JP2013015797A - 光散乱シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに相分離可能な2種以上の樹脂材料が溶媒に溶解された溶液からスピノーダル分解により形成される相分離凹凸構造の光散乱層を透明支持体上に形成して成る光散乱シートの製造方法において、樹脂材料の1つとしてスチレン−アクリロニトリル共重合体を含む溶液を透明支持体16上に塗布して塗布層を形成する塗布工程と、塗布層の相分離臨界固形分濃度に達するまでの区間の初期乾燥を室温で低速乾燥する低速乾燥工程と、初期乾燥以後の塗布層を1.5g/m2・秒以上の乾燥速度で高速乾燥する高速乾燥工程と、を備えた。
【選択図】図4
Description
なお、上記式において、各記号は次のことを示す。
μ:塗布液の粘度(N・s/m2)
κ:熱伝導率(W/m・K)
|∂σ/∂T|:表面張力の温度勾配(N/m・K)
ΔT:塗布層の表面と裏面の温度差(K)
そして、マランゴニ数(Ma)80とは、塗布層の乾燥中にマランゴニ対流が発生する臨界点であり、マランゴニ数(Ma)80未満であれば、マランゴニ対流が発生しない。
以下に実施例を挙げて本発明の特徴を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
試験Aでは、下記組成を有する5種類の光散乱用塗布液を用いて光散乱シートを製造したときに、透過像鮮明度(%)、表面傾斜角2.5〜7.5°の割合(%)、及びモアレ解消の程度を調べた。
光散乱用塗布液の種類として、下記の樹脂材料及び溶媒から成る5種類を調製した。
・アクリル樹脂 17.9g
・スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN) 2.4g
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 18.3g
・イルガキュア184(登録商標) 1.4g
・メチルエチルケトン 30.0g
・メトキシプロピルアセテート 30.0g
〈塗布液A−2〉
・アクリル樹脂 17.9g
・セルロースアセテートプロピオネート(CAP) 2.4g
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 18.3g
・イルガキュア184 1.4g
・メチルエチルケトン 30.0g
・メトキシプロピルアセテート 30.0g
〈塗布液A−3〉
・アクリル樹脂 17.9g
・ポリエステル樹脂(バイロン200:登録商標) 2.4g
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 18.3g
・イルガキュア184 1.4g
・メチルエチルケトン 30.0g
・メトキシプロピルアセテート 30.0g
〈塗布液A−4〉
・アクリル樹脂 17.9g
・ポリエステルウレタン樹脂(バイロンUR-1400:登録商標) 2.4g
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 18.3g
・イルガキュア184 1.4g
・メチルエチルケトン 30.0g
・メトキシプロピルアセテート 30.0g
〈塗布液A−5〉
・アクリル樹脂 17.9g
・ポリメチルメタクリレート(PMMA) 2.4g
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 18.3g
・イルガキュア184 1.4g
・メチルエチルケトン 30.0g
・メトキシプロピルアセテート 30.0g
(透明支持体)
透明支持体として、幅1000mm、厚さ80μmのトリアセチルセルロース〔フジタック、富士フイルム(株)製〕を使用した。
そして、上記5種類の塗布液について、特開2006−122889号明細書実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、連続的に塗布し、膜厚が10.5μmの塗布層を形成した。次に、得られた塗布層について、室温(25℃)で図9の表に示す時間だけ低速乾燥を行った後、100℃で1分間の高速乾燥(乾燥速度が2.05g/m2・秒 に相当)を行った。これにより、実施例1〜4及び比較例1〜6の光散乱シートのサンプルを作成した。
ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して偏光膜を作成した。そして、この偏光膜のバックライト側に上記作成した上記作成した各サンプル(実施例1〜4、1〜6)の光散乱シートを貼り付け、偏光膜の反対面には80μmの厚さのトリアセチルセルロースフイルム(フジタック、富士フイルム(株)製)を貼り付けた。トリアセチルセルロースフイルムは、1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬した後、中和、水洗したものを使用した。これにより偏光板を作製した。
上記各サンプルの光散乱シートについて、以下の項目の評価を行った。結果は図9の表に示した。
光散乱シートの像鮮明度(%)の測定には、JIS K7105(1999年版)に準拠し、スガ試験機社製 ICM−1Tを使用した。そして、本発明における像鮮明度の光学櫛は2.0mmで測定した場合の値と規定した。なお、像鮮明度は10%以上、25%未満であることが好ましい。
マイクロマップ社(米国)製SXM520-AS150型を用い、作製された光散乱シートを測定した。光源には中心波長560nmの干渉フィルターを挿入したハロゲンランプを使用した。対物レンズの倍率は10倍であり、画素数640×480の2/3インチのCCDによりデータを取り込んだ。これより、縦方向及び横方向の測定ピッチは1.3マイクロメートルであり、傾斜角度の測定単位は0.8平方マイクロメートル、測定範囲は500000平方マイクロメートル(0.5平方ミリメートル)となった。また、測定単位である3点の高さデータから傾斜角度を算出し、全測定データから平均傾斜角及び表面傾斜角2.5°以上、7.5°以下の割合を求めた。なお、相分離凹凸構造の表面傾斜角2.5°〜7.5°の割合は21%〜50%の範囲であることが好ましい。
