CN110501765A - 莫尔条纹抑制膜、莫尔条纹抑制膜层叠体、具有莫尔条纹抑制膜的复合显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,提供在维持规定的直射透射性的同时,能够有效地抑制莫尔条纹现象等的莫尔条纹抑制膜、莫尔条纹抑制膜层叠体和具有莫尔条纹抑制膜的复合显示装置。本发明的解决手段是,莫尔条纹抑制膜等,其抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象,在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,且使下述关系式(1)所定义的直射透射率为8%以下的值;直射透射率=Lp/Lo×100 (1)(Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2))。
Description
技术领域
本发明涉及莫尔条纹抑制膜、莫尔条纹抑制膜层叠体、和具有莫尔条纹抑制膜的复合显示装置。
特别涉及用于液晶面板等的内部包含微细的图案结构层的2个含图案结构层的光学构件之间时莫尔条纹抑制性优异、进一步通过使入射光的防背散射性优异而能够显示出对比度优异的图像的莫尔条纹抑制膜、莫尔条纹抑制膜层叠体、和具有莫尔条纹抑制膜的复合显示装置。
背景技术
以往,作为显示装置的一种,提出了立体显示图像的立体图像显示装置(专利文献1等)。
更具体而言,是将2张液晶单元沿着铅直方向重叠的结构的立体图像显示装置,其通过调整各液晶单元中的图像的亮度、或对目视者的双眼发送各自不同的图像信息,从而立体地显示图像。
此外,还提出了提高对比度比等、还尝试抑制莫尔条纹的液晶显示装置(专利文献2~3等)。
更具体而言,是液晶显示装置,其具有光源部分、显示基于映像信号的第1映像的第1液晶面板、和显示与第1映像对应的第2映像的第2液晶面板,在将该第1液晶面板和第2液晶面板分离配置的同时,在这些面板间使用具有规定雾度值的颗粒分散型的光扩散层而成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-114371号公报(权利要求书等)
专利文献2:日本特开2015-191052号公报(权利要求书等)
专利文献3:日本专利4878032号公报(权利要求书等)。
发明内容
发明要解决的课题
在此,专利文献1中公开的立体图像显示装置形成2个液晶单元隔有间隔而相对的结构。并且,液晶单元在其内部具有彩色滤光片等图案结构层。因此,专利文献1中公开的立体图像显示装置中,发现的问题在于,由于与2个液晶单元对应的2个图案结构层中的光学干涉,发生莫尔条纹现象,难以看到立体的图像显示。
此外,专利文献2和3中公开的液晶显示装置提出了各自在第1液晶面板与第2液晶面板之间使用具有规定雾度值(例如50%以上、90%以上)等的仅颗粒分散型的光扩散层。的确,该光扩散层也一定程度发挥出莫尔条纹抑制性,但难以称为充分。
而且,还观察到的问题在于,作为光扩散层而仅使用颗粒分散型光扩散层时,发生入射光的背散射,难以得到高对比度的立体图像显示。
因此,本发明人等鉴于以上那样的情况,进行了深入研究,发现在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间,至少使用具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜,将以规定关系式所表示的直射透射率控制为规定值以下,由此能够使莫尔条纹抑制性优异、而且减少背散射,因此能够提高对比度,从而完成了本发明。
即,本发明的目的在于,提供莫尔条纹抑制性优异、且背散射少从而能够提高对比度的莫尔条纹抑制膜、包含这样的莫尔条纹抑制膜的莫尔条纹抑制膜层叠体、和具有这样的莫尔条纹抑制膜的能够进行良好立体图像显示的复合显示装置。
解决课题的手段
根据本发明,提供下述莫尔条纹抑制膜,能够解决上述问题,所述莫尔条纹抑制膜是抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,且使下述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值;
直射透射率(%)=Lp/Lo×100 (1)
(Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2))。
通过在2个含图案结构层的光学构件之间使用具有这样的内部折射率分布结构、且具有规定的直射透射率的莫尔条纹抑制膜,莫尔条纹抑制优异,而且,能够目视高对比度的立体图像等。
此外,构成本发明时,将莫尔条纹抑制膜的制造步骤的行进方向记作MD方向,将与制造步骤的行进方向沿水平且垂直方向相交的方向记作TD方向时,优选使以MD方向和TD方向作为基准的±70°的变角雾度值、或者任一者的变角雾度值为80%以上的值。
通过制成考虑了这样的以制造莫尔条纹抑制膜时的MD方向和TD方向作为基准的变角雾度值的莫尔条纹抑制膜,从任意方向目视时,均能够得到优异的莫尔条纹抑制性。
此外,构成本发明时,优选使按照JIS K 7136:2000测定的雾度值(常规雾度值)为80%以上的值。
像这样通过制成还考虑了按照JIS测定的常规雾度值的莫尔条纹抑制膜,能够得到更优异的莫尔条纹抑制性而不依赖于厚度的不均匀等。
此外,构成本发明时,优选使厚度为40~500μm的范围内的值。
通过制成这样的厚度的莫尔条纹抑制膜,例如即使在配置于第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间使用的情况中,整体上也不会过厚,能够得到优异的莫尔条纹抑制性。
此外,构成本发明时,优选在至少一个表面上设置粘合剂层。
通过制成这样的方式的莫尔条纹抑制膜,能够提高使用便利性,且能够牢固地维持第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件的间隙等。
此外,本发明的另一方式是包含上述任意莫尔条纹抑制膜的莫尔条纹抑制膜层叠体,优选在莫尔条纹抑制膜的至少一个表面上设置颗粒分散型光扩散层。
通过将包含这样的内部折射率分布结构的光扩散层的莫尔条纹抑制膜、和颗粒分散型光扩散层并用,能够使莫尔条纹抑制性、对比度的调整更精细,而且减少了莫尔条纹抑制膜的整体制造成本等,在经济上是有利的。
此外,通过并用规定厚度的颗粒分散型光扩散层,还可以得到的优点是,能够将光扩散层整体容易地与第1含图案结构层的光学构件和第2含图案结构层的光学构件的间隙对应地调节为适当的厚度。
此外,本发明的另一方式是莫尔条纹抑制膜层叠体,其是包含抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的第1莫尔条纹抑制膜和第2莫尔条纹抑制膜的莫尔条纹抑制膜层叠体,其特征在于,第1莫尔条纹抑制膜和第2莫尔条纹抑制膜在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,使第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜的MD方向所成的角度为1~179°的范围内的值,且使上述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜层叠体的直射透射率为8%以下的值。
像这样,通过调整第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜的MD方向所成的角度,即使在光扩散性的方向存在偏差等情况中,也能够更精细地控制变角雾度值,能够更有效地发挥莫尔条纹抑制性。
此外,本发明的另一方式是复合显示装置,其具有莫尔条纹抑制膜,所述莫尔条纹抑制膜至少配置在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间、且抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象,所述复合显示装置的特征在于,莫尔条纹抑制膜在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,且使上述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值。
通过制成将具有这样的内部折射率分布结构等的莫尔条纹抑制膜用于第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间的复合显示装置,可以得到良好的莫尔条纹抑制性,而且背散射少,能够目视高对比度的图像等。
附图说明
图1是莫尔条纹抑制膜的立体示意图。
图2(a)~(c)是莫尔条纹抑制膜的垂直截面图。
图3是为了说明莫尔条纹抑制膜的莫尔条纹评价(相对值)与直射透射率(Lp/Lo×100)(%)的关系而提供的图。
图4(a)~(b)是为了说明莫尔条纹抑制膜层叠体(第1莫尔条纹抑制膜层叠体)而提供的图。
图5是为了说明莫尔条纹抑制膜层叠体(第1莫尔条纹抑制膜层叠体)中的效果而提供的图。
图6是为了说明另一莫尔条纹抑制膜层叠体(第2莫尔条纹抑制膜层叠体)而提供的图。
图7(a)~(b)是为了说明另一莫尔条纹抑制膜层叠体(第2莫尔条纹抑制膜层叠体)的效果而提供的图。
图8是为了说明使用莫尔条纹抑制膜的复合显示装置而提供的图。
图9是示出莫尔条纹抑制膜和莫尔条纹抑制膜层叠体中的背散射的程度的图(照片)。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式如图1和图2(a)~(c)所示,是莫尔条纹抑制膜10,其为抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,在包含单一层的折射率相对低的区域中以沿着厚度方向延伸的方式具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,且使下述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值;
直射透射率(%)=Lp/Lo×100 (1)
(Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2))。
应予说明,图1示出莫尔条纹抑制膜10的立体图,图2(a)示出莫尔条纹抑制膜10的垂直截面图,图2(b)示出在莫尔条纹抑制膜的单面上具有剥离膜16的例子的垂直截面图,图2(c)示出在莫尔条纹抑制膜10的两面上具有剥离膜16a、16b的例子的垂直截面图。
以下,适当参照附图,具体说明作为本发明的第1实施方式的莫尔条纹抑制膜10。
1.基本结构
如图1和图2(a)~(c)所示,莫尔条纹抑制膜10具有包含单一层的内部折射率分布结构作为基本结构,具有下述结构:在单一层中具有折射率相对低的低折射率区域14、和包含折射率相对高的材料的多个柱状物12。
即,如图2(a)所示,形成折射率较高的柱状物12分别具有规定的间隔(t3)地直立设置于其周围存在的折射率相对低的低折射率区域14的内部的状态。
