CN105339813B - 光扩散膜用组合物和光扩散膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能将得到的光扩散膜的扩散光的开口角有效地扩大的光扩散膜用组合物以及由其得到的光扩散膜。一种光扩散膜用组合物,是用于得到在膜内部具有规定的内部结构且折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲的光扩散膜的光扩散膜用组合物,其中,包含作为(A)成分的规定的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂、作为(D)成分的紫外线吸收剂,并且(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为规定的范围内的值,(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量为规定的范围内的值,并且(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量为规定的值。
Description
技术领域
本发明涉及光扩散膜用组合物和光扩散膜。
特别是涉及能够有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角的光扩散膜用组合物及将其光固化而成的光扩散膜。
背景技术
以往,例如在液晶显示装置等所属的光学技术领域中,提出了使用对于来自特定的方向的入射光能够向特定的方向扩散、对于来自其他方向的入射光能够直接直线传播透射的光扩散膜。
作为这样的光扩散膜,已知有各种方案,特别广泛使用的是在膜内具有将折射率不同的多个板状区域沿着沿膜面的任意一个方向交替配置而成的百叶结构的光扩散膜。
另外,作为其它类型的光扩散膜,广泛使用的是在膜内具有在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱结构的光扩散膜。
然而,已知具有这样的百叶结构、柱结构的光扩散膜通过用规定的方法对涂布层照射活性能量射线而得到,上述涂布层是以膜状涂布含有折射率不同的2种以上的聚合性化合物的光扩散膜用组合物而成的。
即,通过对涂布层照射行进方向受控制的规定的活性能量射线,能够使涂布层的2种以上的聚合性化合物相分离且固化,由此能够得到具有规定的内部结构的光扩散膜。
因此,为了得到具有更明确的内部结构,在光的透射和扩散中具有良好的入射角度依赖性的高质量的光扩散膜,提出了能够使2种以上的聚合性化合物更高效地相分离,并且能够更稳定地光固化的光扩散膜用组合物(例如,专利文献1~2)。
即,专利文献1中公开了一种各向异性光扩散膜用组合物,其特征在于,是含有作为(A)成分的下述通式(11)表示的联苯化合物和作为(B)成分的重均分子量为3000~20000的范围内的值的聚合性化合物的各向异性光扩散膜用组合物,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值。
通式(11)中,Ra1~Ra10各自独立,Ra1~Ra10中的至少一个为下述通式(12)表示的取代基,其余为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和卤素原子中的任意一个的取代基。
通式(12)中,Ra11为氢原子或者甲基,碳原子数p为1~4的整数,重复数q为1~10的整数。
另外,专利文献2中公开了一种各向异性光扩散膜用组合物,其特征在于,是包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯和作为(B)成分的重均分子量为3000~20000的范围内的值的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的各向异性光扩散膜用组合物,作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是构成成分来源于下述(a)~(c)成分、并且以摩尔比计按(a)成分:(b)成分:(c)成分=1~5:1:1~5的比例构成的化合物,并且,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值:
(a)介由脂肪族环含有2个异氰酸酯基的化合物
(b)聚亚烷基二醇
(c)(甲基)丙烯酸羟基烷基酯。
专利文献1:日本特开2012-141591号公报(权利要求书)
专利文献2:日本特开2012-141592号公报(权利要求书)。
发明内容
然而,使专利文献1~2中记载的各向异性光扩散膜用组合物光固化而成的光扩散膜虽然与光聚合引发剂的添加量、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量或者涂布层的温度这样的条件相关,但有时得到的光扩散膜的扩散光的开口角等根据光学技术领域的用途而不充分。
因此,本发明的发明人等鉴于以上情况而锐意努力,结果发现,通过以规定的比例配合具有特定的结构的(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、光聚合引发剂和紫外线吸收剂后,进行光固化,能够得到使扩散光的开口角有效地扩大的光扩散膜,从而完成了本发明。
即,本发明的目的在于提供一种能够有效扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角的光扩散膜用组合物和将其光固化而成的光扩散膜。
根据本发明,提供一种光扩散膜用组合物,其特征在于,是用于得到在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚方向的中间点弯曲的光扩散膜的光扩散膜用组合物,包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂,并且,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2~20重量份的范围内的值,并且,(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为小于2重量份的值,从而能够解决上述问题。
即,若为本发明的光扩散膜用组合物,则由于含有作为(A)成分的具有特定的结构的(甲基)丙烯酸酯,并且包含作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,所以能够使各成分的聚合速度(例如,光自由基聚合速度)产生规定的差,抑制两成分彼此均匀共聚。
推断这是因为,使(A)成分与(B)成分的相容性降低至规定的范围,能够降低两成分彼此的共聚性。
因此,照射活性能量射线时,能够使(A)成分和(B)成分高效相分离且光固化,能够在膜内明确形成百叶结构、柱结构等规定的内部结构。
另外,若为本发明的光扩散膜用组合物,由于含有作为(D)成分的规定量的紫外线吸收剂,所以在照射活性能量射线时,能够在规定的范围选择性吸收规定波长的活性能量射线。
其结果,不阻碍光扩散膜用组合物的固化,能够使形成于膜内的规定的内部结构发生弯曲,由此,能够有效扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
应予说明,本发明中,“扩散光的开口角”是指相对于光扩散膜,在入射光最大程度扩散的角度固定点光源,在该状态下得到的扩散光的角度范围(以下,有时称为“光扩散角度区域”)的宽度。
另外,构成本发明的光扩散膜用组合物时,(D)成分优选相对于波长330~380nm的光具有吸收峰。
通过这样构成,能够在规定的内部结构更明确地发生弯曲,所以能够更有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
另外,构成本发明的光扩散膜用组合物时,(D)成分优选为选自羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂和羟基苯甲酸酯系紫外线吸收剂中的至少一种。
通过这样构成,能够在规定的内部结构进一步明确地产生弯曲,所以能够进一步有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
另外,构成本发明的光扩散膜用组合物时,(A)成分优选为下述通式(1)表示的化合物。
通式(1)中,R1~R10各自独立,R1~R10中的至少一个为下述通式(2)表示的取代基,其余为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和卤素原子中的任意一个的取代基。
通式(2)中,R11为氢原子或者甲基,碳原子数n为1~4的整数,重复数m为1~10的整数。
通过这样构成,能够更明确地形成规定的内部结构,所以能够更加有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
另外,构成本发明的光扩散膜用组合物时,在通式(1)中,R2~R9中的任意一个为通式(2)表示的取代基。
通过这样构成,能够进一步明确地形成规定的内部结构,所以能够进一步有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
另外,构成本发明的光扩散膜用组合物时,优选(B)成分为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为3000~20000的范围内的值,并且,构成成分来自下述(B1)~(B3)成分,并且,以摩尔比计,按(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~5:1:1~5的比例构成。
(B1)介由脂肪族环含有2个异氰酸酯基的化合物
(B2)聚亚烷基二醇
(B3)(甲基)丙烯酸羟基烷基酯
通过这样构成,能够更加明确地形成规定的内部结构,所以能够更有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
另外,本发明的其它方式的光扩散膜,其特征在于,是在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚的中间点发生弯曲的光扩散膜,对光扩散膜用组合物照射活性能量射线而成,并且,光扩散膜用组合物是包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂的光扩散膜用组合物,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,并且,(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2~20重量份的范围内的值,并且,(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为小于2重量份的值。
即,若为本发明的光扩散膜,则是将规定的光扩散膜用组合物光固化而成,所以在膜内的规定的内部结构具有弯曲,因此能够有效地扩大扩散光的开口角。
附图说明
图1(a)~(b)是为了说明在膜内具有百叶结构的光扩散膜的概略而提供的图。
图2(a)~(b)是为了说明在膜内具有百叶结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向异性光扩散而提供的图。
图3(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的光扩散膜的概略而提供的图。
图4(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向同性光扩散而提供的图。
图5(a)~(b)是为了说明在膜内具有弯曲的百叶结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向异性光扩散而提供的图。
图6(a)~(b)是为了说明在膜内具有弯曲柱结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向同性光扩散而提供的图。
图7(a)~(b)是为了说明弯曲百叶结构而提供的图。
图8(a)~(b)是为了说明弯曲柱结构而提供的图。
图9(a)~(c)是为了说明光扩散膜的制造方法中的各步骤而提供的图。
图10(a)~(b)是为了说明活性能量射线照射步骤而提供的图。
图11(a)~(d)是为了说明活性能量射线照射步骤而提供的其它图。
图12是为了表示(A)成分和(B)成分的波长-透射率图而提供的图。
图13是为了表示(C)成分的波长-吸光度图而提供的图。
图14(a)~(c)是为了表示(D)成分的波长-吸光度图而提供的图。
图15(a)~(c)是为了表示实施例1的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图16是为了说明测定光扩散特性时的相对于光扩散膜的入射角θ1而提供的图。
图17(a)~(l)是为了比较实施例1~3和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图18(a)~(l)是为了比较实施例1~3和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的其它照片。
