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觸摸面板、顯示裝置和光學片、以及光學片的篩選方法和光學片的制造方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510096573.3

申請日:

2015.03.04

公開號:

CN104915050A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 3/041申請日:20150304|||公開
IPC分類號: G06F3/041; G06F3/044; G06F3/045; G02B5/02 主分類號: G06F3/041
申請人: 大日本印刷株式會社
發明人: 古井玄; 辻本淳; 內藤亞矢
地址: 日本東京都
優先權: 2014-048110 2014.03.11 JP; 2014-048118 2014.03.11 JP; 2014-048120 2014.03.11 JP
專利代理機構: 北京市柳沈律師事務所11105 代理人: 沈雪
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510096573.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.11.21|||2017.03.15|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種觸摸面板,其具有防眩性等諸特性,并且可防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目。該觸摸面板具有光學片作為構成構件,其中,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述光學片在表面具有凹凸形狀,且所述凹凸形狀滿足本發明的特定條件。

權利要求書

權利要求書
1.  一種觸摸面板,其具有光學片作為構成構件,其中,
所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述光學片在表面具有凹凸形狀,且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件,
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度,
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度,
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6。

2.  如權利要求1所述的觸摸面板,其中,
所述光學片還滿足下述追加條件(1),
追加條件(1):所述凹凸形狀的傾斜角中,0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下。

3.  如權利要求1或2所述的觸摸面板,其中,
所述光學片還滿足下述追加條件(2),
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中,15度以上的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下。

4.  一種顯示裝置,其在像素密度300ppi以上的顯示元件的前面具有光學片,其中,
所述光學片在表面具有凹凸形狀,且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件,
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度,
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度,
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6。

5.  一種光學片,其在表面具有凹凸形狀,其中,
所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件,
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度,
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度,
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6。

6.  如權利要求5所述的光學片,其還滿足下述追加條件(1),
追加條件(1):所述凹凸形狀的傾斜角中,0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下。

7.  如權利要求5或6所述的光學片,其還滿足下述追加條件(2),
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中,15度以上的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下。

8.  表面具有凹凸形狀的光學片的篩選方法,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,該方法包括:測定光學片的凹凸形狀的傾斜角,將滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件者選為光學片,
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度,
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度,
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6。

9.  表面具有凹凸形狀的光學片的制造方法,該方法包括:制造用于像素密度300ppi以上的顯示元件前面的光學片,使得所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件,
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度,
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度,
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6。

