TW201425007A - 光擴散膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種光擴散膜,其特徵為使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀且具有優異的長方形的顯示器之適用性。上述光擴散膜使入射光光擴散成橢圓形狀的光擴散膜,在膜內具有折射率相對高的複數薄片狀物在折射率相對低的區域中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的結構,並且將光擴散膜的膜厚方向的距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T50(μm),將薄片狀物的上述任意一個方向的長度設為L50(μm)時,滿足下述關係式(1)。0.05≦T50/L50<0.9 (1)

Description

光擴散膜
本發明係有關於一種光擴散膜。
尤其是關於能夠使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀且對長方形的顯示器的適用性優異的光擴散膜。
以往,例如在液晶顯示裝置等所屬的光學技術領域中,提出使用能夠使來自特定的方向的入射光向特定的方向擴散、並能夠使來自其之外的方向的入射光直接直線傳播透射的光擴散膜。
已知有各種形態如此般之光擴散膜,尤其是在膜內具有將折射率不同的多個板狀區域沿著沿膜面的任意一個方向交替配置而成的百葉結構的光擴散膜已廣為周知(例如,專利文獻1)。
亦即,專利文獻1中公開了一種光控制板(光擴散膜)的製造方法,其特徵為,由第1步驟和第2步驟構成,視情況需要,重複第2步驟,上述第1步驟是將由各折射率間有差異的分子內具有一個以上的聚合性碳-碳雙鍵的多個化合物所構成之樹脂組合物維持成膜狀,從特定的方向照射紫外線使該組合物固化;上述第2步驟是將樹 脂組合物呈膜狀地維持在得到的固化物上,從與第1步驟不同的方向照射紫外線使其固化。
另一方面,作為其它類型的光擴散膜,在膜內具有使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立而成的柱結構的光擴散膜已廣為周知(例如,專利文獻2~3)。
亦即,專利文獻2中揭示一種光控制膜(光擴散膜)的製造裝置,其特徵為,以與光固化性樹脂組合物膜隔離對置的方式配置線狀光源,使光固化性樹脂組合物膜及線狀光源之至少一方移動的同時,從線狀光源照射光使光固化性樹脂組合物膜固化來形成光控制膜(光擴散膜)之製造裝置,線狀光源的軸向與移動方向交叉,相互對置的多片薄板狀的遮光部件在光固化性樹脂組合物膜和線狀光源之間,沿相對於移動方向大致垂直的方向以預定間隔,且以遮光部件與光固化性樹脂組合物膜對置的一邊,分別與移動方向成同方向的方式設置。
另外,專利文獻3揭示一種光擴散膜的製造方法,其特徵為,將含有光固化性化合物的組合物設置成片狀,從預定的方向P向該片照射平行光線使組合物固化,在片內部形成與方向P平行延伸的多個棒狀固化區域的集合體的光擴散膜的製造方法,線狀光源與片之間,存在與方向P平行地配置的筒狀物的集合,穿透該筒狀物進行光照射。
專利文獻1:日本特開昭63-309902號公報(請 求項)
專利文獻2:日本特開2009-173018號公報(請求項)
專利文獻3:日本特開2005-292219號公報(請求項)
然而,發現利用專利文獻1的製造方法所得到具有百葉結構的光擴散膜存在如下問題:亦即,入射光所含的成分中,對於與沿膜面的任意一個方向延伸的百葉結構的朝向直行的成分,雖然能夠充分擴散,但與百葉結構的朝向平行的成分難以充分擴散。
其結果,發現儘管擴散光的形狀的長徑足夠長,但短徑顯著變短,因此存在難以適用於通常廣泛使用的長方形的顯示器這種問題。
另一方面,利用專利文獻2的製造裝置或專利文獻3的製造方法所得到的具有柱結構的光擴散膜,與專利文獻1的情況不同,雖然能夠使入射光均勻擴散,但由於擴散光的形狀為圓形狀,仍存在難以適用於通常廣泛使用在水平方向和垂直方向必要的視角不同的長方形的顯示器之問題。
因此,本發明的發明人等有鑒於以上情況,經過不懈努力,發現透過在膜內形成具備規定的多個薄片狀物的內部結構,能夠得到使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀的光擴散膜,從而完成本發明。
亦即,本發明之目的為提供一種光擴散膜,其特徵為:能夠使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀,且對長方形的顯示器具有優異的適用性。
根據本發明可解決上述問題,本發明係提供一種光擴散膜,其特徵為,使入射光光擴散成橢圓形狀的光擴散膜,在膜內具有折射率相對高的複數薄片狀物在折射率相對低的區域中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的結構,並且,於光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T50(μm),將薄片狀物的上述任意一個方向的長度設為L50(μm)時,滿足下述關係式(1)。
亦即,本發明的光擴散膜在膜內具有與以往的百葉結構不同且與以往的柱狀結構也不同的具備預定的複數薄片狀物的內部結構。
其結果,透過上述預定的內部結構,能夠使入射光相對於與光擴散膜平行的面以光擴散成橢圓形狀,進而能夠易於應用於長方形的顯示器。
另外,在構成本發明的光擴散膜時,較佳為,T50為0.1~15μm範圍內的值,並且使L50為0.11~300μm範圍內的值。
藉由此般構成,使入射光更有效率地光擴散成橢圓形狀。
另外,構成本發明的光擴散膜時,薄片狀物的 上述任意一個方向長度L較佳為,從光擴散膜的膜厚方向的上端部一側朝向下方變長。
藉由此般構成,進而使入射光更有效地光擴散成橢圓形狀。
另外,構成本發明的光擴散膜時,於光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T75(μm),將薄片狀物的上述任意一個方向的長度設為L75(μm)時,較佳係滿足下述關係式(2)
藉由此般構成,使入射光進一步有效地光擴散成橢圓形狀。