图19是为了比较实施例1~3和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的图。
图20(a)~(b)是为了表示实施例2的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图21(a)~(b)是为了表示实施例3的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图22(a)~(b)是为了表示实施例4的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图23(a)~(i)是为了比较实施例4~5和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图24(a)~(i)是为了比较实施例4~5和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的其它照片。
图25是为了比较实施例4~5和比较例1的光扩散特性而提供的图。
图26(a)~(b)是为了表示实施例5的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图27(a)~(b)是为了表示实施例6的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图28(a)~(i)是为了比较实施例6~7和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图29(a)~(i)是为了比较实施例6~7和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的其它照片。
图30是为了比较实施例6~7和比较例1的光扩散特性而提供的图。
图31(a)~(b)是为了表示实施例7的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图32(a)~(b)是为了表示实施例8的光扩散膜的截面而提供的图。
图33(a)~(i)是为了比较实施例8、实施例1和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图34(a)~(i)是为了比较实施例8、实施例1和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的其它照片。
图35(a)~(b)是为了表示实施例9的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图36(a)~(f)是为了比较实施例9和比较例3的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图37(a)~(f)是为了比较实施例9和比较例3的光扩散膜的光扩散特性而提供的其它照片。
图38(a)~(c)是为了表示比较例1的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图39(a)~(b)是为了表示比较例3的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图40(a)~(b)是为了表示比较例4的光扩散膜的截面而提供的示意图和照片。
图41(a)~(i)是为了表示比较例4、实施例1和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图42(a)~(i)是为了表示比较例4、实施例1和比较例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的照片。
图43是为了表示带通滤波器的波长-透射率图而提供的图。
图44是为了说明比较例5的光扩散膜的情况而提供的照片。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式的光扩散膜用组合物,其特征在于,是用于得到在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲的光扩散膜的光扩散膜用组合物,包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂,并且,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2~20重量份的范围内的值,并且,(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为小于2重量份的值。
以下,适当参照附图具体说明本发明的第1实施方式,为了容易理解所述说明,首先,对光扩散膜的光扩散的基本原理进行说明。
1. 光扩散膜的光扩散的基本原理
(1)各向异性光扩散
首先,使用图1~2对具有各向异性光扩散特性的光扩散膜进行说明。
首先,图1(a)示出了各向异性光扩散膜10的俯视图(平面图),图1(b)示出了将图1(a)所示的各向异性光扩散膜10沿虚线A-A在垂直方向进行切割,从沿箭头的方向观察切割面时的各向异性光扩散膜10的剖视图。
另外,图2a示出了在膜内具有百叶结构的各向异性光扩散膜10的全貌图,图2(b)表示从X方向观察图2(a)的各向异性光扩散膜10时的剖视图。
如上述图1(a)的平面图所示,各向异性光扩散膜10具备百叶结构13,其是折射率相对高的板状区域12与折射率相对低的板状区域14在沿膜面的任意一个方向交替平行配置而成的。
另外,如图1(b)的剖视图所示,折射率相对高的板状区域12和折射率相对低的板状区域14分别具有规定的厚度,在相对于各向异性光扩散膜10的法线方向(膜厚方向)也保持交替地平行配置的状态。
由此,如图2(a)所示,推断入射光的入射角在光扩散入射角度区域内时,被各向异性光扩散膜10所扩散。
即,如图1(b)所示,推断入射光相对于各向异性光扩散膜10的入射角相对于百叶结构13的边界面13a为平行至规定的角度范围的值,即为光扩散入射角度区域内的值时,入射光(52、54)在方向发生改变的同时沿膜厚方向穿过百叶结构内的折射率相对高的板状区域12的内部,从而,光射出面侧的光的行进方向变得不同。
推断:其结果,入射光在光扩散入射角度区域内时,入射光被各向异性光扩散膜10所扩散,成为扩散光(52'、54')。
另一方面,推断入射光相对于各向异性光扩散膜10的入射角超出光扩散入射角度区域的情况下,如图1(b)所示,入射光56不被各向异性光扩散膜所扩散,直接透射各向异性光扩散膜10而成为透射光56'。
应予说明,在本发明中,“光扩散入射角度区域”是指相对于光扩散膜,使来自点光源的入射光的角度发生变化时,与射出扩散光相对应的入射光的角度范围。
另外,如图2(a)、图4(a)、图5(a)和图6(a)所示,上述“光扩散入射角度区域”是根据在光扩散膜中的百叶结构等的形状、折射率差和倾斜角等,每个该光扩散膜所决定的角度区域。
根据以上的基本原理,具备百叶结构13的各向异性光扩散膜10例如如图2(a)所示在光的透射和扩散中可以发挥入射角度依赖性。
另外,如图2(a)所示,具有百叶结构13的各向异性光扩散膜10通常具有“各向异性”作为其光扩散特性。
这里,在本发明中,如图2(a)所示,“各向异性”是指入射光由膜扩散时,扩散的出射光的与膜平行的面内的该光的扩散情况(扩散光的扩散形状)根据同一面内的方向而不同的性质。
更具体而言,如图2(a)所示,推断对于入射光所含的成分中与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶结构的朝向垂直的成分,选择性地产生光的扩散,另一方面,对于入射光所含的与百叶结构的朝向平行的成分,难以产生光的扩散,所以实现了各向异性光扩散。
因此,具有各向异性的光扩散膜中的扩散光的扩散形状如图2(a)所示为棒状。
另外,如上所述,在各向异性光扩散膜中,有助于光扩散的入射光的成分是与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶结构的朝向垂直的成分,所以如图2(b)所示,提及入射光的“入射角θ1”时,是指与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶结构的朝向垂直的成分的入射角。另外,此时,入射角θ1是指将相对于光扩散膜的入射侧表面的法线的角度设为0°时的角度(°)。
另外,在本发明中,“光扩散角度区域”是指相对于光扩散膜,在入射光最大程度扩散的角度固定点光源,在该状态下得到的扩散光的角度范围。
进而,各向异性光扩散膜中,“扩散光的开口角”是指上述的“光扩散角度区域”的宽度,如图2(b)所示,是指从与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶结构的朝向平行的方向观察膜的截面时的扩散光的开口角θ2。
另外,如图2(a)所示,各向异性光扩散膜在入射光的入射角包含在光扩散入射角度区域的情况下,即使该入射角不同时,在光射出面侧也能够得到几乎相同的光扩散。
因此,可以说各向异性光扩散膜具有使光集中在规定位置的聚光作用。
应予说明,百叶结构内的折射率相对高的区域12的内部的入射光的方向变化除了可以考虑图1(b)所示那样的通过全反射而呈直线状曲折地变化方向的阶跃折射型的情况以外,还可以考虑呈曲线状变化方向的梯度折射型的情况。
另外,在图1(a)和(b)中,为了简便,将折射率相对高的板状区域12和折射率相对低的板状区域14的界面用直线表示,但实际上,界面是稍微曲折的,各板状区域形成有伴随着分支、消失的复杂的折射率分布结构。
推断:其结果,不一样的光学特性的分布可提高光扩散特性。
(2)各向同性光扩散
接下来,用图3~4对具有各向同性光扩散特性的光扩散膜进行说明。
首先,图3(a)示出了各向同性光扩散膜20的俯视图(平面图),图3(b)示出了将图3(a)所示的各向同性光扩散膜20沿虚线A-A在垂直方向进行切割,从沿箭头的方向观察切割面时的各向同性光扩散膜20的剖视图。
另外,图4(a)示出了在膜内具有柱结构的各向同性光扩散膜20的全貌图,图4(b)示出了从X方向观察图4(a)的各向同性光扩散膜20时的剖视图。
如上述图3(a)的平面图所示,各向同性光扩散膜20具有柱结构23,其是由折射率相对高的柱状物22与折射率相对低的区域24构成。
另外,如图3(b)的剖视图所示,折射率相对高的柱状物22和折射率相对低的区域24在相对于各向同性光扩散膜20的法线方向(膜厚方向),分别具有规定的宽度,保持交替地配置的状态。
由此,如图4(a)所示,推断入射光的入射角在光扩散入射角度区域内时,被各向同性光扩散膜20所扩散。
即,如图3(b)所示,推断相对于柱结构23的边界面23a,入射光相对于各向同性光扩散膜20的入射角为规定的角度范围的值,即为光扩散入射角度区域内的值时,入射光(62、64)在方向发生改变的同时沿膜厚方向穿过柱结构内的折射率相对高的柱状物22的内部,从而,光射出面侧的光的行进方向变得不同。
推断:其结果,入射光在光扩散入射角度区域内时,入射光被各向异性光扩散膜20所扩散,成为扩散光(62'、64')。
另一方面,推断入射光相对于各向同性光扩散膜20的入射角超出光扩散入射角度区域的情况下,如图3(b)所示,入射光66不被各向同性光扩散膜所扩散,直接透射各向同性光扩散膜20而成为透射光66'。
因此,根据与上述的各向异性光扩散膜相同的基本原理,具备柱结构23的各向同性光扩散膜20,例如,如图4(a)所示,在光的透射和扩散中可以发挥入射角度依赖性。
但是,如图4(a)所示,具有柱结构23的各向同性光扩散膜通常具有“各向同性”作为其光扩散特性。
推断这是由于柱结构23并不是如百叶结构13那样的沿着沿膜面的任意一个方向连续地形成的结构。
这里,本发明中,如图4(a)所示,“各向同性”是入射光由膜所扩散时,扩散的出射光中的与膜平行的面内的该光的扩散情况不(扩散光的扩散的形状)根据同一面内的方向而发生变化的性质。
更具体而言,如图4(a)所示,被扩散的出射光的扩散情况是在与膜平行的面内为圆状。
另外,在各向同性光扩散膜中,与各向异性光扩散膜不同,有助于光扩散的入射光的成分没有特别限定。
因此,各向同性光扩散膜中,提及入射光的“入射角θ1”时,单纯指将相对于各向同性光扩散膜的入射侧表面的法线的角度设为0°时的角度(°)。
由于其它内容与上述各向异性光扩散膜的内容重复,因此省略。
(3)内部结构的弯曲
接下来,使用图5~6,说明对本发明的光扩散膜用组合物照射活性能量射线而得到的光扩散膜的基本的构成。
首先,图5(a)示出了具有具备弯曲的百叶结构13'(以下,有时称为弯曲百叶结构)的各向异性光扩散膜10'的全貌图,图5(b)示出了从X方向观察图5(a)的各向异性光扩散膜10'时的剖视图。
如上述图5(a)~(b)所示,弯曲百叶结构13'的折射率相对高的多个板状区域和折射率相对低的多个板状区域在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲。