由此,能够发挥作为光扩散膜的效果,入射光在光扩散入射角度区域内的情况中,沿着行进方向充分扩散,另一方面,在光扩散入射角度区域外的情况中,沿着行进方向直接透过多个柱状物,或者示出比光扩散入射角度区域内更弱的扩散。
因此,使这样的规定的入射光扩散透射,针对规定的入射光,如果是具有直接透射、或较弱地扩散透射而进行光散射的内部折射率分布结构的所谓相分离型的光扩散膜,则能够合适地使用。
更具体而言,只要是单纯柱结构(参照图1等)、具有弯曲部的柱结构、单一层中具有重复结构的柱结构/柱结构的组合结构、包含多层的单纯柱结构的组合结构(参照图6等)等的至少一种,则可以用作充分抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象、且能够得到高对比度的图像显示装置的莫尔条纹抑制膜。
2.折射率相对高的柱状物
(1)高折射率部分
此外,用于构成低折射率区域中的折射率相对高的柱状物、即高折射率部分(以下有时简称为高折射率部分)的材料物质的种类没有特别限定,通常作为其主成分,优选为含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯的聚合物。
其理由在于,如果为所述材料物质,则不仅能够高效率地形成高折射率部分,而且还能够进一步提高源自高折射率部分的入射角度依赖性和扩散光的张角。
即,可以推定理由在于,通过使高折射率部分的主成分(以下有时称为(A1)成分)为特定的(甲基)丙烯酸酯的聚合物,通过利用活性能量射线照射的光聚合,能够使作为(A1)成分的单体成分(以下有时称为单体(A1)成分)的聚合速度比作为低折射率部分的主成分(以下有时称为(B1)成分)的单体成分(以下有时称为单体(B1)成分)的聚合速度更快。
并且,可以推定,使这些单体成分间的聚合速度产生规定差异,抑制两种单体成分彼此均匀共聚,更具体而言,通过使两种单体成分的相容性降低至规定的范围,即通过所谓相分离,能够有效地降低两种单体成分彼此的共聚性。
作为这样的单体(A1)成分、即含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯,可以举出例如(甲基)丙烯酸联苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸蒽酯、(甲基)丙烯酸苯甲基苯酯、(甲基)丙烯酸联苯氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸萘氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸蒽氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸苯甲基苯氧基烷基酯等、或者它们的一部分被卤素、烷基、烷氧基、卤代烷基等取代的化合物的至少一种。
此外,作为单体(A1)成分、即含有多个芳香环的(甲基)丙烯酸酯,优选包含含有联苯环的化合物,特别优选包含下述通式(1)所示的联苯化合物。
[化1]
(通式(1)中,R1~R10各自独立,R1~R10中的至少1个为下述通式(2)所示的取代基,其余的为氢原子、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取代基)。
[化2]
(通式(2)中,R11为氢原子或甲基,碳原子数n为1~4的整数,重复单元数m为1~10的整数)。
其理由可以推测为,通过使用具有特定的结构的联苯化合物作为单体(A1)成分,能够使单体(A1)成分的聚合速度比单体(B1)成分的聚合速度更快。
此外,可以推定能够使与单体(B1)成分的相容性更容易地降低至规定的范围,且能够提高源自(A1)成分的区域的折射率,其结果是,能够更容易地将与源自(B1)成分的区域的折射率之差调节至规定以上的值。
进一步,只要是具有特定的结构的联苯化合物,则还具有的优点在于,在光固化前的单体阶段为液体,即使不使用稀释溶剂等,也能够与作为单体(B1)成分的代表例的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯均匀混合。
此外,通式(1)中的取代基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意取代基时,优选使其烷基部分的碳原子数为1~4的范围内的值。
其理由在于,如果所述碳原子数为大于4的值,则单体(A1)成分的聚合速度降低,或者源自(A1)成分的区域的折射率变得过低,从而有时难以高效率地形成规定的柱状物。
因此,通式(1)中的取代基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意取代基时,更优选使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。
此外,通式(1)中的R2~R9中任一者优选为通式(2)所示的取代基。
其理由在于,通过使通式(2)所示的取代基的位置为除了联苯环中的R1和R10之外的位置,在光固化前的阶段中,能够有效地防止单体(A1)成分彼此取向而结晶化。
由此,在光固化的阶段中,单体(A1)成分和单体(B1)成分能够以微细水平凝集、相分离,在低折射率部分中能够以更高效率得到作为高折射率部分的规定的柱状物。
进一步,从相同的观点出发,通式(1)中的R3、R5、R6和R8中任一者特别优选为通式(2)所示的取代基。
此外,通常优选使通式(2)所示的取代基中的重复单元数m为1~10的整数。
其理由在于,如果重复单元数m为大于10的值,则连接聚合部位与联苯环的氧亚烷基链变得过长,有时阻碍了聚合部位处的单体(A1)成分彼此的聚合。
因此,更优选使通式(2)所示的取代基中的重复单元数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,通常优选使通式(2)所示的取代基中的碳原子数n为1~4的整数。
特别地,从防止作为聚合部位的聚合性碳-碳双键的位置相对于联苯环变得过近从而联苯环形成空间位阻、单体(A1)成分的聚合速度降低的观点出发,更优选使通式(2)所示的取代基中的碳原子数n为2~4的整数、进一步优选为2~3的整数。
此外,作为通式(1)所示的联苯化合物的具体例,可以举出下式(3)~(4)所示的化合物。
[化3]
。
[化4]
。
此外,通常优选使单体(A1)成分的重均分子量为200~2,500的范围内的值。
其理由可以推测为,通过使单体(A1)成分的重均分子量为规定的范围,能够进一步加快单体(A1)成分的聚合速度,更有效地降低单体(A1)成分和单体(B1)成分的共聚性。
其结果是,光固化时,(A1)成分和(B1)成分能够更高效地形成沿着膜面方向交替延伸的柱状物。
即,如果单体(A1)成分的重均分子量为低于200的值,则例如多个芳香环的位置与聚合性碳-碳双键的位置过度接近,从而因空间位阻导致聚合速度降低,接近单体(B1)成分的聚合速度,有时容易发生与单体(B1)成分的共聚。
另一方面,如果单体(A1)成分的重均分子量为大于2,500的值,则单体(A1)成分的聚合速度降低从而接近单体(B1)成分的聚合速度,容易发生与单体(B1)成分的共聚,其结果是,有时难以规则地形成柱状物。
因此,更优选使单体(A1)成分的重均分子量为240~1,500的范围内的值、进一步优选为260~1,000的范围内的值。
应予说明,单体(A1)成分的重均分子量能够使用凝胶渗透色谱(GPC)而测定,或者还能够基于构成原子的原子量而由结构式算出。
(2)最大直径
此外,如图2(a)所示,莫尔条纹抑制膜10中,优选使柱状物12的垂直截面中的最大直径(t2)为0.1~15μm的范围内的值。
其理由在于,通过使所述最大直径为0.1~15μm的范围内的值,使入射光在作为莫尔条纹抑制膜的柱结构内更稳定地反射,能够进一步提高源自莫尔条纹抑制膜的入射角度依赖性和扩散光的张角。
即,如果所述最大直径为低于0.1μm的值,则无论入射光的入射角度如何,均有时难以示出光扩散性。
另一方面,如果所述最大直径为大于l5μm的值,则直接穿过柱结构内的光增加,有时光扩散的均匀性恶化。
因此,莫尔条纹抑制膜中,更优选使柱状物的截面中的最大直径为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,针对柱状物的水平截面形状,没有特别限定,优选为例如圆、椭圆、多边形、不规则形等。
此外,柱状物的水平截面是指被与膜表面平行的面切断而得到的截面。
应予说明,柱状物的最大直径(t2)、长度(t1)、或者相邻的柱状物的间隔(t3)可以通过用光学数字显微镜观察并以比例尺为基准实测从而算出。
(3)柱状物的长度
此外,如图2(a)所示,莫尔条纹抑制膜10中,优选使柱状物的长度(t1)为5~495μm的范围内的值。应予说明,该长度是指形成柱状物的部分的厚度方向的长度。
其理由在于,如果所述柱状物的长度为低于5μm的值,则柱状物的长度不足,直接穿过柱结构内的入射光增加,有时难以得到充分的入射角度依赖性和扩散光的张角。
另一方面,如果所述柱状物的长度为大于495μm的值,则对莫尔条纹抑制膜用组合物照射活性能量射线而形成柱结构时,因初始形成的柱结构而导致光聚合的行进方向扩散,有时难以形成期望的柱结构。
因此,莫尔条纹抑制膜中,更优选使柱状物的长度为40~310μm的范围内的值、进一步优选为95~255μm的范围内的值。
应予说明,柱状物的长度(t1)通常可以视为与莫尔条纹抑制膜的厚度相同,但有时在莫尔条纹抑制膜的单面或者两面形成未形成柱状物的区域。
因此,形成未形成柱状物的区域时,莫尔条纹抑制膜的厚度减去其厚度而得到的值成为柱状物的长度(t1)。
(4)柱状物间的间隔
此外,如图2(a)所示,莫尔条纹抑制膜中,优选使相邻的柱状物的间隔(t3)、即相邻的柱状物的中心间距离为0.1~15μm的范围内的值。
其理由在于,通过使所述间隔为0.1~15μm的范围内的值,使入射光在作为莫尔条纹抑制膜的柱结构内更稳定地反射,能够进一步提高源自莫尔条纹抑制膜的扩散光的张角。
即,如果所述间隔为低于0.1μm的值,则无论入射光的入射角度如何,均有时难以示出光扩散性。
而如果所述间隔为大于15μm的值,则直接穿过柱结构内的光增加,有时光扩散的均匀性恶化。
因此,莫尔条纹抑制膜中,更优选使相邻的柱状物的间隔(t3)的下限为0.5μm以上的值、进一步优选为1μm以上的值。
并且,更优选使相邻的柱状物的间隔(t3)的上限为10μm以下的值、进一步优选为5μm以下的值。
(5)倾斜角/弯曲结构
此外,虽未图示,莫尔条纹抑制膜中,优选多个柱状物相对于膜厚方向以一定的倾斜角林立。
其理由在于,通过使柱状物的倾斜角一定,使入射光在作为莫尔条纹抑制膜的柱结构内更稳定地反射,能够进一步提高源自莫尔条纹抑制膜的入射角度依赖性和扩散光的张角。
此外,同样虽未图示,莫尔条纹抑制膜中,还优选1根柱状物在途中以规定角度弯曲。
其理由在于,通过使柱状物产生弯曲角而弯曲,能够减少直接穿过柱结构内的入射光,提高光扩散的均匀性。
应予说明,这样的弯曲的柱状物可以通过在进行活性能量射线照射时,使照射光的照射角度变化的同时照射光,或者添加微量的紫外线吸收剂,或者隔着紫外线吸收滤光片照射光,从而得到。
