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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtstreuungsfilm mit der
Funktion des Absorbierens von Ultraviolettlicht und insbesondere
einen Lichtstreuungsfilm zur Verwendung in einer Oberflächenlichtquelleneinheit
für eine
Flüssigkristallanzeige
oder dergleichen, eine Oberflächenlichtquelleneinheit,
bei welcher der Lichtstreuungsfilm verwendet wird, und eine Flüssigkristallanzeige,
bei der die Oberflächenlichtquelleneinheit
verwendet wird.
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Technischer
Hintergrund
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Da
Flüssigkristalle
selbst kein Licht emittieren, werden Flüssigkristallanzeigen für Personalcomputer, Textverarbeitungsgeräte, Flüssigkristallfernsehgeräte und dergleichen
von ihrer Rückseite
her durch Oberflächenlichtquelleneinheiten
(auch als Rückseitenlichteinheiten
bezeichnet) beleuchtet. Die Oberflächenlichtquelleneinheiten zur
einheitlichen Beleuchtung der gesamten Flüssigkristallanzeigeschirme
werden in den Kantenlichttyp, bei dem eine Lichtleitplatte verwendet
wird, und den Direkttyp eingeteilt, bei dem parallel angeordnete
Fluoreszenzlampen verwendet werden. In einer Oberflächenlichtquelleneinheit
des Kantenlichttyps tritt Licht von einer Linienlichtquelle in eine
Lichtleitplatte von ihrer Kantenfläche her ein und tritt aus der
Oberfläche
der Lichtleitplatte über
eine Lichtstreuungsstruktur aus, die auf der Rückfläche der Lichtleitplatte bereitgestellt
ist. Folglich wird die Linienlichtquelle in eine Oberflächenlichtquelle
umgewandelt. In dem Fall einer Oberflächenlichtquelleneinheit des
Direkttyps ist eine Mehrzahl von Linienlichtquellen unmittelbar
unter einer Flüssigkristallanzeige
angeordnet, so dass der Flüssigkristallanzeigeschirm
beleuchtet wird. Eine solche Oberflächenlichtquelleneinheit umfasst
einen Lichtstreuungsfilm, einen Linsenfilm, einen Lichtstreuungsschutzfilm, usw.,
um das Licht von der Lichtquelle von der Austrittsebene austreten
zu lassen, das austretende Licht zu streuen oder zu konvergieren
und die Leuchtdichte auf der beleuchteten Oberfläche einheitlich zu machen.
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In
den vergangenen Jahren wurde die Bildschirmgröße von Flüssigkristallanzeigen groß gemacht
und die Flüssigkristallanzeigen
wurden für
Fernsehgeräte
(TV-Geräte),
usw., eingesetzt. Obwohl die Leuchtdichte von Bildern, die auf herkömmlichen
kleinen Bildschirmen angezeigt werden, kein signifikantes Problem
darstellte, müssen
TV-Geräte
eine hohe Leuchtdichte und breite Betrachtungswinkel erreichen,
da viele Personen gleichzeitig ein TV-Gerät
in einem relativ hell beleuchteten Raum betrachten. Daher wird als
Flüssigkristallanzeige
für ein
TV-Gerät
vorwiegend eine Oberflächenlichtquelleneinheit
des Direkttyps verwendet, bei der als Lichtquelle eine Mehrzahl
von Fluoreszenzlampen mit hoher Ausgangsleistung eingesetzt wird.
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Wenn
jedoch die Ausgangsleistung dieser Lichtquelle erhöht wird,
nimmt die Abstrahlung von unerwünschtem
ultravioletten Licht zusammen mit der Abstrahlung von sichtbarem
Licht zu. Folglich unterliegen optische Elemente, wie z.B. ein Lichtstreuungsfilm,
ein Linsenfilm und ein Polarisatorfilm, die in der Oberflächenlichtquelleneinheit
enthalten sind, einer Zersetzung durch das Ultraviolettlicht und
werden verfärbt
oder bilden Risse. Ein möglicher
Weg zur Vermeidung einer solchen Zersetzung besteht natürlich darin,
dem Linsenfilm, dem Polarisatorfilm, usw., Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
zuzusetzen. Die optischen Filme, wie z.B. der Polarisatorfilm und
der Linsenfilm, müssen
jedoch die gewünschten
optischen Parameter, wie z.B. Polarisationseigenschaften und Brechungsindex,
aufweisen, so dass die Zugabe von Fremdstoffen, wie z.B. Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln,
schädlich
und auch mühsam
war. Ferner war die Zugabe von Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln
zu Harzen, wie z.B. Acrylharzen, die üblicherweise für die optischen
Filme verwendet werden, auch dahingehend nachteilig, dass die Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
mit der Zeit aus den Harzen ausbluten, was zu einer Abnahme der
Menge der Ultraviolettlichtabsorptionsmittel führt, und dass die Ultraviolettlichtabsorptionsmittel,
die aus den Harzen ausgeblutet sind, kristallisieren, so dass die
Harze trübe
werden.
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Stand der
Technik
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Lichtstreuungsfilme,
die Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfassen, die in Licht-streuende
Schichten oder Substraten selbst einbezogen worden sind, waren bisher
als Lichtstreuungsfilme zur Verwendung in Oberflächenlichtquelleneinheiten des
Kantenlichttyps bekannt (vgl. z.B. die Patentdokumente 1 bis 3).
Alle diese Patentdokumente beschreiben Oberflächenlichtquelleneinheiten des
Kantenlichttyps und erwähnen
lediglich, dass Ultraviolettlichtabsorptionsmittel als Additive
zugesetzt werden können.
Obwohl sie die Effekte spezifischer Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
beschreiben, findet sich darin anders als bei der vorliegenden Erfindung
weder eine Beschreibung von Lichtstreuungsfilmen für Oberflächenlichtquelleneinheiten
des Direktlichttyps mit Lichtquellen, die starkes Ultraviolettlicht
emittieren, noch werden diese dadurch nahegelegt.
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Ferner
betrifft das Patentdokument 2, das die Erfinder der vorliegenden
Erfindung angemeldet haben, matte Filme, die zur Verhinderung eines
Klebens an Separatoren für
polarisiertes Licht verwendet werden. Dieses Dokument beschreibt
nicht den Lichtstreuungsfilm der vorliegenden Erfindung zur Verwendung
in einer Rückseitenlichteinheit,
die für
ein TV-Gerät
mit einem großen
Bildschirm verwendet wird und starke Lichtquellen aufweist, die
unmittelbar unterhalb des TV-Bildschirms angeordnet sind, noch wird
dieser dadurch nahegelegt.
Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 21706/2001,
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 42108/2001, und
Patentdokument 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 50306/2003.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend genannten
Probleme des Standes der Technik zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines Lichtstreuungsfilms, der kaum
gefärbt
bzw. verfärbt
ist, hoch transparent bleibt, dessen optische Eigenschaften für einen
langen Zeitraum aufrechterhalten werden können, der eine hervorragende
Anzeigeleistung bereitstellt, eine hohe Zuverlässigkeit bezüglich der
Umgebung zeigt, den Brechungsindex (Lichtfokussiereigenschaften)
eines Linsenfilms und die Polarisationseigenschaften eines Polarisatorfilms
nicht beeinflusst, und selbst dann kaum einem Ausbluten eines Ultraviolettlichtabsorptionsmittels
unterliegt, wenn er mit starkem Ultraviolettlicht bestrahlt wird, wenn
der Lichtstreuungsfilm in einer Oberflächenlichtquelleneinheit verwendet
wird, die eine hohe Leuchtdichte erreichen kann, deren Abgabe sowohl
von sichtbarem Licht als auch von Ultraviolettlicht jedoch hoch
ist und diese Oberflächenlichtquelleneinheit
in eine Flüssigkristallanzeige
für ein
TV-Gerät
oder dergleichen einbezogen wird; einer Oberflächenlichtquelleneinheit und
einer Flüssigkristallanzeige.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Lichtstreuungsfilm, der ein transparentes
Substrat und eine Licht-streuende Schicht umfasst, die mindestens
auf einer Oberfläche
des transparenten Substrats entweder direkt oder mittels einer anderen
Schicht bereitgestellt ist, wobei die Lichtstreuende Schicht ein
durch ionisierende Strahlung härtendes
Harz und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfasst und auf
ihrer Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
aufweist, welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung ist der Lichtstreuungsfilm, in dem Licht-streuende
Schichten auf beiden Oberflächen
des transparenten Substrats bereitgestellt sind, wobei jede Lichtstreuende
Schicht ein durch ionisierende Strahlung härtendes Harz und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfasst und auf ihrer Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
aufweist, welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung ist der Lichtstreuungsfilm, in dem die Licht-streuende
Schicht auf mindestens einer Oberfläche des transparenten Substrats
mittels einer Haftvermittlerschicht bereitgestellt ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist der Lichtstreuungsfilm, in dem das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
eine Verbindung oder zwei oder mehr Verbindungen ist, die aus Benzotriazol-Ultraviolettabsorptionsmitteln,
Salicylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln und Benzophenon-Ultraviolettabsorptionsmitteln
ausgewählt
ist bzw. sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist der Lichtstreuungsfilm, bei dem das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
ferner einen gehinderten Amin-Radikalfänger enthält.