另外,構成本發明的光擴散膜時,於光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下100μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T100(μm),將薄片狀物的上述任意一個方向的長度設為L100(μm)時,較佳係滿足下述關係式(3)。
藉由此般構成,使入射光進一步更有效地光擴散成橢圓形狀。
另外,構成本發明的光擴散膜時,較佳為,使光擴散膜的膜厚在100~500μm範圍內的值。
藉由此般構成,得到更良好的入射角度依賴性。
尚且,所謂“良好的入射角度依賴性”意為能夠明確地控制光擴散入射角度區域與入射光不擴散而直接透射的非擴散入射角度區域的區別。
另外,構成本發明的光擴散膜時,較佳為,光擴散膜的原材料係含有折射率不同的2種聚合性化合物的光擴散膜用組合物。
藉由此般構成,可更穩定地形成預定的內部結構。
另外,構成本發明的光擴散膜時,藉由光擴散膜使入射光擴散時得到的橢圓形狀的光擴散中,將長徑方向的擴散光的開口角設為θ 2(°),短徑方向的擴散光的開口角設為θ 2′(°)時,較佳係滿足下述關係式(4)。
藉由此般構成,進一步提高對長方形的顯示器的適用性。
1‧‧‧塗佈層
2‧‧‧加工片
10‧‧‧各向異性光擴散膜
12‧‧‧折射率相對高的板狀區域
13‧‧‧百葉結構
14‧‧‧折射率相對低的板狀區域
20‧‧‧各向同性光擴散膜
22‧‧‧折射率相對高的柱狀物
23‧‧‧柱狀結構
24‧‧‧折射率相對低的區域
30‧‧‧橢圓形狀光擴散膜
32‧‧‧折射率相對高的薄片狀物
33‧‧‧預定的內部結構
34‧‧‧折射率相對低的區域
50‧‧‧來自活性能量線光源的活性能量線
60‧‧‧在每個方位角方向入射角度寬度被控制成規定的範圍內的值的活性能量線
121‧‧‧遮光板
123‧‧‧遮光部件
122‧‧‧聚光用的冷鏡
200‧‧‧入射角度寬度調節部件
125‧‧‧線狀光源
210‧‧‧板狀部件
圖1a~1b為膜內具有百葉結構的光擴散膜之示意圖。
圖2a~2b為膜內具有百葉結構的光擴散膜中的入射角度依賴性及各向異性光擴散之示意圖。
圖3a~3b為膜內具有柱狀結構的光擴散膜之示意圖。
圖4a~4b為膜內具有柱狀結構的光擴散膜中的入射角度依賴性及各向同性光擴散之示意圖。
圖5a~5b為本發明的光擴散膜之示意圖。
圖6a~6c為本發明的光擴散膜中的入射角度依賴性及橢 圓形狀光擴散之示意圖。
圖7a~7c為本發明的光擴散膜中預定的內部結構示意圖。
圖8a~8b為本發明另一實施例的光擴散膜中預定的內部結構示意圖。
圖9a~9b為本發明另一實施例的光擴散膜中預定的內部結構示意圖。
圖10a~10c為本發明的光擴散膜中預定的內部結構的態樣示意圖。
圖11a~11c為本發明的光擴散膜的製造方法的示意圖。
圖12a~12c為控制每個方位角方向的入射角度寬度之示意圖。
圖13為入射角度寬度的最大值與橢圓形狀光擴散的關係圖。
圖14a~14b為入射角度寬度調節部件的配置示意圖。
圖15a~15b為活性能量線照射步驟之示意圖。
圖16a~16c為實施例1的光擴散膜中的截面照片。
圖17為膜的切割方式示意圖。
圖18a~18b為實施例1的光擴散膜中的光擴散特性的受光角度-相對亮度圖。
圖19a~19b為實施例1的光擴散膜中的光擴散特性的照片和圖。
圖20a~20c為比較例1的光擴散膜中的截面示意圖。
圖21a~21b為比較例1的光擴散膜中的光擴散特性的受 光角度-相對亮度圖。
圖22a~22b為比較例1的光擴散膜中的光擴散特性的照片和圖。
圖23a~23c為比較例2的光擴散膜中的截面示意圖。
圖24a~24b為比較例2的光擴散膜中的光擴散特性的受光角度-相對亮度圖。
圖25a~25b為比較例2的光擴散膜中的光擴散特性的照片和圖。
本發明的實施方式為一種光擴散膜,其特徵在於,使入射光光擴散成橢圓形狀的光擴散膜,在膜內具有折射率相對高的複數薄片狀物在折射率相對低的區域中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的結構,並且於光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T50(μm),將薄片狀物的上述任意一個方向的長度設為L50(μm)時,滿足下述關係式(1)。
以下,適當參照圖式具體說明本發明的實施方式,為了容易理解上述說明,首先,對光擴散膜中的光擴散的基本原理進行說明。
1. 利用光擴散膜的光擴散的基本原理
(1)各向異性光擴散
首先,使用圖1~2對具有各向異性光擴散特性 的光擴散膜進行說明。
首先,圖1a中表示各向異性光擴散膜10的俯視圖(平面圖),圖1b表示將圖1a所示的各向異性光擴散膜10沿剖面線A-A在垂直方向進行切割,從箭頭方向觀察切割面時的各向異性光擴散膜10的剖視圖。
另外,圖2a表示在膜內具有百葉結構的各向異性光擴散膜10的整體圖,圖2b表示從X方向觀察圖2a的各向異性光擴散膜10時的剖視圖。
如上述圖1a所示之平面圖,各向異性光擴散膜10具備百葉結構13,其是折射率相對高的板狀區域12與折射率相對低的板狀區域14在沿膜面的任意一個方向交替平行配置而成的。
另外,如圖1b所示之剖視圖,折射率相對高的板狀區域12和折射率相對低的板狀區域14分別具有預定的厚度,在相對於各向異性光擴散膜10的法線方向(膜厚方向)也保持交替地平行配置的狀態。
由此,如圖2a,推斷入射光的入射角在光擴散入射角度區域內時,被各向異性光擴散膜10所擴散。
亦即,如圖1b圖所示,推斷相對于百葉結構13的邊界面13’,入射光相對於各向異性光擴散膜10的入射角為平行至預定的角度範圍的值,即為光擴散入射角度區域內的值時,入射光(52、54)在方向發生改變的同時沿膜厚方向穿過百葉結構內的折射率相對高的板狀區域12的內部,從而光射出面側的光的行進方向變得不同。
推斷其結果,入射角在光擴散入射角度區域內時,入射光被各向異性光擴散膜10所擴散而成為擴散光(52’、54’)。
另一方面,推斷入射光相對於各向異性光擴散膜10的入射角超出光擴散入射角度區域的情況下,如第1b圖所示,入射光56不被各向異性光擴散膜所擴散,直接透射各向異性光擴散膜10而成為透射光56’。
尚且,本發明中所謂“光擴散入射角度區域”意為相對於光擴散膜,使來自點光源的入射光的角度發生變化時,與射出擴散光相對應的入射光的角度範圍。
另外,如圖2a、圖4a及圖6a所示,上述“光擴散入射角度區域”是指根據在光擴散膜中的百葉結構等的折射率差、傾斜角等,每個該光擴散膜所決定的角度區域。