并且,弯曲角是指柱状物在厚度方向上改变延伸方向时由变化前的柱状物界面的切线与变化后的柱状物界面的切线所形成的角度。
3.折射率相对低的区域
(1)低折射率部分
此外,用于构成折射率相对高的柱状物周围的折射率相对低的区域、即低折射率部分的材料物质的种类没有特别限定,优选使其主成分为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合物。
其理由在于,只要为所述材料物质,则不仅能够高效率地形成低折射率部分,而且还能够高效率地形成源自高折射率的(A1)成分的高折射率部分、即柱状物,进而能够进一步提高扩散光的张角。
即,通过使作为低折射率部分的主成分的(B1)成分为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合物,不仅能够更容易地调节源自(A1)成分的柱状物的折射率与源自(B1)成分的低折射率部分的折射率之差,而且能够有效地抑制源自(B1)成分的柱状物的折射率的不均匀,能够更高效率地得到具有规定的柱状物的内部折射率分布结构。
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,作为单体(B1)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,优选由(a)含有至少2个异氰酸酯基的化合物、(b)聚亚烷基二醇、和(c)(甲基)丙烯酸羟基烷基酯形成。
其中,作为(a)成分、即含有至少2个异氰酸酯基的化合物,可以举出例如2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯等芳族多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯、和它们的缩二脲体、异氰脲酸酯体、以及与乙二醇、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、即加合体(例如苯二甲基二异氰酸酯系3官能加合体)等。
此外,上述之中,优选为脂环式多异氰酸酯。
其理由在于,如果为脂环式多异氰酸酯,则因立体构象等关系,导致与脂肪族多异氰酸酯相比,容易在各异氰酸酯基的反应速度方面设置差异,所得氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的分子设计变得容易。
此外,特别优选(a)成分为脂环式二异氰酸酯。
其理由在于,如果为脂环式二异氰酸酯,则抑制例如(a)成分仅与(b)成分反应、或者(a)成分仅与(c)成分反应,从而能够使(a)成分与(b)成分和(c)成分切实反应,能够防止多余的副产物的产生。
其结果是,能够有效地抑制内部折射率分布结构中的源自(B1)成分的低折射率部分中的折射率的不均匀。
此外,如果为脂环式二异氰酸酯,则与芳族二异氰酸酯相比,使所得单体(B1)成分与作为单体(A1)成分的代表例、即具有特定结构的联苯化合物的相容性降低至规定的范围,能够更高效率地形成低折射率部分。
进一步,如果为脂环式二异氰酸酯,则与芳族二异氰酸酯相比,能够减小所得单体(B1)成分的折射率,因此增大了与单体(A1)成分的代表例、即具有特定结构的联苯化合物的折射率之差,能够更高效率地形成入射角度依赖性优异的柱状物。
此外,这样的脂环式二异氰酸酯之中,由于2个异氰酸酯基的反应性之差大,因此特别优选为异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
作为(b)成分、即聚亚烷基二醇,可以举出例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇、聚四亚甲基醚二醇等,其中,特别优选为聚丙二醇。
其理由在于,如果为聚丙二醇,则粘度低,因此能够在无溶剂的情况下进行处理。
此外,如果为聚丙二醇,则使单体(B1)成分固化时,形成该固化物中的良好软段,能够有效提高莫尔条纹抑制膜的操作性、安装性。
应予说明,单体(B1)成分的重均分子量可以通过(b)成分的重均分子量而调节。在此,(b)成分的重均分子量通常为2,000~19,500、优选为3,500~14,300、特别优选为6,300~12,300。
此外,作为(c)成分、即(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,可以举出例如(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。
此外,从使所得氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合速度降低、更高效率地形成规定的低折射率部分的观点出发,特别地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。
此外,利用(a)~(c)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的合成可以按照常规方法实施。
此时,优选使(a)~(c)成分的配合比例以摩尔比计为(a)成分:(b)成分:(c)成分=1~5:1:1~5的比例。
其理由在于,通过为所述配合比例,使(b)成分所具有的2个羟基分别与(a)成分所具有的一个异氰酸酯基反应而键合,进一步,使2个(a)成分所分别具有的另一个异氰酸酯基与(c)成分所具有的羟基反应而键合,从而能够高效率地合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
因此,更优选使(a)~(c)成分的配合比例以摩尔比计为(a)成分:(b)成分:(c)成分=1~3:1:1~3的比例、进一步优选为2:1:2的比例。
此外,优选使单体(B1)成分的重均分子量为3,000~20,000的范围内的值。
其理由可以推测为,通过使单体(B1)成分的重均分子量为3000以上,在单体(A1)成分和单体(B1)成分的聚合速度方面产生规定差异,能够有效降低两种成分的共聚性。
其结果是,光固化时,能够高效率地形成在低折射率部分之中以规定间隔林立的高折射率的柱状物。
另一方面,如果单体(B1)成分的重均分子量为大于20,000的值,则与单体(A1)成分的相容性过度降低,在莫尔条纹抑制膜用组合物的涂布阶段中有时无法均匀分散。
因此,更优选使单体(B1)成分的重均分子量为5,000~15,000的范围内的值、进一步优选为7,000~13,000的范围内的值。
应予说明,单体(B1)成分的重均分子量能够使用凝胶渗透色谱(GPC)而测定,或者还能够基于构成原子的原子量而由结构式算出。
此外,单体(B1)成分可以组合使用分子结构、重均分子量不同的2种以上,但从抑制柱状物中的源自(B1)成分的柱状物的折射率的不均匀的观点出发,优选仅使用1种。
(2)折射率差
此外,优选使作为高折射率部分的柱状物的折射率与作为低折射率部分的低折射率区域的折射率之差为0.01以上的值。
其理由在于,通过使所述折射率之差为0.01以上的值,在莫尔条纹抑制膜的柱结构区域内,能够进一步提高源自膜的扩散光的张角,使入射光稳定地反射,能够得到高的雾度值,同时能够得到低的直射透射率、低的背散射性。
即,如果所述折射率的差为低于0.01的值,则入射光在柱结构内发生全反射的角度区域变窄,因此扩散光的张角变得过窄,有时莫尔条纹抑制效果降低。
因此,更优选使莫尔条纹抑制膜中的柱状物的折射率与介质物的折射率之差为0.05以上的值、进一步优选为0.1以上的值。
应予说明,折射率的差越大越优选,但从选择能够形成柱结构的材料的观点出发,认为0.3左右是上限。
4.厚度
优选使莫尔条纹抑制膜的厚度为40~500μm的范围内的值。
即,其理由在于,通过为40μm以上的值,稳定地确保沿着膜厚方向的柱状物的长度,使入射光在作为莫尔条纹抑制膜的柱结构区域内更稳定地反射,能够进一步提高源自莫尔条纹抑制膜的扩散光的张角。
另一方面,通过使所述厚度为500μm以下的值,能够更容易地形成沿着厚度方向具有均匀长度的柱状物的柱结构。
因此,更优选使莫尔条纹抑制膜的厚度的下限为60μm以上的值、进一步优选为100μm以上的值。
另一方面,更优选使莫尔条纹抑制膜的厚度的上限为350μm以下的范围内的值、进一步优选为260μm以下的值。
5.层叠型
还优选将包含单一层的莫尔条纹抑制膜层叠多张而制成层叠型。
例如,为了将莫尔条纹抑制膜的变角雾度值、常规雾度值、进一步将莫尔条纹抑制膜的整体厚度控制为规定范围内的值,优选将2张以上的包含单一层的莫尔条纹抑制膜层叠多张。
但是,如果过度层叠,则有时使用便利性降低,或者总光线透射率降低。
因此,层叠包含单一层的莫尔条纹抑制膜时,优选为2~5张的范围内的值、更优选为2~4张的范围内的值、进一步优选为2张或3张。
6.直射透射率(%)
特征在于,使下述关系式(1)所定义的莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值。
直射透射率(%)=Lp/Lo×100 (1)
(Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2))。
其理由在于,如图3所示,通过使莫尔条纹抑制膜的直射透射率为规定值以下,可以得到优异的莫尔条纹抑制性。
因此,为了不仅使莫尔条纹抑制膜的左右方向(与TD方向一致)、而且使上下方向(与MD方向一致)的莫尔条纹抑制性良好,更优选使直射透射率为7%以下的值、进一步优选为6%以下的值、特别优选为4%以下的值。
但是,如果想要过度减小莫尔条纹抑制膜的直射透射率,则能够使用的树脂材料的选择范围变得过窄,或者收率显著降低,有时在经济上是不利的。
因此,更优选使莫尔条纹抑制膜的直射透射率的下限为0.1%以上的值、进一步优选为1%以上的值、进一步优选为2%以上的值。
7.变角雾度值
优选使莫尔条纹抑制膜的变角雾度值、即用变角雾度计测定的±70°中的变角雾度值(是指相对于莫尔条纹抑制膜的法线方向在±70°的角度范围测定的雾度值之中的最低值;例如,TD方向的变角雾度值是指将入射光固定为初始膜的法线方向,以沿着MD方向延伸的轴为基准使膜旋转-70~70°,用积分球集束各角度下的出射光,由此测定各入射角度的雾度值,是指其最低值)为70%以上的值。
其理由在于,通过使所述变角雾度值为规定值以上,可以得到优异的莫尔条纹抑制性。
因此,针对莫尔条纹抑制膜的变角雾度值的下限,更优选使其为85%以上的值、进一步优选为90%以上的值。
但是,如果莫尔条纹抑制膜的变角雾度值变得过高,则构成莫尔条纹抑制膜的树脂等的选择范围变得过窄,制造上的收率显著降低,有时在经济上变得不利。
因此,关于莫尔条纹抑制膜的变角雾度值的上限,更优选使其为99%以下的值、进一步优选为98%以下的值。
除此之外,在莫尔条纹抑制膜中,如果仅考虑按照JIS K 7136:2000测定的雾度值(常规雾度值),则发生有时莫尔条纹抑制性不充分的情况。
然而,莫尔条纹抑制膜的常规雾度值有能够较简单且在短时间内测定的优点。
因此,在考虑了上述莫尔条纹抑制膜中的变角雾度值的前提下,还一并考虑常规雾度值可以说是优选的。