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Die
vorliegende Erfindung ist der Lichtstreuungsfilm, der, wenn er in
eine Oberflächenlichtquelleneinheit
des Typs 21 (21 Zoll) mit einem Oberflächenlichtquellenelement des
Direkttyps einbezogen wird, das als Lichtquelle 12 parallel angeordnete
Kaltkathodenstrahlröhren
enthält,
dazu führt,
dass der Mittelabschnitt der Oberfläche der Oberflächenlichtquelleneinheit
eine Änderung
des Farbtons (b*), auf der Basis des L*, a*, b -Farbsystems gemäß JIS-Z-8729,
von nicht mehr als 2,0 als Differenz zwischen den Farbtonwerten
aufweist, die unmittelbar nach dem Einbeziehen des Lichtstreuungsfilms
in die Oberflächenlichtquelleneinheit
und nach 5000 Stunden Leuchtenlassen der Lichtquelle bestimmt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Oberflächenlichtquelleneinheit, die
ein Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps, das eine Mehrzahl von Lichtquellen, die parallel
angeordnet sind, und einen Reflektor umfasst, der diese Lichtquellen
umgibt, eine Öffnung
auf der Lichtaustrittsseite und eine lichtreflektierende Fläche auf
dessen Innenfläche
aufweist; einen Lichtstreuungsfilm, der auf der Lichtaustrittsseite
des Oberflächenlichtquellenelements
des Direkttyps angeordnet ist; und einen Linsenfilm umfasst, der
auf der Lichtaustrittsseite des Lichtstreuungsfilms angeordnet ist,
wobei der Lichtstreuungsfilm ein transparentes Substrat und eine Licht-streuende
Schicht umfasst, die mindestens auf einer Oberfläche des transparenten Substrats
entweder direkt oder mittels einer anderen Schicht bereitgestellt
ist, wobei die Licht-streuende Schicht ein durch ionisierende Strahlung
härtendes
Harz und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfasst und auf
ihrer Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
aufweist, welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung ist die Oberflächenlichtquelleneinheit, in
der Licht-streuende Schichten auf beiden Oberflächen des transparenten Substrats
bereitgestellt sind und jede Licht-streuende Schicht ein durch ionisierende
Strahlung härtendes
Harz und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfasst und auf
ihrer Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
aufweist, welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung ist die Oberflächenlichtquelleneinheit, in
der das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel eine Verbindung oder
zwei oder mehr Verbindungen ist, die aus Benzotriazol-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln,
Salicylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln
und Benzophenon-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln ausgewählt ist
bzw. sind.
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Die
vorliegende Erfindung ist die Oberflächenlichtquelleneinheit, in
der das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel ferner einen gehinderten
Amin-Radikalfänger
enthält.
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Die
vorliegende Erfindung ist die Oberflächenlichtquelleneinheit, in
der die Licht-streuende Schicht auf mindestens einer Oberfläche des
transparenten Substrats mittels einer Haftvermittlerschicht bereitgestellt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist die Oberflächenlichtquelleneinheit, in
der das Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps als Lichtquelle 12 parallel angeordnete Kaltkathodenstrahlröhren enthält, die
Oberflächenlichtquelleneinheit
vom Typ 21 (21 Zoll) ist, und der Mittelabschnitt der Oberfläche der
Oberflächenlichtquelleneinheit
eine Änderung
des Farbtons (b*), auf der Basis des L*, a*, b*-Farbsystems gemäß JIS-Z-8729, von
nicht mehr als 2,0 als Differenz zwischen den Farbtonwerten aufweist,
die unmittelbar nach dem Einbeziehen des Lichtstreuungsfilms in
die Oberflächenlichtquelleneinheit
und nach 5000 Stunden Leuchtenlassen der Lichtquelle bestimmt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Flüssigkristallanzeige, die eine
Oberflächenlichtquelleneinheit
und ein Flüssigkristallanzeigefeld
umfasst, das auf der Lichtaustrittsseite der Oberflächenlichtquelleneinheit
angeordnet ist, wobei die Oberflächenlichtquelleneinheit
ein Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps, das eine Mehrzahl von Lichtquellen, die parallel
angeordnet sind, und einen Reflektor enthält, der diese Lichtquellen
umgibt, eine Öffnung
auf der Lichtaustrittsseite und eine lichtreflektierende Fläche auf
dessen Innenfläche aufweist;
einen Lichtstreuungsfilm, der auf der Lichtaustrittsseite des Oberflächenlichtquellenelements
des Direkttyps angeordnet ist; und einen Linsenfilm umfasst, der
auf der Lichtaustrittsseite des Lichtstreuungsfilms angeordnet ist,
wobei der Lichtstreuungsfilm ein transparentes Substrat und eine
Licht-streuende Schicht umfasst, die mindestens auf einer Oberfläche des
transparenten Substrats entweder direkt oder mittels einer anderen
Schicht bereitgestellt ist, wobei die Licht-streuende Schicht ein
durch ionisierende Strahlung härtendes Harz
und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfasst und auf ihrer
Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
aufweist, welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Lichtstreuungsfilm bereit, der
kaum gefärbt
ist, eine hohe Transparenz aufweist, dessen optische Eigenschaften
für einen
langen Zeitraum aufrechterhalten werden können, eine hervorragende Bildleistung
bereitstellt und eine hohe Zuverlässigkeit bezüglich der
Umgebung zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Oberflächenlichtquelleneinheit des
Direkttyps mit einer Mehrzahl von Lichtquellen bereit, die kaum
gefärbt
ist, hoch transparent bleibt und deren optische Eigenschaften selbst dann
für einen
langen Zeitraum aufrechterhalten werden können, wenn sie in einer großen Bildschirmanzeige für ein TV-Gerät oder dergleichen
verwendet wird.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Flüssigkristallanzeige mit hoher
Leuchtdichte für
ein TV-Gerät oder dergleichen
bereit, das viele Personen gleichzeitig in einem relativ hell beleuchteten
Raum betrachten können.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die eine Oberflächenlichtquelleneinheit
und eine Flüssigkristallanzeige
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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2 ist
eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilms,
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3 ist
ein Fließdiagramm
eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilms,
und
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4 ist
eine Ansicht, die ein Herstellungssystem zeigt, das zur Herstellung
eines erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilms
verwendet wird.
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Beste Art und Weise zur
Ausführung
der vorliegenden Erfindung
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Grundaufbau
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Nachstehend
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
eine Oberflächenlichtquelleneinheit
und eine Flüssigkristallanzeige
gemäß der vorliegenden
Erfindung und die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilm.
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Wie
es in den 1 und 2 gezeigt
ist, umfasst eine Flüssigkristallanzeige 60 eine
Oberflächenlichtquelleneinheit 50 und
ein Flüssigkristallanzeigefeld 30,
das auf der Lichtaustrittsseite der Oberflächenlichtquelleneinheit 50 angeordnet
ist.
