JP2007522272A - 光学物品用重合性組成物 - Google Patents

Abstract

輝度向上フィルム用に特に有用な重合性組成物。

Description

本発明は、例えば輝度向上フィルムなどの光学物品用に特に有用な重合性組成物に関する。

米国特許第５，１７５，０３０号明細書および米国特許第５，１８３，５９７号明細書に記載されるような特定のミクロ複製光学製品は、一般的に「輝度向上フィルム（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｆｉｌｍ）」と呼ばれている。エレクトロルミネセントパネル、ラップトップコンピューターディスプレイ、ワープロ、デスクトップモニター、テレビ、ビデオカメラ、ならびに自動車用および航空機用ディスプレイにおいて使用されるものを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのバックライト付フラットパネルディスプレイの輝度を増加させるために、輝度向上フィルムは多くの電子工学製品において利用される。

輝度向上フィルムは、生じる輝度ゲイン（すなわち「ゲイン」）に関連のある輝度向上フィルムの屈折率を含む特定の光学特性および物理特性を望ましく示す。輝度の改善によって、より少ない電力を使用してディスプレイが照明され、電子工学製品のより効率的な操作が可能となる。それによって電力消費が低下し、その部品における熱負荷が低下し、そして製品寿命が延長される。

例えば米国特許第５，９０８，８７４号明細書；米国特許第５，９３２，６２６号明細書；米国特許第６，１０７，３６４号明細書；米国特許第６，２８０，０６３号明細書；米国特許第６，３５５，７５４号明細書；ならびにＥＰ１ ０１４１１３号明細書および国際公開第０３／０７６５２８号パンフレットに記載されるように、硬化または重合される高屈折率モノマーから輝度向上フィルムは調製される。

輝度向上フィルムの製造のために適切である様々な重合性組成物が既知であるが、代替組成物において工業的利点が見出される。

本発明の一実施形態において、
ａ）ｉ）次の構造

（式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルである）を有する主要部分を含んでなるモノマー；および
ｉｉ）次の構造

（式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、そして
Ｌは、
直鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、
分枝鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、および
−ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−
からなる群から独立して選択される連結基である）を有する主要部分を含んでなるモノマー；およびそれらの混合物からなる群から選択される一種以上の第１のモノマー；
ｂ）２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートからなる第２のモノマー；
ｃ）ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される架橋剤；
ｄ）任意に単官能希釈剤；ならびに
ｅ）任意に光開始剤；
から本質的になる重合性組成物の反応生成物を含んでなる輝度向上フィルムが提供される。

第１のモノマーは少なくとも２０ｗｔ％の量で、かつ４０ｗｔ％未満の量で重合性組成物中に存在し得る。第１のモノマーは、好ましくは主要部分の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでなる。２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートモノマーは少なくとも約２５ｗｔ％の量で、かつ５０ｗｔ％未満の量で存在し得る。架橋剤および／または任意の単官能希釈剤は、好ましくは周囲温度で液体である。架橋剤は少なくとも約５ｗｔ％の範囲の量で、かつ３０ｗｔ％未満の量で存在し得る。架橋剤は、好ましくはペンタエリトリトールトリアクリレートである。単官能希釈剤は少なくとも約１０ｗｔ％の量で、かつ２０ｗｔ％未満の量で存在し得る。単官能（メタ）アクリレート希釈剤は、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物を含み得、そして好ましくはフェノキシエチルアクリレートである。

本明細書に記載される重合性組成物は、他の光学物品のためにも都合がよい。

本明細書で使用される場合：
「屈折率」は、自由空間における電磁放射線の速度とその材料における放射線の速度との比率として理解される材料（例えばモノマー）の絶対屈折率を指す。ここで、放射線は、約５８９．３ｎｍの波長におけるナトリウム黄色光である。屈折率は、例えば、ペンシルバニア州、ピッツバーグ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のフィッシャー インストルメンツ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）から市販品として入手可能なアッベ（Ａｂｂｅ）屈折計を使用して測定可能である。器具次第で、測定された屈折率がいくらか異なり得ることは一般的に認識される。