因此,莫尔条纹抑制膜中,优选使用雾度计测定的常规雾度值的下限为85%以上的值、更优选为90%以上的值、进一步优选为95%以上的值。
另一方面,从制造上的收率的观点出发,优选常规雾度值的上限为99%以下的值、更优选为98%以下的值。
8.制造方法
接着,说明莫尔条纹抑制膜的典型的形成方法(a)~(c)。
(a)准备莫尔条纹抑制膜用组合物的步骤
(b)将莫尔条纹抑制膜用组合物涂布在加工片上而形成涂布层的步骤
(c)通过间隙层压法对涂布层进行平行光的活性能量射线照射,在折射率相对低的区域中形成使折射率相对高的多个柱状物林立的柱状结构区域的步骤
(1)步骤(a):莫尔条纹抑制膜用组合物的准备步骤
步骤(a)是准备莫尔条纹抑制膜用组合物的步骤。
更具体而言,优选将单体(A)成分和单体(B)成分在40~80℃的高温条件下搅拌,制成均匀的混合液。
此外,与此同时,优选在对混合液根据期望而添加后述(C)成分等其它添加剂后,在搅拌至均匀的同时,根据需要进一步添加稀释溶剂以达到期望的粘度,由此得到莫尔条纹抑制膜用组合物的溶液。
应予说明,单体(A)成分通过聚合而形成构成莫尔条纹抑制膜中的高折率部分的主成分。单体(B)成分通过聚合,形成构成莫尔条纹抑制膜中的低折射率部分的主成分。
此外,针对单体(A)成分和单体(B)成分的种类的详情,如在第1实施方式作为单体(A1)和(A2)、以及(B1)和(B2)成分而分别记载那样,因此省略说明。
此外,优选使单体(A)成分的折射率为1.5~1.65的范围内的值。
其理由在于,通过使单体(A)成分的折射率为所述范围内的值,能够更容易调节柱结构中的源自(A)成分的部分与源自(B)成分的部分的折射率之差,能够更高效率地得到具有规定的柱结构的莫尔条纹抑制膜。
即,其理由在于,如果单体(A)成分的折射率为低于1.5的值,则与单体(B)成分的折射率之差变得过小,有时难以得到期望的入射角度依赖性。
而如果单体(A)成分的折射率为大于1.65的值,则虽然与单体(B)成分的折射率之差变大,但粘度过度降低,有时难以与单体(B)成分相容。
因此,更优选使(A)成分的折射率为1.55~1.6的范围内的值、进一步优选为1.56~1.59的范围内的值。
应予说明,上述单体(A)成分的折射率是指通过光照射而固化前的单体(A)成分的折射率。
并且,单体(A)成分的折射率可以按照例如JIS K0062测定。
此外,优选使单体(A)成分的含量相对于后述单体(B)成分100重量份为25~400重量份的范围内的值。
其理由在于,通过使单体(A)成分的含量为所述范围内的值,在维持与单体(B)成分的混合性的同时,在光照射的情况中,能够有效地降低两种成分的共聚性,能够高效率地形成规定的柱结构。
因此,更优选使单体(A)成分的含量相对于单体(B)成分100重量份为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。
此外,优选单体(B)成分的折射率为1.4~1.5的范围内的值。
其理由在于,通过使单体(B)成分的折射率为所述范围内的值,能够更容易调节柱结构中的源自(A)成分的部分与源自(B)成分的部分的折射率之差,能够更高效率地得到具有规定的柱结构的莫尔条纹抑制膜。
因此,更优选使单体(B)成分的折射率为1.45~1.49的范围内的值、进一步优选为1.46~1.48的范围内的值。
应予说明,上述单体(B)成分的折射率是指通过光照射固化前的单体(B)成分的折射率。
并且,关于单体(B)成分的折射率,也可以按照例如JIS K0062测定。
此外,优选使单体(B)成分的含量相对于莫尔条纹抑制膜用组合物的整体量(100重量%)为20~80重量%的范围内的值。
其理由在于,如果单体(B)成分的含量为小于20重量%的值,则单体(B)成分相对于单体(A)成分的存在比例变少,柱结构中的源自(B)成分的部分的宽度等与源自(A)成分的部分的宽度等相比变得过小,有时难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构。此外,莫尔条纹抑制膜的厚度方向上的柱状物的长度有时变得不充分。
另一方面,如果单体(B)成分的含量为大于80重量%的值,则单体(B)成分相对于单体(A)成分的存在比例变多,柱结构中的源自(B)成分的部分的宽度等与源自(A)成分的部分的宽度等相比变得过大,反而有时难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构。此外,莫尔条纹抑制膜的厚度方向中的柱状物的长度有时变得不充分。
因此,更优选使单体(B)成分的含量相对于莫尔条纹抑制膜用组合物的整体量为30~70质量%的范围内的值、进一步优选为40~60质量%的范围内的值。
此外,本实施方式所述莫尔条纹抑制膜用组合物中,根据期望,优选含有光聚合引发剂作为(C)成分。
其理由在于,通过含有光聚合引发剂,对莫尔条纹抑制膜用组合物照射活性能量射线时,能够高效率地形成规定的柱结构。
在此,光聚合引发剂是指通过照射紫外线等活性能量射线而产生自由基种的化合物。
作为所述光聚合引发剂,可以举出例如苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、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-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-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、安息香双甲醚、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲基胺苯甲酸酯、低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷等,可以单独使用这些之中的1种,也可以组合使用2种以上。
应予说明,作为含有光聚合引发剂时的含量,优选相对于单体(A)成分和单体(B)成分的总计量100重量%为0.2~20重量%的范围内的值、更优选为0.5~15重量%的范围内的值、进一步优选为1~10重量%的范围内的值。
此外,在不损害本发明的效果范围,可以适当添加其它添加剂。
作为其它添加剂,可以举出例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、聚合促进剂、聚合抑制剂、红外线吸收剂、增塑剂、稀释溶剂和流平剂等。
应予说明,其它添加剂的含量一般而言相对于单体(A)成分和单体(B)成分的总计量100重量%,优选为0.01~5重量%的范围内的值、更优选为0.02~3重量%的范围内的值、进一步优选为0.05~2重量%的范围内的值。
(2)步骤(b):涂布步骤
(b)是将所准备的莫尔条纹抑制膜用组合物涂布于加工片而形成涂布层的步骤。
作为加工片,可以使用塑料膜、纸中的任一者。
其中,作为塑料膜,可以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;三乙酰基纤维素膜等纤维素系膜、和聚酰亚胺系膜等。
此外,作为纸,可以举出例如玻璃纸、涂布纸和层压纸等。
此外,对加工片,为了在光固化后容易地从加工片上剥离所得莫尔条纹抑制膜,优选在加工片的莫尔条纹抑制膜用组合物的涂布面侧设置剥离层。
所述剥离层可以使用硅氧烷系剥离剂、氟系剥离剂、醇酸树脂系剥离剂、烯烃系剥离剂等以往公知的剥离剂来形成。
应予说明,通常优选使加工片的厚度为25~200μm的范围内的值。
此外,作为在加工片上涂布莫尔条纹抑制膜用组合物的方法,可以通过例如刀涂法、辊涂法、棒涂法、刮刀涂布法、模具涂布法和凹版涂布法等以往公知的方法来进行。
应予说明,此时,优选使涂布层的厚度为100~700μm的范围内的值。
(3)活性能量射线照射步骤1(间隙层压法)
步骤(c)是隔着透明剥离膜对涂布层进行1阶段的平行光的活性能量射线照射,即通过所谓间隙层压法,形成折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱状结构区域的步骤。
即,优选对在加工片上形成的涂布层隔着透明剥离膜照射光线的平行度高的平行光。
在此,平行光是指产生的光的方向从任意方向观察时均不具有扩散的大致平行的光。
更具体而言,优选例如将来自点光源的光通过透镜而制成平行光后,照射于涂布层上,或者将来自线状光源的光通过筒状物的集合体而制成平行光后,照射于涂布层上。
作为平行光照射装置的具体例,可以举出例如山下电装(株)制的在紫外线点光源“HYPERCURE 200”上安装了任选的均匀曝光适配器的装置。
并且,相对于涂布层的法线,优选使平行光中的平行度为10°以下的值。
其理由在于,通过使所述平行度为10°以下的值,能够高效率且稳定地制造多个柱状物相对于膜厚方向以一定的倾斜角林立的作为莫尔条纹抑制膜的柱结构区域。
因此,更优选使平行光的平行度为5°以下的值、进一步优选为2°以下的值、最优选为1°以下的值。
此外,作为照射光,可以举出紫外线、电子射线等,更优选使用紫外线。
此外,作为紫外线的照射条件,优选使照度为0.01~30mW/cm2的范围内的值。
其理由在于,如果照度为低于0.01mW/cm2的值,则有时难以明确形成柱结构。另一方面,如果照度为大于30mW/cm2的值,则在(A)成分和(B)成分的相分离进行前固化,反而有时难以明确形成柱结构。
因此,更优选使紫外线的照度为0.05~20mW/cm2的范围内的值、进一步优选为0.1~10mW/cm2的范围内的值。
此外,针对涂布层的移动速度、照射光的照射角度,可以使其与第1活性能量射线照射步骤相同。
(4)活性能量射线照射步骤2(二阶段照射)
优选将步骤(c)分为两个阶段,首先,作为步骤(c1'),对涂布层进行第1活性能量射线照射,在涂布层的下方部分,作为第1结构区域在折射率相对低的区域中形成折射率相对高的多个柱状物沿着膜面方向交替平行配置的柱状物区域,同时在涂布层的上方部分残留未形成区域。
即,对在加工片上形成的涂布层,照射仅由照射角度受控的直接平行光组成的活性能量射线、例如紫外线。
在此,作为紫外线的照射条件,优选使照度为0.01~50mW/cm2的范围内的值。
其理由在于,如果照度为低于0.01mW/cm2的值,则有时难以明确形成第1结构区域。
而如果照度为大于50mW/cm2的值,则在(A)成分和(B)成分的相分离进行前固化,反而有时在后述步骤(c2')中难以明确形成第2结构区域。
因此,更优选使紫外线的照度为0.05~20mW/cm2的范围内的值、进一步优选为0.1~10mW/cm2的范围内的值。
接着,作为步骤(c2'),对涂布层进行第2活性能量线照射,在涂布层的下方部分,作为第2结构区域而在折射率相对低的区域中形成折射率相对高的多个柱状物沿着膜面方向交替平行配置的柱状物区域。
像这样,优选通过制成在单层中所谓柱结构/柱结构沿着上下方向层叠的结构,制成莫尔条纹抑制性、直射透射率更低的莫尔条纹抑制膜。
(5)粘合剂层的形成
虽为任选步骤,优选设置粘合剂层的形成步骤,如图2(b)~(c)所示,在莫尔条纹抑制膜10的至少一个表面上设置粘合剂层(包括粘接剂层;以下相同)16、16a、16b。
