較差。相對於此,於實施例1〜6、8、10、12之光學膜中,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之算術平均高度(Sa)之差的絕對值為0.1 nm以上且5 nm以下之範圍內,橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前之動摩擦係數為0.70以下之範圍內,且橡皮試驗(1000 g×往返5000次)前後之動摩擦係數的變化率為35%以內,故而鋼絲絨試驗之結果及接觸角維持率之結果亦良好。再者,實施例7之光學膜之硬塗層係與實施例6之光學膜同樣之硬塗層,實施例9之光學膜之硬塗層係與實施例8之光學膜同樣之硬塗層,實施例11之光學膜之硬塗層係與實施例10之光學膜同樣之硬塗層,實施例13之光學膜之硬塗層係與實施例12之光學膜同樣之硬塗層,故而認為,實施例7可獲得與實施例6同樣之結果,實施例9可獲得與實施例8同樣之結果,實施例11可獲得與實施例10同樣之結果,及實施例13可獲得與實施例12同樣之結果。根據該結果確認到,於實施例1〜13之光學膜中,耐擦傷性優異,且耐磨耗性亦優異。
作為參考,將利用原子力顯微鏡觀察實施例1之橡皮試驗前之光學膜之表面之5 μm見方區域時之照片示於圖11(A),將利用原子力顯微鏡觀察橡皮試驗前之光學膜之表面時之照片示於圖11(B),將利用原子力顯微鏡觀察實施例1之橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面時之照片示於圖12(A),將利用原子力顯微鏡觀察實施例1之橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面時之照片示於圖12(B)。於實施例1之光學膜中,如圖11(A)及圖11(B)所示,於橡皮試驗前,不存在環狀、圓狀或不定形狀之凹陷,但於橡皮試驗(500 g×往返4000次)後,如圖12(A)及圖12(B)所示,沿著看似圓狀之圓狀部之邊緣部形成有約寬0.8 nm之凹陷,故而存在環狀之凹陷。圖11(A)、圖11(B)、圖12(A)及圖12(B)係使用作為原子力顯微鏡之AFM-5500(Hitachi Technologies股份有限公司製造)拍攝者。再者,圖11(B)中之高度方向之標度成為7.00 nm,另一方面,由於在圖12(B)中存在突起,故而高度方向之標度成為20.04 nm。因此,乍看與圖12(B)相比,圖11(B)之樣品之表面看上去粗糙,但由於高度方向之比例尺不同,故而無法一概地認為圖11(B)之樣品之表面較圖12(B)之樣品粗糙。高度方向之比例尺係藉由利用原子力顯微鏡讀取樣品之表面形狀而自動地決定。
又,將利用原子力顯微鏡(製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造)觀察實施例6之橡皮試驗前之光學膜之表面之5 μm見方區域時之照片示於圖13(A),將利用原子力顯微鏡(製品名「AFM-5500」、Hitachi Technologies股份有限公司製造)觀察實施例6之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面時之照片示於圖13(B)。於實施例6中,於橡皮試驗前之樣品及橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之樣品中均存在上述凹陷。
於上述摺疊試驗中,以硬塗層成為內側之方式進行摺疊試驗,以對向之2個邊部之最小間隔成為3 mm(彎曲部之外徑3 mm)之方式安裝,並進行以硬塗層側成為外側之方式將樣品重複進行10萬次之摺疊180°之摺疊試驗,結果於實施例6〜13之光學膜中,摺疊試驗後之破裂・斷裂評價、折痕評價及微裂評價均良好(「○」以上)。
10‧‧‧光學膜 10A‧‧‧表面 10B‧‧‧凹陷 11‧‧‧樹脂基材 11A‧‧‧第1面 11B‧‧‧第2面 12‧‧‧功能層 12A‧‧‧表面 13‧‧‧第1功能層 14‧‧‧第2功能層 20‧‧‧偏光板 21‧‧‧偏光元件 30‧‧‧影像顯示裝置 33‧‧‧顯示元件 35‧‧‧觸控感測器
圖1為實施形態之光學膜之概略構成圖。 圖2係對圖1之光學膜之一部分進行放大所得之俯視圖。 圖3係對圖1之功能層之一部分進行放大所得之剖視圖。 圖4係示意性地表示對凹陷之個數進行計數時及求出凹陷之直徑時之情況之圖。 圖5為橡皮試驗中所使用之樣品之圖。 圖6為算術平均高度(Sa)之概念圖。 圖7(A)〜圖7(C)係示意性地表示摺疊試驗之情況之圖。 圖8為摺疊試驗後之樣品之俯視圖。 圖9為實施形態之偏光板之概略構成圖。 圖10為實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。 圖11(A)及圖11(B)係利用原子力顯微鏡觀察實施例1之橡皮試驗前之光學膜之表面時之照片。 圖12(A)及圖12(B)係利用原子力顯微鏡觀察實施例1之橡皮試驗(500 g×往返4000次)後之光學膜之表面時之照片。 圖13(A)係利用原子力顯微鏡觀察實施例6之橡皮試驗前之光學膜之表面時之照片,圖13(B)係利用原子力顯微鏡觀察實施例6之橡皮試驗(1000 g×往返5000次)後之光學膜之表面時之照片。
10‧‧‧光學膜
10A‧‧‧表面
11‧‧‧樹脂基材
11A‧‧‧第1面
12‧‧‧功能層
12A‧‧‧表面
13‧‧‧第1功能層
14‧‧‧第2功能層

Claims (15)

  1. 一種光學膜,其具備樹脂基材與設置於上述樹脂基材之第1面側之功能層,且上述光學膜之表面為上述功能層之表面,於使用原子力顯微鏡對進行使用橡皮以荷重500g將上述光學膜之上述表面往返摩擦4000次之橡皮試驗後的上述光學膜之上述表面之5μm見方區域進行觀察時,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之環狀、直徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之圓狀、以及徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷,上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數為0.70以下,上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數相對於上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數的變化率為35%以內。