具有这样的弯曲百叶结构13'的各向异性光扩散膜10',根据与具有不具备弯曲的通常的百叶结构的各向异性光扩散膜同样的原理,作为其光扩散特性,具有入射角度依赖性和各向异性。
但是,在具有弯曲百叶结构13'的各向异性光扩散膜10'中,如图5(b)所示,与具有通常的百叶结构的各向异性光扩散膜比较,扩散光的开口角θ2增大。
这是因为,可解释为弯曲百叶结构以上述中间点为界限,在1个膜中具有板状区域的倾斜角不同的两种的百叶结构。
因此,推断通过入射的光在存在于上方的百叶结构扩散,其扩散光在存在于下方的百叶结构进一步扩散,由此,扩散光的开口角θ2扩大。
另外,图6(a)示出了具有具备弯曲的柱结构23'(以下,有时称为弯曲柱结构)的各向同性光扩散膜20'的全貌图,图6(b)示出了从X方向观察图6(a)的各向同性光扩散膜20'时的剖视图。
如上述图6(a)~(b)所示,弯曲柱结构23'的弯曲率相对高的多个柱状物在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲。
具有这样的弯曲柱结构23'的各向同性光扩散膜20',根据与具有不具备弯曲的通常的柱结构的各向同性光扩散膜同样的原理,作为其光扩散特性,具有入射角度依赖性和各向同性。
其中,在具有弯曲柱结构23'的各向同性光扩散膜20'中,如图6(b)所示,与具有通常的柱结构的各向同性光扩散膜比较,扩散光的开口角θ2增大。
这是因为,可解释为与具有上述弯曲百叶结构的各向异性光扩散膜同样地,弯曲柱结构以上述中间点为界限,在1个膜中具有柱状物的倾斜角不同的两种的柱结构。
因此,推断入射的光在存在于上方的柱结构中扩散,其扩散光在存在于下方的柱结构中进一步扩散,由此,扩散光的开口角θ2扩大。
2.(A)成分
(1)种类
本发明的光扩散膜用组合物的特征在于,包含含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分。
其理由是,推断通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,能够使(A)成分的聚合速度比(B)成分的聚合速度快,使这些成分间的聚合速度产生规定的差,有效降低两成分的共聚性。
其结果,进行光固化时,能够有效形成由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的百叶结构、柱结构这样的规定的内部结构。
另外,推断通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,能够在单体的阶段中与(B)成分具有充分的相容性,同时在聚合的过程的多个相连的阶段中,使与(B)成分的相容性降低至规定的范围,进一步高效地形成规定的内部结构。
进而,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,能够增加规定的内部结构中的来自于(A)成分的区域的折射率,将与来自于(B)成分的区域的折射率的差调节为规定以上的值。
因此,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,能够与后述的(B)成分的特性相互结合,高效地得到由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的百叶结构、柱结构这样的规定的内部结构。
应予说明,“含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯”是指在(甲基)丙烯酸酯的酯残基部分具有多个芳香环的化合物。
另外,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基丙烯酸两者。
另外,对于作为这样的(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯而言,例如可举出(甲基)丙烯酸联苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸蒽酯、(甲基)丙烯酸苄基苯酯、(甲基)丙烯酸联苯基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸萘基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸蒽基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸苄基苯基氧基烷基酯等,或芳香环上的氢原子的一部分被卤素、烷基、烷氧基、卤代烷基等取代而得的物质等。
另外,对于作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯而言,优选包含含有联苯环的化合物,特别优选包含下述通式(1)表示的联苯化合物。
通式(1)中,R1~R10各自独立,R1~R10中的至少一个为下述通式(2)表示的取代基,其余为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和卤素原子中的任意一个取代基。
通式(2)中,R11为氢原子或者甲基,碳原子数n为1~4的整数,重复数m为1~10的整数。
其理由是,推断通过含有具有特定的结构的联苯化合物作为(A)成分,能够使(A)成分和(B)成分的聚合速度产生规定的差,将(A)成分与(B)成分的相容性降低至规定的范围,进一步降低两成分彼此的共聚性。
另外,能够增加规定的内部结构的来自于(A)成分的区域的折射率,将其与来自(B)成分的区域的折射率的差更容易地调节为规定以上的值。
另外,通式(1)中的R1~R10包含烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基和羧基烷基中的任一种的情况下,优选其烷基部分的碳原子数为1~4的范围内的值。
其理由是,若上述碳原子数为超过4的值,则有时(A)成分的聚合速度降低,或者来自于(A)成分的区域的折射率变得过低,难以高效地形成规定的内部结构。
因此,通式(1)中的R1~R10包含烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基和羧基烷基中的任一种的情况下,更优选其烷基部分的碳原子数为1~3的范围内的值,进一步优选为1~2的范围内的值。
另外,通式(1)中的R1~R10优选为除卤代烷基或者卤素原子以外的取代基,即优选不含有卤素的取代基。
其理由是,焚烧光扩散膜等时,防止产生二噁英,从环境保护的观点出发而优选。
应予说明,在以往的光扩散膜中,在得到规定的内部结构时,出于使单体成分的折射率高的目的,通常是对单体成分进行卤素取代。
在该方面,如果是通式(1)表示的联苯化合物,则即使在不进行卤素取代的情况下,也能够形成高折射率。
因此,如果是将本发明中的光扩散膜用组合物进行光固化而成的光扩散膜,即使在不含有卤素的情况下,也能够发挥良好的入射角度依赖性。
另外,优选通式(1)中的R2~R9中的任意一个为通式(2)表示的取代基。
其理由是,通过使通式(2)表示的取代基的位置为R1和R10以外的位置,能够在光固化之前的阶段,有效防止(A)成分彼此取向并形成结晶。
并且,在光固化之前的单体阶段为液态,即使不使用稀释溶剂等,也能够在外观上与(B)成分均匀地混合。
这是因为,由此,在光固化的阶段中,能够使(A)成分和(B)成分以微细的水平进行凝集、相分离,能够更高效地得到具备规定的内部结构的光扩散膜。
并且,从相同的观点出发,特别优选通式(1)的R3、R5、R6和R8中的任意一个为通式(2)表示的取代基。
另外,优选通式(2)表示的取代基的重复数m通常为1~10的整数。
其理由是,若重复数m为超过10的值,则有时将聚合部位和联苯环连接的氧化烯链过长,阻碍聚合部位中的(A)成分彼此的聚合。
因此,更优选通式(2)表示的取代基的重复数m为1~4的整数,特别优选为1~2的整数。
应予说明,从相同的观点出发,优选通式(2)表示的取代基的碳原子数n通常为1~4的整数。
另外,还考虑到作为聚合部位的聚合性碳-碳双键的位置与联苯环过近,联苯环成为立体障碍,(A)成分的聚合速度降低的情况,更优选通式(2)表示的取代基的碳原子数n为2~4的整数,特别优选为2~3的整数。
另外,作为通式(1)表示的联苯化合物的具体例,可优选地举出下述式(3)~(4)表示的化合物。
(2)分子量
另外,优选(A)成分的分子量为200~2500的范围内的值。
其理由是,推断通过(A)成分的分子量在规定的范围,能够进一步加快(A)成分的聚合速度,更有效地降低(A)成分和(B)成分的共聚性。
其结果,在进行光固化时,能够更高效地形成由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的百叶结构、柱结构这样的规定的内部结构。
即,这是因为,推断若(A)成分的分子量为低于200的值,则由于立体障碍而聚合速度降低,与(B)成分的聚合速度相近,易于产生与(B)成分的共聚,其结果,有时难以有效形成规定的内部结构。另一方面是因为,推断若(A)成分的分子量为超过2500的值,则随着与(B)成分的分子量的差变小,则(A)成分的聚合速度降低,与(B)成分的聚合速度相近,易于产生与(B)成分的共聚,其结果有时难以高效地形成规定的内部结构。
因此,更优选(A)成分的分子量为240~1500的范围内的值,进一步优选为260~1000的范围内的值。
应予说明,(A)成分的分子量可由分子的组成和由构成原子的原子量得到的计算值而求得,可使用凝胶渗透色谱法(GPC)以重均分子量的形式来测定。
(3)单独使用
另外,本发明中的光扩散膜用组合物的特征在于,作为形成规定的内部结构中的折射率相对高的区域的单体成分,含有(A)成分,但(A)成分优选含有一种成分。
其理由是,通过这样构成,能够有效地抑制来自(A)成分的区域的折射率的波动,更高效地得到具备规定的内部结构的光扩散膜。
即,(A)成分对(B)成分的相容性低时,例如(A)成分为卤素系化合物等的情况下,有时并用其它的(A)成分(例如,非卤素系化合物等)作为用于使(A)成分与(B)成分相容的第3成分。
然而,此时,由于上述第3成分的影响,来自于(A)成分的折射率相对高的区域的折射率发生波动,或容易降低。
其结果,有时与来自于(B)成分的折射率相对低的区域的折射率差变得不均匀,或易于过度降低。
因此,优选选择具有与(B)成分的相容性的高折射率的单体成分,使用它作为单独的(A)成分。
应予说明,例如,如果是作为(A)成分的式(3)表示的联苯化合物,则为低粘度,所以具有与(B)成分的相容性,从而能够单独作为(A)成分而使用。
(4)折射率
另外,优选(A)成分的折射率为1.5~1.65的范围内的值。
其理由是,通过使(A)成分的折射率为上述范围内的值,能够更容易地调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率的差,更有效地得到具备规定的内部结构的光扩散膜。
即,这是因为,若(A)成分的折射率为低于1.5的值,则与(B)成分的折射率的差过小,有时难以得到有效的光扩散角度区域。另一方面是因为,若(A)成分的折射率为超过1.65的值,则有时虽然与(B)成分的折射率的差变大,但与(B)成分在外观上的相容状态也难以形成。
因此,更优选(A)成分的折射率为1.52~1.62的范围内的值,进一步优选为1.56~1.6的范围内的值。
应予说明,上述的(A)成分的折射率是指利用光照射进行固化之前的(A)成分的折射率。
另外,折射率例如可基于JIS K0062来测定。
(5)含量
另外,特征在于,相对于后述的(B)成分100重量份,光扩散膜用组合物中的(A)成分的含量为25~400重量份的范围内的值。
其理由是,若(A)成分的含量为小于25重量份的值,则有时(A)成分相对于(B)成分的存在比例变少,百叶结构、柱结构中的来自于(A)成分的部分的宽度与来自于(B)成分的部分的宽度相比,变得过小,即使能够得到弯曲,也难以得到具有充分的扩散光的开口角的百叶结构、柱结构。另一方面是因为,若(A)成分的含量为超过400重量份的值,则有时(A)成分相对于(B)成分的存在比例变多,百叶结构、柱结构中的来自于(A)成分的部分的宽度与来自于(B)成分的部分的宽度相比,变得过大,即使得到弯曲也难以得到具有充分的扩散光的开口角的百叶结构、柱结构。
因此,相对于(B)成分100重量份,更优选(A)成分的含量为40~300重量份的范围内的值,进一步优选为50~200重量份的范围内的值。
3.(B)成分
(1)种类
本发明的光扩散膜用组合物的特征在于,含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯作为(B)成分。
其理由是,如果是氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,则不仅更容易调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率的差,而且有效抑制来自于(B)成分的区域的折射率的波动,能够更高效地得到具备规定的内部结构的光扩散膜。
应予说明,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。