其理由在于,通过制成这样方式的莫尔条纹抑制膜,提高使用便利性。
此外,例如,能够在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间牢固地固定配置,进而能够使关系式(1)所表示的直射透射率的调整、变角雾度值的调整等更容易。
此外,作为粘合剂层的种类,考虑到莫尔条纹抑制膜的使用方法,优选为源自光学用粘合剂的树脂层。
因此,优选使总光线透射率为90%以上的值。
并且,形成所述粘合剂层时,通常优选使其厚度为1~500μm的范围内的值、更优选为10~100μm的范围内的值、进一步优选为20~50μm的范围内的值。
[第2实施方式]
第2实施方式是第1实施方式的莫尔条纹抑制膜的变形例,如图4(a)~(b)所示,是将具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜10和颗粒分散型光扩散膜18层叠而得到的莫尔条纹抑制膜层叠体20、20'。
更具体而言,莫尔条纹抑制膜层叠体,其是抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的莫尔条纹抑制膜层叠体20、20',将在包含单一层的折射率相对低的低折射率区域14之中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物12的莫尔条纹抑制膜10、和在树脂成分18b之中分散有颗粒18a的颗粒分散型光扩散膜18层叠而得到。
并且,莫尔条纹抑制膜层叠体20、20'的特征在于,使关系式(1)所示的直射透射率为8%以下的值(以下,为了与第3实施方式的莫尔条纹抑制膜层叠体进行区分,有时称为第1莫尔条纹抑制膜层叠体)。
应予说明,图4(a)示出在具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜10的单面上具有颗粒分散型光扩散膜18的莫尔条纹抑制膜层叠体20。
此外,图4(b)示出在具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜10的两面上具有颗粒分散型光扩散膜18、18'的莫尔条纹抑制膜层叠体20'。
以下,作为本发明的第2实施方式的莫尔条纹抑制膜层叠体中,以与第1实施方式的结构显著不同的颗粒分散型光扩散膜为中心进行说明。
1.具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜
针对具有内部折射率分布结构的莫尔条纹抑制膜,基本可以为与第1实施方式中说明的莫尔条纹抑制膜相同的形态,因此省略再次说明。
2.颗粒分散型光扩散膜
(1)颗粒
作为在颗粒分散型光扩散膜中配合的颗粒(光扩散微粒),只要是在配合于颗粒分散型光扩散膜中时,能够提高作为莫尔条纹抑制膜层叠体的雾度值,则可以为任意方式。
因此,作为所述颗粒,可以举出例如二氧化硅、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、粘土、滑石、二氧化钛等无机系微粒;丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂等有机系的透光性微粒;包含有机硅树脂那样的具有无机与有机的中间结构的含硅化合物的微粒(例如Momentive Performance Materials Japan公司制的Tospearl系列)等。
其中,丙烯酸树脂微粒、和包含具有无机与有机的中间结构的含硅化合物的微粒从应对粘合剂层的高精细化的观点出发是优选的。
此外,包含具有无机与有机的中间结构的含硅化合物的微粒即使少量添加也发挥出其效果,将活性能量射线固化性粘合成分的粘合性维持为良好,故而特别优选。以上的光扩散微粒可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
此外,作为颗粒的形状,优选为光扩散均匀的球状的微粒。
并且,由于得到良好的光扩散性、雾度值,优选使所述颗粒的平均粒径的下限值为1.0μm以上的值、优选为2.0μm以上的值、进一步为2.5μm以上的值。
另一方面,优选使颗粒的平均粒径的上限值为10μm以下的值、优选为7μm以下的值、最优选为5μm以下的值。
其理由在于,通过使这样的颗粒的平均粒径为规定范围内的值,得到良好的光扩散性,另一方面,得到规定的雾度值,发挥出莫尔条纹抑制效果。
应予说明,颗粒的平均粒径可以使用例如游标卡尺、测微计等而直接测定平均值,也可以按照JIS Z 8825:2013,使用激光解析装置等而测定为算术平均值。
此外,通常优选使颗粒的含量相对于树脂成分100质量份为0.1~30质量份的范围内的值。
其理由在于,如果所述颗粒的含量为低于0.1质量份的值,则有时无法得到期望的雾度值。
另一方面,如果所述颗粒的含量为大于30质量份的值,则有时颗粒容易凝集,难以处理,或者透明性过度降低。
因此,优选使颗粒的含量的下限值为1质量份以上的值、进一步优选为3质量份以上的值。
此外,优选使颗粒的含量的上限值为20质量份以下的值、进一步优选为10质量份以下的值。
(2)树脂成分
作为树脂成分的种类,没有特别限制,从使耐久性优异的观点出发,作为树脂成分,优选含有活性能量射线固化性粘合成分。
即,活性能量射线固化性粘合成分是指通过活性能量射线的照射而固化且显示出粘合性的成分。因此,可以由单一的固化成分构成,或者可以包含通过活性能量射线的照射而固化的成分、和不通过活性能量射线的照射而固化且示出粘合性的成分。
更具体而言,优选为包含以下所示的(甲基)丙烯酸酯聚合物等的活性能量射线固化性粘合成分。
(2)-1 (甲基)丙烯酸酯聚合物
作为构成(甲基)丙烯酸酯聚合物的单体,通过源自烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯,能够表现出优异的粘合性。
作为烷基的碳原子数为1~20的(甲基)丙烯酸烷基酯,可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸肉豆蔻基酯、(甲基)丙烯酸棕榈基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯等。其中,从进一步提高粘合性的观点出发,优选烷基的碳原子数为1~8的(甲基)丙烯酸酯、特别优选(甲基)丙烯酸正丁酯或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
并且,通常优选使(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量为10万~200万的范围内的值。
其理由在于,如果所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量大于200万,则有时所得粘合剂的覆膜强度变得过高,制造时间变得过长。
而如果所述(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量为低于10万的值,则所得粘合性显著降低,或者未反应单体量变多,有时难以处理。
因此,更优选使(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量的下限为20万以上的值、进一步优选为30万以上的值。
优选使(甲基)丙烯酸酯聚合体的重均分子量的上限为100万以下的值、更优选为80万以下的值。
应予说明,(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量可以通过凝胶渗透色谱(GPC)法而测定为标准聚苯乙烯换算值。
(2)-2 在分子内具有反应性基团的(甲基)丙烯酸酯聚合物
作为上述树脂成分的主成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物,作为构成该聚合物的单体单位,优选在分子内具有与后述交联剂(C)反应的反应性基团。
其理由在于,通过具有源自含反应性基团的单体的反应性基团,与交联剂反应从而形成交联结构(三维网格结构),得到凝集力高的树脂成分。
在此,为了在分子内导入反应性基团,作为将(甲基)丙烯酸酯聚合物聚合时使用的含反应性基团的单体,可以优选地举出在分子内具有羟基的单体(含羟基的单体)、在分子内具有羧基的单体(含羧基的单体)、在分子内具有氨基的单体(含氨基的单体)等。
这些之中,特别优选与交联剂的反应性优异、对被粘物的负面影响少的含羟基的单体。
更具体而言,作为这样的含羟基的单体,可以举出例如(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(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
(2)-3 活性能量射线固化性化合物
上述树脂成分所含有的活性能量射线固化性化合物只要将所得树脂成分的耐久性、凝集力提高至期望水平即可,可以为单体、低聚物或聚合物中任一者,也可以为它们的混合物。
其中,可以优选地举出与适合作为树脂成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物等的相容性优异的多官能丙烯酸酯系单体。
因此,树脂成分中,通过照射活性能量射线,活性能量射线固化性化合物彼此形成化学键,生成三维网格结构。并且,该结构中(甲基)丙烯酸酯聚合物被捕获,由此凝集力提高,其结果是耐久性优异。
在此,作为多官能丙烯酸酯系单体,可以举出例如1,4-丁二醇二(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、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性异氰脲酸二(甲基)丙烯酸酯、二(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、烯丙基化环己基二(甲基)丙烯酸酯等2官能型;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、ε-己内酯改性三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、环氧乙烷改性异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯等3官能型;二丙三醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等4官能型;丙酸改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等5官能型;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等6官能型等。其中,更优选重均分子量为1000以下的较低的多官能丙烯酸酯系单体。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
