高折射率层、可固化涂布组合物的制备方法、防反射薄膜、偏振片和使用它们的图像显示装置制造方法及图纸

技术编号:2672384 阅读:287 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了耐气候性优异或光学特性和耐用性优异的高折射率层,具有所述高折射率层的防反射薄膜,具有所述防反射薄膜的偏振片,和使用它们的图像显示装置,它们各自是含有包含钛元素或铋元素的高折射率复合氧化物的特定细粒的高折射率层或薄膜;本发明专利技术已提供了含有包含铋元素的高折射率复合氧化物的特定细粒的可固化涂布组合物的制备方法;利用所述可固化涂布组合物的防反射薄膜;和使用所述防反射薄膜的偏振片和图像显示装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高折射率层、使用该高折射率层的防反射薄膜、偏振片和图像显示装置,并且还涉及可固化涂布组合物的制备方法、固化薄膜、使用该固化薄膜的防反射薄膜、偏振片和图像显示装置。
技术介绍
迄今已在透明基质例如玻璃或塑料基质上提供具有防反射能力的保护薄膜(防反射薄膜)用于透镜或图像显示装置。特别是,将该防反射薄膜安装在用于各种图像显示装置例如液晶显示器(LCD)、等离子显示板(PDP)、场致发光显示器(ELD)和阴极射线管显示器(CRT)的显示器的表面上,以防由于外部光或外部图像的反射导致对比度降低。因此,要求该防反射薄膜具有高的物理强度(例如,耐刮擦性)、化学耐性和耐气候性(例如,耐湿热性和耐光性)。另外,作为图像显示用的防反射薄膜,还要求防反射薄膜具有比用于合成树脂透镜的防反射薄膜的折射率高的折射率的高折射率层,并且该高折射率层无色且透明。近年来,液晶显示器(LCD)日益大型化,配备有防反射薄膜的液晶显示器的数量也在增加。同样,在液晶显示器(LCD)中,偏振片是必不可少的元件并且通常具有偏振薄膜由两个保护薄膜保护的结构。赋予这些保护薄膜防反射的能力能够大大降低生产成本和显示器的厚度。防反射薄膜通常由多层的薄膜形成,所述多层的薄膜由多个折射率彼此不同的含有金属氧化物的透明的且薄的层例如高折射率层、中间折射率层和低折射率层彼此层合组成。该金属氧化物的透明薄膜通过化学气相沉积(CVD)法、物理蒸汽沉积(PVD)法或者属于物理蒸汽沉积法的真空蒸汽淀积法形成。或者,还提议通过按照溶胶-凝胶过程使用金属化合物例如金属醇盐形成胶体金属氧化物颗粒薄膜,然后通过后处理(紫外线照射参见JP-A-9-157855;等离子体处理参见JP-A-2000-9908)形成该薄膜。然而,上述形成所述金属氧化物的透明薄膜的方法的生产率低,不适合大批量生产。因此,期望通过涂布工艺能获得具有高生产率的该薄膜形成方法。在通过涂布制备防反射薄膜的情况下,使用作为基质的粘合剂树脂形成薄膜。这种粘合剂树脂通常具有1.45-1.55的折射率,因此通过选择用于其中的无机颗粒的种类和数量来适当调整每一层的折射率。具体地说,就高折射率层而言,需要折射率高的无机细粒,并且将所述折射率高的无机细粒均匀且没有聚集地分散到具有足够薄膜强度的基质中是极其重要的。作为折射率高的无机细粒,已知有折射率为1.7或更大的透明单一金属(例如,Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La或In)氧化物的细粒(例如,JP-A-8-110401和JP-A-8-122504;本文使用的术语“JP-A”是指“未审公开日本专利申请”)。还提出了通过将高折射无机细粒大量加入到薄膜中同时保持该高折射无机细粒的细微分散状态以形成高折射率层(参见,例如,JP-A-11-153703和JP-A-2001-166104)。其中,二氧化钛是具有极高折射率的化合物,并且将该化合物作为细粒加入极其有效(例如,JP-A-2000-9908和JP-A-2001-310423)。然而,二氧化钛具有光催化能力并且具有极其差的耐气候性。因此,当在太阳光下长时间使用高折射率薄膜(防反射薄膜)时,二氧化钛分解该高折射率薄膜中所含的有机化合物并且严重损坏该薄膜的物理强度和光学性能,因此这种薄膜在薄膜的耐用性方面存在问题。为解决此问题,提出了一种工艺,它用其它金属化合物覆盖氧化钛颗粒的表面,从而提供层合结构的细粒,以提高耐气候性(例如,JP-A-2001-166104和JP-A-2000-204301)。