首先,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯由(B1)至少含有2种异氰酸酯基的化合物、(B2)多元醇化合物、以及(B3)(甲基)丙烯酸羟基烷基酯形成,上述(B2)多元醇化合物优选为二元醇化合物,特别优选为聚亚烷基二醇。
应予说明,(B)成分中还含有具有氨基甲酸酯键的重复单元的低聚物。
其中,对于作为(B1)成分的至少含有2个异氰酸酯基的化合物而言,例如可举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二甲撑二异氰酸酯、1,4-苯二甲撑二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯,以及它们的缩二脲体,异氰脲酸酯体,以及作为与乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、蓖麻油等低分子含活性氢的化合物的反应物的加合物(例如,苯二甲撑二异氰酸酯系3官能加合物)等。
另外,上述中特别优选为脂环式多异氰酸酯。
其理由是,如果是脂环式多异氰酸酯,则与脂肪族多异氰酸酯相比较,易于用立体构象等的关系在各异氰酸酯基的反应速度间设置差值。
由此,能够抑制(B1)成分仅与(B2)成分反应、或(B1)成分仅与(B3)成分反应,使(B1)成分与(B2)成分和(B3)成分可靠地反应,能够防止产生多余的副产物。
其结果,能够有效抑制规定的内部结构中的来自于(B)成分的区域,即低折射率区域的折射率的波动。
另外,如果是脂环式多异氰酸酯,则与芳香族多异氰酸酯相比较,能够将得到的(B)成分与(A)成分的相容性降低至规定的范围,更高效地形成规定的内部结构。
并且,如果是脂环式多异氰酸酯,则与芳香族多异氰酸酯相比较,能够减小得到的(B)成分的折射率,所以能够增大与(A)成分的折射率的差,更可靠地显示光扩散性,并且,进一步高效地形成光扩散角度区域内的扩散光的均匀性高的规定的内部结构。
另外,这样的脂环式多异氰酸酯中,优选为介由脂肪族环含有2个异氰酸酯基的化合物。
其理由是,如果是这样的脂环式二异氰酸酯,则能够与(B2)成分和(B3)成分定量地反应,得到单一的(B)成分。
作为这样的脂环式二异氰酸酯,可特别优选地举出异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
其理由是,能够设置对2个异氰酸酯基的反应性有效的差异。
另外,形成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的成分中,作为(B2)成分的聚亚烷基二醇,例如可举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇等,其中,特别优选为聚丙二醇。
其理由是,如果是聚丙二醇,则使(B)成分固化时,成为该固化物中的良好的软链段,能够有效地提高光扩散膜的操作性、安装性。
应予说明,(B)成分的重均分子量可主要通过(B2)成分的重均分子量进行调节。此处,(B2)成分的重均分子量通常为2300~19500,优选为4300~14300,特别优选为6300~12300。
另外,在形成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的成分中,作为(B3)成分的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等。
另外,从降低得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合速度以更高效地形成规定的内部结构的观点出发,特别更优选为甲基丙烯酸羟基烷基酯,进一步优选为甲基丙烯酸2-羟基乙酯。
另外,利用(B1)~(B3)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的合成可根据常用方法来实施。
此时,以摩尔比计,优选(B1)~(B3)成分的配合比例为(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~5:1:1~5的比例。
其理由是,通过设为上述的配合比例,能够高效地合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是各(B1)成分具有的一个异氰酸酯基与(B2)成分具有的2个羟基反应键合,进而(B3)成分具有的羟基与2个(B1)成分分别具有的另一个异氰酸酯基反应键合而成。
因此,以摩尔比计,更优选(B1)~(B3)成分的配合比例为(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~3:1:1~3的比例,进一步优选为2:1:2的比例。
(2)重均分子量
另外,优选(B)成分的重均分子量为3000~20000的范围内的值。
其理由是,推断通过使(B)成分的重均分子量在规定的范围,能够在(A)成分和(B)成分的聚合速度间产生规定的差值,有效降低两成分的共聚性。
其结果,进行光固化时,能够高效地形成由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的百叶结构、柱结构这样的规定的内部结构。
即,这是因为,若(B)成分的重均分子量为低于3000的值,则(B)成分的聚合速度加快,与(A)成分的聚合速度相近,易于产生与(A)成分的共聚,其结果是有时难以高效地形成规定的内部结构。另一方面是因为,若(B)成分的重均分子量为超过20000的值,则有时难以形成规定的内部结构,或与(A)成分的相容性过度降低,在涂布阶段(A)成分析出。
因此,更优选(B)成分的重均分子量为5000~15000的范围内的值,进一步优选为7000~13000的范围内的值。
应予说明,(B)成分的重均分子量可使用凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。
(3)单独使用
另外,(B)成分可以并用分子结构、重均分子量不同的2种以上的物质,从抑制规定的内部结构的来自于(B)成分的区域的折射率的波动的观点出发,优选仅使用1种。
即,这是因为,使用多个(B)成分时,来自于(B)成分的折射率相对低的区域中的折射率发生波动,或变高,有时与来自于(A)成分的折射率相对高的区域的折射率差变得不均匀,或过度降低。
(4)折射率
另外,优选(B)成分的折射率为1.4~1.55的范围内的值。
其理由是,通过使(B)成分的折射率为上述范围内的值,能够更容易地调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率的差,能够更高效地得到具备规定的内部结构的光扩散膜。
即,这是因为,若(B)成分的折射率为低于1.4的值,则虽然与(A)成分的折射率的差变大,但有可能与(A)成分的相容性变得极端差,无法形成规定的内部结构。另一方面是因为,若(B)成分的折射率为超过1.55的值,则与(A)成分的折射率的差变得过小,有时难以得到所希望的入射角度依赖性。
因此,更优选(B)成分的折射率为1.45~1.54的范围内的值,进一步优选为1.46~1.52的范围内的值。
应予说明,上述(B)成分的折射率是指利用光照射进行固化之前的(B)成分的折射率。
而且,折射率例如可基于JIS K0062来测定。
另外,优选上述(A)成分的折射率与(B)成分的折射率的差为0.01以上的值。
其理由是,通过使上述折射率的差为规定的范围内的值,能够得到具有光的透射和扩散中的更良好的入射角度依赖性、以及更宽的光扩散入射角度区域的光扩散膜。
即,这是因为,若上述折射率的差为低于0.01的值,则有时入射光在规定的内部结构内全反射的角度区域变窄,光扩散中的开口角过度狭窄。另一方面是因为,若上述折射率的差为过度大的值,则(A)成分与(B)成分的相容性变得过差,有可能无法形成规定的内部结构。
因此,更优选(A)成分的折射率和(B)成分的折射率的差为0.05~0.5的范围内的值,进一步优选为0.1~0.2的范围内的值。
应予说明,此处所谓的(A)成分和(B)成分的折射率是指利用光照射进行固化之前的(A)成分和(B)成分的折射率。
(5)含量
另外,相对于光扩散膜用组合物的总量100重量份,优选光扩散膜用组合物中的(B)成分的含量为10~80重量份的范围内的值。
其理由是,若(B)成分的含量为低于10重量份的值,则(B)成分相对于(A)成分的存在比例变少,百叶结构、柱结构中的来自于(B)成分的部分的宽度与来自于(A)成分的部分的宽度相比,变得过小,即使能够得到弯曲,也难以得到具有充分的扩散光的开口角的百叶结构、柱结构。另一方面是因为,若(B)成分的含量为超过80重量份的值,则(B)成分相对于(A)成分的存在比例变大,百叶结构、柱结构中的来自于(B)成分的部分的宽度与来自于(A)成分的部分的宽度相比,变得过大,即使能够得到弯曲,也难以得到具有充分的扩散光的开口角的百叶结构、柱结构。
因此,相对于光扩散膜用组合物的总量100重量份,更优选(B)成分的含量为20~70重量份的范围内的值,进一步优选为30~60重量份的范围内的值。
4.(C)成分
(1)种类
另外,本发明的光扩散膜用组合物的特征在于,含有光聚合引发剂作为(C)成分。
其理由是,对光扩散膜用组合物照射活性能量射线时,能够有效形成由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的百叶结构、柱结构这样的规定的内部结构。
这里,光聚合引发剂是指利用紫外线等活性能量射线的照射使自由基种产生的化合物。
作为上述光聚合引发剂,例如可举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-2-(羟基-2-丙基)酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4-二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苯偶酰二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲基胺苯甲酸酯、寡聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷等,其中可以单独使用1种,也可以2种以上组合使用。
另外,(C)成分优选为选自α-羟基苯乙酮型光聚合引发剂、α-氨基苯乙酮型光聚合引发剂和酰基氧化膦型光聚合引发剂中的至少一种。
其理由是,若为这些光聚合引发剂,则能够在规定的内部结构中更明确地发生弯曲,所以能够更有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
即,这是因为,推测若为这些光聚合引发剂,则在弯曲的百叶结构、柱结构的形成时,来自于(A)成分和(B)成分的区域的折射率差变得更大,有助于促进这些成分的分离且固化。
其中,作为α-羟基苯乙酮型光聚合引发剂,优选为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮。
(2)含量
另外,特征在于,使光扩散膜用组合物中的(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2~20重量份的范围内的值。
其理由是,通过使(C)成分的含量为上述范围内的值,能够与后述的(D)成分的作用相互结合,不阻碍光扩散膜用组合物的固化而在形成于膜内的规定的内部结构中发生弯曲,由此,能够有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
即,这是因为,若(C)成分的含量为小于0.2重量份的值,则聚合引发点变少,因此有时难以充分使膜固化。另一方面是因为,若(C)成分的含量为超过20重量份的值,则虽然扩散光的开口角能够充分扩大,但有时易于产生膜的黄变或耐久性的降低。另外,有时容易产生涂布层的表层的紫外线吸收过度增强反而阻碍固化,或者光扩散膜用组合物的臭气增强,或者得到的膜中的初期的黄色增强之类的问题。
因此,更优选相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份),(C)成分的含量为0.5~15重量份的范围内的值,进一步优选为1~10重量份的范围内的值。
5.(D)成分
(1)种类
另外,本发明的光扩散膜用组合物的特征在于,含有紫外线吸收剂作为(D)成分。
其理由是,通过含有紫外线吸收剂作为(D)成分,在照射活性能量射线时,能够在规定的范围选择性吸收规定波长的活性能量射线。
其结果,不阻碍光扩散膜用组合物的固化,如图5(a)~(b)和图6(a)~(b)所示,能够在形成于膜内的规定的内部结构发生弯曲,由此,能够有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
这里,目前,关于紫外线吸收剂在形成于膜内的规定的内部结构发生弯曲的具体的机理没有充分阐明。
其中,推测为以下所述的机理。
即,确认紫外线吸收剂的添加量越少,弯曲的角度越小,扩散光的开口角有变小的趋势。
另外,确认越是在距离高压汞灯的主波长即365nm的波长近的位置具有峰的紫外线吸收剂,越是以少的添加量发生弯曲。