此外,活性能量射线固化性化合物的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份优选为1质量份以上、特别优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上。此外,活性能量射线固化性化合物(B)的含量优选为30质量份以下、更优选为25质量份以下、特别优选为20质量份以下、进一步优选为10质量份以下。通过使活性能量射线固化性化合物(B)的含量处于上述的范围内,所得粘合剂的耐久性更优异,此外,所得光扩散粘合剂层21的操作性优异。进一步,将基于(甲基)丙烯酸酯聚合物的粘合性维持为良好。
(2)-4 交联剂
构成颗粒分散型光扩散膜的树脂成分(固化前)优选含有用于将在分子内具有反应性基团的(甲基)丙烯酸酯聚合物交联的交联剂。
其理由在于,如果对树脂成分进行加热等,则交联剂与在分子内具有反应性基团的(甲基)丙烯酸酯聚合物反应,所得树脂成分的凝集力提高。
在此,作为交联剂,只要与(甲基)丙烯酸酯聚合物所具有的反应性官能团反应即可,可以举出例如异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、胺系交联剂、三聚氰胺系交联剂、氮杂环丙烷系交联剂、肼系交联剂、醛系交联剂、噁唑啉系交联剂、金属烷醇盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、金属盐系交联剂、铵盐系交联剂等。
(甲基)丙烯酸酯聚合物具有羟基作为反应性官能团时,上述之中,优选使用与羟基的反应性优异的异氰酸酯系交联剂。应予说明,交联剂可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
此外,异氰酸酯系交联剂优选至少包含多异氰酸酯化合物。
作为这样的多异氰酸酯化合物,可以举出例如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯等芳族多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯等、和它们的缩二脲体、异氰脲酸酯体、以及与乙二醇、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、即加合体等。其中,从与羟基的反应性的观点出发,优选为三羟甲基丙烷改性的芳族多异氰酸酯,特别优选为三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯。
此外,交联剂的含量相对于(甲基)丙烯酸酯聚合物100质量份优选为0.01~10质量份、特别优选为0.05~5质量份、进一步优选为0.1~1质量份。
(2)-5 各种添加剂
活性能量射线固化性粘合成分根据期望,还优选配合各种添加剂、例如光聚合引发剂、硅烷偶联剂、折射率调节剂、抗静电剂、增粘剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、软化剂、填充剂等。
(3)厚度
颗粒分散型光扩散膜的厚度根据用途、各种目的而可以适当改变,通常优选使其为5~200μm的范围内的值。
其理由在于,如果颗粒分散型光扩散膜的厚度小于5μm,则难以处理,有时观察不到层叠效果(雾度值上升效果)。
另一方面,如果颗粒分散型光扩散膜的厚度大于200μm,则有时直射透射率的值急剧降低,或者背散射的比例变得过大。
因此,更优选使颗粒分散型光扩散膜的厚度的下限为l0μm以上的值、优选为20μm以上的值。
另一方面,更优选使颗粒分散型光扩散膜的厚度的上限为150μm以下的值、进一步优选为100µm以下的值。
(4)制造方法
颗粒分散型光扩散膜可以通过在固化前的树脂成分中均匀混合分散规定量的规定颗粒后,由其形成涂膜,进一步照射紫外线等活性能量射线,从而制造。
(5)常规雾度值
优选使颗粒分散型光扩散膜单独的常规雾度值、即按照JIS K 7136:2000测定的雾度值为5%以上的值。
其理由在于,通过使颗粒分散型光扩散膜单独的常规雾度值为规定值以上,由于在变角雾度值的值以外还考虑了常规雾度值,因此得到进一步优异的莫尔条纹抑制性。
因此,更优选使颗粒分散型光扩散膜单独的常规雾度值的下限为20%以上的值、进一步优选为50%以上的值。
但是,如果颗粒分散型光扩散膜单独的常规雾度值的上限变得过大,则有时制造上的收率显著降低。
因此,优选使颗粒分散型光扩散膜单独的常规雾度值的上限为95%以下的值、更优选为90%以下的值、进一步优选为88%以下的值。
3.效果
根据莫尔条纹抑制膜层叠体20,能够得到图5所示的对变角雾度值而言的颗粒分散型光扩散膜单独的层叠效果。
即,图5中的线A是示出按照后述实施例1的莫尔条纹抑制膜(单层)的MD方向的变角雾度值的图。
此外,图5中的线B是示出按照后述实施例6的莫尔条纹抑制膜层叠体的MD方向的变角雾度值的图。更具体而言,示出对按照后述实施例1的莫尔条纹抑制膜(单层)层叠单独的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值:20%)而成的莫尔条纹抑制膜层叠体的变角雾度值的图。
根据所述线B与线A等的对比可知,通过层叠单独的规定的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值20%),能够将变角雾度值调整为81.0%至84.8%。
此外,图5中的线C是示出按照后述实施例7的莫尔条纹抑制膜层叠体的MD方向的变角雾度值的图。更具体而言,是示出对按照后述实施例1的莫尔条纹抑制膜(单层)层叠单独的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值:40%)而成的莫尔条纹抑制膜层叠休的变角雾度值的图。
由所述线C等可知,通过层叠单独的规定的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值:40%),能够将变角雾度值调整为81.0%至86.3%。
此外,图5中的线D是示出按照后述实施例8的莫尔条纹抑制膜层叠体的MD方向的变角雾度值的图。更具体而言,是示出对按照后述实施例1的莫尔条纹抑制膜(单层)层叠单独的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值:60%)而成的莫尔条纹抑制膜层叠体的变角雾度值的图。
由所述线D等可知,通过层叠单独的规定的颗粒分散型光扩散膜(常规雾度值:60%),能够将变角雾度值调整为81.0%至90.2%。
因此,根据对莫尔条纹抑制膜层叠规定的颗粒分散型光扩散膜而成的莫尔条纹抑制膜层叠体20、20',能够经济地将变角雾度值的值平均化,使其为规定范围内的值。
[第3实施方式]
第3实施方式如图6所示,是包含抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的第1莫尔条纹抑制膜10a和第2莫尔条纹抑制膜10b而成的莫尔条纹抑制膜层叠体30。
此外,第1莫尔条纹抑制膜10a和第2莫尔条纹抑制膜10b各自在单一层中具有折射率相对低的低折射率区域14、和包含折射率相对高的材料的多个柱状物12。
并且,莫尔条纹抑制膜层叠体30的特征在于,以第1莫尔条纹抑制膜10a的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜10b的MD方向所成的角度达到1~179°的范围内的值的方式层叠,且使该莫尔条纹抑制膜层叠体30的关系式(1)所表示的直射透射率为8%以下的值(以下为了与上述第2实施方式的莫尔条纹抑制膜层叠体区分,有时称为第2莫尔条纹抑制膜层叠体)。
通过像这样构成莫尔条纹抑制膜层叠体30,吸收了MD方向等的常规雾度值等的特性不均匀,关系式(1)所表示的直射透射率、变角雾度值的调整等变得更精细且容易,能够发挥出规定的莫尔条纹抑制效果。
以下,适当参照附图,具体说明作为本发明的第3实施方式的莫尔条纹抑制膜层叠体。
1.基本结构
将第1莫尔条纹抑制膜10a的制造步骤的行进方向记作MD方向,将与第1莫尔条纹抑制膜10a的制造步骤的行进方向(MD方向)沿水平且垂直方向相交的方向记作TD方向时,特别是在MD方向上,基于内部折射率分布结构的变角雾度的值有时不同(参照图7(b)、虚线A(MD方向)和实线B(TD方向))。
其理由推测为,在制造步骤的行进方向(MD方向)上,对两端部分等照射的活性能量射线的照射量不均匀等所导致的。
因此,通过以第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜的MD向的交叉角度达到1~179°的范围内的值的方式层叠,莫尔条纹抑制膜的宽度方向的雾度的不均匀变小(参照图7(a),实线C;以交叉角度达到90°的方式层叠,示出第1莫尔条纹抑制膜基准的TD方向、MD方向的变角雾度;均示出重合行为)。
因此,更优选以第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜的MD方向的交叉角度达到30~150°的范围内的值的方式层叠,进一步优选以交叉角度达到60~120°的范围内的值的方式层叠,最优选以交叉角度达到80~100°的范围内的值、例如达到90°的方式层叠。
2.第1和第2莫尔条纹抑制膜的MD方向
第1和第2莫尔条纹抑制膜的MD方向是指莫尔条纹抑制膜的制造步骤的行进方向。
即,莫尔条纹抑制膜的MD方向在制造时连续进行膜搬运,因此容易受到轻微的角度变化、平行度变化的影响。因此,在MD方向和TD方向上使角度变化时,可以通过目视简易地将雾度值不均匀大的方向判断为MD方向。
应予说明,为了以容易判断莫尔条纹抑制膜的MD方向的方式制造莫尔条纹抑制膜,照射活性能量射线时,还优选预先同时曝光箭头等识别标记。
3.效果
因此,考虑第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与第2莫尔条纹抑制膜的MD方向的交叉角度,沿着图6的箭头A所示的方向将两者层叠,由此如图7(a)所示,可以将MD和TD方向的变角雾度等值平均化,且调整为高的值。
[第4实施方式]
第4实施方式是复合显示装置100,其具有莫尔条纹抑制膜10,所述莫尔条纹抑制膜10配置在沿着图8所示的箭头A从下方起至少包含第1含图案结构层的光学构件54和第2含图案结构层的光学构件58的多个含图案结构层的光学构件之间、且抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象。
并且,复合显示装置100的特征在于,莫尔条纹抑制膜10在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,且使关系式(1)所表示的莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值。
以下,适当参照附图,更具体地说明第4实施方式的复合显示装置100。
1.基本结构
复合显示装置,其具有莫尔条纹抑制膜,所述莫尔条纹抑制膜至少配置在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间、且抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象。