根據以上的基本原理,具備百葉結構13的各向異性光擴散膜10,例如,如圖2a所示,在光的透射和擴散中可以發揮入射角度依賴性。
另外,圖2a表示具有百葉結構13的各向異性光擴散膜10通常具有“各向異性”作為其光擴散特性。
這裡,在本發明中,如圖2a所示,“各向異性”意為入射光被膜擴散時,在擴散的射出光中的與膜平行的面內的該光的擴散情況(擴散光的擴散形狀),係根據同面內的方向而具有不同的性質。
更具體而言,如圖2a所示,朝向與沿著沿膜 面的任意一個方向延伸的百葉結構垂直方向,選擇性地產生光的擴散,另一方面,朝向與百葉結構平行方向,難以產生光的擴散,所以推斷實現了各向異性光擴散。
因此,具有各向異性的光擴散膜中的擴散光的擴散的形狀如圖圖2a所示為棒狀。
另外,如上所述,在各向異性光擴散膜中,光擴散在與沿著沿膜面的任意一個方向延伸的百葉結構的朝向垂直的方向產生,所以如圖2b所示稱為入射光的“入射角θ 1”時,是指與沿著沿膜面的任意一個方向延伸的百葉結構的朝向垂直的成分的入射角。另外,此時,入射角θ 1是指將相對於光擴散膜的入射側表面的法線的角度設為0°時的角度(°)。
另外,在本發明中,“光擴散角度區域”意為相對於光擴散膜,在入射光被最大擴散的角度固定點光源,在該狀態下得到的擴散光的角度範圍。
並且,在各向異性光擴散膜中,“擴散光的開口角”意為上述的“光擴散角度區域”的寬度,如圖2b所示,是指從與沿著沿膜面的任意一個方向延伸的百葉結構的朝向平行的方向(X方向)觀察膜的截面時的擴散光的開口角θ 2。
另外,如圖2a所示,各向異性光擴散膜在入射光的入射角包含在光擴散入射角度區域的情況下,即使該入射角不同時,在光射出面側也能夠得到幾乎相同的光擴散。
因此,可以說得到的各向異性光擴散膜具有使光集中在預定位置的聚光作用。
尚且,百葉結構內的折射率相對高的區域12的內部的入射光的方向變化是圖1b所示那般,透過全反射而呈直線狀曲折地變化方向的階躍折射型,除此以外也有呈曲線狀變化方向的梯度折射型。
另外,在圖1a及圖1b中,為了簡便,將折射率相對高的板狀區域12和折射率相對低的板狀區域14的介面用直線表示,但實際上,介面是稍微曲折的,各板狀區域形成有伴隨著分支、消失的複雜的折射率分佈結構。
推斷其結果,不一樣的光學特性的分佈可提高光擴散特性。
(2)各向同性光擴散
其次,用圖3~4對具有各向同性光擴散特性的光擴散膜進行說明。
首先,圖3a中表示各向同性光擴散膜20的俯視圖(平面圖),圖3b表示將圖3a所示之各向同性光擴散膜20沿剖面線A-A在垂直方向進行切割,從箭頭方向觀察切割面時的各向同性光擴散膜20的剖視圖。
另外,圖4a表示在膜內具有柱結構的各向同性光擴散膜20的整體圖,圖4b表示從X方向觀察圖4a之各向同性光擴散膜20時的剖視圖。
如上述圖3a的平面圖所示,各向同性光擴散膜20具有柱狀結構23,其是由折射率相對高的柱狀物22 與折射率相對低的區域24構成而成。
另外,如圖3b的剖視圖所示,折射率相對高的柱狀物22和折射率相對低的區域24在相對於各向同性光擴散膜20的法線方向(膜厚方向),分別具有預定的寬度,並保持交替地配置的狀態。
由此,如圖4a所示,推斷入射光的入射角在光擴散入射角度區域內時,被各向同性光擴散膜20所擴散。
即,如圖3b所示,推斷相對於柱狀結構23的邊界面23′,入射光相對於各向同性光擴散膜20的入射角為預定的角度範圍的值、即為光擴散入射角度區域內的值時,入射光(62、64)在方向發生改變的同時沿膜厚方向穿過柱狀結構內的折射率相對高的柱狀物22的內部,從而光射出面側的光的行進方向變得不同。
推斷其結果,入射角在光擴散入射角度區域內時,入射光被各向異性光擴散膜20所擴散而成為擴散光(62′、64′)。
另一方面,推斷入射光相對於各向同性光擴散膜20的入射角超出光擴散入射角度區域的情況下,如圖3b所示,入射光66不被各向同性光擴散膜所擴散,直接透射各向同性光擴散膜20而成為透過光66′。
因此,根據與上述的各向異性光擴散膜相同的基本原理,具備柱狀結構23的各向同性光擴散膜20,例如,如圖4a所示,在光的透射和擴散中可以發揮入射角度依賴 性。
但是,如圖4a所示,具有柱結構23的各向同性光擴散膜通常具有“各向同性”作為其光擴散特性。
推斷這是由於在柱狀結構23中,在與圖3b所示的截面垂直的截面,同樣地能夠邊反復進行階躍折射型或梯度折射型的反射邊使光穿透柱結構內。
這裡,本發明中,如圖4a所示“各向同性”是指入射光被膜所擴散時,具有在擴散的射出光中的與膜平行的面內的該光的擴散情況(擴散光的擴散的形狀)根據同面內的方向而不發生變化的性質。
更具體而言,如圖4a所示,被擴散的射出光的擴散情況在與膜平行的面內形成圓狀。
另外,在各向同性光擴散膜中,與各向異性光擴散膜不同,產生光擴散的方向沒有特別限定。
因此,各向同性光擴散膜中,稱為入射光的“入射角θ 1”時,是指僅將相對於各向同性光擴散膜的入射側表面的法線的角度設為0°時的角度(°)。
由於其他內容與上述各向異性光擴散膜的內容重複,因此可省略。
2. 基本的構成
接下來,用圖5~6說明本發明的橢圓形狀光擴散特性的光擴散膜的基本構成。
首先,圖5a表示橢圓形狀光擴散膜30的俯視圖(平面圖),圖5b表示將橢圓形狀光擴散膜30沿剖面線 A-A在垂直方向進行切割,從箭頭方向觀察切割面時的橢圓形狀光擴散膜30的剖視圖。
另外,圖6a表示在膜內具有規定的內部結構的橢圓形狀光擴散膜30的整體圖,圖6b表示從X方向觀察圖6a的橢圓形狀光擴散膜30時的剖視圖,圖6c表示從Y方向觀察圖6a的橢圓形狀光擴散膜30的剖視圖。
如上述圖5a的俯視圖所示,橢圓形狀光擴散膜30具備一預定的內部結構33,該內部結構33是折射率相對高的多個薄片狀物32在折射率相對低的區域34中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的。
另外,排列為一列的多個薄片狀物32以一預定間隔配置,在其間隙中存在折射率相對低的區域34。
即,薄片狀物32由端部和被2個端部夾持的板狀部分構成,上述端部因折射率高的百葉結構的延伸被折射率相對低的區域34切割而形成。
應予說明,在圖5a中,為了簡便,用長方形表示薄片狀物32,實際上是角部為圓形的近似於長方形的形狀。
另外,如圖5b的剖視圖所示,折射率相對高的薄片狀物32和折射率相對低的區域34在相對於橢圓形狀光擴散膜30的法線方向(膜厚方向),保持分別交替地配置而成的狀態。