  2. 一種光學膜,其具備樹脂基材與設置於上述樹脂基材之第1面側之功能層,且上述光學膜之表面為上述功能層之表面,於進行使用橡皮以荷重1000g將上述光學膜之上述表面往返摩擦5000次之橡皮試驗時,使用原子力顯微鏡測得之上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5μm見方區域之平均算術高度、與使用上述原子力顯微鏡測得之上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之5μm見方區域之平均算術高度之差的絕對值為10nm以下,上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數為0.70以下,上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數相對於上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之動摩擦係數的變化率為35%以內。
  3. 如請求項2所述之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗後之上述光學膜之上述表面之5μm見方區域時,於上述區域內存在1個以上且50個以下之外徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之環狀、直徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之圓狀、以及徑0.1μm以上且2.5μm以下及深度1nm以上且150nm以下之不定形狀中之至少任一種形狀之凹陷。
  4. 如請求項1或3所述之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5μm見方區域時,存在1個以上且50個以下之上述凹陷。
  5. 如請求項1或3所述之光學膜,其中,於使用原子力顯微鏡觀察上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面之5μm見方區域時,不存在上述凹陷。
  6. 如請求項1或3所述之光學膜,其中,於較上述凹陷更靠內側或上述凹陷內,存在高度1nm以上之突起。
  7. 如請求項1或2所述之光學膜,其中,上述橡皮試驗後之上述光學膜之表面對於水之接觸角相對於上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面對於水之接觸角的比率、即接觸角維持率為80%以上。
  8. 如請求項1或2所述之光學膜,其中,於進行使用鋼絲絨一邊施加1kg/cm2之荷重,一邊將上述橡皮試驗前之上述光學膜之上述表面往返摩擦5000次之鋼絲絨試驗之情形時,於上述表面未確認到傷痕。
  9. 如請求項1或2所述之光學膜,其中,上述功能層具備:第1功能層,其包含粒子;及第2功能層,其設置於上述第1功能層中之與上述樹脂基材側之面相反側之面,且不含粒子。
  10. 如請求項1或2所述之光學膜,其中,於上述樹脂基材包含三乙 醯纖維素樹脂且上述樹脂基材之厚度為15μm以上且65μm以下之情形、於上述樹脂基材包含聚酯系樹脂且上述樹脂基材之厚度為5μm以上且45μm以下之情形、於上述樹脂基材包含環烯烴聚合物系樹脂且上述樹脂基材之厚度為5μm以上且35μm以下之情形、或於上述樹脂基材包含聚醯亞胺系樹脂及聚醯胺系樹脂中之至少任一種且上述樹脂基材之厚度為5μm以上且75μm以下之情形時,於重複進行10萬次之以上述光學膜之對向之邊部之間隔成為2mm且上述功能層成為內側之方式將上述光學膜摺疊180°之試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
  11. 如請求項1或2所述之光學膜,其中,於上述樹脂基材包含三乙醯纖維素樹脂、聚酯系樹脂、環烯烴聚合物系樹脂、或聚醯亞胺系樹脂及聚醯胺系樹脂中之至少任一種且上述樹脂基材之厚度為35μm以上且105μm以下之情形時,於重複進行10萬次之以上述光學膜之對向之邊部之間隔成為3mm且上述功能層成為外側之方式將上述光學膜摺疊180°之試驗之情形時,未產生破裂或斷裂。
  12. 一種偏光板,其具備:請求項1或2所述之光學膜;及偏光元件,其設置於上述光學膜之上述樹脂基材中之與上述第1面相反側之第2面側。
  13. 一種影像顯示裝置,其具備:顯示元件;及較上述顯示元件配置於更靠觀察者側之請求項1或2所述之光學膜或請求項12所述之偏光板;且上述光學膜之上述功能層較上述樹脂基材位於更靠觀察者側。
  14. 如請求項13所述之影像顯示裝置,其於上述顯示元件與上述光學膜之間,進而具備觸控感測器。
  15. 如請求項13所述之影像顯示裝置,其中,上述顯示元件為有機發光二極體元件。
TW108114672A 2018-04-27 2019-04-26 光學膜、偏光板、及影像顯示裝置 TWI827597B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP2018-086886 2018-04-27
JP2018086886 2018-04-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201945178A TW201945178A (zh) 2019-12-01
TWI827597B true TWI827597B (zh) 2024-01-01

Family

ID=68294118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108114672A TWI827597B (zh) 2018-04-27 2019-04-26 光學膜、偏光板、及影像顯示裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11307339B2 (zh)
JP (2) JP7452415B2 (zh)
KR (1) KR102635865B1 (zh)
CN (1) CN112313545B (zh)
TW (1) TWI827597B (zh)
WO (1) WO2019208786A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109916904A (zh) * 2019-04-09 2019-06-21 江南大学 一种织物折皱回复性的评价方法
JP2021117334A (ja) * 2020-01-24 2021-08-10 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置
WO2022014568A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 日東電工株式会社 防汚層付き光学フィルム