例如,复合图像显示装置为液晶显示装置时,如图8所示,从箭头A的下侧起按顺序配置背光50、作为第1含图案结构层的光学构件的第1液晶面板54、莫尔条纹抑制膜10、作为第2含图案结构层的光学构件的第2液晶面板58。应予说明,所述的莫尔条纹抑制膜可以被第1莫尔条纹抑制膜层叠体、或者第2莫尔条纹抑制膜层叠体替代。
2.第1含图案结构层的光学构件
作为第1含图案结构层的光学构件,典型而言为液晶面板。
除此之外,因与第2含图案结构层的光学构件的关系而发生莫尔条纹现象的第1含图案结构层的光学构件方式的情况中,例如有机EL元件、液晶显示装置的彩色滤光片、有机EL元件的彩色滤光片、液晶显示装置的特殊电极图案、有机EL元件的特殊电极图案、液晶显示装置的棱镜图案等也优选作为第1含图案结构层的光学构件。
3.第2含图案结构层的光学构件
作为第2含图案结构层的光学构件,典型而言为第2液晶面板。
除此之外,因与第1含图案结构层的光学构件的关系而发生莫尔条纹现象的第2含图案结构层的光学构件方式的情况中,例如有机EL元件、液晶显示装置的彩色滤光片、有机EL元件的彩色滤光片、液晶显示装置的特殊电极图案、有机EL元件的特殊电极图案、液晶显示装置的棱镜图案等也优选作为第2含图案结构层的光学构件。
4.效果
通过制成这样的将具有内部折射率分布结构等的莫尔条纹抑制膜配置在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间使用的复合显示装置,能够有效的发挥莫尔条纹抑制效果,同时维持低直射透射率,且还能够抑制背散射,因此能够目视高对比度的图像。
实施例
以下,参照实施例更详细地说明本发明。但是,没有特别理由的情况下,本发明的范围不限于下述实施例的记载。
[实施例1]
1.(甲基)丙烯酸酯共聚物的制备
在带搅拌装置的聚合容器内,收纳作为单体成分的重均分子量9,200的聚丙二醇(PPG)、相对于所述聚丙二醇1摩尔为2摩尔的异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、和2摩尔甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)后,按照常规方法进行溶液聚合,得到重均分子量9,900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
所得聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯的重均分子量使用凝胶渗透色谱(GPC)法,按照下述测定条件,以聚苯乙烯换算值计进行测定的结果是50万。
·GPC测定装置:东曹(株)制,HLC8020
·GPC柱:东曹(株)制(以下,按通过顺序记载)
TSK guard column HXL-H
TSK ge1 GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
·测定溶剂:四氢呋喃
·测定温度:40℃。
2.莫尔条纹抑制膜用组合物的制备
接着,向带搅拌装置的容器内添加所得聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯、相对于所述聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯100重量份为100重量份的重均分子量268的丙烯酸对苯基苯氧基乙氧基乙酯、和10重量份2-羟基-2甲基苯丙酮后,在80℃的条件下进行加热混合,得到莫尔条纹抑制膜用组合物。
应予说明,测定聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯和丙烯酸对苯基苯氧基乙氧基乙酯的折射率的结果是,通过阿贝折射仪[ATAGO公司制,产品名“阿贝折射仪DR-M2”,Na光源,波长:589nm]按照JIS K0062测定时,分别为1.58和1.46。
3.莫尔条纹抑制膜用组合物的涂布
接着,将所得莫尔条纹抑制膜用组合物使用刀涂机,在对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的单面用硅氧烷系剥离剂进行了剥离处理的重剥离型剥离片(琳得科株式会社制,产品名“SP-PET188CL”)的剥离处理面上,形成涂布层。
接着,使用干燥炉,在90℃下进行1分钟加热处理,得到厚度120μm的涂布层。
接着,在涂布层的露出面侧,层叠厚度38μm的具有紫外线透射性的轻剥离膜(琳得科株式会社制,产品名“SP-PLZ383030”),制成所谓的间隙层压结构。
4.涂布层的光固化
接着,对间隙层压结构的涂布层,隔着轻剥离膜,以利用紫外线照射装置(山下电装(株)制,在紫外线点光源“HYPERCURE 200”上安装任选的均匀曝光适配器)而得到的紫外线的平行光相对于涂布膜以0°入射的方式,在峰值照度为1.0mW/cm2、累算光量为25mJ/cm2的条件下进行曝光,进行涂布层的光固化。
并且,如图1中示出的示意图那样,得到遍及膜内部在低折射率区域中形成高折射率的柱结构的莫尔条纹抑制膜。
5.评价
(1)直射透射率的测定
使用光源、2张偏振板和亮度计,测定所得莫尔条纹抑制膜的直射透射率。
即,在平行尼科尔棱镜配置状态的2张偏振板之间夹持所得莫尔条纹抑制膜,使偏振板的吸收轴与莫尔条纹抑制膜的MD方向一致的状态下,测定透射光的亮度(Lp)。
另一方面,针对平行尼科尔棱镜配置的状态的2张偏振板,在未夹持莫尔条纹抑制膜的状态、即仅针对2张偏振板,在同样的条件下测定透射光的空白亮度(Lo=2763cd/m2)。
接着,由所得Lp(cd/m2)、Lo(cd/m2),按照下述关系式(1)算出直射透射率。
直射透射率(%)=Lp/Lo×100 (1)。
(2)变角雾度值的测定
对所得莫尔条纹抑制膜,剥离两面的剥离膜后,不使用粘接剂贴附于厚度1.1mm的玻璃板,制成测定试样。
接着,针对测定试样,使用变角雾度计((株)东洋精机制作所制,产品名“带入射角可变装置的haze-gard),在-70°~+70°的角度范围,连续测定雾度值,将最低的雾度值记作变角雾度值(%)。
(3)常规雾度值和总光线透射率的测定
对所得莫尔条纹抑制膜,剥离两面的剥离膜后,不使用粘合剂贴附于厚度1.1mm的玻璃板,制成测定试样。
接着,针对所得莫尔条纹抑制膜,按照JIS K 7136:2000,使用雾度计(日本电色工业(株)制,产品名“NDH5000”),测定常规雾度值%)和总光线透射率(%)。
(4)莫尔条纹的抑制性评价1(左右方向)
剥离所得莫尔条纹抑制膜的轻剥离膜,以莫尔条纹抑制膜的露出面与平板电脑终端(美国苹果公司制,产品名“iPad(注册商标)”,分辨率:264dpi)的显示画面相对的状态进行贴附。
接着,剥离重剥离膜,对莫尔条纹抑制膜的露出面,贴附具有60、120、180ppi的格子图案的液晶显示装置用掩模,制成评价试样。
接着,将上述平板电脑终端的画面设为显示整面绿色(RGB值(R、G、B)=0、255、0),沿着左右方向(与CD方向对应)目视观察,按照下述判断基准,进行莫尔条纹的抑制性评价1。
◎:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面(0°方向)和倾斜方向(60°方向)目视,任意格子图案中均未观察到产生莫尔条纹。
○:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视,也未观察到莫尔条纹的产生,但如果从倾斜方向目视,则在任意格子图案中均观察到产生略微的莫尔条纹。
△:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视,也未观察到莫尔条纹的产生,但如果从倾斜方向目视,则在任意格子图案中均观察到产生明确的莫尔条纹。
×:无论从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视、还是从倾斜方向目视,在任意格子图案中均观察到产生明确的莫尔条纹。
(5)莫尔条纹的抑制性评价2(上下方向)
对于所得莫尔条纹抑制膜的莫尔条纹的抑制性评价2,将上述平板电脑终端的画面设为显示整面绿色(RGB值(R、G、B)=0、255、0),沿着上下方向(与MD方向对应)目视观察,按照下述判断基准进行。
◎:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面(0°方向)和倾斜方向(60°方向)目视,任意格子图案中均未观察到产生莫尔条纹。
○:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视,也未观察到莫尔条纹的产生,但如果从倾斜方向目视,则在任意格子图案中均观察到产生略微的莫尔条纹。
△:即使从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视,也未观察到莫尔条纹的产生,但如果从倾斜方向目视,则在任意格子图案中均观察到产生明确的莫尔条纹。
×:无论从相对于显示画面而言为法线方向的正面目视、还是从倾斜方向目视,在任意格子图案中均观察到产生明确的莫尔条纹。
(6)背散射程度的推定
对所得莫尔条纹抑制膜,剥离两面的剥离膜后,不使用粘合剂贴附于厚度1.1mm的玻璃板,制成测定试样。以莫尔条纹抑制膜的露出面与经防炫光处理的液晶显示装置的显示画面相对的状态进行贴附。
接着,将液晶显示装置设为显示黑色,从所得莫尔条纹抑制膜的背面目视观察,得到图9那样的照片。观察环境在从各种方向入射荧光灯照明的明亮环境下进行。
根据所述照片所示的状态,按照下述基准,评价背散射程度。
◎:即使从正面和斜后方观察,也观察不到发白,推定为无背散射。
○:如果从正面和斜后方观察,则观察到少许发白,背散射程度小。
△:如果从正面和斜后方观察,则观察到轻微发白,背散射程度相当大。
×:如果从正面和斜后方观察,则观察到发白,背散射程度显著。
[实施例2]
实施例2中,替代实施例1的厚度120μm的具有紫外线透射性的轻剥离膜,实施利用厚度60μm的具有紫外线透射性的轻剥离膜的间隙层压法(以下有时称为60μm间隙层压法),除此之外,与实施例1同样地制作莫尔条纹抑制膜,评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例3]
实施例3中,准备2张与实施例1同样地得到的莫尔条纹抑制膜(120μm间隙层压法),将它们以莫尔条纹抑制膜的MD方向与TD方向分别以90°正交的方式层叠,制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例4]
实施例4中,准备2张与实施例2同样地得到的莫尔条纹抑制膜(60μm间隙层压法),将它们以莫尔条纹抑制膜的MD方向与TD方向分别正交的方式层叠,制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例5]
实施例5中,准备3张与实施例1同样地得到的莫尔条纹抑制膜(120μm间隙层压法),将它们以莫尔条纹抑制膜的MD方向完全一致的方式层叠3张,制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例6]