由此,根據與上述各向異性光擴散膜和各向同性光擴散膜相同的原理(圖5b),具備預定的內部結構33 的橢圓形狀光擴散膜30,例如,如圖6a所示,在光的透射和擴散中可以發揮入射角度依賴性。
但是,如圖5~6所示,由於橢圓形狀光擴散膜30具有在折射率相對低的區域34中使折射率相對高的複數薄片狀物32沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的規定的內部結構33,所以,如圖6a所示,其光擴散特性為具有橢圓形狀的光擴散特性。
即,橢圓形狀光擴散膜30中的預定的內部結構33可以說是各向異性光擴散膜10中的百葉結構13和各向同性光擴散膜20中的柱狀結構23的混合結構。
更具體而言,推斷在構成規定的內部結構的薄片狀物中,中央的板狀部分顯示各向異性光擴散,端部顯示各向同性光擴散。
因此,推斷在規定的內部結構中產生橢圓形狀光擴散。
亦即,百葉結構中,由於構成該百葉結構的板狀區域基本上不具有端部,所以各向異性強,產生幾乎沒有各向同性的光擴散,即各向異性光擴散。
另外,於柱狀結構中,由於構成該柱狀結構的柱狀物不具有板狀部分,所以各向同性強,產生幾乎沒有各向異性的光擴散,即各向同性光擴散。
因此,推斷在具備同時具有板狀部分和端部的薄片狀物的預定的內部結構中,產生百葉結構和柱狀結構的中間的光擴散,進而產生兼具各向異性和各向同性的橢 圓形狀光擴散。
另外,橢圓形狀光擴散膜中,如圖6b所示,由於橢圓形狀光擴散中的長徑方向是與沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的薄片狀物的排列方向垂直的方向,所以當入射光的“入射角θ 1”時,是指與在沿著膜面的任意一個方向排列而成的薄片狀物的排列方向垂直的成分的入射角。另外,此時,入射角θ 1是指將相對於光擴散膜的入射側表面的法線的角度設為0°時的角度(°)。
另外,橢圓形狀光擴散膜中,“擴散光的開口角”定義為如下兩個,即,如圖6b所示,從與沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的薄片狀物的排列方向平行的X方向,觀察膜的截面時的長徑方向的擴散光的開口角θ 2;以及如圖6c所示,從與X方向正交的Y方向,觀察膜的截面時的短徑方向的擴散光的開口角θ 2′。
其他內容由於與上述各向異性光擴散膜的內容重複,因此可省略。
3. 內部結構
本發明的光擴散膜的特徵在於,在膜內具有折射率相對高的多個薄片狀物在折射率相對低的區域中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構。
以下,對上述預定的內部結構進行具體說明。
(1)折射率
在預定的內部結構中,較佳將折射率相對高的 薄片狀物的折射率與折射率相對低的區域的折射率的差設為0.01以上的值。
該理由是,透過將上述折射率的差設為0.01以上的值,能夠使入射光穩定地在預定的內部結構內反射,進一步提高入射角度依賴性和擴散光的開口角度。
亦即,這是因為若上述折射率的差為小於0.01的值,則入射光在預定的內部結構內進行全反射的角度域狹窄,有時入射角度依賴性過度降低,或者擴散光的開口角過度狹窄。
因此,較佳將預定的內部結構中的折射率相對高的薄片狀物的折射率與折射率相對低的區域的折射率的差設為0.05以上的值,更佳設為0.1以上的值。
應予說明,折射率的差越大越佳,但從選定可形成預定的內部結構的材料的觀點出發,認為0.3左右為上限。
(2)關係式(1)
另外,如圖7a~7c所示,本發明的光擴散膜的特徵在於,於該膜厚方向上距離薄片狀物32的上端部(線A)向下50μm的位置(線B)處的薄片狀物32的寬度設為T50(μm),將薄片狀物32的沿膜面的排列方向的長度設為L50(μm)時,滿足下述關係式(1)。
應予說明,圖7a是在與薄片狀物32的沿膜面的排列方向正交的面切割光擴散膜30的剖視圖(側面圖),圖7b是在與通過線B的膜面平行的面切割光擴散膜30的 剖視圖(俯視圖),圖7c是將圖7b所示的剖視圖中的一部分進行放大的放大圖。
該理由是,透過T50和L50滿足關係式(1),從而在膜內形成與以往的百葉結構不同且與以往的柱狀結構也不同的規定的內部結構,能夠相對於與光擴散膜平行的面將入射光光擴散成橢圓形狀。
即,這是因為,若T50/L50為小於0.05的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。另一方面是因為,若T50/L50為0.9以上的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散過大,成為與具有以往的柱狀結構的各向同性光擴散膜相同的光擴散特性。
這裡,本發明中,並不存在在0.05以上且小於0.9的數值範圍內特佳的T50/L50的值,且透過在上述數值範圍內使T50/L50的值適當地變化,能夠對與各種用途相應的橢圓形狀光擴散的橢圓率進行控制。
其中,從更明確本發明與以往的各向異性光擴散膜、各向同性光擴散膜不同的觀點出發,將於膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T50(μm),薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度設為L50(μm)時,較佳滿足下述關係式(1′),且更佳滿足下述關係式(1′′)。
另外,如圖7a~7c所示,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下50μm的位置(線B)處的薄片狀物32的寬度T50設為0.1~15μm的範圍內的值為佳。
該理由是,透過將薄片狀物的寬度T50設為上述範圍內的值,能夠將入射光更有效地光擴散成橢圓形狀。
即,這是因為若上述薄片狀物的寬度T50為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的寬度T50為超過15μm的值,則在薄片狀物內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為將距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度T50設為0.5~10μm的範圍內的值,且再佳為設為1~5μm的範圍內的值。