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Die
Oberflächenlichtquelleneinheit 50 umfasst
eine Mehrzahl von Lichtquellen 21, bei denen es sich um
Kaltkathodenröhren
oder dergleichen handelt und die parallel angeordnet sind, einen
Reflektor 27, der die Böden
(gegenüber
dem Flüssigkristallanzeigefeld)
und die Seiten der Lichtquellen 21 umgibt und eine Öffnung 27b auf
der Lichtaustrittsseite (der Seite des Flüssigkristallanzeigefelds) aufweist,
einen Lichtstreuungsfilm 1, der auf der Lichtaustrittsseite
(der Seite der Öffnung 27b)
des Reflektors 27 angeordnet ist, einen Linsenfilm 40,
der auf der Lichtaustrittsseite des Lichtstreuungsfilms 1 angeordnet
ist, und einen Lichtstreuungsschutzfilm 1B, der gegebenenfalls
auf der Lichtaustrittsseite des Linsenfilms 40 angeordnet
ist.
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Eine
Mehrzahl der Lichtquellen 21 und der Reflektor 27 bilden
ein Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps 21a.
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In
dem Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps 21a weist der Reflektor 27 eine
Lichtreflektierende Fläche 27a auf
dessen Innenfläche
auf und diese Licht-reflektierende Fläche 27a führt Licht,
das aus den Lichtquellen 21 ausgetreten ist und sich in
Richtung der Böden
und der Seiten der Lichtquellen 21 ausgebreitet hat, zu
der Seite der Öffnung 27b zurück. Das
gesamte Licht der Lichtquellen 21 wird folglich aus der Öffnung 27b des
Reflektors 27 in Richtung der Seite des Flüssigkristallanzeigefelds 30 austreten
gelassen.
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Das
Flüssigkristallanzeigefeld 30,
das auf der Lichtaustrittsseite der Oberflächenlichtquelleneinheit 50 angeordnet
ist, umfasst ein unteres Substrat 35, ein oberes Substrat 33 und
eine Flüssigkristallschicht 31,
die zwischen dem unteren Substrat 35 und dem oberen Substrat 33 sandwichartig
angeordnet ist. Die Oberflächenlichtquelleneinheit 50 dient
als Rückseitenlichteinheit
zum Beleuchten des Flüssigkristallanzeigefelds 30 von
dessen Rückseite
her.
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Der
Lichtstreuungsfilm 1 der vorliegenden Erfindung umfasst
in der in der 2 gezeigten Ausführungsform
ein transparentes Substrat 11 und Licht-streuende Schichten 15,
die auf beiden Oberflächen
des transparenten Substrats 11 mittels Haftvermittlerschichten 13 bereitgestellt
sind, und die Licht-streuenden Schichten 15 weisen auf
ihren Oberflächen
feine Unregelmäßigkeiten 17 auf,
welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen. Jede Licht-streuende
Schicht 15 umfasst eine durch ionisierende Strahlung härtende Harzzusammensetzung
und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel, das in der durch ionisierende
Strahlung härtenden
Harzzusammensetzung enthalten ist, und wurde mit ionisierender Strahlung
bestrahlt, so dass es sich um eine gehärtete Schicht handelt. Obwohl
der in der 2 gezeigte Lichtstreuungsfilm 1 die
Licht-streuenden Schichten 15 umfasst, die auf beiden Oberflächen des
transparenten Substrats 11 bereitgestellt sind, kann die Lichtstreuende
Schicht 15 nur auf einer Oberfläche des transparenten Substrats 11 bereitgestellt
sein. Selbst wenn das Ultraviolettabsorptionsvermögen durch
Erhöhen
der Dicke der Lichtstreuenden Schicht 15 erhöht wird,
unterliegt der Lichtstreuungsfilm 1, der die Lichtstreuenden
Schichten 15 umfasst, die auf beiden Oberflächen des
transparenten Substrats 11 bereitgestellt sind, kaum einem
Verziehen oder Durchhängen,
das gewöhnlich
durch den Unterschied bei dem Quellungs-Schrumpfungsgrad zwischen
dem transparenten Substrat 11 und der Licht-streuenden
Schicht 15 verursacht wird, und zwar verglichen mit dem
Lichtstreuungsfilm 1, der die Licht-streuende Schicht 15 umfasst,
die nur auf einer Oberfläche
des transparenten Substrats bereitgestellt ist. Ferner kann, obwohl
der in der 2 gezeigte Lichtstreuungsfilm 1 die
Haftvermittlerschicht 13 zwischen dem transparenten Substrat 11 und
jeder Licht-streuenden Schicht 15 umfasst, die Haftvermittlerschicht 13 weggelassen
werden, wenn das Substrat 11 und die Licht-streuende Schicht 15 mit
einer ausreichenden Haftfestigkeit aneinander haften. Ferner enthält der Lichtstreuungsfilm 1 der
vorliegenden Erfindung im Wesentlichen kein Lichtstreuungsmittel
und nutzt den Licht-streuenden Effekt der Unregelmäßigkeiten,
die auf den Oberflächen
der Licht-streuenden Schichten 15 ausgebildet sind. Wenn
daher ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel in die Licht-streuende
Schicht einbezogen wird, beeinflusst dieses keinesfalls das Lichtstreuungsvermögen.
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Transparentes
Substrat
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Für das transparente
Substrat 11 können
verschiedene Materialien verwendet werden, wie z.B. transparente
Harze, solange sie eine Transparenz, Isoliereigenschaften, Wärmebeständigkeit,
mechanische Festigkeit, usw., aufweisen, die ausreichend sind, so
dass sie den Gebrauchsbedingungen und der Herstellung widerstehen.
Als transparentes Substrat 11 kann eine Folie, ein Film,
eine Platte oder dergleichen aus jedweden transparenten Harzen verwendet
werden, einschließlich
Polyesterharzen, wie z.B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat,
Polyethylennaphthalat, Terephthalsäure-Isophthalsäure-Ethylenglykol-Copolymere
und Terephthalsäure-Cyclohexandimethanol-Ethylenglykol-Copolymere,
Polyamidharzen, wie z.B. Nylon 6, Polyolefinharzen, wie z.B. Polypropylen
und Polymethylpenten; Acrylharzen, wie z.B. Polymethyl(meth)acrylat,
ABS-Harzen, Styrolharzen,
wie z.B. Polystyrol und Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Celluloseharzen,
wie z.B. Triacetylcellulose, Imidharzen und Polycarbonatharzen.
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Das
aus einem transparenten Harz hergestellte transparente Substrat 11 kann
auch aus einem Copolymerharz oder einem Gemisch (einschließlich einer
Legierung) hergestellt sein, dessen Hauptkomponenten Harze sind,
die aus den vorstehend genannten Harzen ausgewählt sind, oder es kann ein
Laminat aus zwei oder mehr Schichten der Harze sein. Obwohl das
transparente Substrat entweder ein orientierter oder ein nicht-orientierter
Film sein kann, ist im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeit
ein mono- oder biaxial orientierter Film bevorzugt. Wenn das transparente
Substrat aus dem transparenten Harz hergestellt ist, beträgt die Dicke
des transparenten Substrats üblicherweise
12 bis 1000 μm, vorzugsweise
50 bis 700 μm
und insbesondere 100 bis 500 μm.
Ein transparentes Substrat mit einer Dicke unter dem vorstehend
genannten Bereich kann keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften
aufweisen und verzieht sich, hängt
durch oder reißt in
nicht vorteilhafter Weise. Andererseits weist ein transparentes
Substrat mit einer Dicke über
dem vorstehend genannten Bereich eine übermäßig hohe Festigkeit auf, was
auch im Hinblick auf die Kosten eine Verschwendung darstellt.
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Filme
aus Polyesterharzen, wie z.B. Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthalat,
werden üblicherweise
zweckmäßig für das transparente
Substrat verwendet, da sie eine hervorragende Transparenz und Wärmebeständigkeit
aufweisen und billig sind, und biaxial orientierte Polyethylenterephthalatfilme
sind am meisten bevorzugt, da sie nicht leicht zerstört werden,
ein geringes Gewicht aufweisen und einfach geformt werden können. Je
höher die
Transparenz des Substrats ist, desto besser. Vorzugsweise weist
das transparente Substrat eine Durchlässigkeit für sichtbares Licht von 80 %
oder mehr auf.