說明書

說明書觸摸面板、顯示裝置和光學片、以及光學片的篩選方法和光學片的制造方法
技術領域
本發明涉及觸摸面板、顯示裝置和光學片、以及光學片的篩選方法和光學片的制造方法。
背景技術
近年來,以平板型PC以及智能手機為代表的具備雙方向通信功能且搭載有信息顯示以及信息輸入用的透明觸摸面板的移動型信息終端設備,開始在日本乃至全世界廣泛普及。
作為透明觸摸面板,有成本上優異的電阻膜方式,但從可以進行多點觸控等手勢操作和不易損壞超高精細化的顯示元件的畫質等方面來看,對靜電容量方式的觸摸面板、特別是投影型靜電容量方式的觸摸面板的需求逐漸擴大。
為了防止外光的映入等,有時在觸摸面板的表面設置具有凹凸結構的防眩性片。
另外,為了防止構成觸摸面板的構件間的緊貼及干涉條紋、防止觸摸面板和顯示元件之間的緊貼及干涉條紋等,作為觸摸面板的最表面基材、內部基材及最背面基材等,往往使用具有凹凸結構的光學片。
但是,在使用防眩性薄膜等具有凹凸結構的光學片的情況下,由于其凹凸結構,存在影像光中產生能看到微細的亮度不均的現象(刺目)而使顯示質量降低的問題。特別是在近年來的超高精細化的顯示元件(像素密度300ppi以上)中,刺目問題更為嚴重。
作為防止表面凹凸引起的刺目的技術,公開了專利文獻1~9的技術。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:(日本)特開平11-305010號公報
專利文獻2:(日本)特開2002-267818號公報
專利文獻3:(日本)特開2009-288650號公報
專利文獻4:(日本)特開2009-86410號公報
專利文獻5:(日本)特開2009-128393號公報
專利文獻6:(日本)特開2002-196117號公報
專利文獻7:國際特開第2007/111026
專利文獻8:(日本)特開2008-158536號公報
專利文獻9:(日本)特開2011-253106號公報
發明內容
發明所要解決的課題
專利文獻1及2通過賦予內部霧度來改善刺目。但是,像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件有刺目變強的傾向,若要僅通過內部霧度抑制刺目,則不得不進一步增大內部霧度。另外,若內部霧度較大,則分辨率有降低的傾向,但在超高精細顯示元件中,該傾向更大。因此,即使如專利文獻1及2那樣僅著眼于內部霧度,也不能得到適于像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的光學片。
專利文獻3~9中,通過將光學片的表面形狀設計成特定的形狀,而賦予防眩性并改善刺目。但是,專利文獻3~9的技術中,不能防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的刺目。
本發明是在這種狀況下而研發的,其目的在于,提供一種即使在具有凹凸結構的情況下也可以防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目的觸摸面板、顯示裝置及光學片。另外,本發明還提供一種用于防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目的光學片的篩選方法及制造方法。
用于解決課題的技術方案
本發明人等為了解決所述課題,對防止刺目的光學片的表面形狀進行了深入研究。首先,認為刺目的原因在于,影像光透射具有表面凹凸的光學片時,由于凹凸形狀,透射光產生變形。因此,以往為了防止刺目,如專利文獻3~9那樣進行降低凹凸的傾斜角度來減弱凹凸程度的設計。但是,在這些設計中,即使可防止像素密度較低的顯示元件的刺目,也不能防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的刺目。
本發明人等進一步反復研究,驚人地發現,若相反地增強凹凸程度直到 一定水平,則有可防止刺目的傾向。但是,僅增強凹凸程度,有時不能防止刺目,另外,若過于增強凹凸程度,則有時對刺目以外的光學特性造成不良影響,因此,針對適當的凹凸,進一步反復進行了研究并最終完成了本發明。
即,本發明提供下述[1]~[9]的觸摸面板、顯示裝置和光學片、以及光學片的篩選方法和光學片的制造方法。
[1]一種觸摸面板,其具有光學片作為構成構件,其中,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述光學片在表面具有凹凸形狀,且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
[2]如所述[1]所述的觸摸面板,其中,所述光學片還滿足下述追加條件(1)。
追加條件(1):所述凹凸形狀的傾斜角中,0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下
[3]如所述[1]或[2]所述的觸摸面板,其中,所述光學片還滿足下述追加條件(2)。
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中,15度以上的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下
[4]一種顯示裝置,其在像素密度300ppi以上的顯示元件的前面具有光學片,其中,所述光學片在表面具有凹凸形狀,且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角 度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
[5]一種光學片,其在表面具有凹凸形狀,其中,
所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
[6]如所述[5]所述的光學片,其還滿足下述追加條件(1)。
追加條件(1):所述凹凸形狀的傾斜角中,0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下
[7]如所述[5]或[6]所述的光學片,其還滿足下述追加條件(2)。
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中,15度以上的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下
[8]表面具有凹凸形狀的光學片的篩選方法,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,該方法包括:測定光學片的凹凸形狀的傾斜角,將滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件者選為光學片。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形 狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
[9]表面具有凹凸形狀的光學片的制造方法,該方法包括:制造用于像素密度300ppi以上的顯示元件前面的光學片,使得所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
發明的效果
本發明的觸摸面板、顯示裝置及光學片可賦予防眩性等諸特性,并且可防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目。特別是在將光學片的凹凸面朝向觀眾側使用的情況下,即使在室外明亮的環境下,也可以抑制外光的反射,且可以賦予高度的防眩性。
另外,本發明的光學片的篩選方法,即使不將光學片裝入顯示裝置中,也可以進行刺目的評價,并可以高效地進行光學片的品質管理。另外,本發明的光學片的制造方法可賦予防眩性等諸特性,并且可以高效地制造可防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目的光學片。
附圖說明
圖1是示出本發明的電阻膜式觸摸面板的一實施方式的剖面圖;
圖2是示出本發明的靜電容式觸摸面板的一實施方式的剖面圖;
圖3是示出實施例1的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖4是示出實施例2的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖5是示出實施例3的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖6是示出比較例1的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖7是示出比較例2的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖8是示出比較例3的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖9是示出比較例4的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線的圖;
圖10是示出實施例1的光學片剖面的掃描型透射電子顯微鏡照片(STEM)。
標記說明
1:電阻膜式觸摸面板、11:透明基板、12:透明導電膜、13:襯墊
2:靜電容式觸摸面板、21:透明基板、22:透明導電膜(X電極)、23:透明導電膜(Y電極)、24:粘接劑層
具體實施方式
以下,對本發明的實施方式進行說明。
[觸摸面板]
本發明的觸摸面板是具有光學片作為構成構件的觸摸面板,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,在表面上具有凹凸形狀,并且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
作為觸摸面板,可舉出:靜電容式觸摸面板、電阻膜式觸摸面板、光學式觸摸面板、超聲波式觸摸面板及電磁感應式觸摸面板等。這些觸摸面板具有玻璃基材、塑料薄膜基材等基材,有時在該基材上的表面形成用于賦予防眩性、防緊貼及防干涉條紋等諸特性的凹凸形狀。本發明的觸摸面板使用后述的光學片作為這種在表面上具有凹凸形狀的基材。
另外,后述的光學片即使在室外明亮的環境下也可以賦予良好的防眩性,另一方面,也可以防止刺目及分辨率的降低。因此,本發明的觸摸面板優選后述的光學片的凹凸面朝向操作者側(顯示元件的相反側)使用。近年來以智能手機為代表的便攜式信息終端的顯示元件超高精細,且在室外進行觸摸面板 操作,因此,以后述的光學片的凹凸面朝向操作者側的方式構成本發明的觸摸面板是極其有用的。
如圖1所示,電阻膜式觸摸面板1的結構如下,即,隔著襯墊13配置成具有導電膜12的上下一對透明基板11的導電膜12彼此相對,以該結構為基本結構并連接未圖示的電路。在電阻膜式觸摸面板的情況下,作為上部透明基板和/或下部透明基板,優選使用后述的光學片。需要說明的是,上部透明基板及下部透明基板也可以設為由兩種以上的基材構成的多層結構,并使用后述的光學片作為其中的1種基材。
例如,如果電阻膜式觸摸面板中的光學片使用后述的光學片作為上部透明基板,且以光學片的凹凸面朝向下部透明基板的相反側的方式使用,則可以對電阻膜式觸摸面板賦予高度的防眩性,并且可以防止超高精細顯示元件的刺目,還可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低。另外,在該用法的情況下,從可使在觸摸面板表面或導電膜等上產生的傷不易看出且可有助于提高成品率的方面考慮,優選。
另外,通過使用后述的光學片作為電阻膜式觸摸面板的下部透明基板且使光學片的凹凸面朝向上部透明基板側,可以抑制下部電極表面的反射,并且防止超高精細顯示元件的刺目。另外,在該用法的情況下,在操作時可以防止上下導電膜間彼此緊貼,并且可以防止由于上下導電膜接近而產生干涉條紋。
需要說明的是,在以凹凸面朝向上部電極的相反側的方式使用后述光學片作為上部透明基板和/或下部透明基板的情況下,從可以防止緊貼及干涉條紋的觀點來看,優選。