实施例6中,对与实施例1同样得到的莫尔条纹抑制膜(120μm间隙层压法)的单面,制作颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:60μm、雾度值:20%),制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
应予说明,颗粒分散型莫尔条纹抑制膜源自莫尔条纹抑制膜用组合物,所述莫尔条纹抑制膜用组合物如下得到:将利用溶液聚合法得到的丙烯酸酯共聚物(作为单体成分,丙烯酸2-乙基己酯60重量份、丙烯酸异冰片酯10重量份、N-丙烯酰基吗啉10重量份、和丙烯酸2-羟基乙酯20重量份)100重量份、活性能量射线固化性成分(环氧乙烷改性异氰脲酸二丙烯酸酯和环氧乙烷改性异氰脲酸三丙烯酸酯的混合物(东亚合成(株)制,产品名“RXM315”)5重量份、作为光聚合引发剂的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮0.25重量份、二苯甲酮0.25重量份、作为交联剂的三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯0.2重量份、作为硅烷偶联剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷0.3重量份、以及包含含硅化合物的微粒(MomentivePerformance Materials Japan公司制,产品名“Tospearl145L”,平均粒径:4.5μm,折射率:1.43)1质量份混合,进一步用甲乙酮稀释。
接着,将所得莫尔条纹抑制膜用组合物使用刀涂机,在对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的单面用硅氧烷系剥离剂进行了剥离处理的重剥离型剥离片(琳得科株式会社制,产品名“SP-PET382050”)的剥离处理面上形成涂布层。
接着,使用干燥炉,在90℃下进行1分钟加热处理,得到厚度50μm的涂布层。
接着,在涂布层的露出面侧,层叠厚度120μm的具有紫外线透射性的轻剥离膜(琳得科株式会社制,产品名“SP-PET382120”)。
接着,隔着轻剥离膜,以利用紫外线照射装置(山下电装(株)制,在紫外线点光源“HYPERCURE 200”上安装任选的均匀曝光适配器)而得到的紫外线的平行光相对于涂布膜以0°入射的方式,在峰值照度为1.0mW/cm2、累算光量为25mJ/cm2的条件下曝光,进行涂布层的光固化。
最后,在23°C、50%Rh的条件进行7天熟化,将所得颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:50μm,常规雾度值:20%)贴附于实施例1中得到的1张莫尔条纹抑制膜的单面,制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例7]
实施例7中,在与实施例1同样得到的莫尔条纹抑制膜(120μm间隙层压法)的单面,调整实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒配合量,制作颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:50μm,常规雾度值:40%),制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[实施例8]
实施例8中,对与实施例1同样得到的莫尔条纹抑制膜(120μm间隙层压法)的单面,调整实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒配合量,制作颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:50μm,常规雾度值:60%),制成莫尔条纹抑制膜层叠体,除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[比较例1]
比较例1中,调整实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒配合量,使用单独的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:50μm,常规雾度值:75%),除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[比较例2]
比较例2中,使实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒种类为苯乙烯颗粒填料(平均粒径:4.5μm,配合量:10.0质量%),使用单独的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(厚度:50μm,常规雾度值:87%),除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
[比较例3]
比较例3中,使实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒种类为苯乙烯颗粒填料(平均粒径:2.5μm,配合量:22.4质最%),得到第1颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(常规雾度值:85%,厚度:12μm)。
同样地,使实施例6中制作的颗粒分散型莫尔条纹抑制膜中的颗粒种类为苯乙烯颗粒填料(平均粒径:2.5μm,配合量:7.1质量%),制成第2颗粒分散型莫尔条纹抑制膜(雾度值:53%,厚度:12μm)。
将第1颗粒分散型莫尔条纹抑制膜与第2颗粒分散型莫尔条纹抑制膜层叠,制成莫尔条纹抑制膜层叠体(常规雾度值:91%,厚度:24μm),除此之外,与实施例1同样地评价莫尔条纹抑制性等。
产业实用性
如以上详细描述那样,根据本发明,通过使规定关系式(1)所表示的直射透射率为规定范围内的值,能够提供莫尔条纹抑制性良好、且背扩散程度少的莫尔条纹抑制膜等。
因此,本发明的莫尔条纹抑制膜等通过配置在各种第1显示装置和第2显示装置的间隙中制成复合显示装置,得到优异的莫尔条纹抑制性,进而背扩散程度少,能够目视高对比度的立体图像等。
进一步而言,本发明莫尔条纹抑制膜等的使用对象典型为第1液晶面板和第2液晶面板的组合,但也可以广泛用于莫尔条纹的产生成为问题的组合中。
因此,不仅液晶显示装置,有机EL元件有时也使用电极图案,因此还能够用于第1有机EL元件和第2有机EL元件的组合、第1液晶面板和第2有机EL元件的组合等同样莫尔条纹的产生成为问题的用途。
即,在这些用途中,也期待有助于良好的莫尔条纹抑制性、少的背扩散程度、且提高立体图像的品质。
附图标记说明
10:莫尔条纹抑制膜
12:折射率相对高的柱状物(高折射率部分)
14:折射率相对低的低折射区域(低折射率部分)
16、16a、16b:粘合剂层
18、18':颗粒分散型莫尔条纹抑制膜
18a:颗粒
18b:树脂层
20:莫尔条纹抑制膜层叠体(第1莫尔条纹抑制膜层叠体)
30:莫尔条纹抑制膜层叠体(第2莫尔条纹抑制膜层叠体)
50:背光
52:第1偏振膜
54:第1含图案结构层的光学构件
56:第2偏振膜
58:第2含图案结构层的光学构件
60:第3偏振膜
90、100、110:复合显示装置。
Claims (8)
1.莫尔条纹抑制膜,其抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象,其特征在于,
在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,
且,使下述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值;
直射透射率(%)=Lp/Lo×100 (1)
Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2)。
2.根据权利要求1所述的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,使以所述莫尔条纹抑制膜的MD方向和TD方向作为基准的±70°的变角雾度值、或者任一者的变角雾度值为80%以上的值。
3.根据权利要求1所述的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,使按照JIS K 7136:2000测定的雾度值为80%以上的值。
4.根据权利要求1所述的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,使厚度为40~500μm的范围内的值。
5.根据权利要求1所述的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,在至少一个表面上设置粘合剂层。
6.莫尔条纹抑制膜层叠体,其包含权利要求1所述的莫尔条纹抑制膜,其特征在于,
在所述莫尔条纹抑制膜的至少一个表面上设置颗粒分散型光扩散层。
7.莫尔条纹抑制膜层叠体,其包含抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象的第1莫尔条纹抑制膜和第2莫尔条纹抑制膜,其特征在于,
所述第1莫尔条纹抑制膜和第2莫尔条纹抑制膜在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,
使所述第1莫尔条纹抑制膜的MD方向与和它们对应的所述第2莫尔条纹抑制膜的MD方向所成的角度为1~179°的范围内的值,
且,使下述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜层叠体的直射透射率为8%以下的值;
直射透射率=Lp/Lo×100 (1)
Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2)。
8.复合显示装置,其具有莫尔条纹抑制膜,所述莫尔条纹抑制膜至少配置在第1含图案结构层的光学构件与第2含图案结构层的光学构件之间、且抑制因两个空间频率之差而产生的莫尔条纹现象,所述复合显示装置的特征在于,
所述莫尔条纹抑制膜在包含单一层的折射率相对低的区域中具有包含折射率相对高的材料的多个柱状物,
且使下述关系式(1)所定义的该莫尔条纹抑制膜的直射透射率为8%以下的值;
直射透射率=Lp/Lo×100 (1)
Lp:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的2张偏振板之间夹持莫尔条纹抑制膜,在该状态下测定的透射光的亮度(cd/m2),Lo:于在平行尼科尔棱镜状态下配置的仅2张偏振板中测定的透射光的亮度(cd/m2)。
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