另外,如圖7a~7c所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下50μm的位置(線B)處的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的長度L50設為0.11~300μm的範圍內的值。
該理由是,透過將薄片狀物的長度L50設為上述範圍內的值,從而能夠使入射光更有效地光擴散成橢圓形狀。
即,這是因為若上述薄片狀物的長度L50為小 於0.11μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的長度L50為超過300μm的值,則向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L50設為0.56~200μm的範圍內的值,且再佳為設為1.1~100μm的範圍內的值。
另外,如圖7a~7c所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下50μm的位置(線B)處的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物32的間的距離P50設為0.1~100μm的範圍內的值。
該理由是,若上述多個薄片狀物間的距離P50為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述多個薄片狀物間的距離P50為超過100μm的值,則除薄片狀物外,在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部為向下50μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物間的距離P50設為0.5~75μm的範圍內的值,且再佳為設為1~50μm的範圍內的值。
另外,如圖7a~7c所示,較佳為,將距離薄片 狀物32的上端部(線A)向下50μm的位置(線B)處的多列排列而成的薄片狀物32的列間的距離P50′設為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的列間的距離P5()′為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的列間的距離P50′為超過15μm的值,則除薄片狀物外,在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部為向下50μm的位置處的多列排列而成的薄片狀物的列間的距離P50′設為0.5~10μm的範圍內的值,且再佳為設為1~5μm的範圍內的值。
(3)關係式(2)
另外,較佳為,薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L從光擴散膜的膜厚方向的上端部一側朝向下方變長。
另外,較佳為,薄片狀物的寬度T從光擴散膜的膜厚方向的上方朝向下方逐漸變厚。
該理由是,透過這樣構成預定的內部結構,能夠進一步有效地將入射光光擴散成橢圓形狀。
亦即,可推斷在整體上從上端部一側朝向下方,薄片狀物的截面積增大,從而抑制返回光,促進射出光的擴散。
更具體而言,如圖7a和圖8a~8b所示,將光擴散膜30的膜厚方向上距離薄片狀物32的上端部(線A)向下75μm的位置(線C)處的薄片狀物32的寬度設為T75(μm),將薄片狀物32的沿膜面的排列方向的長度設為L75(μm)時,較佳滿足下述關係式(2)。
應予說明,圖8a是在與通過線C的膜面平行的面切割光擴散膜30的剖視圖(俯視圖),圖8b是將圖8a所示的剖視圖中的一部分放大了的放大圖。
該理由是,若T75/L75為小於0.01的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。另一方面是因為,若T75/L75為0.5以上的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過大,成為與具有以往的柱狀結構的各向同性光擴散膜相同的光擴散特性。
這裡,本發明中,並不存在在0.01以上且小於0.5的數值範圍內特佳T75/L75的值,透過在上述數值範圍內使T75/L75的值適當地變化,從而能夠對與各種用途相應的橢圓形狀光擴散的橢圓率進行控制。
其中,從更明確本發明與以往的各向異性光擴散膜、各向同性光擴散膜不同的觀點出發,將膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T75(μm),將薄片狀物的沿膜面的排列方 向的長度設為L75(μm)時,更佳滿足下述關係式(2′),且再佳滿足下述關係式(2′′)。
另外,如圖7a和圖8a~8b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下75μm的位置(線C)處的薄片狀物32的寬度T75設為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的寬度T75為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的寬度T75為超過15μm的值,則在薄片狀物內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的薄片狀物的寬度T75設為0.5~10μm的範圍內的值,且最佳設為1~5μm的範圍內的值。
另外,圖7a以及圖8a~8b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下75μm的位置(線C)處的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的長度L75設為0.2~1500μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的長度L75為小於0.2μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的長度L75為超過1500μm的值,則向與薄片狀物的排列方向平行 的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L75設為1~1000μm的範圍內的值,且再佳為2~500μm的範圍內的值。