フォトゴニオメータ(GP−5(株)村上色彩技術研究所製)を用いて測定した。光源は角度1.5°の収斂光、検出器の受光角は2°の条件とした。得られた光散乱シートの法線方向から光を入射し、シート法線を含む平面内で角度を連続的に変えながら透過散乱光量を測定し、光散乱プロファイルを得た。透過散乱光量は、シートがない状態での光源の光量を1とした。
「モアレ解消」に関する評価ついては、下記に示すようにノートパソコンを改造して行った。
LG Display社製ノートPC(R700-XP50K)を分解し、バックライトと液晶パネルの間にある上拡散シートを取り外し、更に液晶セルに貼られたバックライト側の偏光板を剥がして、そこに上記作製した光散乱シートを粘着材で貼り付けた。なお、光散乱シートのない偏光板(偏光膜の両面にフジタックを保護膜として使用)を貼り付けた場合を[試験11]とした。
○…モアレが観察されない
△…モアレが弱く観察される
×…モアレが明瞭に観察される
[試験結果]
図9の表より分かるように、互いに相分離可能な2種以上の樹脂材料の1つとしてスチレン-アクリロニトリル共重合体(以下「SAN」という)を使用した塗布液A−1で塗布層を形成した実施例1〜4の場合には、塗布直後に高速乾燥したときの「像鮮明度」が18%であった。そして、低速乾燥40秒後に高速乾燥を行ったときに、「像鮮明度」の好適範囲の上限である25%になった。
試験Bでは、試験Aの実施例1について、塗布直後に高速乾燥を行うことによる光学特性の安定性を調べるために、繰り返し試験を行った。
試験Cでは、試験Aの実施例2と同様に25℃での低速乾燥を10秒行った後に、下記の3通りの乾燥速度で乾燥したときに得られた光散乱シートのサンプルについて、「像鮮明度」、「傾斜角分布プロファイル」、及び「モアレ解消」を比較した。
試験Dでは、試験Aの実施例4(SAN)と比較例3(CAP)について、透明支持体の種類による光学性能への影響について調べた。その結果を図12の表に示す。
試験Eでは、試験Aの実施例4(SAN)を使用して溶媒の種類による光学性能への影響を調べた。その結果を図13の表に示す。
Claims (14)
- 互いに相分離可能な2種以上の樹脂材料が溶媒に溶解された溶液からスピノーダル分解により形成される相分離凹凸構造の光散乱層を透明支持体上に形成して成る光散乱シートの製造方法において、
前記樹脂材料の1つとしてスチレン−アクリロニトリル共重合体を含む溶液を前記透明支持体上に塗布して塗布層を形成する塗布工程と、
前記塗布層の相分離臨界固形分濃度に達するまでの区間の初期乾燥を室温で乾燥する低速乾燥工程と、
前記初期乾燥以後の塗布層を1.5g/m2・秒以上の乾燥速度で乾燥する高速乾燥工程と、を備え、
前記塗布層の樹脂材料組成に前記スチレン−アクリロニトリル共重合体を含むことにより、前記初期乾燥の区間における前記相分離の核成長を抑制して、前記相分離臨界固形分濃度における前記塗布層のマランゴニ数が80未満になるようにすることを特徴とする光散乱シートの製造方法。 - 前記低速乾燥工程では、乾燥風の温度を室温にする一方、乾燥風の風速を乾燥ムラが発生しない限度で大きくすることを特徴とする請求項1に記載の光散乱シートの製造方法。
- 前記樹脂材料が前記スチレン−アクリロニトリル共重合体とアクリル系樹脂と多官能モノマーから構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の光散乱シートの製造方法。
- 前記多官能モノマーは、光重合性アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項3に記載の光散乱シートの製造方法。
- 前記透明支持体が前記溶媒に対して浸透性を有するトリアセチルセルロースであることを特徴とする請求項1〜4の何れか1に記載の光散乱シートの製造方法。
- 前記溶媒は、100℃未満の低沸点溶媒と、120℃以上の高沸点溶媒との混合溶媒であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1に記載の光散乱シートの製造方法。
- 前記低沸点溶媒がメチルエチルケトンであって、前記高沸点溶媒がアノン又はメトキシプロピルアセテートであることを特徴とする請求項6に記載の光散乱シートの製造方法。
- 互いに相分離可能な2種以上の樹脂材料が溶媒に溶解された溶液からスピノーダル分解により形成される相分離凹凸構造の光散乱層を透明支持体上に形成して成る光散乱シートにおいて、
前記光散乱層は、前記相分離凹凸構造がスチレン−アクリロニトリル共重合体を含む2種以上の樹脂材料による海島構造に形成され、島を構成する複数のドメインが紐状を主体とするランダムな形状を有し、
2.0mm幅の光学櫛を用いてJIS K 7374に準じて測定した透過像鮮明度が10%以上25%未満であることを特徴とする光散乱シート。 - 前記樹脂材料が前記スチレン−アクリロニトリル共重合体とアクリル系樹脂と多官能モノマーから構成されることを特徴とする請求項8に記載の光散乱シート。
- 前記多官能モノマーは、光重合性アクリレートモノマーであることを特徴とする請求項9に記載の光散乱シート。
- 前記光散乱シートは、
透過光強度の角度分布がガウス分布をしていることを特徴とする請求項9又は10に記載の光散乱シート。 - 前記光散乱シートは、
前記相分離凹凸構造の表面傾斜角2.5°〜7.5°の割合が21%〜50%であることを特徴とする請求項8〜11の何れか1に記載の光散乱シート。 - 前記透明支持体が前記溶媒に対して浸透性を有するトリアセチルセルロースであることを特徴とする請求項8〜12の何れか1に記載の光散乱シート。
- 前記2種以上の樹脂材料の屈折率が異なることを特徴とする請求項8〜13の何れか1に記載の光散乱シート。
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