「（メタ）アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレート化合物の両方を指す。

「重合性組成物」は、少なくとも識別された硬化可能または重合可能のモノマーを含む、本明細書に記載されるような一種以上の重合性成分を含有する化学組成物を指す。

「輝度向上フィルム」は、対称的な先端部と溝との規則的な繰返しパターンを有するミクロ構造関連物品を含む。溝パターンの他の例としては、先端部と溝とが対称的ではなく、そしてサイズ、配向、または先端部と溝との間の距離が均一ではないパターンが挙げられる。輝度向上フィルムの例は、ルー（Ｌｕ）ら、米国特許第５，１７５，０３０号明細書およびルー（Ｌｕ）、米国特許第５，１８３，５９７号明細書に記載される。

図１を参照すると、本発明の輝度向上フィルム３０は、一般的にベース層２と光学層４とを含んでなる。光学層４は、プリズム６、８、１２および１４として識別される規則的な直角プリズムの直線状配列を含んでなる。各プリズム、例えばプリズム６は、第１の面１０および第２の面１１を有する。プリズム６、８、１２および１４は、プリズムが形成される第１の表面１８と、実質的に平面であって第１の表面１８の反対側にある第２の表面２０とを有するベース２上で形成される。直角プリズムとは、頂角αが典型的に約９０°であることを意味する。しかしながら、この角度は７０°から１２０°まで変動可能であり、８０°から１００°まで変動してもよい。さらには、角が鋭角であっても丸形であってもよい。プリズム面が同一である必要はなく、プリズムが互いに対して傾斜していてもよい。光学物品の全厚さ２４とプリズムの高さ２２との関係は変動してもよい。しかしながら、明瞭に画定されたプリズム面を有する比較的薄い光学層を使用することが典型的に望ましい。プリズム高さ２２と全厚さ２４との典型的比率は一般的に２５／１２５と２／１２５との間にある。

輝度向上フィルムのベース層は、光学製品、すなわち光の流れを制御するように設計された製品での使用に適切な天然由来および組成物であり得る。多くの材料がベース材料として使用可能であるが、ただし、材料は十分光学的に透明であって、特定の光学製品中に組み立てられるか、またはその内部で使用されるために十分な構造強度を有する。好ましくは、光学製品の性能が時間とともに低下しないように、温度および老化に対する十分な耐性を有するベース材料が選択される。

いずれの光学製品のベース材料の特定の化学組成物および厚さも、構成される特定の光学製品の必要条件次第であり得る。すなわち、中でも、強度、透明性、温度耐性、表面エネルギー、光学層への接着の要求を釣り合わせる。ベース層の厚さは、典型的に少なくとも約０．０２５ミリメートル（ｍｍ）であり、そしてより典型的に少なくとも約０．０７５ｍｍである。さらにベース層は、一般的に約０．５ｍｍ以下の厚さ、好ましくは約０．１７５以下を有する。

有用なベース層材料としては、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルクロリド、ジンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸をベースとするコポリマーまたはブレンド、およびガラスが挙げられる。任意にベース材料は、これらの材料の混合物または組み合わせを含有し得る。例えば、ベースは多層であっても、連続相中に懸濁または分散された分散相を含有してもよい。代表的なベース層材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネートが挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例としては、フォトグレードのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびデラウェア州、ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）のデュポン フィルムス（ＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓ）から商標名「ミリネックス（Ｍｉｌｉｎｅｘ）」で市販品として入手可能なＰＥＴが挙げられる。

ベース層材料は光学的に活性であり得、そして偏光材料として機能し得る。多くのベース層材料が偏光材料として有用であることは既知である。例えば、通過する光を選択的に吸収するフィルム材料中の二色性偏光子の包含によって、フィルムを通しての偏光が達成され得る。また整列された雲母チップなどの無機材料を含むことによって、または連続フィルム内で分散された不連続相（例えば連続フィルム内に分散された光変調液晶の液滴）によっても偏光を達成することができる。あるいは、異なる材料の超微粒層からフィルムを調製することができる。例えばフィルムの伸張、電気場または磁場の適用およびコーティング技術などの方法を使用することによって、フィルム内の偏光材料を偏光配向に整列することができる。

偏光フィルムの例としては、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および米国特許第５，７８３，１２０号明細書に記載されるものが挙げられる。輝度向上フィルムと組み合わせてこれらの偏光子フィルムを使用することについては、米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。偏光フィルムのもう１つの例は、米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載される。市販品として入手可能であるかかるフィルムの一例は、ミネソタ州、セントポールの３Ｍ カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から商標名ＤＢＥＦ（デュアル ブライトネス エンハンスメント フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）で販売される多層フィルムである。輝度向上フィルムにおけるかかる多層偏光フィルムの使用については、米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。