靜電容式觸摸面板可舉出表面型及投影型等,大多使用投影型面板。投影型靜電容式觸摸面板,在隔著絕緣體配置有X軸電極和與該X電極垂直的Y軸電極的基本結構上連接電路而構成。若更具體地說明該基本結構,則可舉出:在1張透明基板上的各個面上形成X電極及Y電極的實施方式;在透明基板上依次形成X電極、絕緣體層、Y電極的實施方式;如圖2所示那樣在透明基板21上形成X電極22且在另一透明基板21上形成Y電極23,并隔著粘接劑層24等層疊的實施方式等。另外,還可舉出這些基本實施方式的基礎上,進一步層疊另一透明基板的實施方式。
在靜電容式觸摸面板的情況下,優選透明基板的至少一個以上使用后述 的光學片。需要說明的是,透明基板也可以設為由兩個以上的基材構成的多層結構,并使用后述的光學片作為其中的1個基材。
在靜電容式觸摸面板為在所述基本實施方式基礎上還具有另一透明基板的結構的情況下,且在使用后述的光學片作為該另一透明基板,以使光學片的凹凸面朝向所述基本方式側的相反側的方式使該凹凸面朝向操作者側時,可以對靜電容式觸摸面板賦予高度的防眩性,并且可以防止超高精細顯示元件的刺目,進而,可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低。另外,在該用法的情況下,從可使觸摸面板表面及導電膜等產生的傷以及電極圖案的形狀不易看出方面來看,優選。
另外,在靜電容式觸摸面板為在透明基板上形成X電極,且在另一透明基板上形成Y電極,并隔著粘接劑等層疊的結構的情況下,在使用包含后述光學片作為至少一個透明基板的基板,且以使光學片的凹凸面朝向所述基本實施方式側的相反側的方式使該凹凸面朝向操作者側時,也可以得到與上述相同的效果。
需要說明的是,在以凹凸面朝向操作者的相反側的方式使用后述光學片作為靜電容式觸摸面板的透明基板的情況下,從可防止緊貼及干涉條紋的觀點來看,優選。
(光學片)
光學片在表面具有凹凸形狀,并且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
光學片只要滿足條件(A)~(C)中的一個條件即可,但優選滿足(A)~(C)中的兩個條件,更優選滿足(A)~(C)的全部條件。
條件(A)
條件(A)要求凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔(以下,有時也稱為“半值全寬”。)為5~15度。
在半值全寬不足5度的情況下,為傾斜角度集中在一定的狹窄范圍的凹凸形狀,易于產生刺目。另外,在半值全寬超過15度的情況下,傾斜角度超過15度那樣的陡峭的傾斜角度的比例增加,易于導致白化或分辨率降低,并且使用光學片作為防眩性片時,對比度易于降低。
半值全寬優選為5~12度,更優選為6~10度。
條件(B)
條件(B)要求,從凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度(以下,有時稱為“正向顯示拐點的傾斜角度”。)為4~15度,且在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差值(以下,有時稱為“拐點和峰值的傾斜角度差”。)為2.2~10度。
在正向顯示拐點的傾斜角度不足4度的情況下,傾斜集中在傾斜角度較低的角度區域,且不具有多種傾斜角,易于產生刺目,并且傾斜角較高的斜面變少,難以賦予防眩性等諸特性。在正向顯示拐點的傾斜角度超過15度的情況下,傾斜角度超過15度那樣的陡峭的傾斜角度的比例增加,易于導致白化或分辨率降低,并且使用光學片作為防眩性片時,對比度易于降低。
另外,即使正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,在拐點和峰值的傾斜角度差不足2.2度的情況下,傾斜角也集中在峰值附近的區域,不具有多種多樣的傾斜角,而易于產生刺目。另外,即使正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,在拐點和峰值的傾斜角度差超過10度的情況下,在傾斜角度較高的區域中,基底擴大,而易于導致白化或分辨率降低,并且使用光學片作為防眩性片時,對比度易于降低。
正向顯示拐點的傾斜角度優選為5~12度,更優選為5.5~10度,進一步優選為6~8.5度。另外,拐點和峰值的傾斜角度差([正向顯示拐點的傾斜角度]-[顯示峰值的傾斜角度])優選為2.5~9度,更優選為2.8~8度,進一步優選為2.8~5度。
條件(C)
條件(C)要求,凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且該凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或該凹凸形狀的 傾斜角度分布的峭度為1.5~6。
在凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度(以下,有時稱為“峰值的傾斜角度”。)不足2度的情況下,傾斜集中在傾斜角度較低的角度區域,不具有多種多樣的傾斜角,易于產生刺目,并且傾斜角較高的斜面變少,難以賦予防眩性等諸特性。在峰值的傾斜角度超過8度的情況下,傾斜角度超過8度那樣的陡峭的傾斜角度的比例增加,易于導致白化或分辨率降低,并且使用光學片作為防眩性片時,對比度易于降低。
另外,即使峰值的傾斜角度為2~8度,如果凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度(以下,有時稱為“偏斜度”。)和/或凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度(以下,有時稱為“峭度”。)不滿足本發明的范圍,則不能形成傾斜角度分布適當的狀態,而易于產生刺目或白化。因此,本發明中要求峰值的傾斜角度滿足2~8度且偏斜度滿足0~1.5和/或峭度滿足1.5~6。
通過使峰值的傾斜角度為2~8度且使光學片的偏斜度為0~1.5,可以使傾斜角分布適度偏向傾斜角較小的區域,易于防止因過度集中在傾斜角較大的區域而導致的弊端(白化、分辨率降低及對比度降低),并且易于防止因過度集中在傾斜角較小的區域而導致的弊端(刺目的產生)。
通過使峰值的傾斜角度為2~8度且使光學片的峭度為1.5以上,傾斜角度分布的基底擴大,且凹凸具有各種角度的傾斜角,能夠容易地防止刺目。另外,通過使峰值的傾斜角度為2~8度且使光學片的峭度為6以下,可以防止傾斜角集中在峰值附近的極其狹窄的角度范圍,并容易防止刺目。另外,通過使峰值的傾斜角度為2~8度且使光學片的峭度為6以下,減少平坦的角度(降低峰值的角度)側的基底,并使防眩性更良好,且減少陡峭的角度(提高峰值的角度)側的基底,并能夠容易地防止白化、分辨率降低及對比度降低。
峰值的傾斜角度優選為2.1~7度,更優選為2.1~6度。
光學片的偏斜度優選為0~1.4,更優選為0~1.2。
光學片的峭度優選為2~6,更優選為2.5~6。
需要說明的是,本發明的傾斜角度分布曲線是利用傾斜角度分布的直方圖中各區間的值通過直線內插法得到的近似曲線。另外,在直方圖的各區間的中心角度的位置分配各區間的值(頻率)。例如,在直方圖的某個區間設為X度~Y度的情況下,在(X+Y)/2度的位置分配該區間的值(頻率)。另外,為了精確地反映傾斜角度的分布狀況,作為傾斜角度分布曲線基礎的直方圖,優 選區間的寬度充分窄。如果區間的寬度為0.5度以下,則可以精確地反映傾斜角度分布狀況。另一方面,在區間的寬度過窄的情況下,噪音的影響變大。因此,區間的寬度優選設為0.1~0.5度。例如,在后述的實施例1中,將區間的寬度設為0.425度。
以往,為了防止刺目,進行了降低傾斜角度并減弱凹凸程度的設計,但在本發明中,相反地通過存在傾斜角度較高的凹凸來防止刺目。即,滿足條件(A)~(C)的至少任一項表示存在傾斜角度較高的凹凸,并且表示存在多種多樣的傾斜角,還表示接近平坦的區域較少。認為本發明的觸摸面板中使用的光學片通過存在傾斜角較高的斜面,同時存在多種多樣的傾斜角,還具有接近平坦的區域較少的凹凸形狀,從而可以防止刺目。(精確而言,認為本發明多少也產生一些刺目。但是,認為本發明中,通過在光學片表面上減少凹凸部位和大致平滑部位的邊界,或存在多種傾斜角,使刺目平均化而不那么明顯。)
另外,本發明的觸摸面板中使用的光學片可通過該凹凸形狀提高防刺目性,因此,不需要將內部霧度提高到必要以上,而可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低。另外,該凹凸形狀由于接近平坦的區域較少且存在多種傾斜角,因此,可賦予高度的防眩性。需要說明的是,以往的光學片通過減弱凹凸程度來防止刺目,且在形成凹凸的粒子間具有平坦部,因此,形狀與本發明的光學片完全不同。
本發明的觸摸面板可以賦予防眩性等諸特性且使防刺目性更良好。特別是在將光學片配置于觸摸面板的操作者側作為防眩性片使用時,能夠在抑制對比度降低的同時易于賦予防眩性,從這一方面來看,優選。即,本發明中使用的光學片由于具有特定的凹凸形狀,因此,能夠抑制正反射方向的反射,且能夠賦予可耐受室外明亮的環境那樣的防眩性,進而,抑制擴散反射的角度過大,由此,可防止對比度降低。另外,通過抑制擴散反射的角度過大,也可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低。
光學片的凹凸形狀優選為從傾斜角度分布曲線的峰值起沿±角度方向分別遞減的形狀。該形狀的光學片,凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度有2點,于是該2點的間隔成為半值全寬。需要說明的是,在光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線為從峰值起暫時遞減后增加并再次遞減的形狀的情況下,有時該傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的傾斜 角度超過2點。在這種情況下,將表示從峰值起沿+向顯示最先到來的1/2的角度和表示從峰值起沿-向顯示最先到來的1/2的角度的間隔設為半值全寬。
圖3~9是將實施例1~3及比較例1~4的光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中各個峰值的規格設為100的圖。圖3~9的頻率為50時傾斜角度的間隔相當于實施例1~3及比較例1~4的光學片的半值全寬。例如,圖5的實施例3的光學片的半值全寬是顯示頻率為50的傾斜角度(0.9度及6.1度)的間隔即5.2度。
光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布可以根據通過接觸式表面糙度計或非接觸式表面糙度計(例如,干涉顯微鏡、共聚焦顯微鏡、原子力顯微鏡等)的測定而得到的三維粗糙度曲面算出。三維粗糙度曲面的數據在基準面(將橫向設為x軸,將縱向設為y軸)上利用以間隔d配置成格子狀的點和位于該點的高度表示。若將位于x軸方向上第i個、y軸方向上第j個點的位置(以后記載為(i,j))的高度設為Zi,j,則在任意位置(i,j),相對于x軸的x軸方向的坡度Sx、相對于y軸的y軸方向的坡度Sy如下算出。
Sx=(Zi+1,j-Zi-1,j)/2d
Sy=(Zi,j+1-Zi,j-1)/2d
另外,(i,j)處相對于基準面的坡度St由下式(1)算出。
而且,(i,j)的傾斜角度算出為tan-1(St)。通過對各點進行所述計算,而算出三維粗糙度曲面的傾斜角度分布。根據算出的傾斜角度分布數據的直方圖,通過所述方法制作傾斜角度分布曲線,根據該曲線,可算出所述半值全寬及顯示峰值的傾斜角度。
需要說明的是,所述拐點、偏斜度和峭度、以及后述的三維平均傾斜角可以通過實施例所述的方法算出。
從簡便性來看,三維粗糙度曲面優選使用干涉顯微鏡測定。作為這種干涉顯微鏡,可舉出Zygo公司制的“NewView”系列等。
追加條件
光學片優選凹凸形狀的傾斜角中0~5度的傾斜角的比例以累積百分比計為40~80%,更優選為45~75%。通過將該比例設為40%以上,傾斜角超過5
度的凹凸比例減少,并可防止白化或對比度降低。另外,通過將該比例設為80%以下,可以更容易防止刺目,并且可以賦予能夠承受室外明亮環境的防眩性。
追加條件(1)