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Vor
der Bildung der Licht-streuenden Schicht kann die Oberfläche des
transparenten Substrats, auf dem die Licht-streuende Schicht gebildet
wird, einer haftungsverbessernden Behandlung unterzogen werden. Eine
typische haftungsverbessernde Behandlung ist eine Haftvermittlerbeschichtungsbehandlung
(der Haftvermittler wird auch als Verankerungsmittel, haftungsförderndes
Mittel oder haftungsverbesserndes Mittel bezeichnet). Andere geeignete
Behandlungen umfassen eine Koronaentladungsbehandlung, eine Plasmabehandlung,
eine Ozonbehandlung, eine Flammenbehandlung, ein Vorheizen, eine
Staubentfernung, eine Vakuumabscheidung und eine Alkalibehandlung.
Additive, wie z.B. Füllstoffe,
Weichmacher und Antistatikmittel können gegebenenfalls in das
transparente Substrat einbezogen werden. Gegebenenfalls können in
das transparente Substrat auch Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
einbezogen werden.
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Der
Fall, bei dem Haftvermittlerschichten 13 auf beiden Oberflächen des
transparenten Substrats 11 bereitgestellt werden, ist in
der 2 gezeigt.
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Licht-streuende
Schicht
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Die
Licht-streuende Schicht 15 weist auf ihrer Oberfläche feine
Unregelmäßigkeiten 17 und
ein geeignetes Lichtstreuungsvermögen auf. Ferner ist die Licht-streuende
Schicht 15 eine gehärtete
Schicht, die durch Härten
einer bekannten, durch ionisierende Strahlung härtenden Harzzusammensetzung,
in der ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel gelöst oder
dispergiert worden ist, mit ionisierender Strahlung erhalten wird.
Grundsätzlich
enthält
die Lichtstreuende Schicht 15 kein Licht-streuendes Mittel,
wie z.B. Silicateilchen oder Harzkügelchen.
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Durch ionisierende
Strahlung härtende
Harzzusammensetzung
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Als
durch ionisierende Strahlung härtende
Harzzusammensetzung kann eine bekannte Zusammensetzung verwendet
werden, die aus einem Monomer, wie z.B. (Meth)acrylat (Acrylat und
Methacrylat werden nachstehend als (Meth)acrylat geschrieben), einer
polyfunktionellen Verbindung, wie z.B. einem mehrwertigen Alkohol,
oder einem Oligomer (oder Vorpolymer) eines solchen Monomers, einem
Photopolymerisationsinitiator, einem Photosensibilisator, usw.,
besteht.
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In
dem Fall, bei dem ein Elektronenstrahl als ionisierende Strahlung
verwendet wird, ist es nicht erforderlich, den Photopolymerisationsinitiator
und den Photosensibilisator zu verwenden.
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Ein
Ultraviolettlichtabsorptionsmittel wird in der durch ionisierende
Strahlung härtenden
Harzzusammensetzung gelöst
oder dispergiert. Diese Harzzusammensetzung wird mit ionisierender
Strahlung bestrahlt, um die Harzzusammensetzung zu härten, während die
feinen Unregelmäßigkeiten 17 auf
der Harzzusammensetzung ausgebildet werden.
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Es
ist bevorzugt, als vorstehend beschriebenes Monomer oder Oligomer
(oder Vorpolymer) mindestens eine tri- oder höherfunktionelle Verbindung
zu verwenden, um eine gehärtete
Schicht mit einer dreidimensional vernetzten Molekülstruktur
zu erhalten. Dadurch ist es möglich,
das Ausbluten des Ultraviolettlichtabsorptionsmittels im Zeitverlauf
zu verhindern, und darüber
hinaus kann die Licht-streuende Schicht eine verbesserte Kratzfestigkeit
aufweisen. Beispiele für
tri- oder höherfunktionelle
Monomere umfassen Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythrithexa(meth)acrylat,
Dipentaerythrithexa(meth)acrylat, Pentaerythritpenta(meth)acrylat,
Dipentaerythritpenta(meth)acrylat und Dipentaerythrithexa(meth)acrylat,
und Beispiele für
tri- oder höherfunktionelle
Vorpolymere umfassen tri- oder höherfunktionelles
Polyester(meth)acrylat, Urethan(meth)acrylat und Epoxy(meth)acrylat.
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Beispiele
für monofunktionelle
Monomere umfassen Ethyl(meth)acrylat, Ethylhexyl(meth)acrylat, Styrol
und N-Vinylpyrrolidon. Beispiele für funktionelle Monomere umfassen
Tripropylenglykoldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat
und Diethylenglykoldi(meth)acrylat.
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Der
vorstehend beschriebene Photopolymerisationsinitiator umfasst Acetophenon-
und Benzophenon-Photopolymerisationsinitiatoren und der Photosensibilisator
umfasst n-Butylamin,
Triethylamin und Tri-n-butylphosphin. Die zwei Mittel werden vor
der Verwendung gemischt.
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Die
Licht-streuende Schicht 15 wird unter Verwendung der vorstehend
beschriebenen Materialien gebildet. Die Licht-streuende Schicht 15 ist
eine gehärtete
Schicht, die durch Härten
der vorstehend beschriebenen, durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzzusammensetzung, in die ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
einbezogen worden ist, erhalten wird, und weist aufgrund des Ultraviolettlicht-Absorptionsvermögens des Ultraviolettlichtabsorptionsmittels
eine Beständigkeit
gegen Ultraviolettlicht auf. Aufgrund der Beständigkeit gegen Ultraviolettlicht
wird die Licht-streuende Schicht 15 selbst dann, wenn sie
mit Ultraviolettlicht bestrahlt wird, kaum verfärbt, bleibt hoch transparent,
kann deren optische Eigenschaften für einen langen Zeitraum aufrechterhalten,
stellt eine hervorragende Anzeigeleistung bereit und zeigt eine
hohe Zuverlässigkeit
bezüglich der
Umgebung.
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Insbesondere
wenn ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel einem durch ionisierende
Strahlung härtenden
Harz zugesetzt wird, das eine polymere Struktur aufweist, in der
ein Monomer, ein Vorpolymer oder dergleichen dreidimensional vernetzt
ist, kann eine Licht-streuende Schicht 15 erhalten werden,
aus welcher das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel aufgrund der
dreidimensional vernetzten Struktur des Polymers keinesfalls ausblutet.
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Eine Änderung
des Farbtons aufgrund einer Verfärbung
wird durch den Farbton b* (b-Stern-Wert) auf der Basis des L*, a*, b*-Farbsystems
gemäß JIS-Z-8729
angegeben. Der erfindungsgemäße Lichtstreuungsfilm
wird in eine Oberflächenlichtquelleneinheit
vom Typ 21 (Diagonalenlänge
21 Zoll) mit einem Oberflächenlichtquellenelement
des Direkttyps einbezogen, das als Lichtquelle 12 parallel
angeordnete Kaltkathodenstrahlröhren
enthält,
und der Farbton im Mittelabschnitt der Oberfläche der Oberflächenlichtquelleneinheit
wird unmittelbar nach dem Einbeziehen des Lichtstreuungsfilms in
die Oberflächenlichtquelleneinheit
und nach 5000 Stunden Leuchtenlassen der Lichtquelle bestimmt. Es
ist erforderlich, dass die so bestimmte Änderung des Farbtons (b*) 2,0
oder weniger, vorzugsweise 1,0 oder weniger beträgt. Eine Änderung des Farbtons von mehr
als 2,0 bedeutet, dass eine Verfärbung
in einem großen
Ausmaß stattgefunden
hat, und eine solche Färbung
beeinflusst in nachteiliger Weise die Transparenz und die Farbreinheit.
Wenn die Änderung
des Farbtons (b*) 2,0 oder weniger beträgt, ist der Einfluss der Verfärbung gering
und wenn die Änderung
des Farbtons 1,0 oder weniger beträgt, wird in der Praxis keine
Verfärbung
festgestellt. Die Beziehung zwischen dem b*-Wert und der Art des
Ultraviolettlichtabsorptionsmittels wird in Beispielen detailliert
beschrieben.