他の偏光フィルムおよび非偏光フィルムも本発明の輝度向上フィルムのためのベース層として有用であり得るが、中でも、例えば米国特許第５，６１２，８２０号明細書および米国特許第５，４８６，９４９号明細書に記載される。

本発明は、光学物品、特に輝度向上フィルムの光学層に有用な重合性樹脂組成物に関する。重合性組成物は少なくとも三種のモノマーを含む。重合性樹脂組成物は、各々が少なくとも１．５４の屈折率を有する第１のモノマーおよび第２のモノマーと、少なくとも一種の架橋剤と、さらに任意に好ましくは少なくとも一種の単官能反応性希釈剤とを含んでなる。適切な重合法は当該分野で既知であり、例えばフリーラジカル開始剤の存在下で、溶液重合、懸濁重合、乳化重合およびバルク重合が挙げられる。本発明の組成物は、好ましくは光開始剤の存在下で紫外または可視光による照射によって重合可能である。第１のモノマーおよび第２のモノマー、架橋剤ならびに任意の希釈剤は、好ましくは（メタ）アクリレート官能基を含んでなる。好ましい実施形態において、第１のモノマーおよび第２のモノマーは、架橋剤に加えてアクリレート官能性のみを含み、従って実質的にメタクリレート官能基を含まない。

第１のモノマーは次の一般構造：

または

を有する主要部分を含んでなる。

各構造ＩおよびＩＩにおいて、各Ｒ１は独立して水素またはメチルである。典型的に、Ｒ１基は同一である。構造ＩＩにおいて、Ｌは連結基である。各Ｌは分枝鎖または直鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基を独立して含み得る。典型的に連結基は同一アルキル基である。好ましくはアルキル基は８個以下の炭素原子、そしてより好ましくは６個以下の炭素原子を含んでなる。あるいはＬは−ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−である。

第１のモノマーは合成可能であるか、または購入可能である。本明細書で使用される場合、主要部分とは、ここに記載された特定の構造を含有するモノマーの少なくとも６０〜７０ｗｔ％を指す。また、かかるモノマーの合成の副産物として他の反応生成物も典型的に存在することが一般的に認められる。

第１のモノマーは、好ましくは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸との反応生成物である。好ましい第１のモノマーはアクリレート官能性を有し、そしてメタクリレート官能性を実質的に含まない。例えば、第１のモノマーはジョージア州、スミュルナのＵＣＢ コーポレイション（ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）から商標名「ＲＤＸ−５１０２７」で入手可能である。この材料は、主要部分の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでなる。

かかる第１のモノマーの混合物も適切に使用されてもよいが、製造の容易さのため、好ましくは可能な限り少数の異なるモノマーが使用され、なお適切なゲインを伴って輝度向上フィルムが得られる。このような結果を得るために、輝度向上フィルムがこれらの第１のモノマーの一種のみの反応生成物、特にテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸との反応生成物から構成されることが好ましい。

第１のモノマーは、好ましくは少なくとも約２０ｗｔ％（例えば２５ｗｔ％、３０ｗｔ％）の量で重合性組成物中に存在する。典型的に第１のモノマーの量は約５０ｗｔ％未満、そして好ましくは約４０ｗｔ％未満である。第１のモノマーは、ここに記載された最小量と最大量との間のいずれかの量（例えば整数）で存在し得る。

第２のモノマーは、少なくとも約２５ｗｔ％（例えば２６ｗｔ％、２７ｗｔ％、２８ｗｔ％、２９ｗｔ％）の量で組成物中に存在する。第２のモノマーはハロゲン化（すなわち臭素化）され、２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートからなる。２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートモノマーは、第一工業製薬株式会社（日本、京都）から商標名「ＢＲ−３１」で市販品として入手可能である。典型的に、このモノマーの量は約５０ｗｔ％以下である。このモノマーの量は、好ましくは約３０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％（３０と４５との間の整数を含む）の範囲の量で存在する。