另外,如圖7a和圖8a~8b圖所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下75μm的位置(線C)的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物32的間的距離P75設為0.1~100μm的範圍內的值。
該理由是,若上述多個薄片狀物間的距離P75為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述多個薄片狀物間的距離P75為超過100μm的值,則除薄片狀物外,即在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部為向下75μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物間的距離P75設為0.5~75μm的範圍內的值,且再佳設為1~50μm的範圍內的值。
另外,如圖7a和圖8a~8b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下75μm的位置(線C)處的以複數列排列的薄片狀物32的列間的距離P75′設為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的列間的距離P75′為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的列間的距離P75′為超過15μm的值,則除薄片狀物外,即在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的以複數列排列的薄片狀物的列間的距離P75′設為0.5~10μm的範圍內的值,且最佳為1~5μm的範圍內的值。
(4)關係式(3)
另外,如圖7a和圖9a~9b所示,於光擴散膜30的膜厚方向上距離薄片狀物32的上端部(線A)向下100μm的位置(線D)處的薄片狀物32的寬度設為T100(μm),將薄片狀物32的沿膜面排列方向的長度設為L100(μm)時,較佳係滿足下述關係式(3)。
應予說明,圖9a是在與通過線D的膜面平行的面切割光擴散膜30的剖視圖(俯視圖),圖9b是將圖9a所示的剖視圖中的一部分放大了的放大圖。
該理由是,若T100/L100為小於0.005的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。另一方面是因為,若T100/L100為超過0.1 的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過大,成為與具有以往的柱狀結構的各向同性光擴散膜相同的光擴散特性。
這裡,本發明中,並不存在在0.005以上且小於0.1的數值範圍內特佳的T100/L100的值,透過在上述數值範圍內使T100/L100的值適當地變化,從而能夠對與各種用途相應的橢圓形狀光擴散的橢圓率進行控制。
其中,從更明確本發明與以往的各向異性光擴散膜、各向同性光擴散膜不同的觀點出發,將膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端向下100μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T100(μm),將薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度設為L100(μm)時,更佳滿足下述關係式(3′),且再佳滿足下述關係式(3′′)。
另外,如圖7a和圖9a~9b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下100μm的位置(線D)處的薄片狀物32的寬度T100設為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的寬度T100為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的寬度T100為超過15μm的值,則在薄片狀物內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下100μm的位置處的薄片狀物的寬度T100設為0.5~10μm的範圍內的值,且再佳設為1~5μm的範圍內的值。
另外,如圖7a和圖9a~9b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下100μm的位置(線D)處的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的長度L100設為1~3000μm的範圍內的值。
該理由是,若薄片狀物的長度L100為小於1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的長度L100為超過3000μm的值,則朝向與薄片狀物的排列方向平行的方向的光擴散變得過小,成為與具有以往的百葉結構的各向異性光擴散膜相同的光擴散特性。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部為向下100μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L100設為5~2000μm的範圍內的值,且再佳設為10~1000μm的範圍內的值。
另外,如圖7a和圖9a~9b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下100μm的位置(線D)處的薄片狀物32的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物32的間的距離P100設為0.1~100μm的範圍內的值。
該理由是,若上述多個薄片狀物間的距離P100為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述多個薄片 狀物間的距離P100為超過100μm的值,則除薄片狀物外,在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部向下100μm的位置處的薄片狀物的沿膜面的排列方向的多個薄片狀物間的距離P100設為0.5~75μm的範圍內的值,且再佳設為1~50μm的範圍內的值。