從使防眩性更良好的觀點來看,光學片優選滿足下述追加條件(1)。
追加條件(1):凹凸形狀的傾斜角中0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下
追加條件(1)的累積百分比更優選為15%以下,進一步優選為12%以下。
追加條件(2)
光學片還優選滿足下述追加條件(2)。
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中超過15度的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下
通過滿足追加條件(2),能夠容易地防止白化、分辨率降低及對比度降低。追加條件(2)的累積百分比更優選為2%以下,進一步優選為1.5%以下。
光學片的凹凸形狀的三維平均傾斜角(θa3D)優選為3.0~9.0度,更優選為4.0~8.0度,進一步優選為4.5~7.0度。通過將θa3D設為3.0度以上,能夠容易地賦予防眩性等諸特性。另外,通過將θa3D設為9.0度以下,能夠容易地防止白化、分辨率降低及對比度降低。
追加條件(3)
所述的條件(A)和/或(B)進一步優選滿足下述追加條件(3)。
追加條件(3):在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度
通過將追加條件(3)的傾斜角度設為2度以上,可以賦予防眩性等諸特性且容易防止刺目。另外,通過將該傾斜角度設為8度以下,可以防止白化、分辨率降低及對比度降低。
追加條件(3)的傾斜角度更優選為2.1~7度,進一步優選為2.1~6度。
追加條件(4)
所述的條件(A)和/或(B)進一步優選滿足下述追加條件(4)。
追加條件(4):凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5
通過將追加條件(4)的偏斜度設為0~1.5,可以使傾斜角分布適度傾向于傾斜角較小的區域,能夠容易地防止因過度集中分布于傾斜角大的區域而導致的弊端(白化,分辨率降低及對比度降低),并且能夠容易地防止因過度集中分 布于傾斜角小的區域而導致的弊端(刺目的產生)。
追加條件(4)的偏斜度更優選為0~1.4,進一步優選為0~1.2。
追加條件(5)
所述的條件(A)和/或(B)進一步優選滿足下述追加條件(5)。
追加條件(5):凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
通過將追加條件(5)的峭度設為1.5以上,使傾斜角度分布的基底擴大,且凹凸具有多種角度的傾斜角,可以進一步防止刺目。另外,通過將追加條件(5)的峭度設為6以下,可以防止傾斜集中在頻率峰值附近的極其狹窄的角度范圍,而進一步防止刺目,并且減少平坦的角度(降低峰值的角度)側的基底,使防眩性更良好,且減少陡峭的角度(提高峰值的角度)側的基底,能夠容易地防止白化、分辨率降低及對比度降低。
追加條件(5)的峭度優選為2~6,進一步優選為2.5~6。
追加條件(6)
所述的條件(A)和/或(C)進一步優選滿足下述追加條件(6)。
追加條件(6):從在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度(正向顯示拐點的傾斜角度)為4~15度
追加條件(6)的傾斜角度為4.0度以上是指,在凹凸面中,傾斜角度不會集中在傾斜角度較低的角度區域,且具有多種傾斜角。這樣,認為通過使傾斜角度不集中在傾斜角較低的角度區域,且具有多種傾斜角,可以進一步防止刺目。另外,通過將追加條件(6)的傾斜角度設為4度以上,利用存在傾斜角較高的斜面,易于使防眩性等諸特性良好。另外,通過將該角度設為15度以下,能夠容易地防止白化、分辨率降低及對比度降低。
追加條件(6)的傾斜角度更優選為5~12度,進一步優選為5.5~10度,更進一步優選為6~8.5度。
追加條件(7)
所述的條件(A)和/或(C)進一步優選滿足下述追加條件(7)。
追加條件(7):顯示拐點的傾斜角度和顯示峰值的傾斜角度之差([正向顯示拐點的傾斜角度]-[顯示峰值的傾斜角度])為2.2~10度
通過滿足追加條件(7),可以使追加條件(6)的效果更良好。
追加條件(7)的角度差更優選為2.5~9度,進一步優選為2.8~8度,更進一步優選為2.8~5度。
光學片的總透光率(JIS K7361-1:1997)優選為80%以上,更優選為85%以上,進一步優選為90%以上。
光學片的霧度(JIS K7136:2000)優選為25~60%,更優選為30~60%,進一步優選為30~50%。通過將霧度設為25%以上,可以賦予防眩性,并且使電極的形狀或傷不易看出。另外,通過將霧度設為60%以下,可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低,并且易于防止對比度降低。
另外,在將霧度分成表面霧度(Hs)和內部霧度(Hi)的情況下,表面霧度優選為20~50%,更優選為20~45%,進一步優選為25~40%。通過將表面霧度設為20%以上,即使在室外等明亮的使用環境下,也可以使防眩性良好,并且使電極的形狀或傷不易看出,通過設為50%以下,能夠容易地防止對比度降低或分辨率降低。
另外,內部霧度優選為5~30%,更優選為5~25%,進一步優選為10~18%。通過將內部霧度設為5%以上,通過與表面凹凸的協同作用,能夠容易地防止刺目,通過設為30%以下,可以防止超高精細顯示元件的分辨率降低。
另外,從所述表面霧度和內部霧度的效果平衡的觀點來看,表面霧度和內部霧度的比(Hs/Hi)優選為1.0~5.0,更優選為2.0~5.0,進一步優選為2.5~4.5。
表面霧度及內部霧度可以通過例如實施例所述的方法求得。
從分辨率的觀點及使電極的形狀或傷不易看出的觀點來看,光學片使用JIS K7105:1981所制定的圖像清晰度測定裝置并通過具有2mm、1mm、0.5mm及0.125mm寬度的光梳的4種透射圖像清晰度之和優選為100%以下,更優選超過20%且80%以下。
光學片的凹凸形狀的算術平均糙度Ra優選為0.20~0.70μm,更優選為0.25~0.50μm。通過將Ra設為0.20μm以上,能夠容易地防止刺目,并且能夠容易地使防眩性、防緊貼性及防干涉條紋性良好,進而,可以使電極的形狀或傷不易看出。另外,通過將Ra設為0.70μm以下,能夠容易地防止分辨率及對比度降低。需要說明的是,Ra及后述的Rz、Smp是將臨界值設為0.8mm的值。
需要說明的是,本發明中,Ra是將JISB0601:1994所述的二維粗糙度參數即Ra進行了三維擴張的參數,若在基準面上設置垂直坐標軸X、Y軸,且將粗糙度曲面設為Z(x,y),將基準面的大小設為Lx、Ly時,可通過下式(2)算出。
[數學式2]
Ra=1A∫0Lx∫0Ly|Z(x,y)|dxdy---(2)]]>
A=Lx×Ly
另外,若使用所述的Zi,j,則可通過下式(3)算出。
[數學式3]
Ra=1NΣi,jN|Zi,j|]]>
N:全部點數
光學片的凹凸形狀的微觀不平度十點高度Rz優選為1.00~3.50μm,更優選為1.20~3.00μm。通過將Rz設為1.00μm以上,能夠容易地防止刺目,并且能夠容易地使防眩性、防緊貼性及防干涉條紋性良好,進而,可以使電極的形狀或傷不易看出。另外,通過將Rz設為3.50μm以下,標高極高的凸部消失,從而能夠容易地防止分辨率及對比度降低。
另外,從更容易得到所述Ra及Rz的效果的觀點來看,Rz和Ra的比[Rz/Ra]優選為6.0以下,更優選為4.0~6.0,進一步優選為4.5~5.7。
需要說明的是,本發明中,Rz是將JISB0601:1994所述的二維粗糙度參數即Rz進行三維擴張而得到的參數。在基準面上以360度放射狀設置多條通過基準面中心的直線,使之網羅整個區域,從三維粗糙度曲面得到基于各直線而切斷的截面曲線,并求得該截面曲線的微觀不平度十點高度(從最高峰起按照由高至低的順序直到第五個峰高的平均值和從最深的谷底起按照由深至淺的順序直到第五個谷深的平均值之和)。這樣得到的多個微觀不平度十點高度中,通過將居于上位的50%進行平均而算出。
光學片的凹凸形狀的凹凸的平均峰峰間隔Smp優選為25~100μm,更優選為30~80μm,進一步優選為30~70μm。通過在將傾斜角度分布曲線的半值全寬設為本發明的范圍之后,將Smp設為所述范圍,可以設為不會過緩且過陡的凹凸形狀,能夠容易地防止刺目,并且能夠容易地發揮防眩性、防緊貼、防干涉條紋、電極形狀及傷的無形化、防止分辨率降低、防止白化等各個性能。
Smp如下求得。從三維粗糙度曲面起高于基準面的部分中,將由一個區域圍成的部分作為一個峰時,峰的個數設為Ps,且將測定區域整體(基準面)的面積設為A,則Smp可通過下式(4)算出。
[數學式4]
Smp=APs---(4)]]>
所述Ra、Rz及Smp可以通過所述干涉顯微鏡“NewView”系列所附帶的測定、解析應用軟件“MetroPro”算出。
所述光學片只要在至少一面上具有所述凹凸形狀且具有光透射性,則即可沒有特別制限地使用。另外,也可以在光學片的兩面上具有所述凹凸形狀,但從可操作性、映像的可視性(分辨率,白化)的觀點來看,優選在一面具有所述凹凸形狀,且另一面為大致平滑(Ra為0.02μm以下)。
另外,光學片也可以為凹凸層的單層,也可以是在透明基材上具有凹凸層的多層。從可操作性及制造的容易性來看,優選為在透明基材上具有凹凸層的結構。
作為凹凸的形成方法,例如可舉出:1)使用了壓花輥的方法,2)蝕刻處理,3)利用模進行成型,4)通過涂布形成涂膜等。這些方法中,從凹凸形狀的再現性的觀點來看,優選為3)的利用模進行的成型,從生產力及多品種對應的觀點來看,優選為4)的通過涂布形成涂膜。
利用模進行的成型可通過如下制造,即,制作由與凹凸面互補的形狀構成的模,向該模中注入高分子樹脂或玻璃等構成凹凸層的材料并使之固化后,從模中取出。在使用透明基材的情況下,可以通過如下制造,即,向模中注入高分子樹脂等,在該模上疊合透明基材后,使高分子樹脂等固化,并從模中取出每個透明基材。
通過涂布形成涂膜可以通過如下制造,即,將含有樹脂成分及透光性粒子的凹凸層形成涂布液通過凹版涂布法、棒涂布法等公知的涂布方法涂布于透明基材上,根據需要進行干燥、固化。為了將凹凸形狀制成所述的范圍,優選在凹凸層形成涂布液中含有無機超微粒子。
圖10是通過涂布含有粘合劑樹脂、透光性粒子及無機超微粒子而成的凹凸層形成涂布液而形成的、示出了實施例1的光學片的凹凸層的截面的掃描透射電子顯微鏡照片(STEM)。
通常,不存在透光性粒子的部位的凹凸層表面大致平滑,但圖10的凹凸層中,不存在透光性粒子的部位也具有平緩的傾斜。認為其原因是由于,涂布液的觸變性及溶劑的干燥特性受到無機超微粒子的影響,而不能產生通常那樣的平滑。認為這樣,通過在不存在透光性粒子的部位也形成平緩的傾斜,在凹凸層上盡可能消除大致平滑的部位,且容易將條件(A)~(C)及其它的追加條件納入本發明的范圍。
另外,認為圖10的凹凸層由于以下(1)~(3)的原因,能夠容易地使條件(A)~(C)及其它追加條件在所述范圍內。
(1)存在透光性粒子部位的若干陡峭傾斜和不存在透光性粒子部位的若干平緩傾斜混合存在,且傾斜為隨機的凹凸形狀。
(2)通常,存在于凹凸層表面附近的透光性粒子的凹凸層的周邊形狀為沿著透光性粒子形狀的凸部形狀,但圖10的凹凸層中,未形成沿著透光性粒子形狀的形狀。這樣,凹凸層的表面形狀未充分反映出存在于凹凸層表面附近的透光性粒子的形狀,由此,為陡峭的凹凸也較少的形狀。
(3)圖10的凹凸層中,透光性粒子存在分散和凝聚這兩種。認為其原因是由于,無機超微粒子對涂布液的觸變性或透光性粒子彼此的親和性造成影響。這樣,通過存在分散和凝聚這兩種,凹凸形狀的變化多,為隨機的表面形狀。
透光性粒子可以均使用透光性有機粒子及透光性無機粒子中的任一個。另外,透光性粒子可舉出:球形、圓盤狀、橄欖球狀、無定形等形狀,還可舉出這些形狀的中空粒子、多孔質粒子及實心粒子等。其中,從防止刺目的觀點來看,優選為球形的實心粒子。
作為透光性有機粒子,可舉出:由聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、三聚氰胺樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯并胍胺-三聚氰胺-甲醛縮合物、有機硅、氟類樹脂及聚酯類樹脂等構成的粒子。