高屈折率を有する第１のモノマーに加えて、本発明の重合性組成物は、少なくとも一種、好ましくは一種のみの架橋剤も含む。重合性組成物の重合から得られるポリマーのガラス転移温度を増加させる架橋剤として多官能性モノマーを使用可能である。ガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣまたは動的機械分析などの当該分野において既知の方法によって測定可能である。好ましくは、４５℃より高いガラス転移温度を提供するようにポリマー組成物は十分に架橋される。架橋剤は、少なくとも３個の（メタ）アクリレート官能基を含んでなる。メタクリレート基はアクリレート基より反応性が低い傾向があるため、架橋剤が３個以上のアクリレート基を含んでなることが好ましい。適切な架橋剤としては、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、架橋剤はメタクリレート官能性を含まない。ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）は特に好ましい。ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）はいくつかの供給源から市販品として入手可能であり、ペンシルベニア州、エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から商標名「ＳＲ４４４」；日本、大阪の大阪有機化学工業株式会社から商標名「ビスコート（Ｖｉｓｃｏａｔ）＃３００」；日本、東京の東亞合成株式会社から商標名「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０５」；および台湾、高雄のエターナル ケミカル カンパニー リミテッド（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋａｏｈｓｉｕｎｇ，Ｔａｉｗａｎ）から商標名「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２３５」が挙げられる。トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）は、サートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から商標名「ＳＲ３５１」および東亞合成株式会社から商標名「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０９」で市販品として入手可能である。

架橋剤は、好ましくは少なくとも約５ｗｔ％の量で重合性組成物中に存在する。典型的に、架橋剤の量は約３０ｗｔ％以下である。同様に、架橋剤は５ｗｔ％と３０ｗｔ％との間のいずれかの量（すなわち整数）で存在してもよい。好ましくは、架橋剤の濃度は約２０ｗｔ％を超えない。

任意に、なお好ましくは、重合性樹脂組成物は、重合性樹脂組成物の粘度を低下させるために約２０ｗｔ％までの反応性希釈剤を含んでなる。粘度の低下によって、加工性の改善ももたらされる。反応性希釈剤は、１．５０より高い屈折率を典型的に有する一官能性または二官能性（メタ）アクリレート官能性モノマーである。かかる反応性希釈剤は、典型的にハロゲン化（例えば臭素化）されていない。適切な反応性希釈剤としては、例えばフェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、４−（１−メチル−１−フェネチル）フェノキシエチル（メタ）アクリレートおよびフェニルチオエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。

製造の容易さのため、一種のみの希釈剤が含まれることが好ましい。好ましい希釈剤はフェノキシエチル（メタ）アクリレート、特にフェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ）である。フェノキシエチルアクリレートは１つより多い供給源から市販品として入手可能であり、サートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から商標名「ＳＲ３３９」；エターナル ケミカル カンパニー リミテッド（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）から商標名「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２１０」；および東亞合成株式会社から商標名「ＴＯ−１１６６」が挙げられる。ベンジルアクリレートは、マサチューセッツ州、ワード ヒルのアルファアサー コーポレイション（ＡｌｆａＡｅｓｅｒ Ｃｏｒｐ，Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ）から市販品として入手可能である。

適切な重合法としては、当該分野において既知の溶液重合、懸濁重合、乳化重合およびバルク重合が挙げられる。適切な方法としては、フリーラジカル開始剤の存在下での加熱、ならびに光開始剤の存在下での紫外または可視光などの電磁放射線による照射が挙げられる。合成、輸送および保管の間の樹脂の早期重合を防止するために、重合性組成物の合成において抑制剤がしばしば使用される。適切な抑制剤としては、５０〜１０００ｐｐｍのレベルのヒドロキノンおよび４−メトキシフェノールが挙げられる。当業者に既知であるように、抑制剤の他の種類および／または量が使用されてもよい。

本発明の組成物は、任意に少なくとも一種の光開始剤を含んでなる。本発明の輝度強化フィルムにおいて、単一の光開始剤またはそのブレンドが使用されてもよい。一般的に、光開始剤は少なくとも部分的に可溶性（例えば樹脂の加工温度において）であり、そして重合後、実質的に無色である。光開始剤は（例えば黄色に）着色していてもよいが、ただしＵＶ光源に暴露後、光開始剤は実質的に無色となる。

適切な光開始剤としては、モノアシルホスフィンオキシドおよびビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。市販品として入手可能なモノまたはビスアシルホスフィンオキシド光開始剤としては、ＢＡＳＦ（ノースカロライナ州、シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ））から商標名「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ」で市販品として入手可能である２，４，６−トリメチルベンゾイジフェニルホスフィンオキシド；ＢＡＳＦから商標名「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ−Ｌ」で市販品として入手可能であるエチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート；およびチバ スペシャルティ ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から商標名「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）８１９」で市販品として入手可能であるビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。他の適切な光開始剤としては、チバ スペシャルティ ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から商標名「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」で市販品として入手可能である２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン、ならびにチバ スペシャルティ ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から商標名「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）４２６５」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）６５１」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１８００」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１７００」および「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７」で市販品として入手可能である他の光開始剤が挙げられる。