另外,如圖7a和圖9a~9b所示,較佳為,將距離薄片狀物32的上端部(線A)向下100μm的位置(線D)處的多列排列的薄片狀物32的列間的距離P100′設為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,若上述薄片狀物的列間的距離P100′為小於0.1μm的值,則有時與入射光的入射角度無關但卻難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若上述薄片狀物的列間的距離P100′為超過15μm的值,則除薄片狀物外,在低折射率區域內直線傳播而直接通過的光增加,擴散光的均勻性降低。
因此,更佳為,將距離薄片狀物的上端部為向下100μm的位置處的多列排列的薄片狀物的列間的距離P100′設為0.5~10μm的範圍內的值,且再佳為設為1~5μm的範圍內的值。
(5)膜厚方向的長度
另外,如圖10a~10b所示,較佳為,將薄片狀物32的膜厚方向的長度Na設為50~500μm的範圍內的 值。
該理由是,若上述長度Na為小於50μm的值,則在預定的內部結構內直線傳播的入射光增加,難以得到充分的入射角度依賴性和擴散光的開口角。另一方面是因為,若上述長度Na為超過500μm的值,則向光擴散膜用組合物照射活性能量線而形成預定的內部結構時,光聚合的行進方向因初始形成的預定的內部結構而擴散,難以形成所希望的內部結構。
因此,更佳為,將薄片狀物的膜厚方向的長度Na設為70~300μm的範圍內的值,且再佳設為80~200μm的範圍內的值。
應予說明,如圖10b所示,預定的內部結構可以不形成至膜的膜厚方向的上下端部分。
此時,沒有形成預定的內部結構的上下端部分的寬度Nb也可根據膜的厚度來定,一般較佳在0~50μm的範圍內的值,且更佳在0~5μm的範圍內的值。
(6)傾斜角
另外,如圖10a~10b所示,較佳為,薄片狀物32相對於膜30的膜厚方向以預定的傾斜角θ a傾斜。
該理由是,通過使薄片狀物以預定的傾斜角θ a傾斜,從而能夠調節光擴散入射角度區域。
應予說明,θ a是在與薄片狀物的排列方向垂直的面切割膜時的截面所測得的傾斜角,是指將相對於膜表面的法線的角度設為0°時的薄片狀物的傾斜角(°)。
更具體而言,如圖10a~10b所示,是指預定的內部結構的上端面的法線與薄片狀物32的上端部所呈的角度中窄側的角度。應予說明,如圖10a~10b所示,以薄片狀物32向右側傾斜時的傾斜角為基準,以薄片狀物32向左側傾斜時的傾斜角為負進行標識。
另外,如圖10c所示,薄片狀物較佳為彎曲。
該理由是,透過彎曲的薄片狀物32,從而能夠減少在預定的內部結構內直線傳播的入射光,提高光擴散的均勻性。
應予說明,這樣的彎曲的薄片狀物可透過在進行活性能量線照射時,改變照射光的照射角度的同時進行光照射而得到,也很大部分取決於形成預定的內部結構的材料物質的種類。
4. 膜厚
另外,較佳為將光擴散膜的膜厚設為100~500μm的範圍內的值。
該理由是,透過將光擴散膜的膜厚設為上述範圍內的值,能夠得到更優異的入射角度依賴性。
即,若光擴散膜的膜厚為小於100μm的值,則在預定的內部結構內直線傳播的光增加,有時難以顯示光擴散特性。另一方面是因為,若光擴散膜的膜厚為超過500μm的值,則向光擴散膜用組合物照射活性能量線而形成預定的內部結構時,光聚合的行進方向被初期形成的內部結構擴散,難以形成所希望的內部結構。
因此,更佳為,將光擴散膜的膜厚設為130~300μm的範圍內的值,且再佳設為150~250μm的範圍內的值。
5. 黏接劑層
另外,本發明的光擴散膜,其單面或者兩面可設有用於對被黏接體進行層疊的黏接劑層。
作為構成上述黏接劑層的黏接劑,沒有特別限制,可以使用以往周知的丙烯酸系、矽酮系、聚氨酯系、橡膠系等黏接劑。
6. 橢圓形狀光擴散
另外,如圖6b~6c所示,在利用光擴散膜使入射光擴散時得到的橢圓形狀的光擴散中,將長徑方向的擴散光的開口角設為θ 2(°),短徑方向的擴散光的開口角設為θ 2′(°)時,較佳滿足下述關係式(4)。
該理由是,透過滿足關係式(4),能夠進一步提高對長方形的顯示器的適用性。
亦即,若θ 2′/θ 2為小於0.2的值,則與各向異性光擴散相近似,有時難以使顯示器整面明亮。另一方面,若θ 2′/θ 2為超過0.9的值,則與各向同性光擴散相近似,有時在長方形的顯示器中存在不必要的擴散光。
這裡,本發明中,並不存在在0.2~0.9的數值範圍內特佳之θ 2′/θ 2的值,且透過使θ 2′/θ 2的值在上述數值範圍內適當地變化,能夠得到與各種用途相應的最 佳的橢圓形狀光擴散。
其中,從更明確本發明與以往的各向異性光擴散膜、各向同性光擴散膜不同的觀點出發,將利用光擴散膜使入射光擴散時得到的橢圓形狀的光擴散中的長徑方向的擴散光的開口角設為θ 2(°),短徑方向的擴散光的開口角設為θ 2′(°)時,更佳滿足下述關係式(4′),且再佳滿足下述關係式(4′′)。
7. 製造方法
另外,本發明的光擴散膜,例如,可透過包括下述步驟(a)~(c)的製造方法來製造。
(a)準備光擴散膜用組合物的步驟;(b)對加工片塗佈光擴散膜用組合物而形成塗佈層的步驟;(c)對塗佈層照射活性能量線的步驟,在塗佈層的表面,使位於來自活性能量線光源的活性能量線的照度為最大的區域上的任意一點的,活性能量線的入射角度寬度取最小值的方位角方向與活性能量線的入射角度寬度取最大值的方位角方向正交,並且將活性能量線的入射角度寬度的最小值設為10°以下的值,將活性能量線的入射角度寬度的最大值設為大於10°且為40°以下的範圍內的值。
以下,對上述製造方法,邊參照附圖邊進行具 體說明。
(1)步驟(a):準備光擴散膜用組合物的步驟
上述步驟是準備預定的光擴散膜用組合物的步驟。
更具體而言,是將折射率不同的至少2種的聚合性化合物、光聚合引發劑以及所希望的其他添加劑混合的步驟。
另外,混合時,可以在室溫下直接攪拌,但從提高均勻性的觀點出發,例如,較佳為在40~80℃的加溫條件下攪拌,製成均勻的混合液。
另外,為了達到適於塗布的所希望的粘度,較佳可進一步添加稀釋溶劑。
以下,對光擴散膜用組合物進行進一步具體說明。
(1)-1 高折射率聚合性化合物
(i)種類