因此,推测越是利用紫外线吸收剂控制从高压汞灯发出的紫外线的波长,即,从高压汞灯发出的紫外线的各波长的强度比越是变化,向涂布层的膜厚方向下方的聚合进展越是迟缓,聚合的进展方向在进展了一定程度的聚合的深度发生变化。
应予说明,作为改变聚合的进展方向的因素,可考虑(A)成分与(B)成分的折射率差,但对于上述折射率差,在计算上,没有发生实际上所确认的程度的弯曲。
另外,(D)成分优选为选自羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂和羟基苯甲酸酯系紫外线吸收剂中的至少一种。
其理由是,若为这些紫外线吸收剂,则在规定的内部结构能够更明确地发生弯曲,所以能够更有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
即,这是因为,确认若为在距离高压汞灯的主波长即365nm的波长近的位置具有峰的这些紫外线吸收剂,则能够以少的添加量使弯曲发生。
另外,作为羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂的具体例,可优选地举出下述式(5)~(9)表示的化合物。
另外,作为苯并三唑系紫外线吸收剂的具体例,可优选举出下述式(10)表示的化合物。
(2)吸收波长
另外,(D)成分优选对波长为330~380nm的光具有吸收峰。
其理由是,若(D)成分的吸收峰在该范围,则能够高效地吸收作为高压汞灯的主波长的365nm的能量,对得到的光扩散膜高效地形成具有弯曲的内部结构。
另一方面,吸收峰小于330nm的值的紫外线吸收剂大多对365nm的吸收非常小。因此,即使使用这样的紫外线吸收剂,也无法在得到的光扩散膜中形成具有充分的弯曲的内部结构。
另一方面,吸收峰超过380nm的紫外线吸收剂确实大多具有365nm的吸收。但是,这样的紫外线吸收剂大多数在整个紫外线区域具有吸收,并且为了获得在365nm的吸收,还必须要增加添加量。其结果,使用吸收峰超过380nm的紫外线吸收剂时,有时光扩散膜的固化本身受到阻碍。
因此,更优选(D)成分中的吸收峰为波长335~375nm的范围内的值,进一步优选为波长340~370nm的范围内的值。
(3)含量
另外,特征在于,光扩散膜用组合物中的(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为小于2重量份的值(其中,0重量份除外)。
其理由是,通过(D)成分的含量为上述范围内的值,能够不阻碍光扩散膜用组合物的固化而在形成于膜内的规定的内部结构发生弯曲,由此,能够有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
即,这是因为,若(D)成分的含量为2重量份以上的值,则光扩散膜用组合物的固化受到阻碍,有时在膜表面产生收缩皱褶,或完全不发生固化。另一方面是因为,若(D)成分的含量过度减少,则难以在形成于膜内的规定的内部结构发生充分的弯曲,有时难以有效地扩大得到的光扩散膜的扩散光的开口角。
因此,更优选(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.01~1.5重量份的范围内的值,进一步优选为0.02~1重量份的范围内的值。
6. 其它添加剂
另外,在不损害本发明的效果的范围内,可以适当地添加上述化合物以外的添加剂。
作为这样的添加剂,例如可举出受阻胺系光稳定化剂、抗氧化剂、防静电剂、聚合促进剂、阻聚剂、红外线吸收剂、增塑剂、稀释溶剂、以及流平剂等。
应予说明,相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份),这样的添加剂的含量通常优选为0.01~5重量份的范围内的值,更优选为0.02~3重量份的范围内的值,进一步优选为0.05~2重量份的范围内的值。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式的光扩散膜,其特征在于,是在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚的中间点发生弯曲的光扩散膜,对光扩散膜用组合物照射活性能量射线而成,并且,光扩散膜用组合物是包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂的光扩散膜用组合物,(A)成分的含量相对于(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,并且,(C)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2~20重量份的范围内的值,并且,(D)成分的含量相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为小于2重量份的值。
以下,参照附图,以与第1实施方式不同的点为中心,具体说明本发明的第2实施方式。
1. 内部结构
第2实施方式的光扩散膜的内部结构只要产生具有入射角度依赖性的光扩散,就没有特别限定,因光扩散膜用组合物含有(D)成分而基本上内部结构具有弯曲。
应予说明,第2实施方式的光扩散膜在来自于单一的涂布层的单一层的膜内形成具有弯曲的内部结构,并且,具有上述弯曲的内部结构基本上由一次活性能量射线照射而形成。
以下,作为例子举出弯曲百叶结构和弯曲柱结构进行说明。
(1)弯曲百叶结构
第2实施方式的光扩散膜优选在膜内具有折射率不同的多个板状区域沿着沿膜面的任意一个方向交替配置而成的百叶结构。
另外,优选折射率相对高的多个板状区域和折射率相对低的多个板状区域在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲。
其理由是,若为这样的弯曲百叶结构,则能够有效地扩大扩散光的开口角。
以下,对弯曲百叶结构进行具体说明。
(1)-1 折射率
在弯曲百叶结构中,优选折射率相对高的板状区域的折射率与折射率相对低的板状区域的折射率的差为0.01以上的值。
其理由是,通过上述折射率的差为0.01以上的值,能够使入射光稳定地在弯曲百叶结构内反射,更加提高来自弯曲百叶结构的入射角度依赖性。
更具体而言,若上述折射率的差为小于0.01的值,则入射光在弯曲百叶结构内进行全反射的角度区域狭窄,有时入射角度依赖性过度降低。
因此,更优选弯曲百叶结构中的折射率不同的板状区域间的折射率之差为0.05以上的值,进一步优选为0.1以上的值。
应予说明,高折射率板状区域的折射率与低折射率板状区域的折射率的差越大越优选,但从选定可形成弯曲百叶结构的材料的观点出发,认为0.3左右为上限。
(1)-2 宽度
另外,如图7(a)所示,在弯曲百叶结构中,优选折射率不同的高折射率板状区域12和低折射率板状区域14的宽度(S1、S2)分别为0.1~15μm的范围内的值。
其理由是,通过这些板状区域的宽度为0.1~15μm的范围内的值,能够使入射光更稳定地在弯曲百叶结构内反射,更有效地提高来自弯曲百叶结构的入射角度依赖性。
即,这是因为,若上述板状区域的宽度为小于0.1μm的值,则有时无论入射光的入射角度如何都难以显示出光扩散。另一方面是因为,若上述宽度为超过15μm的值,则在弯曲百叶结构内直线传播的光增加,有时扩散光的均匀性变差。
因此,在弯曲百叶结构中,更优选折射率不同的板状区域的宽度分别为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选为1~5μm的范围内的值。
应予说明,构成弯曲百叶结构的板状区域的宽度、长度等可用光学数字显微镜通过观察膜截面来测定。
(1)-3 厚度
另外,弯曲百叶结构的厚度,即图7(a)~(b)所示的膜面的法线方向的板状区域的长度L1优选为50~500μm的范围内的值。
其理由是,通过弯曲百叶结构的厚度为上述范围内的值,能够稳定地确保沿膜厚方向的板状区域的长度,使入射光更稳定地在弯曲百叶结构内反射,从而进一步提高来自弯曲百叶结构的光扩散角度区域内的扩散光的强度的均匀性。
即,这是因为,若上述弯曲百叶结构的厚度L1为小于50μm的值,则板状区域的长度不足,在弯曲百叶结构内直线传播的入射光增加,有时难以得到光扩散角度区域内的扩散光的强度的均匀性。另一方面是因为,若上述弯曲百叶结构的厚度L1为超过500μm的值,则对光扩散膜用组合物照射活性能量射线以形成弯曲百叶结构时,由于初期形成的百叶结构使光聚合的进展方向发生扩散,从而有时难以形成所希望的弯曲百叶结构。
因此,更优选弯曲百叶结构的厚度L1为70~300μm的范围内的值,进一步优选为80~200μm的范围内的值。
另外,本发明的光扩散膜可以如图7(a)所示在整个膜厚方向形成弯曲百叶结构(膜厚方向长度L1),也可以如图7(b)所示在膜的上端部、下端部的至少任一方具有未形成百叶结构的部分(膜厚方向长度L2)。
另外,优选图7(a)~(b)所示的膜中的上方的百叶结构部分,即弯曲百叶结构中,与弯曲部相比为上方(制造光扩散膜时照射活性能量射线的一侧)的部分的板状区域的长度L1a为15~150μm的范围内的值,更优选为25~100μm的范围内的值,进一步优选为30~80μm的范围内的值。
另外,优选图7(a)~(b)所示的膜中的下方的百叶结构部分,即弯曲百叶结构中,与弯曲部相比为下方的部分的板状区域的长度L1b为35~350μm的范围内的值,更优选为45~200μm的范围内的值,进一步优选为50~120μm的范围内的值。
(1)-4 倾斜角
另外,如图7(a)~(b)所示,优选在弯曲百叶结构中,高折射率板状区域12和低折射率板状区域14相对于膜厚方向分别以恒定的倾斜角平行配置而成。
其理由是,通过使板状区域的倾斜角恒定,能够使入射光更加稳定地在弯曲百叶结构内反射,进一步提高来自弯曲百叶结构的入射角度依赖性。
更具体而言,优选图7(a)~(b)所示的膜中的上方的百叶结构部分中的板状区域的倾斜角θa为0~30°的范围内的值。
其理由是,若板状区域的倾斜角θa为超过30°的值,则活性能量射线的入射角度的绝对值也随之增大,所以空气与涂布层的界面的活性能量射线的反射的比例增加,形成弯曲百叶结构时,需要照射更高照度的活性能量射线。另一方面,活性能量射线真正以0°入射时,可能无法得到产生弯曲的因素,结果可能不发生弯曲。
因此,更优选上方的百叶结构部分中的板状区域的倾斜角θa为0.5~25°的范围内的值,进一步优选为1~20°的范围内的值。
另外,优选图7(a)~(b)所示的膜中的下方的百叶结构部分中的板状区域的倾斜角θb为1~60°的范围内的值。
其理由是,若板状区域的倾斜角θb为小于1°的值,则即使考虑与上方的百叶结构部分的协同效果,也难以充分得到扩大扩散光的开口角的效果。另一方面是因为,若板状区域的倾斜角θb为超过60°的值,则活性能量射线的入射角度的绝对值也随之增大,所以在空气与涂布层的界面的活性能量射线的反射的比例增加,形成弯曲百叶结构时,需要照射更高照度的活性能量射线。另外,若考虑与上方的百叶结构部分的协同效果,则不为更高的倾斜角,也能够充分扩大扩散光的开口角。
因此,更优选下方的百叶结构部分中的板状区域的倾斜角θb为3~55°的范围内的值,进一步优选为5~50°的范围内的值。
进而,优选θb-θa的绝对值为1~30°的范围内的值,更优选为3~25°的范围内的值,进一步优选为5~20°的范围内的值。
应予说明,θa和θb是指在与沿膜面的任意的一个方向延伸的弯曲百叶结构垂直的面切割膜时的截面中测定的将相对于膜表面的法线的角度设为0°时的板状区域的倾斜角(°)。
更具体而言,如图7(a)~(b)所示,θa是指弯曲百叶结构的上端面的法线与上方的百叶结构部分中的板状区域的最上部所呈的角度中窄侧的角度。
另外,θb是指弯曲百叶结构的弯曲面的法线与下方的百叶结构部分中的板状区域的最上部所呈的角度中窄侧的角度。
应予说明,如图7(a)~(b)所示,以板状区域向左侧倾斜时的倾斜角为基准,以板状区域向右侧倾斜时的倾斜角为负进行标识。
(2)弯曲柱结构
本发明的光扩散膜还优选在膜内具有在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱结构。
另外,折射率相对高的多个柱状物优选在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲。
其理由是,若为这样的弯曲柱结构,则能够有效地扩大扩散光的开口角。
以下,对弯曲柱结构进行具体说明。
(2)-1 折射率
在弯曲柱结构中,优选折射率相对高的柱状物的折射率与折射率相对低的区域的折射率的差为0.01以上的值,更优选为0.05以上的值,进一步优选为0.1以上的值。
应予说明,由于详细内容与上述弯曲百叶结构中的“折射率”的项目的内容重复,因此省略。
(2)-2 最大径
另外,如图8(a)所示,在弯曲柱结构中,优选柱状物的截面的最大径S3为0.1~15μm的范围内的值,更优选为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选为1~5μm的范围内的值。
应予说明,柱状物的截面是指被与膜表面平行的面切割的截面。
另外,对于柱状物的截面形状没有特别限定,例如优选为圆、椭圆、多边形、不规则形状等。
应予说明,详细内容基于上述弯曲百叶结构中的“宽度”的项目的内容,因此省略。
(2)-3 柱状物间的距离