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Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
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Hier
kann jedwedes Ultraviolettlichtabsorptionsmittel verwendet werden
und geeignete Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfassen Benzotriazol-,
Salicylat-, Benzophenon-, Cyanacrylat- und Triaryltriazin-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel.
Ein solches Ultraviolettlichtabsorptionsmittel hat den Effekt der
Verhinderung einer Verfärbung
der Lichtstreuenden Schicht. Vorzugsweise wird zusätzlich zu
dem Ultraviolettlichtabsorptionsmittel ein gehinderter Amin-Radikalfänger verwendet.
Obwohl gehinderte Amin-Radikalfänger
im Wesentlichen keinen Effekt auf die Absorption von Ultraviolettlicht
haben, hemmen sie Zersetzungsreaktionen von Harzen, die durch Ultraviolettlicht
induziert werden. Daher ist es selbst durch die Zugabe nur eines
gehinderten Amin-Radikalfängers
zu der Licht-streuenden Schicht 15 möglich, eine Zersetzung des
Lichtstreuungsfilms, wie z.B. eine Verfärbung des Lichtstreuungsfilms
selbst, zu verhindern, die durch das abgegebene Licht der Oberflächenlichtquelle
verursacht wird. Der gehinderte Amin-Radikalfänger weist jedoch ein schlechtes
Vermögen
dahingehend auf, eine Zersetzung der anderen Elemente, wie z.B.
des Linsenfilms 40, die auf dem Lichtstreuungsfilm 1 angeordnet
sind, durch Ultraviolettlicht zu verhindern. Aus diesem Grund ist
das Einbringen eines Ultraviolettlichtabsorptionsmittels in die
Licht-streuende Schicht 15 essentiell erforderlich, um
nicht nur zu verhindern, dass der Lichtstreuungsfilm 1 selbst
einer Zersetzung durch Ultraviolettlicht unterliegt, sondern auch,
um zu verhindern, dass die anderen Elemente, die auf dem Lichtstreuungsfilm 1 angeordnet
sind, einer Zersetzung durch Ultraviolettlicht unterliegen.
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Beispiele
für gehinderte
Amin-Radikalfänger,
die hier geeignet sind, umfassen gehinderte Aminverbindungen, wie
z.B. 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidylstearat, 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidylstearat,
2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidylbenzoat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat,
Bis(1,2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, Bis(1-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat,
Tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat,
Tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-di(tridecyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat,
Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-di(tridecyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat,
Bis(1,2,2,4,4-pentamethyl- 4-piperidyl)-2-butyl-2-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat,
1-(2-Hydroxyethyl)-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidynol/Diethylsuccinat-Polykondensat,
1,6-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino)hexan/2,4-Dichlor-6-morpholino-s-triazin-Polykondensat,
1,6-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylamino)-hexan/2,4-Dichlor-6-tert-octylamino-s-triazin-Polykondensat,
1,5, 8,12-Tetrakis[2,4-bis(N-butyl-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-amino)-s-triazin-6-yl]-1,5,8,12-tetrazadodecan,
1,5,8,12-Tetrakis[2,4-bis(N-butyl-N-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino)-s-triazin-6-yl]-1,5,8,12-tetrazadodecan,
1,6,11-Tris[2,4-bis(N-butyl-N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)amino)-s-triazin-6-yl]aminoundecan
und 1,6,11-Tris[2,4-bis(N-butyl-N(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)amino)-s-triazin-6-yl]aminoundecan.
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Beispiele
für Benzotriazol-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfassen 2-(2'-Hydroxy-5'methylphenyl)benzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-5'-tert-octylphenyl)benzotriazol,
2-(2'-Hydroxy-3',5'-dicumylphenyl)benzotriazol,
2,2'-Methylen-bis(4-tertoctyl-6-(benzotriazolyl)phenol),
und 2-(2'-Hydroxy-3'-tert-butyl-5'-carboxyphenyl)-benzotriazol.
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Bevorzugte
Benzotriazol-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel sind 2-(5'-Methyl-2'-hydroxyphenyl)benzotriazol
und 2-[2'-Hydroxy-3',5'-bis(α,α-dimethylbenzyl)phenyl]benzotriazol.
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Beispiele
für Salicylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfassen Phenylsalicylat; Benzoate wie z.B. Resorzinmonobenzoat,
2,4-Di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat, 2,4-Di-tert-amylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat
und Hexadecyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoat; und 2-Ethyl-2'-ethoxyoxanilid und
2-Ethoxy-4'-dodecyloxanilid.
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Beispiele
für Benzophenon-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfassen 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-n-octyloxybenzophenon,
2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon,
2,4-Dihydroxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-octoxybenzophenon und 5,5'-Methylenbis(2-hydroxy-4-methoxybenzophenon).
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Beispiele
für Cyanacrylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfassen Ethyl-a-cyano-ß,ß-diphenylacrylat und
Methyl-2-cyano-3-methyl-3-(p-methoxyphenyl)acrylat.
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Beispiele
für Triaryltriazin-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
umfassen 2-(2-Hydroxy-4-octoxyphenyl)-4,6-bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-s-triazin,
2-(2-Hydroxy-4-methoxyphenyl)-4,6- diphenyl-s-triazin und 2-(2-Hydroxy-4-propoxy-5-methylphenyl)-4,6-bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-s-triazin.
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Benzotriazol-,
Salicylat- oder Benzophenon-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel sind
im Hinblick auf die Allzweckeigenschaften, die Handhabungseigenschaften,
die Kosten, die Ultraviolettlichtabsorptionseigenschaften, usw.,
bevorzugt. Die kombinierte Verwendung dieser Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
mit den gehinderten Amin-Radikalfängern ist mehr bevorzugt, da
sie der Licht-streuenden Schicht 15 eine Beständigkeit
gegen Ultraviolettlicht verleihen kann. Die Menge des zuzusetzenden
Ultraviolettlichtabsorptionsmittels beträgt 0,001 bis 10 Gewichtsteile,
vorzugsweise 0,05 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile
des durch ionisierende Strahlung härtenden Harzes. Wenn die Menge
des zugesetzten Ultraviolettlichtabsorptionsmittels unter dem vorstehend
genannten Bereich liegt, kann das Ultraviolettlichtabsorptionsvermögen nicht
vollständig
erhalten werden, und die Licht-streuende Schicht 15 weist
eine schlechte Beständigkeit
gegen Ultraviolettlicht auf. Wenn diese Menge über dem vorstehend genannten
Bereich liegt, wird das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel nicht
vollständig
in dem Harz gelöst
und das Gemisch wird trübe,
so dass es eine verminderte Transparenz aufweist. Darüber hinaus
steigen die Kosten. Aus diesem Grund muss die Menge des zuzusetzenden Ultraviolettlichtabsorptionsmittels
aus dem vorstehend genannten Bereich zweckmäßig ausgewählt werden. In dem Fall, bei
dem Ultraviolettlicht als ionisierende Strahlung verwendet wird,
ist es erforderlich, die Absorption des Ultraviolettlichts, das
zur Härtung
des durch ionisierende Strahlung härtenden Harzes verwendet wird, durch
das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel soweit wie möglich zu
verhindern. Es ist daher bevorzugt, eine Kombination aus Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln
und durch ionisierende Strahlung härtenden Harzen so auszuwählen, dass
der Absorptionswellenbereich des Ultraviolettlichtabsorptionsmittels,
das zugesetzt werden soll, nicht den gesamten Wellenbereich des
Ultraviolettlichts überlappt,
der zur Härtung
erforderlich ist.
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Herstellungsverfahren
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Nachstehend
wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilms
beschrieben.