作為透光性無機粒子,可舉出:由二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯及二氧化鈦等構成的粒子。
所述透光性粒子中,從分散控制的容易度的觀點來看,優選為透光性有機粒子,其中,優選為聚丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子。聚丙烯酸-苯乙烯共聚物粒子由于折射率及親疏水性的程度容易控制,因此,從容易控制內部霧度及凝聚/分散的觀點來看,優選。
從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,透光性粒子的平均粒徑優選為 2~10μm,更優選為3~8μm。
另外,從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,透光性粒子的平均粒徑和凹凸層厚度之比(透光性粒子的平均粒徑/凹凸層的厚度)優選為0.5~1.0,更優選為0.6~0.9。
透光性粒子的平均粒徑可以通過以下(1)~(3)的操作算出。
(1)利用光學顯微鏡拍攝本發明光學片的透射觀察圖像。倍率優選為500~2000倍。
(2)從觀察圖像中任意選出10個粒子,測定各個粒子的長徑及短徑,根據長徑及短徑的平均值算出各個粒子的粒徑。長徑設為各個粒子在畫面上最長的徑。另外,短徑是指,畫出與構成長徑的線段的中點垂直的線段,該垂直的線段與粒子相交的2點間的距離。
(3)在相同樣品的不同畫面的觀察圖像中進行5次相同的操作,并將根據合計50個部分的粒徑的數平均值得到的值設為透光性粒子的平均粒徑。
無機超微粒子的平均初級粒徑,首先,利用TEM或STEM拍攝本發明的光學片剖面。拍攝后,通過進行與所述(2)及(3)相同的方法,可算出無機超微粒子的平均初級粒徑。TEM或STEM的加速電壓優選設為10kv~30kV,倍率優選設為5萬~30萬倍。
從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,透光性粒子的含量優選為形成凹凸層的全部固體成分中的2~25質量%,更優選為5~20質量%。
作為無機超微粒子,可舉出由二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯及二氧化鈦等構成的超微粒子。其中,從透明性的觀點來看,優選為二氧化硅超微粒子。
從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,無機超微粒子的平均初級粒徑優選為1~25nm,更優選為5~20nm。
無機超微粒子優選為通過表面處理而導入了反應性基團的反應性無機超微粒子。通過導入反應性基團,可以在凹凸層中含有大量的無機超微粒子,而可以易于得到所述的凹凸形狀。
作為反應性基團,適于使用聚合性不飽和基團,優選為光固化性不飽和基團,特別優選為電離輻射固化性不飽和基團。作為其具體例,可舉出:(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、乙烯基及烯丙基等烯屬不飽和鍵以及環氧基等。
這種反應性無機超微粒子可以舉出利用硅烷偶聯劑進行了表面處理的無 機超微粒子。在利用硅烷偶聯劑對無機超微粒子表面進行處理時,可舉出對無機超微粒子噴霧硅烷偶聯劑的干式法;或使無機超微粒子分散于溶劑中后,添加硅烷偶聯劑進行反應的濕式法等。
無機超微粒子的含量優選為形成凹凸層的全部固體成分中的10~90質量%,更優選為20~70質量%,進一步優選為35~50質量%。通過設為該范圍,且通過平滑性的控制及對凹凸層的聚合收縮的抑制,可以易于得到所述凹凸形狀。
另外,從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,凹凸層中透光性粒子及無機超微粒子的含量之比(透光性粒子的含量/無機超微粒子的含量)優選為0.1~0.4,更優選為0.2~0.3。
凹凸層的樹脂成分優選含有熱固化性樹脂組合物或電離輻射固化性樹脂組合物,從使機械強度更良好的觀點來看,更優選含有電離輻射固化性樹脂組合物,其中,進一步優選含有紫外線固化性樹脂組合物。
熱固化性樹脂組合物為至少含有熱固化性樹脂的組合物,即通過加熱而固化的樹脂組合物。
作為熱固化性樹脂,可舉出:丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、脲三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機硅樹脂等。熱固化性樹脂組合物中,根據需要可向這些固化性樹脂中添加固化劑。
電離輻射固化性樹脂組合物是含有具有電離輻射固化性官能團的化合物(以下,均稱為“電離輻射固化性化合物”)的組合物。作為電離輻射固化性官能團,可舉出:(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯屬不飽和鍵及環氧基、環氧丙烷基等。作為電離輻射固化性化合物,優選為具有烯屬不飽和鍵的化合物,更優選為具有兩個以上的烯屬不飽和鍵的化合物,其中,進一步優選具有兩個以上的烯屬不飽和鍵的多官能性(甲基)丙烯酸酯類化合物。作為多官能性(甲基)丙烯酸酯類化合物,均可以使用單體及低聚物中的任一個。
需要說明的是,所述電離輻射線是指,電磁波或帶電粒子束中,具有可使分子聚合或交聯的能量量子的粒子束,通常可使用紫外線(UV)或電子束(EB),但除此之外,也可以使用X射線、γ射線等電磁波;α射線、離子束等帶電粒子束。
多官能性(甲基)丙烯酸酯類化合物中,作為2官能(甲基)丙烯酸酯類單體,可舉出:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A四乙氧基二丙烯酸酯、雙酚A四丙氧基二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯等。
作為3官能以上的(甲基)丙烯酸酯類單體,例如可舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸改性三(甲基)丙烯酸酯等。
另外,所述(甲基)丙烯酸酯類單體也可以是將分子骨架的一部分改性的單體,也可以使用利用環氧乙烷、環氧丙烷、己內酯、異氰脲酸、烷基、環烷基、芳香族、雙酚等進行改性的單體。
另外,作為多官能性(甲基)丙烯酸酯類低聚物,可舉出:聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯類聚合物等。
聚氨酯(甲基)丙烯酸酯可以通過例如多元醇及有機二異氰酸酯與羥基(甲基)丙烯酸酯的反應得到。
另外,優選的環氧(甲基)丙烯酸酯是使3官能以上的芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與(甲基)丙烯酸反應而得到的(甲基)丙烯酸酯;使2官能以上的芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與多元酸和(甲基)丙烯酸反應而得到的(甲基)丙烯酸酯;及使2官能以上的芳香族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等與酚類和(甲基)丙烯酸反應而得到的(甲基)丙烯酸酯。
所述電離輻射固化性化合物可以單獨使用1種,或組合兩種以上使用。
在電離輻射固化性化合物為紫外線固化性化合物的情況下,電離輻射固化性組合物優選含有光聚合引發劑或光聚合促進劑等添加劑。
作為光聚合引發劑,可舉出選自:苯乙酮、二苯甲酮、α-羥烷基苯酮、米蚩酮、苯偶姻、芐基甲基縮酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、噻噸酮(チオキサンソン)類等中的1種以上。
這些光聚合引發劑的熔點優選為100℃以上。通過將光聚合引發劑的熔點設為100℃以上,殘留的光聚合引發劑因觸摸面板的透明導電膜形成時或結晶化工序的熱的作用而升華,可以防止損壞透明導電膜的低電阻化。
另外,光聚合促進劑可以減輕固化時因空氣引起的聚合障礙,加快固化 速度,例如可舉出選自對二甲基氨基苯甲酸異戊酯、對二甲基氨基苯甲酸乙酯等中的1種以上。
從抑制卷曲、機械強度、硬度及與韌性的平衡的觀點來看,凹凸層的厚度優選為2~10μm,更優選為4~8μm。
凹凸層的厚度可以如下算出,即,由使用例如掃描型透射電子顯微鏡(STEM)拍攝的截面圖像測定20個部位的厚度,并根據20個部位的值的平均值算出。STEM的加速電壓優選設為10kv~30kV,倍率優選設為1000~7000倍。
為了調節粘度、或使各成分溶解或分散,凹凸層形成涂布液中通常使用溶劑。根據溶劑種類不同,涂布、干燥過程之后的凹凸層的表面狀態各異,因此,優選考慮溶劑的飽和蒸氣壓、溶劑向透明基材的浸透性等而選定溶劑。具體而言,溶劑可示例例如:酮類(丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環己酮等)、醚類(二烷、四氫呋喃等)、脂肪族烴類(己烷等)、脂環烴類(環己烷等)、芳香烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化烴類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等)、醇類(丁醇,環己醇等)、溶纖劑類(甲基溶纖劑,乙基溶纖劑等)、溶纖劑醋酸鹽類、亞砜類(二甲基亞砜等)、酰胺類(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,也可以是它們的混合物。
在溶劑的干燥過慢或過快的情況下,由于凹凸層的平滑性過度或不足,難以形成所述的凹凸形狀。因此,作為溶劑,優選含有全部溶劑中的50質量%以上的蒸發速度(將醋酸正丁酯的蒸發速度設為100時的相對蒸發速度)為100~180的溶劑。作為全部溶劑中的50質量%以上的溶劑,更優選蒸發速度為100~150的溶劑。
若舉出相對蒸發速度的例子,則甲苯為195,甲乙酮(MEK)為465,甲基異丁基酮(MIBK)為118,丙二醇單甲基醚(PGME)為68。
另外,溶劑的種類也對以二氧化硅超微粒子為代表的無機超微粒子的分散性造成影響。例如,從無機超微粒子的分散性優異且易于形成所述凹凸形狀的觀點來看,優選為MIBK。
另外,從易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,優選在形成凹凸層時控制干燥條件。干燥條件可以通過干燥溫度及干燥機內的風速調整。作為具體的干燥溫度,優選在30~120℃、干燥風速設為0.2~50m/s。另外,為了通過干燥條件控制凹凸層的平滑性,電離輻射線的照射優選在干燥后進行。
另外,從使表面凹凸適度平滑且易于得到所述凹凸形狀的觀點來看,凹凸層形成涂布液中優選含有流平劑。流平劑,可舉出氟類或硅酮類流平劑,且優選為硅酮類流平劑。作為流平劑的添加量,相對于凹凸層形成涂布液的全部固體成分優選為0.01~0.5重量%,更優選為0.05~0.2重量%。
作為光學片的透明基材,優選為具備光透射性、平滑性、耐熱性且機械強度優異的基材。作為這種透明基材,可舉出:聚酯、三乙酰基纖維素(TAC)、纖維素二醋酸脂、乙酸丁酸纖維素、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮醛、聚醚酮、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚氨酯及非晶質烯烴(Cyclo-Olefin-Polymer:COP)等塑料薄膜。透明基材也可以是貼合2張以上的塑料薄膜而成的基材。
其中,從機械強度或尺寸穩定性的觀點來看,優選為進行了拉伸加工、特別是進行了二軸拉伸加工的聚酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)。另外,從光透射性或光學的各向同性的觀點來看,優選為TAC、丙烯酸樹脂。另外,從耐氣候性優異的觀點來看,優選為COP、聚酯。另外,在通過偏光太陽鏡觀察液晶顯示器的圖像的情況下,從可防止在顯示畫面中觀察到顏色各異的不勻的方面來看,優選為延遲值3000~30000nm的塑料薄膜或1/4波長相位差的塑料薄膜。