約０．１〜約１０ｗｔ％の濃度で光開始剤を使用することが可能である。より好ましくは、約０．５〜約５ｗｔ％の濃度で光開始剤を使用する。輝度向上フィルムの黄変を引き起こす傾向を考慮して、５ｗｔ％より多いと一般的に不都合である。当業者によって決定され得るように、他の光開始剤も適切に使用され得る。

表面張力を低下させる、湿潤性を改善する、コーティングをより滑らかにさせる、およびコーティングの欠陥を低下させるなどのため、フルオロ界面活性剤およびシリコーンをベースとする界面活性剤のような界面活性剤が重合性組成物中に任意に含まれてもよい。

ルー（Ｌｕ）およびルー（Ｌｕ）らに記載されるように、（ａ）重合性組成物（すなわち本発明の重合性組成物）を調製する工程と；（ｂ）マスターのキャビティを充填するために辛うじて十分な量でマスターのネガ型のミクロ構造化された成型表面上に重合性組成物を配置する工程と；（ｃ）少なくとも一方が可撓性である、予め形成されたベースとマスターとの間で重合性組成物のビーズを移動させることによってキャビティを充填する工程と；（ｄ）組成物を硬化する工程とを含む方法によってミクロ構造関連物品（例えば輝度向上フィルム）を調製可能である。マスターはニッケル、ニッケルメッキ銅または真鍮のような金属であり得るか、あるいは重合条件下で安定な熱可塑性材料であり得、そして好ましくはマスターから重合材料のクリーンな取り外しを可能にする表面エネルギーを有するものである。ベースへの光学層の接着を促進するために、ベースフィルムの１以上の表面は任意に下塗り処理されるか、または他の様式で処理されてよい。

本発明の輝度向上フィルムは、ゲインを改善する目的のため、ディスプレイにおいて有効に使用される。バックライト付液晶ディスプレイの実例の概略図は、図２の１１０に一般的に示される。実際のディスプレイにおいては、描写された様々な部品が輝度向上フィルムと接触していることが多い。本発明の輝度向上フィルム１１１は、一般的に光ガイド１１８と液晶ディスプレイパネル１１４との間に位置する。液晶ディスプレイパネルは、両表面上で典型的に吸収偏光子を含む。従って、かかる吸収偏光子は本発明の輝度向上フィルムに隣接して配置される。バックライト付液晶ディスプレイは、蛍光灯などの光源１１６、および液晶ディスプレイパネルの方に光を反射するための白色の反射体１２０も含み得る。輝度向上フィルム１１１は光ガイド１１８から放射された光を集束し、それによって液晶ディスプレイパネル１１４の輝度を増加させる。輝度の増加によって、液晶ディスプレイパネルがより鮮明な像を生じることが可能となり、そして選択された輝度をもたらすために、光源１１６の電力を低下させてもよい。バックライト付液晶ディスプレイは、コンピュータディスプレイ（ラップトップディスプレイおよびコンピューターモニター）、テレビ、ビデオレコーダー、移動通信デバイス、携帯デバイス（すなわち携帯電話、パーソナル携帯情報機器（ＰＤＡ））、自動車用および航空電子工学の器具ディスプレイなどの機器において有用であり、そして引用符号１２１によって表される。

ディスプレイは、輝度向上フィルムと液晶ディスプレイパネル１１４との間に位置するもう１つの光学フィルム１１２をさらに含んでもよい。他の光学フィルムとしては、例えば拡散体、反射偏光子または第２の輝度向上フィルムが挙げられる。当該分野で既知であるように、他の光学フィルムは光学フィルム１１２と液晶ディスプレイパネル１１４との間、または輝度向上フィルム１１１と光ガイド１１８との間に位置してもよい。