JP7389259B2 (ja) * 2020-07-13 2023-11-29 日東電工株式会社 防汚層付き光学フィルム
TWI815389B (zh) * 2022-04-01 2023-09-11 住華科技股份有限公司 光學膜結構
CN115678440B (zh) * 2022-12-12 2023-03-21 广州鹿山新材料股份有限公司 3d曲面屏用oca光学胶及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175500A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Hoya Corp 光学部材の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000229395A (ja) 1999-02-12 2000-08-22 Toyobo Co Ltd 光学用易接着フィルム
KR20080022254A (ko) * 2006-09-06 2008-03-11 주식회사 이넥트론 금속박막이 코팅된 세라믹 복합체 및 그 제조방법
JP5066228B2 (ja) 2010-06-28 2012-11-07 尾池工業株式会社 ハードコート層形成用組成物およびハードコートフィルム
JP5913608B2 (ja) * 2012-09-28 2016-04-27 Hoya株式会社 電子機器用カバーガラス及びその製造方法
KR20160083738A (ko) 2015-01-02 2016-07-12 삼성전자주식회사 표시 장치용 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치
US10288773B2 (en) * 2015-07-17 2019-05-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Layered body for optical member and image display device
WO2017072756A1 (en) 2015-10-25 2017-05-04 Parasonic Ltd. System for damaging parasites
WO2017073756A1 (ja) * 2015-10-30 2017-05-04 大日本印刷株式会社 光学フィルム、偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、および画像表示装置
JP6825235B2 (ja) 2016-06-06 2021-02-03 大日本印刷株式会社 光学積層体の製造方法、光学積層体の水接触角制御方法、および保護フィルム付き光学積層体
WO2018043627A1 (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 大日本印刷株式会社 光学フィルムおよび画像表示装置
JP7064313B2 (ja) 2016-11-25 2022-05-10 リケンテクノス株式会社 ハードコート積層フィルム
US10935700B2 (en) * 2017-01-06 2021-03-02 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical film and image display device
JP6897238B2 (ja) * 2017-03-31 2021-06-30 大日本印刷株式会社 光学フィルムおよび画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175500A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Hoya Corp 光学部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102635865B1 (ko) 2024-02-14
US20210239892A1 (en) 2021-08-05
WO2019208786A1 (ja) 2019-10-31
JPWO2019208786A1 (ja) 2021-05-13
US11307339B2 (en) 2022-04-19
JP7452415B2 (ja) 2024-03-19
KR20210005672A (ko) 2021-01-14
CN112313545A (zh) 2021-02-02
JP2024026096A (ja) 2024-02-28
CN112313545B (zh) 2022-07-05
TW201945178A (zh) 2019-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI827597B (zh) 光學膜、偏光板、及影像顯示裝置
JP7571832B2 (ja) 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP7331829B2 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
KR101920523B1 (ko) 방현성 필름, 편광판 및 화상 표시 장치
JP7605275B2 (ja) 光学フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP6950680B2 (ja) 保護フィルム、光学フィルム、積層体、偏光板、画像表示装置、および偏光板の製造方法
TWI609791B (zh) 硬塗膜、偏光板、前面板及影像顯示裝置
JP2024102125A (ja) 機能性フィルム、偏光板、および画像表示装置
US12014011B2 (en) Conductive film, sensor, touch panel, image display device, and conductive film with protection film
JP6856028B2 (ja) 光学フィルム、偏光フィルム、偏光フィルムの製造方法、および画像表示装置
JP7572143B2 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
JP6897238B2 (ja) 光学フィルムおよび画像表示装置
WO2022004785A1 (ja) 透明積層体、画像表示装置、両面反射防止積層体、および顔用透明保護具