另外,如图8(a)所示,在弯曲柱结构中,优选柱状物间的距离,即邻接的柱状物的间隔P为0.1~15μm的范围内的值,更优选为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选为1~5μm的范围内的值。
应予说明,详细内容基于上述弯曲百叶结构中的“宽度”的项目的内容,因此省略。
(2)-4 厚度
另外,如图8(b)所示,优选弯曲柱结构的厚度,即柱状物的长度L3为50~500μm的范围内的值,更优选为70~300μm的范围内的值,进一步优选为80~200μm的范围内的值。
另外,优选图8(b)所示的膜中的上方的柱结构部分的柱状物的长度L3a为15~150μm的范围内的值,更优选为25~100μm的范围内的值,进一步优选为30~80μm的范围内的值。
另外,优选图8(b)所示的膜中的下方的柱结构部分的柱状物的长度L3b为35~350μm的范围内的值,进一步优选为45~200μm的范围内的值,更进一步优选为50~120μm的范围内的值。
应予说明,详细内容与上述弯曲百叶结构中的“厚度”的项目的内容重复,因此省略。
(2)-5 倾斜角
另外,如图8(b)所示,在弯曲柱结构中,优选柱状物22相对于膜厚方向以恒定的倾斜角林立而成。
更具体而言,优选图8(b)所示的膜中的上方的柱结构部分的柱状物的倾斜角θa'为0~30°的范围内的值,更优选为0.5~25°的范围内的值,进一步优选为1~20°的范围内的值。
另外,优选图8(b)所示的膜中的下方的柱结构部分的柱状物的倾斜角θb'为1~60°的范围内的值,更优选为3~55°的范围内的值,进一步优选为5~50°的范围内的值。
进而,θb'-θa'的绝对值优选为1~30°的范围内的值,更优选为3~25°的范围内的值,进一步优选为5~20°的范围内的值。
另外,θa'和θb'是指在与膜面垂直且将1根柱状物整体沿轴线切割成2个的面切割膜时的截面上测定的将相对于膜表面的法线的角度设为0°时的柱状物的倾斜角(°)(该法线与柱状物所呈角度中窄侧的角度)。
应予说明,详细内容基于上述弯曲百叶结构中的“倾斜角”的项目的内容,因此省略。
2. 膜厚
另外,优选本发明的光扩散膜的膜厚为60~700μm的范围内的值。
其理由是,若光扩散膜的膜厚为小于60μm的值,则在规定的内部结构内直线传播的入射光增加,有时难以显示光扩散。另一方面是因为,若光扩散膜的膜厚为超过700μm的值,则对光扩散膜用组合物照射活性能量射线来形成规定的内部结构时,有时由于初期形成的内部结构使光聚合的进展方向发生扩散,从而难以形成所希望的内部结构。
因此,更优选光扩散膜的膜厚为90~450μm的范围内的值,进一步优选为120~250μm的范围内的值。
3. 扩散光的开口角
另外,本发明的光扩散膜优选扩散光的开口角为45°以上的值。
其理由是,即使百叶结构等的内部结构不具有弯曲时,若为小于45°的扩散光的开口角,则可以实现。另一方面,若扩散光的开口角过大,则扩散光变得很宽,有时即使对膜照射光在光射出面侧也变暗。
因此,更优选本发明的光扩散膜的扩散光的开口角为50~90°的范围内的值,进一步优选为55~80°的范围内的值。
4. 粘合剂层
另外,本发明的光扩散膜也可以在其单面或者两面具备用于对被粘物进行层叠的粘合剂层。
作为构成上述粘合剂层的粘合剂,没有特别限制,可以使用以往公知的丙烯酸系、硅酮系、聚氨酯系、橡胶系等粘合剂。
5. 制造方法
以下,对本发明的光扩散膜的制造方法进行说明,但本发明的光扩散膜当然并不限于利用以下的制造方法。
(1)光扩散膜用组合物的准备步骤
上述步骤是准备规定的光扩散膜用组合物的步骤。
更具体而言,是混合(A)~(D)成分和所希望的其它添加剂的步骤。
另外,混合时,可以在室温下直接搅拌,但从提高均匀性的观点出发,例如,优选在40~80℃的加热条件下搅拌,制成均匀的混合液。
另外,为了制成适于涂装的所希望的粘度,还优选进一步添加稀释溶剂。
应予说明,对于光扩散膜用组合物,由于在第1实施方式中已说明,因此这里的说明省略。
(2)涂布步骤
如图9(a)所示,上述步骤是对加工片2涂布光扩散膜用组合物以形成涂布层1的步骤。
作为加工片,可使用塑料膜、纸中的任一种。
其中,作为塑料膜,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜,聚乙烯膜、聚丙烯膜等聚烯烃系膜,三乙酰纤维素膜等纤维素系膜,以及聚酰亚胺系膜等。
另外,作为纸,例如可举出玻璃纸、涂布纸、以及层压纸等。
这里,从表面的高平滑性的观点出发,优选使用塑料膜作为加工片。
另外,若考虑后述的步骤,则作为加工片2,优选对热、活性能量射线的尺寸稳定性优异的塑料膜。
作为这样的塑料膜,在上述膜中,可优选地举出聚酯系膜、聚烯烃系膜以及聚酰亚胺系膜。
另外,对于加工片,为了在光固化后,将得到的光扩散膜容易地从加工片上剥离,优选在加工片的光扩散膜用组合物的涂布面一侧设置剥离层。
上述剥离层可使用硅酮系剥离剂、氟系剥离剂、醇酸系剥离剂、烯烃系剥离剂等以往公知的剥离剂来形成。
应予说明,加工片的厚度通常优选为25~200μm的范围内的值。
另外,作为在加工片上涂布光扩散膜用组合物的方法,例如可利用刮板涂布法、辊涂法、棒涂法、刮刀涂布法、模涂法、以及凹版涂布法等以往公知的方法来进行。
应予说明,此时,优选涂布层的厚度为80~700μm的范围内的值。
(3)活性能量射线照射步骤
如图9(b)~(c)所示,上述步骤是对涂布层1进行活性能量射线照射,在膜内形成弯曲百叶结构、弯曲柱结构等,制成光扩散膜的步骤。
以下,对活性能量射线照射步骤,分为形成弯曲百叶结构的情况和形成弯曲柱结构的情况进行说明。
(3)-1 形成弯曲百叶结构的情况
形成弯曲百叶结构时,如图9(b)所示,对形成在加工片2上的涂布层1照射仅由照射角度受控制的直射光构成的活性能量射线50。
更具体而言,例如,如图10(a)所示,通过在线状的紫外线灯125中设置有聚光用的冷镜122的紫外线照射装置120(例如,若为市售品时,有Eye Graphics(株)制,ECS-4011GX等)上配置遮光板121和遮光板123,取出仅由照射角度受控制的直射光构成的活性能量射线50,对形成在加工片2上的涂布层1进行照射。
应予说明,以与具有涂布层1的加工片2的长边方向正交的方向为基准(0°),线状的紫外线灯通常设置为-80~80°的范围内的值,优选设置为-50~50°的范围内的值,特别优选设置为-30~30°的范围内的值。
这里,使用线状光源的理由是,能够高效且稳定地制造折射率不同的板状区域交替且相对于膜厚方向以恒定的倾斜角平行配置而成的弯曲百叶结构。
更具体而言,通过使用线状光源,从线状光源的轴向观察时,实际为平行光,从与线状光源的轴向垂直的方向观察时能够照射非平行的光。
此时,作为照射光的照射角度,如图10(b)所示,优选将相对于涂布层1的表面的法线的角度设为0°时的照射角度θ3设为通常-80~80°的范围内的值。
其理由是,若照射角度为-80~80°的范围外的值,则在涂布层1的表面的反射等的影响大,有时难以形成充分的弯曲百叶结构。
另外,照射角度θ3优选具有1~80°的宽度(照射角度宽度)θ3'。
其理由是,若上述照射角度宽度θ3'为小于1°的值,则弯曲百叶结构的间隔过窄,有时难以得到所希望的弯曲百叶结构。另一方面是因为,若上述照射角度宽度θ3'为超过80°的值,则照射光过于分散,有时难以形成弯曲百叶结构。
因此,更优选照射角度θ3的照射角度宽度θ3'为2~45°的范围内的值,进一步优选为5~20°的范围内的值。
另外,作为照射光,可举出紫外线、电子束等,但优选使用紫外线。
其理由是,使用电子束时,由于聚合速度非常快,因此在聚合过程中(A)成分与(B)成分无法充分相分离,有时难以形成弯曲百叶结构。另一方面是因为,与可见光等进行比较时,由于使用紫外线时因其照射而固化的紫外线固化树脂、可使用的光聚合引发剂的种类丰富,所以能够拓宽(A)成分和(B)成分的选择的范围。
另外,作为紫外线的照射条件,优选使峰值照度为0.5~10mW/cm2的范围内的值,并且以成为使涂布层充分固化的累计光量的方式进行。
应予说明,为了成为使涂布层充分固化的累计光量,还优选以多阶段照射紫外线。
另外,优选使形成在加工片上的涂布层以0.1~10m/分钟的速度移动,通过紫外线照射装置的紫外线照射部分。
其理由是,若上述速度为小于0.1m/分钟的值,则有时量产性过度降低。另一方面是因为,若上述速度为超过10m/分钟的值,则比涂布层的固化(换言之,弯曲百叶结构的形成)更快,紫外线对涂布层的入射角度沿膜厚方向显著变化,弯曲百叶结构的形成变得不充分。
因此,更优选使形成在基材上的涂布层以0.2~5m/分钟的范围内的速度移动,通过紫外线照射装置的紫外线照射部分,进一步优选以0.5~3m/分钟的范围内的速度通过。
另外,还优选边将涂布层的温度控制在0~60℃的范围内的值边照射紫外线。
其理由是,通过控制涂布层的温度,能够使(D)成分完全溶解在光扩散膜用组合物中,能够使得到的内部结构发生更大的弯曲。
因此,更优选涂布层的温度为5~50℃的范围内的值,进一步优选为15~30℃的范围内的值。
应予说明,光固化步骤后的光扩散膜通过剥离加工片而成为可最终使用的状态。
这里,本发明中,光扩散膜用组合物含有规定量的紫外线吸收剂作为(D)成分,所以在照射活性能量射线时,能够在规定的范围选择性吸收规定波长的活性能量射线。
因此,在本发明中,例如,无需利用带通滤波器等调节活性能量射线中的波长分布。
因此,本发明中,优选不介由带通滤波器等,将从活性能量射线光源照射的光直接照射到涂布层。
即,带通滤波器为了能够耐受长时间的活性能量射线照射,通常使用石英玻璃作为基材,不仅如此,还具有多层溅射层,因此非常昂贵。
另外,形成具有弯曲的内部结构时,在研究最佳的结构的阶段,试验多个带通滤波器,在经济上更为不利。
另一方面,利用紫外线吸收剂形成具有弯曲的内部结构时,与带通滤波器相比,不仅价格格外廉价,通过调节种类和添加量的组合,能够更容易地研究出最佳的结构,在经济上显著有利。
另外,假定利用带通滤波器和紫外线吸收剂两者,进行活性能量射线的波长控制,此时,波长被过度控制,难以得到使涂布层固化的充分的照度和光量。
另外,为了补偿活性能量射线的照度和光量而提高光源强度,则能量损失大,导致生产成本的上升。
因此,使用带通滤波器和紫外线吸收剂两者的优点很少,因此不使用带通滤波器,优选在考虑活性能量射线的波长和光聚合引发剂、其它成分的吸收波长的基础上,通过优化紫外线吸收剂的种类和添加量,来形成具有弯曲的内部结构。
(3)-2 形成弯曲柱结构的情况
形成弯曲柱结构时,如图9(c)所示,对形成在加工片上的涂布层1照射光线的平行度高的平行光。
这里,平行光是指发出的光的方向即使从任何方向观察时也不具有广度的大致平行的光。
更具体而言,例如,如图11(a)所示,优选将来自点光源202的光50通过透镜204而成为平行光60后,向涂布层照射,或者如图11(b)~(c)所示,将来自线状光源125的照射光50通过照射光平行化部件200(200a、200b)而成为平行光60后,向涂布层照射。
应予说明,如图11(d)所示,照射光平行化部件200在利用线状光源125的直射光中,在与光的朝向为随机的线状光源125的轴线方向平行的方向,例如,通过使用板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210将光的朝向统一,从而能够将利用线状光源125的直射光变换成平行光。
更具体而言,在利用线状光源125的直射光中,对板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210的平行度低的光与它们接触、被吸收。
因此,对板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210的平行度高的光,即,仅平行光通过照射光平行化部件200,作为结果,利用线状光源125的直射光被照射光平行化部件200变换为平行光。
应予说明,作为板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210的材料物质,只要能够吸收对遮光部件210的平行度低的光,就没有特别限制,例如,可使用实施了耐热黑涂装的阿尔斯特钢板等。
另外,优选照射光的平行度为10°以下的值。
其理由是,通过照射光的平行度为上述范围内的值,能够高效且稳定地形成多个柱状物在膜厚方向以恒定的倾斜角林立而成的弯曲柱结构。
因此,更优选照射光的平行度为5°以下的值,进一步优选为2°以下的值。
应予说明,其它的照射条件基于上述“形成弯曲百叶结构的情况”,因此省略。
实施例
以下,参照实施例进一步详细说明本发明。
[实施例1]
1. 低折射率聚合性化合物(B)成分的合成
在容器内,相对于作为(B2)成分的重均分子量9200的聚丙二醇(PPG)1摩尔,放入作为(B1)成分的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)2摩尔和作为(B3)成分的甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)2摩尔后,根据常法使其反应,得到重均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