透明基材的厚度優選為5~300μm,更優選為30~200μm。
在透明基材的表面上,為了提高粘接性,除了進行電暈放電處理、氧化處理等物理處理之外,也可以預先涂布被稱為底涂劑或底涂層的涂料。
光學片也可以在凹凸形狀上和/或凹凸形狀的相反側的面上具有防反射層、防污層、防靜電層等功能性層。另外,在透明基材上具有凹凸層結構的情況下,除了所述部位之外,也可以在透明基材和凹凸層之間具有功能性層。
[顯示裝置]
本發明的顯示裝置是在像素密度300ppi以上的顯示元件的前面具有光學片而成的顯示裝置,其中,所述光學片在表面上具有凹凸形狀,并且所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角 度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件如所述那樣易于產生刺目,但本發明中,通過使用特定的光學片作為具有凹凸形狀的光學片,可賦予防眩性等諸特性且防止刺目。
作為本發明的顯示裝置所使用的光學片,可以使用與所述的本發明的觸摸面板所使用的光學片相同的片材。
作為顯示元件,可舉出:液晶顯示元件、內嵌式觸摸面板液晶顯示元件、EL顯示元件、等離子顯示元件等。
內嵌式觸摸面板液晶元件是在將液晶夾入2張玻璃基板而成的液晶元件的內部裝入電阻膜式、靜電容式、光學式等觸摸面板功能的元件。需要說明的是,作為內嵌式觸摸面板液晶元件的液晶的顯示方式,可舉出:IPS方式、VA方式、多區域方式、OCB方式、STN方式、TSTN方式等。例如,特開2011-76602號公報、特開2011-222009號公報中記載有內嵌式觸摸面板液晶元件。
光學片可以按照例如以下的順序設置于顯示元件的前面。
(1)顯示元件/表面保護板/光學片
(2)顯示元件/光學片
(3)顯示元件/具有光學片作為構成構件的觸摸面板
(4)顯示元件/光學片/表面保護板
在(1)及(2)的情況下,通過以光學片的凹凸面朝向表面的方式(以凹凸面朝向顯示元件的相反側的方式)配置,可賦予高度的防眩性,并且可防止刺目,進而,使表面或顯示元件上產生的傷不易看出。
在(3)的情況下,通過如所述本發明的觸摸面板的實施方式那樣配置光學片,可以賦予防眩性等諸特性且防止刺目。
需要說明的是,在(2)及(4)的情況下,如果以朝向顯示元件側的方式隔著空氣層配置光學片的凹凸面,則可以防止緊貼及干涉條紋,使顯示元件上產生的傷不易看出。
用于本發明的顯示裝置的光學片即使在室外明亮的環境下,也可以抑制 外光的反射,且可賦予高度的防眩性。近年來的以智能手機為代表的便攜式信息終端大多在室外使用,因此,本發明的顯示裝置優選以凹凸面朝向觀眾側(顯示元件的相反側)的方式使用光學片。
[光學片]
本發明的光學片是在表面上具有凹凸形狀的光學片,其中,該光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
作為本發明的光學片,可舉出與用于所述本發明的觸摸面板的光學片相同的光學片。
通過將本發明的光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,可賦予防眩性等諸特性且防止超高精細顯示元件的影像光刺目及分辨率降低,從這方面來看,是優選的。
另外,本發明的光學片即使在室外明亮的環境下也可以抑制外光的反射,且賦予高度的防眩性。近年來以智能手機為代表的便攜式信息終端大多在室外使用,因此,優選在觸摸面板或顯示裝置的最表面,以凹凸面朝向觀眾側(顯示元件的相反側)的方式使用本發明的光學片。
[光學片的篩選方法]
本發明的光學片的篩選方法是在表面具有凹凸形狀的光學片的篩選方法,其中,測定光學片的凹凸形狀的傾斜角,且篩選出滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件的片材作為光學片,所述光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
本發明的光學片的篩選方法中,即使不將光學片裝入顯示裝置中,也可以篩選用于像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件時具有良好的防刺目性的光學片,而可以高效地進行光學片的質量管理。
篩選光學片的判定條件也可以僅為所述條件(A)~(C)中的一個,也可以為(A)~(C)中的兩個,也可以為(A)~(C)的全部。
條件(A)的傾斜角度優選設為5~12度,更優選設為6~10度。
條件(B)的顯示拐點的傾斜角度優選為5~12度,更優選為5.5~10度,進一步優選為6~8.5度。條件(B)的角度差優選為2.5~9度,更優選為2.8~8度,進一步優選為2.8~5度。
條件(C)的顯示峰值的傾斜角度優選為2.1~7度,更優選為2.1~6度。
本發明中,通過進一步將以下追加條件(1)和/或(2)設為判定條件,可以更精確地篩選可防止刺目的光學片。
追加條件(1):凹凸形狀的傾斜角中,0~1.25度的傾斜角的比例以累積百分比計為20%以下
追加條件(2):凹凸形狀的傾斜角中,15度以上的傾斜角的比例以累積百分比計為3%以下
追加條件(1)的累積百分比優選為15%以下,更優選為12%以下。追加條件(2)的累積百分比優選為2%以下,更優選為1.5%以下。
所述條件(A)和/或(B)進一步優選滿足選自下述追加條件(3)~(5)中的一個以上的條件。
追加條件(3):在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度
追加條件(4):凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5
追加條件(5):凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
追加條件(3)的傾斜角度更優選為2.1~7度,進一步優選為2.1~6度。
追加條件(4)的偏斜度更優選為0~1.4,進一步優選為0~1.2。
追加條件(5)的峭度更優選為2~6,進一步優選為2.5~6。
所述條件(A)和/或(C)進一步優選滿足下述追加條件(6)和/或(7)的條件。
追加條件(6):從在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度(正向顯示拐點的傾斜角度)為4~15度
追加條件(7):顯示拐點的傾斜角度和顯示峰值的傾斜角度之差([正向顯示拐點的傾斜角度]-[顯示峰值的傾斜角度])為2.2~10度
追加條件(6)的傾斜角度更優選為5~12度,進一步優選為5.5~10度,更進一步優選為6~8.5度。
追加條件(7)的角度差更優選為2.5~9度,進一步優選為2.8~8度,更進一步優選為2.8~5度。
[光學片的制造方法]
本發明的光學片的制造方法是在表面上具有凹凸形狀的光學片的制造方法,其中,光學片用于像素密度300ppi以上的顯示元件的前面,所述凹凸形狀滿足選自下述(A)~(C)中的至少一個條件。
條件(A):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的1/2的值的傾斜角度的間隔為5~15度
條件(B):從所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度起,在正向顯示拐點的傾斜角度為4~15度,且所述在正向顯示拐點的傾斜角度和所述在傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度之差為2.2~10度
條件(C):所述凹凸形狀的傾斜角度分布曲線中顯示峰值的傾斜角度為2~8度,且所述凹凸形狀的傾斜角度分布的偏斜度為0~1.5和/或所述凹凸形狀的傾斜角度分布的峭度為1.5~6
本發明的光學片的制造方法必須控制制造條件,以滿足條件(A)~(C)中的至少一個。條件(A)~(C)優選的范圍與所述光學片的選擇方法相同。
另外,作為追加的條件,優選滿足所述光學片的選擇方法的追加條件(1)和/或(2)。另外,關于條件(A)和/或(B),優選滿足選自所述光學片的選擇方法的追加條件(3)~(5)中的一個以上的條件。另外,關于條件(A)和/或(C),優選滿足所述光學片的選擇方法的追加條件(6)和/或(7)。
本發明的光學片的制造方法中,能夠高效地制造可賦予防眩性等諸特性,并且可防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的影像光刺目的光學片。
制造條件(A)~(C)、(1)~(7)可通過如下控制:在光學片的凹凸層上盡可能減少大致平滑的部位,形成凹凸層的整體基本傾斜的形狀;及使整體不均勻地傾斜,使包含傾斜角較大的傾斜的多種傾斜角混合存在。
控制制造條件(A)~(C)、(1)~(7)的具體方法,在利用模形成凹凸層的情況下,只要控制模的形狀即可。另外,控制涂布形成凹凸層時的制造條件(A)~(C)、(1)~(7)的具體方法,如上所述,可舉出:使用適量的無機超微粒子;使用相對蒸發速度為特定范圍的溶劑;調整干燥溫度或風速等干燥條件;使用適量的流平劑。
實施例
接著,通過實施例對本發明進行更詳細地說明,但本發明絲毫不被這些例子限定。需要說明的是,“份”及“%”只要沒有特別說明,就設為質量基準。
1.光學片的物性測定及評價
如下所述,進行實施例及比較例的光學片的物性測定及評價。將結果示于表1。
[光學片的凹凸形狀的傾斜角度分布]
在實施例及比較例中得到的各光學片的形成防眩層(凹凸層)的一面相反側的面上,通過透明粘接劑貼附玻璃板,制成樣品,使用白光干涉顯微鏡(New View7300,Zygo公司制),并在以下的條件下進行光學片表面形狀的測定、解析。需要說明的是,在測定、解析軟件中使用Metro Prover8.3.2的Microscope Application。
(測定條件)
物鏡:50倍
變焦:1倍
測定區域:414μm×414μm
分辨率(每1點的間隔):0.44μm
(解析條件)
移除(Removed):無
濾光器:帶通(BandPass)
濾光器型號:GaussSpline
低波長(Low wavelength):800μm
高波長(High wavelength):3μm
刪除尖點:開啟
尖點高度(Spike Height(xRMS)):2.5
需要說明的是,低波長(Low wavelength)相當于粗糙度參數中的臨界值λc。
接著,在所述解析軟件(MetroPro ver8.3.2-Microscope Application)中顯示Slope Mag Map畫面,在所述畫面中,將直方圖設為nBins=100進行顯示,得到三維表面傾斜角度分布的直方圖數據。基于得到的直方圖數據,算出:半值全寬、特定范圍的傾斜角的累積百分比、平均傾斜角、顯示峰值的傾斜角度、比峰值更靠正向的拐點、偏斜度及峭度。直方圖的各階段角度的區間寬度為0.1度以上且0.5度以下。將結果示于表1。
需要說明的是,在計算半值全寬及峰值時,將所得直方圖數據各階段角度區間的值進行直線內推制作近似曲線(傾斜角度分布曲線),并根據該曲線算出半值全寬及峰值。
在計算特定范圍的傾斜角的累積百分比時,根據得到的直方圖數據求得各個階段角度的累積度數百分比,并將其進行直線內推而算出。
在計算拐點時,在得到的直方圖數據的各個階段角度中,根據該階段的度數求得減去該階段之前一個(角度較小的一側)度數的值,將該值為負且絕對值為最大時的階段角度設為拐點。
來自凹凸形狀的傾斜角度分布的直方圖數據的三維平均傾斜角、偏斜度、及峭度如下述算出。
若將直方圖數據第i個階段的代表角度設為θi,且將度數設為fi,則三維平均傾斜角m可通過下式(5)算出。
[數學式5]
m=Σi=1nBinsθi·fi/N---(5)]]>
在此,N為全數據數且可通過下式(6)算出。
[數學式6]
N=Σi=1nBinsfi---(6)]]>
偏斜度Sk、峭度Ku可通過下式(7)及(8)算出。
[數學式7]
Sk=1sd3·N·Σi=1nBins(θi-m)3·fi---(7)]]>
