JP7446738B2 - 光拡散制御体および反射型表示体 - Google Patents
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Description
〔光拡散制御体〕
図1には、本発明の一実施形態に係る光拡散制御体の断面図が示される。図1に示される光拡散制御体1は、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた規則的内部構造を有する光拡散制御層を少なくとも2層備える。ここで、上記規則的内部構造とは、屈折率が相対的に低い領域中に、屈折率が相対的に高い複数の領域が所定の規則性をもって配置されてなる内部構造(例えば、光拡散制御層表面と平行な平面で光拡散制御層を切断して得られる断面であって、上記規則的内部構造が存在する位置にて切断して得られる断面をみた場合に、屈折率が相対的に低い領域中に、屈折率が相対的に高い領域が、上記断面内の少なくとも1方向に沿って、同程度のピッチをもって繰り返して配置されてなる内部構造)をいうものである。
本実施形態に係る光拡散制御体が備える第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12は、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた規則的内部構造を有するとともに、前述したヘイズ値の最小値を有するものである限り、特に限定されない。なお、本実施形態に係る光拡散制御体が、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12以外の光拡散制御層を更に備える場合、この更なる光拡散制御層は、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた規則的内部構造を有するものである限り、特に限定されない。
上記高屈折率成分の好ましい例としては、芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、特に複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく挙げられる。複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸ビフェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラシル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニル、(メタ)アクリル酸ビフェニルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ナフチルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸アントラシルオキシアルキル、(メタ)アクリル酸ベンジルフェニルオキシアルキル等、これらの一部がハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルキル等によって置換されたもの等が挙げられる。これらの中でも、良好な規則的内部構造を形成し易いという観点から、(メタ)アクリル酸ビフェニルが好ましく、具体的には、o-フェニルフェノキシエチルアクリレート、o-フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート等が好ましい。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。
上記低屈折率成分の好ましい例としては、ウレタン(メタ)アクリレート、側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリロイル基含有シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられるが、特にウレタン(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。
前述した光拡散制御層用組成物は、高屈折率成分および低屈折率成分以外に、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、多官能性モノマー(重合性官能基を3つ以上有する化合物)、光重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、重合促進剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、可塑剤、希釈溶剤、およびレベリング剤等が挙げられる。
光拡散制御層用組成物は、前述した高屈折率成分および低屈折率成分、ならびに、所望により光重合開始剤等のその他の添加剤を均一に混合することで調整することができる。