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3 ist
ein Fließdiagramm
des Herstellungsverfahrens, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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4 ist
eine diagrammartige Schnittansicht eines Teils eines Herstellungssystems,
das zur Herstellung eines Lichtstreuungsfilms verwendet wird und
zeigt eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Ein
bekanntes Verfahren (das vom Fachmann als DPS (Trommeldrucksystem)
bezeichnet wird), wie es in der 3 gezeigt
und in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 3233669, der Beschreibung des US-Patents 4,576,850, usw., beschrieben
ist, kann eingesetzt werden, um den erfindungsgemäßen Lichtstreuungsfilm
herzustellen. Das Verfahren besteht aus (a) dem Füllschritt 201,
(b) dem Kontaktierungsschritt 202, (c) dem Härtungsschritt 203,
(d) dem Bindungsschritt 204 und (e) dem Trennschritt 205.
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(a)
Der Füllschritt 201 läuft wie
folgt ab: Während
eine Tiefdruckwalze 101 mit geprägten Licht-streuenden feinen
Unregelmäßigkeiten
gedreht wird, werden mindestens die vertieften Teile 112 der
Tiefdruckwalze 101 mit einer durch ionisierende Strahlung
härtenden
Harzflüssigkeit 113 gefüllt. (b)
Der Kontaktierungsschritt 202 läuft wie folgt ab: Ein transparentes
Substrat 11, das sich in der Drehrichtung der Tiefdruckwalze 101 synchron
zur Drehung der Tiefdruckwalze 101 bewegt, wird mit der
durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzflüssigkeit 113 in
Kontakt gebracht, mit der die vertieften Teile der Tiefdruckwalze 101 in
dem Füllschritt 201 gefüllt worden
sind. (c) Der Härtungsschritt 203 läuft wie
folgt ab: Während
das transparente Substrat 11 und die Tiefdruckwalze 101 nach
wie vor in Kontakt sind, wird ionisierende Strahlung von einer Härtungseinheit 117a auf
die durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit 113,
die zwischen der Tiefdruckwalze 101 und dem transparenten
Substrat 11 vorliegt, angewandt, wodurch eine gehärtete Schicht 113a gebildet
wird. In diesem Härtungsschritt 203 wird
die gehärtete
Schicht 113a durch die Tiefdruckwalze 101, welche
die vertieften Teile 112 aufweist, zu feinen Unregelmäßigkeiten
geformt. (d) Der Bindungsschritt 204 ist der Schritt des festen
Bindens der durch ionisierende Strahlung härtenden Harzflüssigkeit 113,
die in dem Härtungsschritt 203 gehärtet worden
ist, an die Substratschicht 11. Der Härtungsschritt 203 und
der Bindungsschritt 204 werden üblicherweise gleichzeitig durchgeführt. (e)
Der Trennschritt 205 läuft
wie folgt ab: Die gehärtete
Schicht 113a aus der durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzflüssigkeit 113,
auf der in dem Härtungsschritt 203 die feinen
Unregelmäßigkeiten
ausgebildet worden sind und die in dem Bindungsschritt fest an das
transparente Substrat 11 gebunden worden ist, d.h., das
durch ionisierende Strahlung härtende
Harz, und das transparente Substrat 11 werden von der Tiefdruckwalze
getrennt. Der Füllschritt 201 wird
z.B. durch die Verwendung einer Düse 120 mit einem Hohlraum 122 durchgeführt, wie
es in der 4(A) gezeigt ist, oder durch
direktes Aufbringen auf die Oberfläche der Tiefdruckwalze 101 mit
einer Applikationswalze. Obwohl die vertieften Teile 112 der
Tiefdruckwalze 101 aus Gründen der Zweckmäßigkeit
in der Figur als große
Rechtecke ausgebildet sind, handelt es sich in der vorliegenden
Erfindung tatsächlich
um feine Unregelmäßigkeiten.
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In
der 4(A) wird das der Tiefdruckwalze 101 von
der Düse 120 zugeführte, durch
ionisierende Strahlung härtende
Harz 113 mit einem Lösungsmittelverdampfer 121 getrocknet
und dann durch ionisierende Strahlung von einer Härtungseinheit 117a gehärtet. Die
gehärtete
Schicht 113a der durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzflüssigkeit,
die auf dem transparenten Substrat 11 ausgebildet ist,
wird durch ionisierende Strahlung von einer Härtungseinheit 117b weiter
gehärtet.
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Alternativ
kann über
der Tiefdruckwalze eine Mehrzahl von Härtungseinheiten 117a angeordnet
sein, wie es in der 4(B) gezeigt ist,
und die durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
wird mit diesen Härtungseinheiten 117a sukzessive
gehärtet.
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Folglich
wird ein Lichtstreuungsfilm 1 erhalten, der das transparente
Substrat 11 und die Licht-streuende Schicht 15 umfasst,
welche die feinen Unregelmäßigkeiten 17 auf
ihrer Oberfläche
aufweist und auf dem transparenten Substrat 11 bereitgestellt
ist.
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Unregelmäßigkeiten
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Zur
Erzeugung von feinen Unregelmäßigkeiten
auf der Licht-streuenden Schicht 15 werden Unregelmäßigkeiten,
bei denen es sich um das Spiegelbild der feinen Unregelmäßigkeiten
handelt, im Vorhinein auf der Oberfläche einer Tiefdruckwalze gebildet,
und die Lichtstreuende Schicht wird durch das vorstehend beschriebene
DPS unter Verwendung dieser Tiefdruckwalze hergestellt. Ein herkömmliches
Sandstrahlen oder Ätzen
kann eingesetzt werden, um die Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche einer
Tiefdruckwalze herzustellen. Beim Sandstrahlen wird die Strahlbehandlung
durch Spritzen eines Schleifmittels auf die äußere Oberfläche einer Tiefdruckwalze durchgeführt. Als
Schleifmittel können
Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 1 bis
100 μm verwendet
werden, wie z.B. Teilchen aus Siliziumcarbid, Alundum, Korund, Aluminiumoxid,
Chromoxid, Zirkoniumoxid oder Granat; Kügelchen auf Keramikbasis aus
weißem
geschmolzenen Aluminiumoxid, grünem
Siliziumcarbid oder weißem
Zirkon; oder Glaskügelchen.
Die feinen Unregelmäßigkeiten
werden so hergestellt, dass die Oberfläche mit den feinen Unregelmäßigkeiten
eine Oberflächenrauhigkeit
Rz gemäß JIS-B-0601
von 0,5 bis 20,0 aufweist.
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Mit
ionisierender Strahlung sind diejenigen elektromagnetischen Wellen
oder Strahlen geladener Teilchen gemeint, die Energiequanten aufweisen,
die groß genug
sind, um Moleküle
zu polymerisieren oder zu vernetzen. Als ionisierende Strahlung
wird bzw. werden üblicherweise
Ultraviolettlicht, Elektronenstrahlen oder dergleichen verwendet.
In dem Fall, bei dem Ultraviolettlicht verwendet wird, kann als
die Härtungseinheit 117 z.B.
eine Lichtquelle wie eine Ultrahochdruck-Quecksilberdampflampe,
eine Hochdruck-Quecksilberdampflampe,
eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe, eine Kohlebogenlampe, eine
Schwarzlichtlampe oder eine Metallhalogenidlampe, die ein Strahlungsspektrum
emittiert, das Ultraviolettlicht mit Wellenlängen von mindestens einem Teil
des Ultraviolettbereichs von 190 bis 380 nm enthält, verwendet werden.
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In
dem Fall, bei dem ein Elektronenstrahl verwendet wird, kann als
die Härtungseinheit 117 eine
Einheit verwendet werden, die mit einer Strahlungsquelle ausgestattet
ist, die aus verschiedenen Elektronenbeschleunigern ausgewählt ist,
wie z.B. einem Cockcroft-Walton-Beschleuniger,
einem Van de Graaff-Beschleuniger, Resonanztransformatoren, Isolierkerntransformatoren,
linearen Elektronenbeschleunigern, einem Dynamitron und Hochfrequenz-Elektronenbeschleunigern.
Unter Verwendung einer solchen Einheit wird ein Elektronenstrahl
mit einer Energie von 50 bis 1000 keV, vorzugsweise von 70 bis 300
keV angewandt. Vorzugsweise beträgt
die Menge des Elektronenstrahls, die angewandt werden soll, gewöhnlich etwa
0,5 bis 30 Mrad.