应予说明,聚丙二醇和聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯的重均分子量是用凝胶渗透色谱法(GPC)根据下述条件测定而得的聚苯乙烯换算值:
·GPC测定装置:东曹株式会社制,HLC-8020
·GPC柱:东曹株式会社制(以下,按通过顺序记载)
TSK保护柱(guard column) HXL-H
TSK凝胶(gel) GMHXL(×2)
TSK凝胶(gel) G2000HXL
·测定溶剂:四氢呋喃
·测定温度:40℃。
2. 光扩散膜用组合物的制备
接着,向得到的作为(B)成分的重均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯100重量份中,添加作为(A)成分的上述式(3)表示的分子量268的邻苯基苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(新中村化学(株)制,NK ESTER A-LEN-10)150重量份、作为(D)成分的上述式(5)~(7)表示的紫外线吸收剂的混合物(BASF(株)制,TINUVIN 477)0.25重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.1重量份)以及作为(C)成分的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮20重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为8重量份)后,在80℃的条件下进行加热混合,得到光扩散膜用组合物。
应予说明,(A)成分和(B)成分的折射率是使用阿贝折射率(ATAGO(株)制,阿贝折射仪DR-M2,Na光源,波长589nm)基于JIS K0062进行测定,结果分别为1.58和1.46。
另外,测定构成光扩散膜用组合物的各成分的光吸收特性。
即,使用紫外可见近红外分光光度计(岛津制作所(株)制,UV-3600),测定对使用的(A)成分、(B)成分、(C)成分和(D)成分的各波长(nm)的透射率(%)或者吸光度(-)。将得到的波长-透射率图或者波长-吸光度图示于图12~14。
应予说明,图12的特性曲线A是使用的(A)成分的波长-透射率图,特性曲线B是使用的(B)成分的波长-透射率图,图13是使用的(C)成分的波长-吸光度图,图14(a)是使用的(D)成分的波长-吸光度图。
另外,图14(b)是实施例4~5中使用的(D)成分的波长-吸光度图,图14(c)是实施例6~7中使用的(D)成分的波长-吸光度图。
3. 涂布步骤
接着,将得到的光扩散膜用组合物对作为加工片的膜状的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(以下,称为PET)进行涂布,形成膜厚175μm的涂布层。
4. 活性能量射线照射
接着,准备在图10(a)所示的在线状的高压汞灯中附属有聚光用的冷镜的紫外线照射装置(Eye Graphics(株)制,ECS-4011GX)。
接着,在热线截止滤光片框上设置遮光板,向涂布层的表面照射的紫外线(在主峰波长365nm,此外在254、303、313nm具有峰的紫外线)以将从线状光源的长轴方向观察时的涂布层表面的法线设为0°时,使来自线状光源的直接的紫外线的照射角(图10(b)的θ3)为16°的方式进行设定。
此时,以从涂布层表面至线状光源的高度为500mm、峰值照度为2.0mW/cm2、累计光量为50mJ/cm2的方式进行设定。
另外,为了防止用遮光板等的反射光在照射机内部成为杂光,对涂布层的光固化带来影响,在输送机附近也设置遮光板,以仅使从线状光源直接发出的紫外线对涂布层进行照射的方式进行设定。
接着,利用输送机,在图10(a)中的右方边以0.2m/分钟的速度使涂布层移动边照射紫外线。
应予说明,此时,涂布层的温度维持在23℃。
接着,为了实现可靠的固化,在涂布层的露出面侧层压厚度38μm的具有紫外线透射性的剥离膜(Lintec(株)制,SP-PET382050;紫外线照射侧的表面的中心平均粗度0.01μm,雾度值1.80%,图像鲜明度425,波长360nm的透射率84.3%)。
接着,从剥离膜上,以使峰值照度为10mW/cm2、累计光量为150mJ/cm2的方式照射使来自上述线状光源的紫外线的行进方向无规则的散射光,使涂布层完全固化,得到膜厚200m的光扩散膜。
应予说明,对于上述峰值照度和累计光量,将安装有受光器的UV METER(EyeGraphics(株)制,Eye紫外线累计照度计UVPF-A1)设置于涂布层的位置而测定。
另外,得到的光扩散膜的膜厚使用定压厚度测定器(宝制作所(株)制,TECLOCKPG-02J)进行测定。
另外,将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图示于图15(a),将其截面照片示于图15(b)和(c)。
应予说明,图15(c)是将图15(b)中的弯曲百叶结构的弯曲部附近扩大且进行对比度修正后的照片。
应予说明,光扩散膜的切割使用剃刀进行,截面的照片的拍摄使用数码显微镜(Keyence(株)制,VHX-2000)利用反射观察来进行。
5. 光扩散特性的评价
评价得到的光扩散膜的光扩散特性。
即,以被PET与剥离膜夹持的状态在得到的光扩散膜的PET表面设置粘合剂层,对厚度1.1mm的钠玻璃进行贴合,制成评价用试验片。
接着,使用锥光偏振仪(autronic-MELCHERS GmbH公司制),如图16所示,从试验片的玻璃侧以入射角θ1成为10°、20°、30°、40°、50°、60°的方式使光向光扩散膜入射。将得到的干涉图像示于图17(a)~(c)和图18(a)~(c)。
另外,为了比较,将实施例2((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.067重量份)的干涉图像示于图17(d)~(f)和图18(d)~(f),将实施例3((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.033重量份)的干涉图像示于图17(g)~(i)和图18(g)~(i),将比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图17(j)~(l)和图18(j)~(l)。
另外,使用锥光偏振仪,测定入射入射角θ1=20°的光时的与扩散光的出射角(°)对应的亮度(cd/cm2)。将得到的出射角-亮度图示于图19。
应予说明,图19的特性曲线A是实施例1((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.1重量份)的出射角-亮度图,特性曲线B是实施例2((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.067重量份)的出射角-亮度图,特性曲线C是实施例3((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.033重量份)的出射角-亮度图,特性曲线D是比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的出射角-亮度图。
应予说明,将各实施例、比较例中的紫外线吸收剂的添加量、膜的制造条件、形成在膜内的内部结构的种类示于表1。
[实施例2]
实施例2中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂的添加量变更为0.167重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.067重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图20和图17~19。
应予说明,图20(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图20(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图17(d)~(f)和图18(d)~(f)是实施例2的干涉图像,图19的特性曲线B是实施例2的出射角-亮度图。
[实施例3]
实施例3中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂的添加量变更为0.083重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.033重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图21和图17~19。
应予说明,图21(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图21(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图17(g)~(i)和图18(g)~(i)是实施例3的干涉图像,图19的特性曲线C是实施例3的出射角-亮度图。
[实施例4]
实施例4中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂变更为作为上述式(8)~(9)表示的化合物的混合物的BASF(株)制的TINUVIN 400,并且将其添加量变更为1.5重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.6重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1和图22~25。
应予说明,图22(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图22(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图23(a)~(c)和图24(a)~(c)是实施例4的干涉图像。
另外,为了比较,将实施例5((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.3重量份)的干涉图像示于图23(d)~(f)和图24(d)~(f),将比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图23(g)~(i)和图24(g)~(i)。
进而,图25的特性曲线A是实施例4((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.6重量份)的出射角-亮度图,特性曲线B是实施例5((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.3重量份)的出射角-亮度图,特性曲线C是比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的出射角-亮度图。
[实施例5]
实施例5中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂变更为作为上述式(8)~(9)表示的化合物的混合物的BASF(株)制的TINUVIN 400,并且将其添加量变更为0.75重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.3重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图26和图23~25。
应予说明,图26(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图26(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图23(d)~(f)和图24(d)~(f)是实施例5的干涉图像,图25的特性曲线B是实施例5的出射角-亮度图。
[实施例6]
实施例6中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂变更为上述式(10)表示的BASF(株)制的TINUVIN 384-2,并且将其添加量变更为0.5重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.2重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1和图27~30。
应予说明,图27(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图27(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图28(a)~(c)和图29(a)~(c)是实施例6的干涉图像。
另外,为了比较,将实施例7((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.1重量份)的干涉图像示于图28(d)~(f)和图29(d)~(f),比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图28(g)~(i)和图29(g)~(i)。