前述した通り、本実施形態における光拡散制御層は、その内部に、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた規則的内部構造を有する。より具体的には、本実施形態における光拡散制御層は、屈折率が相対的に低い領域中に、屈折率が相対的に高い複数の領域が、フィルム膜厚方向に、所定の長さで延在する規則的内部構造を有する。なお、ここにおける規則的内部構造は、屈折率が相対的に高い領域がフィルム膜厚方向に延在してなるものである点で、一方の相が他方の相中に明確な規則性なく存在してなる相分離構造や、海成分中にほぼ球状の島成分が存在してなる海島構造とは区別されるものである。
図2は、上述したカラム構造を概略的に示した斜視図である。図2に示されるように、カラム構造113では、屈折率が相対的に高い柱状物112が厚さ方向に複数林立し、その周囲を、屈折率が相対的に低い領域114を埋める構造となっている。なお、図2では、柱状物112が、カラム構造113内の厚さ方向全域に存在するものとして描かれているものの、カラム構造113の厚さ方向の上端部および下端部の少なくとも一方に、柱状物112が存在しないものとなっていてもよい。
本実施形態における光拡散制御層の規則的内部構造は、上述したカラム構造113を変形させた構造であってもよい。例えば、光拡散制御層は、内部構造として、上述したカラム構造113における柱状物112が、光拡散制御層の厚さ方向の途中において屈曲してなる構造を有していてもよい。また、光拡散制御層は、光拡散制御層の厚さ方向に傾斜角度の異なる柱状物の領域を2つ以上有するカラム構造113であってもよい。
本実施形態に係る光拡散制御体の製造方法としては、例えば、第一の光拡散制御層11および第二の光拡散制御層12、ならびに所望により、更なる光拡散制御層といったその他の層を個別に形成した後、それらを所望の順番で積層することで得ることができる。また、製造方法の別の例として、第一の光拡散制御層11を形成した後、第一の光拡散制御層11上に直接、第二の光拡散制御層12を形成することにより得ることもできる。
本実施形態に係る光拡散制御体1の用途は特に限定されず、従来の光拡散制御体と同様に使用することができる。特に、本実施形態に係る光拡散制御体1は、反射型表示体を製造するために使用することが好適である。
(1)光拡散制御層用組成物の調製
低屈折率成分としての、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアナートと2-ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて得られた重量平均分子量9,900のポリエーテルウレタンメタクリレート40質量部(固形分換算値;以下同じ)に対し、高屈折率成分としての、分子量268のo-フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート60質量部と、光重合開始剤としての2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン8質量部とを添加した後、80℃の条件下にて加熱混合を行い、光拡散制御層用組成物を得た。
得られた光拡散制御層用組成物を、工程シートとしての、長尺のポリエチレンテレフタレートシートの片面に塗布し、塗膜を形成した。続いて、当該塗膜における工程シートとは反対側の面に、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PET381130」,厚さ:38μm)の剥離面を積層した。
作製例1の工程(1)と同様にして得られた光拡散制御層用組成物を、工程シートとしての、長尺のポリエチレンテレフタレートシートの片面に塗布し、塗膜を形成した。これにより得られた、塗膜と工程シートとからなる積層体を、コンベア上に載置した。このとき、積層体における塗膜側の面が上側となるとともに、積層体の長手方向がコンベアの流れ方向と平行になるようにした。そして、積層体を載置したコンベアに対して、中心光線平行度を±3°以内に制御した紫外線スポット平行光源(ジャテック社製)を設置した。このとき、当該光源が、積層体における塗膜側の面の法線方向に対して、コンベアの流れ方向に10°傾斜した方向の平行光を照射できるように設置した。
形成した光拡散制御層の厚さを120μmに変更した以外は、作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層C(厚さ:120μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
形成した光拡散制御層の厚さを140μmに変更した以外は、作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層D(厚さ:140μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
形成した光拡散制御層の厚さを160μmに変更した以外は作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層E(厚さ:160μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
形成した光拡散制御層の厚さを185μmに変更した以外は作製例2と同様にして、工程シートと、光拡散制御層F(厚さ:185μm)と、剥離シートとがこの順に積層されてなる積層体を得た。