Ku=1sd4·N·Σi=1nBins(θi-m)4·fi---(8)]]>
在此,sd為標準偏差且可通過下式(9)算出。
[數學式8]
sd=Σi=1nBins(θi-m)2·fi/N---(9)]]>
[光學片的Ra、Rz、Smp]
在計算所述表面傾斜角度分布時得到的表面形狀數據及同一解析條件下,在Surface Map畫面上顯示“Ra”、“SRz”,并將各個數值設為光學片的Ra、Rz。
接著,在所述Surface Map畫面中顯示“Save Data”按鈕,并保存解析后的三維曲面粗糙度數據。而且,向Advanced Texture Application中讀入所述保存數據,并應用以下的解析條件。
(解析條件)
·High FFT Filter:off
·Low FFT Filter:off
·Remove:Plane
接著,顯示Peak/Valleys畫面,并根據“Peaks Stats”計算峰的個數。其中,為了除去意圖外的峰,將面積為整個測定區域的面積(414×414μm2)的1/10000以上且高度為Rtm的1/10以上的峰設為計算對象。Rtm可以從“Roughness/Waviness Map”畫面讀取,表示將整個測定區域分割成3×3時各個區域的最大高度的平均值。然后,基于所述式(4)算出Smp。
[刺目]
在實施例及比較例中得到的各光學片中,使未形成光學片的防眩層的一面和未形成有黑色矩陣(玻璃厚度0.7mm)的矩陣的玻璃面通過透明粘接劑貼合。對于這樣得到的試樣,通過在黑色矩陣側設置白色面光源(HAKUBA公司制,LIGHTBOX,平均亮度1000cd/m2),而疑似產生刺目。利用CCD攝像機(KP-M1,C型安裝適配器,特寫環;PK-11A Nikon,攝像機鏡頭;50mm, F1.4s NIKKOR)從光學片側拍攝試樣。CCD攝像機與光學片的距離設為250mm,調節CCD攝像機的焦點使其與光學片一致。將由CCD攝像機拍攝的圖像錄入個人計算機中,并利用圖像處理軟件(Image Pro Plusver.6.2;Media Cybernetics公司制)如下進行解析。
首先,從錄入的圖像選擇200×160像素的評價部位,在該評價部位中,轉換成16bit灰度級。接著,從濾波器命令的增強標簽選擇低通濾波器,在“3×3,次數3,強度10”的條件下實施過濾。由此,除去源自黑色矩陣圖案的成分。接著,選擇平坦化,在“背景:暗,目標寬度10”的條件下進行陰影修正。接著,在對比增強命令下,設為“對比:96,亮度:48”進行對比增強。將得到的圖像轉換成8位灰度級,對其中的150×110像素,算出每個像素的值的偏差并作為標準偏差值,由此,將刺目數值化。可以說該數值化的刺目值越小,刺目越少。需要說明的是,評價在黑色矩陣為像素密度相當于350ppi和像素密度相當于200ppi這兩項下進行。
[防眩性]
將在得到的光學片的基材側通過透明粘接劑貼合有黑色亞克力板的評價用樣品置于水平面上,在距評價用樣品1.5m的上方配置熒光燈,使熒光燈移動到評價用樣品上,且在評價用樣品上的照明設為800~1200Lx的環境下,從各個角度進行視覺感官評價,并根據以下的基準進行評價。
○:從任何角度均不能識別到熒光燈的圖像。
△:映入熒光燈的圖像,但熒光燈的輪廓模糊,而不能識別輪廓的邊界部。
×:熒光燈的圖像以鏡面的方式映入,且可清晰地識別到熒光燈的輪廓(輪廓的邊界部)。
[對比度(暗室)]
在對比度比的測定中,使用在作為背光源單元的冷陰極管光源設置有擴散板的裝置,使用2張偏振片(Samsung公司制AMN-3244TP),且將該偏振片設置成平行尼科爾時通過的光的亮度的Lmax除以設置成垂直尼科爾時通過的光的亮度的Lmin,由此,求得將防眩性薄膜(光透射性基材+防眩層)載置于最表面時的對比度(L1)和僅將光透射性基材載置于最表面時的對比度(L2),并通過算出(L1/L2)×100(%)而算出對比度比。
需要說明的是,在亮度的測定中,使用色彩亮度計(Topcon公司制BM-5A) ,照明在5Lx以下的暗室環境下進行。色彩亮度計的測定角設定成1°,從樣品上的垂直方向以視野進行測定。背光源的光量以在未設置樣品的狀態下,將2張偏振片設置成平行尼科爾時的亮度為3600cd/m2的方式設置。
[霧度]
首先,使用霧度計(HM-150,村上色彩技術研究所制),并根據JIS K-7136:2000測定霧度(整體霧度)。另外,在光學片的表面上通過透明粘接劑,貼附厚度80μm的TAC薄膜(富士薄膜公司制,TD80UL),由此,消除凹凸形狀使之平坦,且在消除了表面形狀引起的霧度的影響的狀態下測定霧度,求得內部霧度(Hi)。然后,從整體霧度值減去內部霧度值,求得表面霧度(Hs)。光入射面設為基材側。
[總透光率]
使用霧度計(HM-150,村上色彩技術研究所制),并根據JIS K7361-1:1997測定光學片的總透光率。光入射面設為基材側。
[透射圖像清晰度]
使用SUGA FACTORY公司制的圖像清晰度測量儀(商品名:ICM-1T),并根據JIS K7105:1981測定通過了具有2mm、1mm、0.5mm及0.125mm的寬度的光梳的4種透射圖像清晰度,并算出它們之和。
[白化]
制作通過透明粘接劑將光學片的透明基材側的一面和黑色亞克力板貼合的樣品。對于制作的樣品,在暗室中,在以3波長熒光燈管為光源的臺燈下根據以下基準觀察白濁感。
A:未觀察到白色。
C:觀察到白色。
[傷的可視性]
利用#0000的鋼絲絨在約100g/cm2的負載下將在白化評價中制作的樣品的光學片的凹凸面擦拭一次,并通過目視評價表面的傷。其結果,將傷不顯著的樣品設為“○”,將傷顯著的樣品設為“×”。
[干涉條紋]
使2張光學片以一光學片的凹凸面側和另一光學片的透明基材側相向的方式重合。其結果,將未產生干涉條紋的樣品設為“〇”,將產生干涉條紋的樣品設為“×”。
2.光學片的制作
[實施例1]
在透明基材(厚度80μm三乙酰基纖維素樹脂薄膜(TAC),富士薄膜公司制,TD80UL)上涂布下述規定的防眩層涂布液1,以70℃、風速5m/s干燥30秒鐘后,在氮氛圍(氧濃度200ppm以下)下以累計光量為100mJ/cm2的方式照射紫外線,形成防眩層,而得到光學片。防眩層的膜厚為7.5μm。
<防眩層涂布液1>
·季戊四醇三丙烯酸酯             10份
(日本化藥公司制,KAYARAD-PET-30)
·聚氨酯丙烯酸酯
(日本合成化學公司制,UV1700B)    45份
·光聚合引發劑                   3份
(BASF公司制,Irgacure184)
·硅酮系流平劑                   0.2份
(Momentive Performance Materials公司制,TSF4460)
·透光性粒子                     12份
(積水化成品公司制,球狀聚丙烯酸-苯乙烯共聚物)
(平均粒徑6μm,折射率1.535)
·無機超微粒子                   160份
(日產化學公司制,表面導入了反應性官能團的二氧化硅,溶劑MIBK,固體成分30%)
(平均初級粒徑12nm)
·溶劑1(MIBK)                    110份
[實施例2]
除了將實施例1的透光性粒子變更成10份,且將無機超微粒子變更成170份以外,與實施例1一樣,得到光學片。
[實施例3]
除了將實施例1的透光性粒子變更成15份,且將無機超微粒子變更成150份以外,與實施例1一樣,得到光學片。
[比較例1]
除了將實施例1的防眩層涂布液1變更成下述規定的防眩層涂布液2,且 將防眩層(凹凸層)的膜厚設為2μm以外,與實施例1一樣,得到光學片。
<防眩層涂布液2>
·季戊四醇三丙烯酸酯                 100份
(日本化藥公司制,KAYARAD-PET-30)
·無機微粒                           14份
(富士Silysia化學公司制,凝膠法無定形二氧化硅)
(疏水處理,平均粒徑(激光衍射散射法)4.1μm)
·光聚合引發劑                       5份
(BASF公司制,Irgacure184)
·硅酮系流平劑                       0.2份
(Momentive Performance Materials公司制TSF4460)
·溶劑1(甲苯)                        150份
·溶劑2(MIBK)                        35份
[比較例2]
除了將實施例1的防眩層涂布液1變更成下述規定的防眩層涂布液3,且將防眩層(凹凸層)的膜厚設為4.5μm以外,與實施例1一樣,得到光學片。
<防眩層涂布液3>
·季戊四醇三丙烯酸酯                 90份
(日本化藥公司制,KAYARAD-PET-30)
·丙烯酸類聚合物
(三菱RAYON公司制,分子量75,000)     10份
·光聚合引發劑                       3份
(BASF公司制,Irgacure184)
·硅酮系流平劑                       0.1份
(Momentive Performance Materials公司制TSF4460)
·透光性粒子                         12份
(綜研化學公司制,球狀聚苯乙烯粒子)
(粒徑3.5μm,折射率1.59)
·溶劑1(甲苯)                        145份
·溶劑2(環己酮)                      60份
[比較例3]
除了將實施例1的防眩層涂布液1變更成下述規定的防眩層涂布液4,且將防眩層(凹凸層)的膜厚設為7.0μm以外,與實施例1一樣,得到光學片。
<防眩層涂布液4>
·季戊四醇三丙烯酸酯                    38份
(日本化藥公司制,KAYARAD-PET-30)
·異氰脲酸EO改性三丙烯酸酯
(東亞合成公司制,M-313)                 22份
·光聚合引發劑                          5份
(BASF公司制,Irgacure184)
·硅酮系流平劑                          0.1份
(Momentive Performance Materials公司制,TSF4460)
·透光性粒子                            20份
(積水化成品公司制,球狀聚丙烯酸-苯乙烯共聚物)
(粒徑5μm,折射率1.525)
·無機超微粒子                          120份
(日產化學公司制,表面導入了反應性官能團的二氧化硅,溶劑MIBK,固體成分30%)
(平均初級粒徑12nm)
·溶劑1(甲苯)                           135份
[比較例4]
除了將實施例1的防眩層涂布液1變更成下述規定的防眩層涂布液5,且將防眩層(凹凸層)的膜厚設為5.0μm以外,與實施例1一樣,得到光學片。
<防眩層涂布液5>
·季戊四醇三丙烯酸酯                    38份
(日本化藥公司制,KAYARAD-PET-30)
·異氰脲酸EO改性三丙烯酸酯
(東亞合成公司制M-313)                   22份
·光聚合引發劑                          5份
(BASF公司制,Irgacure184)
·硅酮系流平劑                          0.1份
(Momentive Performance Materials公司制TSF4460)
·透光性粒子                                   12份
(積水化成品公司制,球狀聚丙烯酸-苯乙烯共聚物)
(粒徑3.5μm,折射率1.545)
·無機超微粒子                                 120份
(日產化學公司制,表面導入了反應性官能團的二氧化硅,溶劑MIBK,固體成分30%)
(平均初級粒徑12nm)
·溶劑1(甲苯)                                  135份
[表1]
表1