并且,图30的特性曲线A是实施例6((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.2重量份)的出射角-亮度图,特性曲线B是实施例7((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.1重量份)的出射角-亮度图,特性曲线C是比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的出射角-亮度图。
[实施例7]
实施例7中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂变更为上述式(10)表示的BASF(株)制的TINUVIN 384-2,并且将其添加量设为0.25重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为0.1重量份),除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图31和图28~30。
应予说明,图31(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图31(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图28(d)~(f)和图29(d)~(f)是实施例7的干涉图像,图30的特性曲线B是实施例7的出射角-亮度图。
[实施例8]
实施例8中,在对涂布层照射活性能量射线前,将涂布层在5℃的环境下放置15分钟,其后,对冷却至5℃的状态的涂布层立即放射活性能量射线,除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1和图32~34。
应予说明,图32(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图32(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图33(a)~(c)和图34(a)~(c)是实施例8的干涉图像。
另外,为了比较,将实施例1((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.1重量份)的干涉图像示于图33(d)~(f)和图34(d)~(f),将比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图33(g)~(i)和图34(g)~(i)。
[实施例9]
实施例9中,对涂布层照射活性能量射线时,如图11(b)所示,在线状的紫外线灯和涂布层之间配置多个板状部件分别平行配置而成的照射光平行化部件来照射活性能量射线。
另外,此时,来自线状光源的直接的紫外线的照射角(图10(b)的θ3)为10°、峰值照度为2.7mW/cm2、累计光量为53mJ/cm2,得到膜厚175μm的光扩散膜,除此以外,与实施例6同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1和图35~36。
应予说明,图35(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图35(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图36(a)~(c)和图37(a)~(c)是实施例9的干涉图像。
另外,为了比较,将比较例3((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图36(d)~(f)和图37(d)~(f)。
[比较例1]
比较例1中,制备光扩散膜用组合物时,不添加作为(D)成分的紫外线吸收剂,除此以外,与实施例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图38、图17~19、图23~25、图28~30和图33~34等。
应予说明,图38(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图38(b)是该截面的照片,图38(c)是将图38(b)中的百叶结构的上端部附近放大并且进行了对比度修正的照片。
另外,图17(j)~(l)、图18(j)~(l)、图23(g)~(i)、图24(g)~(i)、图28(g)~(i)、图29(g)~(i)、图33(g)~(i)和图34(g)~(i)等是比较例1的干涉图像,图19的特性曲线D、图25的特性曲线C和图30的特性曲线C是比较例1的出射角-亮度图。
[比较例2]
比较例2中,制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂的添加量变更为5重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)为2重量份),除此以外,与实施例1同样地尝试光扩散膜的制造。
其结果,膜完全没有固化。
[比较例3]
比较例3中,制备光扩散膜用组合物时,不添加作为(D)成分的紫外线吸收剂,除此以外,与实施例9同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1、图39和图36~37。
应予说明,图39(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图39(b)是进行了该截面的对比度修正的照片。
另外,图36(d)~(f)和图37(d)~(f)是比较例3的干涉图像。
[比较例4]
比较例4中,对涂布层照射活性能量射线时,在线状的紫外线灯与涂布层之间配置具有仅使波长370nm附近的紫外线透射的特性的带通滤波器(Edmund Optics(株)制,B-370)来照射活性能量射线,除此以外,与比较例1同样地制造并评价光扩散膜。将得到的结果示于表1和图40~42。
应予说明,图40(a)是将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割而形成的截面的示意图,图40(b)是该截面的照片。
另外,图41(a)~(c)和图42(a)~(c)是比较例4的干涉图像。
另外,为了比较,将实施例1((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.1重量份)的干涉图像示于图41(d)~(f)和图42(d)~(f),将比较例1((D)成分的添加量:0重量份)的干涉图像示于图41(g)~(i)和图42(g)~(i)。
进而,将表示使用的带通滤波器的光透射特性的波长-透射率图示于图43。
[比较例5]
比较例5中,对涂布层照射活性能量射线时,在线状的紫外线灯与涂布层之间配置具有仅使波长370nm附近的紫外线透射的特性的带通滤波器(Edmund Optics(株)制,B-370)来照射活性能量射线,除此以外,与实施例1同样地制造光扩散膜。
其结果,如图44所示,仅膜的表面固化产生收缩皱褶。
[表1]
*括号内的数值表示相对于(A)成分和(B)成分的总计量(100重量份)的(D)成分的添加量(重量份)。
*比较例2中,即使照射活性能量射线涂布层也不固化,无法得到膜。
*比较例5中,仅膜的表面固化而产生收缩皱褶,无法得到膜。
根据以上的实施例1~9和比较例1~3,可理解通过对规定的光扩散膜用组合物在规定的范围内添加紫外线吸收剂,能够形成由具有弯曲部的板状区域构成的规定的百叶结构等,并且能够得到有效地扩大了扩散光的开口角的光扩散膜。
另外,由比较例4~5可理解,使用带通滤波器照射紫外线时,无法形成由具有弯曲的板状区域构成的规定的百叶结构。
产业上的可利用性
如上文详细说明的,根据本发明,通过以规定的比例配合具有特定的结构的(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、光聚合引发剂和紫外线吸收剂后,进行光固化,能够得到使扩散光的开口角有效地扩大的光扩散膜。
因此,期待使用本发明的光扩散膜用组合物得到的光扩散膜不仅用于反射型液晶显示装置的光控制膜,还用于视角控制膜、视角放大膜以及投影用屏幕,对它们的高质量化做出显著的贡献。
标记说明
。
Claims (7)
1.一种光扩散膜用组合物,其特征在于,是用于得到在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且上述折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚方向的中间点发生弯曲的光扩散膜的光扩散膜用组合物,其中上述折射率相对高的多个区域的与上述中间点相比为上方的部分的长度是15~150μm的范围内的值,且与上述中间点相比为下方的部分的长度是35~350μm的范围内的值,
包含作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂,并且,
上述(A)成分的含量相对于上述(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,
上述(C)成分的含量相对于上述(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.2~20重量份的范围内的值,并且,
上述(D)成分的含量相对于上述(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为小于2重量份的值,
在上述折射率相对高的多个区域的与上述中间点相比为上方的部分的倾斜角为θa,与上述中间点相比为下方的部分的倾斜角为θb时,上述倾斜角θa和θb满足下述关系式(1):
1°≤|θb-θa|≤30° (1)。
2.权利要求1所述的光扩散膜用组合物,其特征在于,上述(D)成分对波长330~380nm的光具有吸收峰。
3.权利要求1所述的光扩散膜用组合物,其特征在于,上述(D)成分为选自羟基苯基三嗪系紫外线吸收剂、苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂和羟基苯甲酸酯系紫外线吸收剂中的至少一种。
4.权利要求1所述的光扩散膜用组合物,其特征在于,上述(A)成分由下述通式(1)表示,
通式(1)中,R1~R10各自独立,R1~R10中的至少一个为下述通式(2)表示的取代基,其余为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和卤素原子中的任意一个取代基;
通式(2)中,R11为氢原子或者甲基,碳原子数n为1~4的整数,重复数m为1~10的整数。
5.权利要求4所述的光扩散膜用组合物,其特征在于,上述通式(1)中,R2~R9中的任意一个为上述通式(2)表示的取代基。
6.权利要求1所述的光扩散膜用组合物,其特征在于,上述(B)成分为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为3000~20000的范围内的值,并且,构成成分来自下述(B1)~(B3)成分,并且,以摩尔比计,按(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~5:1:1~5的比例构成,
(B1) 介由脂肪族环含有2个异氰酸酯基的化合物,
(B2) 聚亚烷基二醇,
(B3) (甲基)丙烯酸羟基烷基酯。
7.一种光扩散膜,其特征在于,是在膜内部具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构、且上述折射率相对高的多个区域在沿膜的膜厚的中间点发生弯曲的光扩散膜,其中上述折射率相对高的多个区域的与上述中间点相比为上方的部分的长度是15~150μm的范围内的值,且与上述中间点相比为下方的部分的长度是35~350μm的范围内的值,
上述光扩散膜是包含以下成分的光扩散膜用组合物的固化物:
作为(A)成分的含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作为(C)成分的光聚合引发剂和作为(D)成分的紫外线吸收剂,上述(A)成分的含量相对于上述(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值,并且,上述(C)成分的含量相对于上述(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0.2~20重量份的范围内的值,并且,上述(D)成分的含量相对于上述(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为小于2重量份的值,
在上述折射率相对高的多个区域的与上述中间点相比为上方的部分的倾斜角为θa,与上述中间点相比为下方的部分的倾斜角为θb时,上述倾斜角θa和θb满足下述关系式(1):
1°≤|θb-θa|≤30° (1)。
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