作製例1および作製例4で作製した積層体から、それぞれ工程シートおよび剥離シートを剥離除去し、光拡散制御層Aおよび光拡散制御層Dを得た。そして、第一の光拡散制御層としての光拡散制御層Aの紫外線を照射した面側に、第二の光拡散制御層としての光拡散制御層Dの紫外線を照射した面と反対の面を、互いに長手方向(コンベアの移動方向)が一致するように積層することで、光拡散制御体を得た。
作製例5で作製した積層体から工程シートおよび剥離シートを剥離除去して、光拡散制御層Eを取得し、これを第二の光拡散制御層として使用した以外、実施例1と同様にして、光拡散制御体および反射型表示体サンプルを得た。
作製例6で作製した積層体から工程シートおよび剥離シートを剥離除去して、光拡散制御層Fを取得し、これを第二の光拡散制御層として使用した以外、実施例1と同様にして、光拡散制御体および反射型表示体サンプルを得た。
第二の光拡散制御層を設けず、第一の光拡散制御層(光拡散制御層A)単層を光拡散制御体とした。さらに、当該光拡散制御体を使用した以外は実施例1と同様にして、反射型表示体サンプルを得た。
作製例2で作製した積層体から工程シートおよび剥離シートを剥離除去して、光拡散制御層Bを取得し、これを第二の光拡散制御層として使用した以外、実施例1と同様にして、光拡散制御体および反射型表示体サンプルを得た。
作製例3で作製した積層体から工程シートおよび剥離シートを剥離除去して、光拡散制御層Cを取得し、これを第二の光拡散制御層として使用した以外、実施例1と同様にして、光拡散制御体および反射型表示体サンプルを得た。
作製例1~6にてそれぞれ作製した光拡散制御層A~Fについて、変角ヘイズメーター(東洋精機製作所社製,製品名「ヘイズガードプラス、変角ヘイズメーター」)を用いて、ヘイズ値(%)を測定した。
光源:C光源
測定径:φ18mm
積分球開口径:φ25.4mm
作製例1~6にてそれぞれ作製した光拡散制御層A~Fについて、拡散輝度分布測定装置(スガ試験機社製,製品名「変角測色計VC-2」)を用いて、拡散輝度分布を測定した。
実施例および比較例で得た光拡散制御体を備える反射型表示体サンプルについて、拡散輝度分布測定装置(スガ試験機社製,製品名「変角測色計VC-2」)を用いて、拡散輝度分布を測定した。
実施例1、実施例2および比較例3にて製造した反射型表示体サンプルを、光拡散制御体側の面が上側となるように支持台上に並べた。そして、当該面に対して、当該面の法線となす角度が10°となる入射角度(入射角度10°)にて、デスクライトの光線を照射した。そして、当該面に対して正面の位置から目視にて、反射型表示体サンプルの明るさを観察するとともに、同じ位置から、反射型表示体サンプルをデジタルスチルカメラにて撮影した。得られた画像を図9に示す。また、入射角度を35°に変更して、上記と同様に目視にて確認するとともに、デジタルスチルカメラによる撮影を行った。得られた画像を図8に示す。
11…第一の光拡散制御層
12…第二の光拡散制御層
112…屈折率が相対的に高い柱状物
113…カラム構造
114…屈折率が相対的に低い領域
2…反射型表示体
21…反射板
Claims (2)
- 屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の領域を備えた規則的内部構造を有する光拡散制御層を少なくとも2層備える光拡散制御体であって、
少なくとも2層の前記光拡散制御層は、互いに積層されており、
少なくとも2層の前記光拡散制御層は、高屈折率成分と、当該高屈折率成分よりも低い屈折率を有する低屈折率成分とを含有する光拡散制御層用組成物を硬化させたものであり、前記高屈折率成分は、複数の芳香環を含有する(メタ)アクリル酸エステルであり、前記低屈折率成分は、ウレタン(メタ)アクリレートであり、
前記光拡散制御層のうちの2層である第一の光拡散制御層および第二の光拡散制御層は、それぞれ、その片面に対して当該面の法線方向を0°として-70°~70°の入射角度で順次光線を照射したときに測定されるヘイズ値の最小値が、35%以上であり、
前記第一の光拡散制御層の拡散中心軸と、前記第二の光拡散制御層の拡散中心軸とが異なる角度であり、
前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層の両方における前記規則的内部構造は、前記屈折率が相対的に低い領域中に、前記屈折率が相対的に高い複数の柱状物をフィルム膜厚方向に林立させてなるカラム構造であり、
前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層との間のヘイズ値の差は、0.1ポイント以上、5ポイント以下であり、
前記差にかかる前記ヘイズ値は、前記第一の光拡散制御層および前記第二の光拡散制御層の各々に対して、入射角度0°で光線を照射したときに測定されるヘイズ値である
ことを特徴とする光拡散制御体。 - 請求項1に記載の光拡散制御体と、
前記光拡散制御体における片面側に設けられた反射板と
を備えることを特徴とする反射型表示体。
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