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Oberflächenlichtquelleneinheit
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Wie
es in der 1 gezeigt ist, umfasst eine
erfindungsgemäße Oberflächenlichtquelleneinheit 50 eine
Lichtquelle 21, einen Reflektor 27, der Licht
von der Lichtquelle 21 in eine vorgegebene Richtung reflektiert,
um eine Oberflächenbeleuchtung
zu erreichen, einen Lichtstreuungsfilm 1, einen Linsenfilm 40 (Linsen sind
in der Figur bezüglich
der Abmessungen übertrieben
dargestellt) und andere optionale optische Filme, wie es vorstehend
erwähnt
worden ist. Der Lichtstreuungsfilm 1 wird unmittelbar über der Öffnung 27b des
Reflektors 27 angeordnet, wobei es sich um die Position
handelt, die das Licht von der Lichtquelle 21 zuerst erreicht. Die
anderen optischen Filme, wie z.B. der Linsenfilm 40, und
ein Flüssigkristallanzeigefeld 30 werden über dem
Lichtstreuungsfilm 1 angeordnet und sichtbares Licht, d.h.,
Licht von der Lichtquelle 21, von dem das Ultraviolettlicht
entfernt worden ist, wird in das Flüssigkristallanzeigefeld 30 eintreten
gelassen. Die Oberflächenlichtquelleneinheit 50 ist
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
in den Lichtstreuungsfilm 1 einbezogen ist. Als Lichtquelle 21 wird
gewöhnlich
eine Mehrzahl von Lichtquellen verwendet, um eine Leuchtdichte zu
erhalten, die hoch genug ist, um ein Bild anzuzeigen. Wenn beispielsweise
der Bildschirm vom 21 Zoll-Typ (Diagonalenlänge) ist, werden für die Lichtquelle 21 etwa 12 Kaltkathodenstrahlröhren verwendet.
Ferner wird in der Oberflächenlichtquelleneinheit 50 der
vorliegenden Erfindung Ultraviolettlicht, das in dem Licht von der
Lichtquelle 21 enthalten ist, durch den Lichtstreuungsfilm 1,
von dem das Licht von der Lichtquelle 21 zuerst empfangen
wird, absorbiert und entfernt. Es ist daher nicht erforderlich,
den anderen optischen Filmen, wie z.B. dem Linsenfilm 40 und
einem Polarisatorfilm, die über
dem Lichtstreuungsfilm 1 angeordnet werden, ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
zuzusetzen, und die optischen Eigenschaften dieser optischen Filme
bleiben daher intakt.
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Flüssigkristallanzeige
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Wie
es in der 1 gezeigt ist, umfasst eine
erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige 60 ein
Flüssigkristallanzeigefeld 30,
das auf der Lichtaustrittsseite der erfindungsgemäßen Oberflächenlichtquelleneinheit 50 angeordnet
ist. Die Flüssigkristallanzeige 60 kann
jedweden verschiedener herkömmlicher
Modi aufweisen und kann entweder monochrom oder farbig (vollfarbig)
sein. Ferner ist die Flüssigkristallanzeige 60 auf
Anzeigen anwendbar, die für
Uhren, Taschenrechner, eine Vielzahl von Messgeräten, Textverarbeitungsgeräte, usw.,
verwendet werden, um Zahlen und Buchstaben anzuzeigen, und auf Bildschirme,
die für
Fernsehgeräte, Ausgabemonitore
von Computern, usw., verwendet werden, um Bilder anzuzeigen. Von
diesen Anwendungen sind TV-Geräte
mit großen
Bildschirmen und Monitore, die in öffentlichen Bereichen verwendet
werden, wie z.B. für
Reklamewände
oder dergleichen, die von einem Typ sind, der eine Oberflächenlichtquelle
des direkten Typs enthält,
die aus einer Mehrzahl leistungsstarker Lichtquellen aufgebaut ist,
bevorzugt.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend mittels der folgenden Beispiele
und Vergleichsbeispiele detaillierter beschrieben. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Beispiel 1
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Ein
biaxial orientierter, transparenter Polyethylenterephthalatfilm
(nachstehend als PET-Film abgekürzt)
mit einer Dicke von 188 μm, „A 4300„ (Marke,
ein von Toyobo Co., Ltd., Japan, hergestellter PET-Film) wurde als
transparentes Substrat 11 verwendet. Eine Tiefdruckwalze
wurde in der folgenden Weise hergestellt: Ein Eisenkern wurde mit
Chrom plattiert und dieser Eisenkern wurde einem #250 Flüssigkeitssandstrahlen
unterzogen und dann erneut mit Chrom plattiert. Auf diese Weise
wurden auf der Eisenkernoberfläche
feine Unregelmäßigkeiten
ausgebildet, so dass die 10-Punkt-Oberflächenrauhigkeit Rz, wie sie
durch JIS-B-0601 (1994) spezifiziert ist, 1,3μm betrug.
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Zur
Bildung der Licht-streuenden Schicht 15 wurde das vorstehend
beschriebene DPS verwendet. Als erstes wurden, während die Tiefdruckwalze 101 gedreht
wurde, mindestens deren vertiefte Teile 112 mit der folgenden,
durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzflüssigkeit
gefüllt.
Das vorstehend beschriebene transparente Substrat 11, das
sich in der Drehrichtung der Tiefdruckwalze 101 synchron
zur Drehung der Tiefdruckwalze 101 bewegt, wurde mit der
durch ionisierende Strahlung härtenden
Harzflüssigkeit
in Kontakt gebracht. Während
diese beiden nach wie vor in Kontakt waren, wurde von der Seite
des transparenten Substrats 11 her unter Verwendung von
zwei 240 W/cm-Ultraviolettlichtlampen „D Bulb 117a„ (Marke,
eine von Fusion Corporation hergestellte Härtungseinheit) Ultraviolettlicht
auf die durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
angewandt, wobei sich das transparente Substrat mit einer Geschwindigkeit
von 15 m/min bewegte, wodurch das durch ionisierende Strahlung härtende Harz
gehärtet
wurde. Das gehärtete,
durch ionisierende Strahlung härtende
Harz (gehärtete
Schicht 113a) und das transparente Substrat wurden während der
Härtung des
Harzes fest aneinander gebunden und feine Unregelmäßigkeiten
wurden aufgrund der vertieften Teile 112 auf der gehärteten Schicht
gebildet. Die gehärtete
Schicht und das transparente Substrat wurden von der Tiefdruckwalze
getrennt, wodurch eine Licht-streuende Schicht 15 erhalten
wurde, die auf dem transparenten Substrat 11 ausgebildet
war.
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Eine
weitere Licht-streuende Schicht 15 wurde auch auf der Rückfläche des
transparenten Substrats 11 in der gleichen Weise bereitgestellt,
wodurch ein Lichtstreuungsfilm 1 von Beispiel 1 erhalten
wurde. Beide Oberflächen
des Lichtstreuungsfilms 1 wiesen Unregelmäßigkeiten
auf, deren Form das Gegenteil der Form der Oberfläche der
Tiefdruckwalze war.
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Die
im Beispiel 1 verwendete, durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
bestand aus 58 Gewichtsteilen eines trifunktionellen Urethanacrylat-Oligomers,
15 Gewichtsteilen Tetraethylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen
Tripropylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen Hydroxypivalinsäureneopentylglykoldiacrylat, 2
Gewichtsteilen Adeka Stub LA-31 (ein Benzotriazol-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel,
das von ASAHI DENKA KOGYO K.K., Japan, hergestellt wird) und 5 Gewichtsteilen
Irgacure 184 (Marke, ein Photopolymerisationsinitiator, der von
Ciba Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich ist).
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Beispiel 2
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Ein
Lichtstreuungsfilm wurde in der gleichen Weise erhalten wie im Beispiel
1, jedoch wurde die folgende, durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
verwendet.