另一方面,还提出了包括许多选自前述金属元素、Si、Al、Fe、W等的元素的各种复合金属氧化物(双重氧化物)(例如,JP-A-8-234001JP-A-10-306258和JP-A-11-140207)。具体地说,其中公开了含有含钛的高度复合氧化物的高折射率薄膜。例如,提出了复合金属氧化物例如氧化钛-氧化铈-氧化硅的复合金属氧化物(JP-A-2000-204301)、氧化钛-氧化锆-氧化锡的复合氧化物(JP-A-8-113760)和氧化锡-氧化钛的复合氧化物(JP-A-10-306258)。另外,提出了当复合氧化物含有Si、Al等以及上述高折射性的金属元素时提高颗粒的分散性和薄膜性能的工艺(参见,例如,JP-A-9-21901、JP-A-11-140207和JP-A-2002-30250)。然而,这种含钛复合氧化物使得耐光性降低,尽管当增加具有高折射率的氧化钛的含量时它们能较高水平地保持折射率。此外,上述工艺使用足够量的基质以保持充分的薄膜强度和耐脆变性仍然不足以设计高折射薄膜。因此,需要制备耐气候性(特别是,耐光性优异)和薄膜强度(例如,耐脆变性、硬度和粘合性)优异的高折射率薄膜。然而,上述要求还未能完全满足。另一方面,提出了氧化钛和氧化铋的复合氧化物作为金属氧化物涂层以强化白炽灯泡的发光效率(JP-A-7-281023)。然而,还未公开该复合氧化物是否可以用作涂布型防反射薄膜的无色透明薄膜。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供耐气候性优异的高折射率层。本专利技术的又一目的是提供可以便宜地大规模生产的耐气候性优异的防反射薄膜。本专利技术的另一目的是提供光学特性和耐用性优异的可固化涂布组合物的制备方法。本专利技术的又一目的是提供光学特性和耐气候性优异的固化薄膜。本专利技术的又一目的是提供可以便宜地大规模生产的光学特性和耐用性优异的防反射薄膜。本专利技术的再一目的是提供通过适当方式经受赋予防反射性能的处理的偏振片和图像显示装置。上述问题可以通过以下构成的本专利技术来解决。1、高折射率层,其包括基质和高折射率复合氧化物的细粒,其中所述高折射率复合氧化物的细粒是含有钛元素和至少一种金属元素的复合氧化物的细粒,其中所述至少一种金属元素的氧化物具有1.95或更大的折射率,和所述复合氧化物与至少一种选自Co离子、Zr离子和Al离子的金属离子掺杂。2、如第1项所述的高折射率层,其中所述高折射率复合氧化物的细粒用至少一种选自无机化合物和有机化合物的化合物进行表面处理。3、如第1或2项所述的高折射率层,其中所述基质含有至少一种选自有机粘合剂、有机金属化合物以及它们的部分水解产物的物质的固化产物。4、如第1-3项任一项所述的高折射率层,其具有1.75-2.4的折射率。5、如第1-4项任一项所述的高折射率层,其是由通过使用分散剂将所述高折射率复合氧化物颗粒分散而获得的组合物形成的,其中所述分散剂是具有至少一种选自羧基、磺基、膦酰基和氧膦酰基的阴离子基团的化合物。6、如第5项所述的高折射率层,其中所述分散剂是含有可交联的或可聚合的官能团的化合物。7、防反射薄膜,其依次包括透明载体;如第1-6项任一项所述的高折射率层;和折射率小于1.55的低折射率层。8、防反射薄膜,其依次包括透明载体;两层折射率彼此不相同的如第1-6项任一项所述的高折射率层;和折射率小于1.55的低折射率层。9、如第7或8项所述的防反射薄膜,其在所述透明载体和所述高折射率层之间还包括硬涂层。10、偏振片,包括偏振薄膜及其保护薄膜,其中所述保护薄膜是如第7-9项任一项所述的防反射薄膜。11、偏振片,包括偏振薄膜及其保护薄膜,其中一个保护薄膜是如第7-9项任一项所述的防反射薄膜,而另一保护薄膜本文档来自技高网
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【技术保护点】
高折射率层,其包括基质和高折射率复合氧化物的细粒,其中所述高折射率复合氧化物的细粒是含有钛元素和至少一种金属元素的复合氧化物的细粒,其中所述至少一种金属元素的氧化物具有1.95或更大的折射率,和所述复合氧化物与至少一种选自C o离子、Zr离子和Al离子的金属离子掺杂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤荣一
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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