偏光フィルムの例としては、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および米国特許第５，７８３，１２０号明細書に記載されるものが挙げられる。これらはそれぞれ本明細書に援用される。輝度向上フィルムと組み合わせられたこれらの偏光子フィルムの使用については、米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載される。偏光フィルムのもう１つの例は米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されている。市販品として入手可能であるかかるフィルムの一例は、３Ｍ カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から商標名ＤＢＥＦ（デュアル ブライトネス エンハンスメント フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）で販売される多層フィルムである。多層偏光フィルムについては、例えば米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。これらの追加的な光学フィルムが輝度向上フィルムのベース層として含まれる場合、ベース層の厚さは前記よりも大きくてよい。

本明細書に記載される重合性組成物は、ミクロ構造関連光学物品（例えばフィルム）などの他の光学材料のためにも都合がよい。代表的な光学材料としては、光学レンズ、例えばフレネルレンズ、光学フィルム、例えば高屈折率フィルム、例えばミクロ複製フィルム、例えば完全内部反射フィルム、または輝度向上フィルム、フラットフィルム、多層フィルム、再帰反射シート、光学光ファイバーまたはチューブなどが挙げられる。高屈折率の重合性組成物からの光学製品の製造は、例えば米国特許第４，５４２，４４９号明細書に記載される。

以下の実施例によって本発明の利点をさらに説明するが、実施例に記載された特定の材料およびそれらの量、ならびに他の条件および詳細は本発明を過度に限定するものとして解釈されるべきではない。ここでは全てのパーセントおよび比率は、特記されない限り重量による。

試験法
１．ゲイン試験法
カリフォルニア州、チャッツワースのフォト リサーチ インコーポレイテッド（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ，Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）から入手可能であるスペクトラスキャン（ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ）（登録商標）ＰＲ−６５０ スペクトラカロリメーター（ＳｐｅｃｔｒａＣｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）上でゲイン（標準材料と比較された光学材料の伝送された光強度の差異）を測定した。以下で形成される各実施例に関する本方法の結果は、以下の結果の項目に報告される。単一シートゲイン（すなわち「ＳＳ」）を測定するためにフィルム試料を切断し、そしてプリズムの溝がテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）光キューブの前面に対して垂直であるようにフォスター（Ｆｏｓｔｅｒ）ＤＣＲ ＩＩ光源を使用して光パイプを介して照射されるテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）光キューブ上に配置した。交差シートゲイン（すなわち「ＸＳ」）に関して、同一材料の第２のシートを第１のシートの下に配置し、そして第２のシートの溝がテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）光キューブの前面と平行であるように配向した。

プリズム側面の傾斜によって画定されるように９０°頂点を有するマスターツールを使用して、重合性樹脂組成物から輝度向上フィルムを調製することができる。実験の第１の組においては、隣接頂点間の平均距離は約２４マイクロメートルであり、そしてプリズム頂点は鋭利であった。実験の第２の組においては、隣接頂点間の平均距離は約５０マイクロメートルであり、そしてプリズム頂点は丸形であった。重合性樹脂組成物を約５０℃の温度まで加熱可能であり、そして連続フィルムを製造するために十分な体積でマスターツール上に注入可能である。コーティングバーデバイスを通してマスターツールおよび重合性樹脂を引き、実験の第１の組において約１３ミクロン、そして実験の第２の組において約２５ミクロンの重合性樹脂の厚さを生じ得る。コーティング後に、ＰＥＴフィルムを重合性樹脂上へ積層する。マスターツール、重合性樹脂およびＰＥＴフィルムをＵＶ硬化機に配置し、そして３０００ミリジュール／ｃｍ²で露光可能である。硬化後、重合樹脂およびＰＥＴをマスターツールから剥離する。

実験の第１の組において、対照（すなわち表Ｉの対照１）とともに輝度向上フィルムを重合性樹脂組成物１〜７から調製した。実験の第２の組において、対照（すなわち表ＩＩの対照２）とともに輝度向上フィルムを重合性樹脂組成物８から調製した。実験の各組に関して、対照は１２．５ｗｔ％のＰＥＡ、３７．５ｗｔ％のＢＲ−３１、３０ｗｔ％のＲＤＸ−５１０２７、２０ｗｔ％のＥＢ−９２２０および１ｐｐｈのダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３の混合物からなった。