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Die
im Beispiel 2 verwendete durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
bestand aus 59 Gewichtsteilen eines pentafunktionellen Urethanacrylat-Oligomers,
15 Gewichtsteilen Tetraethylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen
Tripropylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen Hydroxypivalinsäureneopentylglykoldiacrylat,
1 Gewichtsteil CHIMASSORB-119FL (ein gehinderter Amin-Radikalfänger, der
von NAGASE & COMPANY,
LTD., Japan, erhältlich
ist) und 5 Gewichtsteilen Irgacure 184 (Marke, ein Photopolymerisationsinitiator,
der von Ciba Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich ist).
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Beispiel 3
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Ein
Lichtstreuungsfilm wurde in der gleichen Weise erhalten wie im Beispiel
1, jedoch wurde die folgende, durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
verwendet.
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Die
im Beispiel 3 verwendete durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
bestand aus 59,5 Gewichtsteilen eines trifunktionellen Urethanacrylat-Oligomers,
15 Gewichtsteilen Tetraethylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen
Tripropylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen Hydroxypivalinsäureneopentylglykoldiacrylat, 0,5
Gewichtsteilen CHIMASSORB-81 FL (ein Benzophenon-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel,
das von NAGASE & COMPANY,
LTD., Japan, erhältlich
ist) und 5 Gewichtsteilen Irgacure 184 (Marke, ein Photopolymerisationsinitiator,
der von Ciba Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich ist).
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Beispiel 4
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Ein
Lichtstreuungsfilm wurde in der gleichen Weise erhalten wie im Beispiel
1, jedoch wurde die folgende, durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
verwendet.
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Die
im Beispiel 4 verwendete durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
bestand aus 59,5 Gewichtsteilen eines pentafunktionellen Urethanacrylat-Monomers,
15 Gewichtsteilen Tetraethylenglykoldiacryat, 10 Gewichtsteilen
Tripropylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen Hydroxypivalinsäureneopentylglykoldiacrylat,
0,5 Gewichtsteilen Zarole (ein Salicylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmittel,
das von API Corporation, Japan, hergestellt wird) und 5 Gewichtsteilen
Irgacure 184 (Marke, ein Photopolymerisationsinitiator, der von Ciba
Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich ist).
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
Lichtstreuungsfilm wurde in der gleichen Weise erhalten wie im Beispiel
1, jedoch wurde die folgende, durch ionisierende Strahlung härtende Harzflüssigkeit
verwendet.
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Die
im Vergleichsbeispiel 1 verwendete durch ionisierende Strahlung
härtende
Harzflüssigkeit
bestand aus 60 Gewichtsteilen eines Urethanacrylat-Monomers, 15
Gewichtsteilen Tetraethylenglykoldiacrylat, 10 Gewichtsteilen Tripropylenglykoldiacrylat,
10 Gewichtsteilen Hydroxypivalinsäureneopentylglykoldiacrylat
und 5 Gewichtsteilen Irgacure 184 (Marke, ein Photopolymerisationsinitiator,
der von Ciba Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich ist).
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Bewertungsverfahren
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Die
Lichtstreuungsfilme wurden bezüglich
des Lichtstreuungsvermögens,
der Änderung
des Farbtons und der Transparenz bewertet.
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Das
Lichtstreuungsvermögen
wurde als Trübungswert
gemäß JIS-K7361
angegeben und die Transparenz wurde als Gesamtlichtdurchlässigkeit
angegeben.
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Das
Lichtstreuungsvermögen
und die Transparenz wurden gemäß JIS-K-7361-1
unter Verwendung eines Trübungsmessgeräts („Hazemeter„) HM 150
(Marke, Murakami Color Research Laboratory, Japan) bestimmt.
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Der
Farbton b* (b-Stern-Wert) auf der Basis des L*, a*, b*-Farbsystems
gemäß JIS-Z-8729
wurde verwendet, um eine Änderung
des Farbtons anzugeben, und unter Verwendung eines Farb-Leuchtdichte-Messgeräts BM-7
(Marke, von Topcon Corp., Japan, hergestellt) bestimmt.
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Die
Messung wurde in der folgenden Weise durchgeführt: Jeder der Lichtstreuungsfilme
der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde in eine Oberflächenlichtquelleneinheit
vom Typ 21 (21 Zoll), die eine Lichtquelle aufwies, die aus 12 parallel
angeordneten Kaltkathodenstrahlröhren
aufgebaut war, einbezogen, und der Farbton im Mittelabschnitt der
Oberfläche
der Oberflächenlichtquelleneinheit
wurde unmittelbar nach dem Einbeziehen des Lichtstreuungsfilms in
die Oberflächenlichtquelleneinheit
und auch nach 5000 Stunden Leuchtenlassen der Lichtquelle gemessen.
Der Unterschied zwischen den beiden erhaltenen Farbtonwerten wurde
als Änderung
des Farbtons (b*) genommen. Die Ergebnisse der Bewertung sind in
der Tabelle 1 gezeigt.
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Bewertungsergebnisse
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Alle
Lichtstreuungsfolien der Beispiele wiesen ein hervorragendes Lichtstreuungsvermögen (Trübung) und
auch eine hervorragende Transparenz auf und zeigten hohe Durchlässigkeiten
von über
90 %. Die Änderungen
des Farbtons lagen bei unter 1,0 und ein Vergilben wurde visuell
nicht festgestellt. Darüber
hinaus wurde bestätigt,
dass Änderungen
der Farbe zu gelb oder dergleichen aufgrund von Ultraviolettlicht
von der Lichtquelle nicht auftraten.
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Andererseits
wies trotz eines hervorragenden Lichtstreuungsvermögens (Trübung) und
einer hervorragenden Transparenz des Lichtstreuungsfilms des Vergleichsbeispiels
die Änderung
des Farbtons einen hohen Wert von 2,8 auf und ein Vergilben wurde
visuell festgestellt.
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Beispiel 5
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Der
Lichtstreuungsfilm von Beispiel 1, eine Lichtquelle, die aus 12
parallel angeordneten Kaltkathodenstrahlröhren aufgebaut war, und andere
herkömmliche
Elemente wurden zu einer Oberflächenlichtquelleneinheit
des Typs 21 (21 Zoll) zusammengebaut, die den in der 1 gezeigten
Aufbau aufwies. Die gesamte Oberfläche der Oberflächenlichtquelleneinheit unterlag
keiner Verfärbung
und die Leuchtdichte auf der Oberfläche der Oberflächenlichtquelleneinheit
war einheitlich und zufriedenstellend hoch. Selbst nach 5000 Stunden
Leuchtenlassen der Lichtquelle wurde keinerlei Änderung des Farbtons, wie z.B.
ein Vergilben, festgestellt.
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Beispiel 6
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Die
Oberflächenlichtquelleneinheit
von Beispiel 5 und ein Flüssigkristallfeld
des Transmissionstyps wurden zu einem TV-Monitor des Typs 21 (21
Zoll) (Flüssigkristallanzeige)
zusammengebaut, der den in der 1 gezeigten
Aufbau aufwies. Das auf der Flüssigkristallanzeige
angezeigte Bild wies eine hervorragende Qualität auf. Selbst nach 5000 Stunden
der Bildanzeige wurde keine Änderung
der Bildqualität
festgestellt.
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Zusammenfassung
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Ein
erfindungsgemäßer Lichtstreuungsfilm 1 umfasst
ein transparentes Substrat 11 und eine Licht-streuende
Schicht 15, die auf dem transparenten Substrat 11 bereitgestellt
ist, wobei die Licht-streuende Schicht 15 ein durch ionisierende
Strahlung härtendes
Harz und ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel umfasst und auf
deren Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten 17 aufweist,
welche die Funktion der Streuung von Licht aufweisen. Das Ultraviolettlichtabsorptionsmittel
ist eine oder zwei oder mehr Verbindungen, die aus Benzotriazol-Ultraviolettlicht-absorptionsmitteln,
Salicylat-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln und Benzophenon-Ultraviolettlichtabsorptionsmitteln
ausgewählt
ist bzw. sind. Die Lichtstreuende Schicht 15 enthält keinerlei
Füllstoff, der
die Funktion einer Lichtstreuung aufweist, weist jedoch auf seiner
Oberfläche
feine Unregelmäßigkeiten 17 auf,
die mit dem DPS hergestellt sind.