如從表1的結果可知,實施例1~3的光學片可賦予防眩性等諸特性,并且可以防止像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件的刺目,進而,對比度也優異。另外,對于像素密度350ppi的顯示元件的防刺目性,實施例1~3的光學片顯示出比比較例1~4的光學片更良好的效果,但對于像素密度200ppi的顯示元件的防刺目性能,與比較例1~4的光學片的效果之差較少。由此可知,實施例1~3的光學片對像素密度300ppi以上的超高精細顯示元件是極其 有用的。需要說明的是,所述防眩性的評價在照度為800~1200Lx的環境下進行,但實施例1~3的防眩性片即使在照度10000Lx以上的室外環境下,防眩性也良好。
3.觸摸面板的制作
通過濺射法在實施例1~3及比較例1~4的光學片的透明基材側形成厚度20nm的ITO的導電性膜,并作為上部電極板。然后,通過濺射法在厚度1mm的強化玻璃板的一面上形成厚度約20nm的ITO的導電性膜,并作為下部電極板。然后,在下部電極板的具有導電性膜的一面上,通過絲網印刷法點狀地印刷作為襯墊用涂布液的電離輻射固化型樹脂(Dot Cure TR5903:Taiyo Ink公司),之后利用高壓水銀燈照射紫外線,并使直徑50μm、高度8μm的襯墊以1mm的間隔排列。
然后,以導電性膜彼此相對的方式配置上部電極板和下部電極板,并利用厚度30μm、寬度3mm的雙面膠帶粘接邊緣,制作實施例1~3及比較例1~4的電阻膜式觸摸面板。
將得到的電阻膜式觸摸面板載置在市售的超高精細液晶顯示裝置(像素密度350ppi)上,通過目視評價有無刺目,結果,實施例1~3的觸摸面板可抑制刺目,外光的映入也較少,可視性良好。另外,實施例1~3的觸摸面板均不會損害超高精細的映像的分辨率,明亮的室內環境下的對比度也良好。另一方面,比較例1~4的觸摸面板中,刺目顯著。另外,比較例2的觸摸面板由于光學片的內部霧度比較高,因此,稍微損害超高精細的映像的分辨率。
4.顯示裝置的制作
使實施例1~3及比較例1~4的光學片通過透明粘接劑貼合于市售的超高精細液晶顯示裝置(像素密度350ppi),制作實施例1~3及比較例1~4的顯示裝置。需要說明的是,進行貼合時,使光學片的凹凸面朝向顯示元件的相反側。
通過目視評價得到的顯示裝置有無刺目,結果,實施例1~3的顯示裝置可抑制刺目,外光的映入也較少,可視性良好。另外,實施例1~3的顯示裝置均不會損害超高精細的映像的分辨率,明亮的室內環境下的對比度也良好。另一方面,比較例1~4的顯示裝置中,刺目顯著。另外,比較例2的顯示裝置由于光學片的內部霧度比較高,因此,稍微損害超高精細的映像的分辨率。

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觸摸 面板 顯示裝置 光學 以及 篩選 方法 制造
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