以下の表Ｉに、実施例で使用される第１のモノマーの量、単官能希釈剤（すなわちフェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ）、ベンジルアクリレート）の種類および量、架橋剤（すなわちＰＥＴＡ、ＴＭＰＴＡ）の種類および量、ならびに光開始剤の種類および量を明示する。実施例で使用される第１のモノマーは、少なくとも約６０〜７０ｗｔ％の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでなった。実施例で使用される第２のモノマーは、２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレートであった。各実施例ならびに対照は、３Ｍ カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から商標名「ＦＣ−４３０」で市販品として入手可能である界面活性剤を０．３ｗｔ％含有した。各実施例１〜８は、他の樹脂成分の総量合計の１％に等しい量で樹脂に添加された「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」光開始剤も含有した。

この結果は、全ての例示された重合組成物が、輝度向上フィルムとして使用するために適切なゲインを有することを示す。驚くべきことに、いくつかの重合性組成物は対照よりもさらに高いゲインを示す。

本明細書で引用される特許、特許文献および刊行物の全開示は、それぞれが個々に援用されるように全体的に援用される。本発明への様々な修正および変更は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者にとって明らかとなるであろう。本明細書に記載される実例となる実施形態および実施例によって本発明が過度に限定される意図はなく、そしてかかる実施例および実施形態は単に例として示されるだけであり、そして本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されることは理解されるべきである。

本発明のミクロ構造関連光学製品の実例の斜視図。 本発明の輝度向上フィルムを含むバックライト付液晶ディスプレイの実例の概略図。

Claims (22)

1. ａ）ｉ）次の構造
   

   

   （式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルである）を有する主要部分を含んでなるモノマー；および
   ｉｉ）次の構造
   

   

   （式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、そして
   Ｌは、
   直鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、
   分枝鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、および
   −ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−
   からなる群から独立して選択される連結基である）を有する主要部分を含んでなるモノマー；およびそれらの混合物からなる群から選択される一種以上の第１のモノマー；
   ｂ）２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートからなる第２のモノマー；
   ｃ）ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される架橋剤；
   ｄ）任意に単官能希釈剤；ならびに
   ｅ）任意に光開始剤；
   から本質的になる重合性組成物の反応生成物を含んでなる輝度向上フィルム。
2. 第１のモノマーが少なくとも約２０ｗｔ％の量で重合性組成物中に存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
3. 第１のモノマーが約４０ｗｔ％未満の量で重合性組成物中に存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
4. 第１のモノマーが、主要部分の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでなる、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
5. ２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートが少なくとも約２５ｗｔ％の量で存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
6. ２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートが約５０ｗｔ％未満の量で存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
7. 架橋剤が周囲温度で液体である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
8. 架橋剤が約５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％の範囲の量で重合性組成物中に存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
9. 架橋剤がペンタエリトリトールトリアクリレートである、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
10. 単官能希釈剤が約１０ｗｔ％〜約２０ｗｔ％の範囲の量で重合性組成物中に存在する、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
11. 単官能（メタ）アクリレート希釈剤が周囲温度で液体である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
12. 単官能（メタ）アクリレート希釈剤がフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物を含んでなる、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
13. 単官能（メタ）アクリレート希釈剤がフェノキシエチルアクリレートを含んでなる、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
14. 請求項１に記載の輝度向上フィルムと、輝度向上フィルムに接触している第２の光学フィルムとを含んでなる物品。
15. 第２の光学フィルムが拡散体である、請求項１４に記載の物品。
16. 第２の光学フィルムが吸収偏光子である、請求項１４に記載の物品。
17. 第２の光学フィルムが反射偏光子である、請求項１４に記載の物品。
18. 第２の光学フィルムがプリズム構造を含んでなる、請求項１４に記載の物品。
19. ａ）ｉ）次の構造
    

    

    （式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルである）を有する主要部分を含んでなるモノマー；および
    ｉｉ）次の構造
    

    

    （式中、Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、そして
    Ｌは、
    直鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、
    分枝鎖Ｃ₂〜Ｃ₁₂アルキル基、および
    −ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−
    からなる群から選択される連結基である）を有する主要部分を含んでなるモノマー；およびそれらの混合物からなる群から選択される一種以上の第１のモノマー；
    ｂ）２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートからなる第２のモノマー；
    ｃ）ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される架橋剤；
    ｄ）任意に単官能希釈剤；ならびに
    ｅ）任意に光開始剤；
    から本質的になる重合性組成物の反応生成物を含んでなる重合性樹脂組成物。
20. 請求項１９に記載の反応生成物を含んでなる光学材料。
21. 材料がフィルムである、請求項２０に記載の光学材料。
22. フィルムがミクロ構造表面を含んでなる、請求項２１に記載の光学材料。

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