於折射率不同的2種聚合性化合物中,折射率相對高的聚合性化合物(以下,有時稱為(A)成分)的種類沒有特別限定,較佳為其主成分為含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯。
該理由是,可推斷透過使用含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠使(A)成分的聚合速度比折射率相對低的聚合性化合物(以下,有時稱為(B)成分) 的聚合速度快,使這些成分間的聚合速度產生預定的差異,有效降低兩成分的共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠在來自於(B)成分的折射率相對低的區域中,使來自於(A)成分的折射率相對高的多個薄片狀物沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構有效率的形成。
另外,可推斷透過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠在單體的階段中具有與(B)成分充分的相容性,同時在聚合的過程中複數相連的階段中使與(B)成分的相容性降低至預定的範圍,進一步高效地形成預定的內部結構。
並且,透過使用含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠使預定的內部結構中之來自於(A)成分的區域的折射率增加,並將與來自於(B)成分的區域的折射率的差調節為預定以上的值。
因此,透過使用含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠與後述的(B)成分的特性一起高效地形成在折射率相對低的區域中使折射率相對高的多個薄片狀物沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構。
應予說明,“含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯”是指在(甲基)丙烯酸酯的酯基部分具有多個芳香環的化合物。
另外,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和甲基 丙烯酸兩者。
另外,對於作為這樣的(A)成分的含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯而言,例如可舉出(甲基)丙烯酸聯苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸蒽酯、(甲基)丙烯酸苄基苯酯、(甲基)丙烯酸聯苯基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸萘基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸蒽基氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸苄基苯基氧基烷基酯等,或芳香環上的氫原子的一部分被鹵素、烷基、烷氧基、鹵代烷基等取代而得的物質等。
另外,對於作為(A)成分的含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯而言,較佳為包含含有聯苯環的化合物,且更佳為包含下述通式(1)表示的聯苯化合物。
(通式(1)中,R1~R10各自獨立,R1~R10中的至少一個為下述通式(2)表示的取代基,其餘為氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基、羧基烷基以及鹵素原子中的任一個取代基。)
(通式(2)中,R11為氫原子或者甲基,碳原子數n為1~4的整數,重複數m為1~10的整數。)
該理由是,推斷透過使用含有具有特定的結構的聯苯化合物作為(A)成分,能夠使(A)成分和(B)成分的聚合速度產生預定的差異,將(A)成分與(B)成分的相容性降低至預定的範圍,降低兩成分彼此的共聚性。
另外,可藉由增加來自(A)成分的區域的折射率,將與來自(B)成分的區域的折射率的差異更容易地調節為預定以上的值。
另外,通式(1)中的R1~R10包含烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基、以及羧基烷基中的任一種的情況下,且較佳使其烷基部分的碳原子數為1~4的範圍內的值。
該理由是,若使上述碳原子數為超過4的值,則有時(A)成分的聚合速度降低,或者來自於(A)成分的區域的折射率變得過低,難以高效地形成預定的內部結構。
因此,通式(1)中的R1~R10包含烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基、以及羧基烷基中的任一種的情況下,更佳使其烷基部分的碳原子數為1~3的範圍內的值,且再佳為1~2的範圍內的值。
另外,通式(1)中的R1~R10較佳為鹵代烷基或者除鹵素原子以外的取代基,即較佳為不含有鹵素的取代基。
該理由是,廢氣光擴散膜時,防止因焚燒產生二噁英,從環境保護的觀點出發而為佳。
應予說明,在以往的光擴散膜中,在得到所希望的內部結構時,出於使單體成分高折射率化的目的,通常是對單體成分進行鹵素取代。
在該方面,如果是通式(1)表示的聯苯化合物,則即使在不進行鹵素取代的情況下,也能夠形成高折射率。
因此,如果是將本發明中的光擴散膜用組合物進行光固化而成的光擴散膜,即使在不含有鹵素的情況下,也能夠發揮良好的入射角度依賴性。
另外,較佳為,通式(1)中的R2~R9中的任一個為通式(2)表示的取代基。
該理由是,透過使通式(2)表示的取代基的位置為R1和R10以外的位置,能夠在光固化之前的階段,有效防止(A)成分彼此取向並形成結晶。
並且,在光固化之前的單體階段為液態,故即使不使用稀釋溶劑等,也能夠在外觀上與(B)成分均勻地混合。
由此,在光固化的階段中,能夠使(A)成分和(B)成分以微細的程度進行凝集、相分離,能夠更有效地得到具備預定的內部結構的光擴散膜。
並且,從相同的觀點出發,較佳為,通式(1)中的R3、R5、R6以及R8中的任一個為通式(2)表示的取代基。
另外,較佳為,使通式(2)表示的取代基中 的重複數m通常為1~10的整數。
該理由是,若重複數m為超過10的值,則有時聚合部位和聯苯環連接的氧化烯鏈過長,阻礙聚合部位中的(A)成分彼此的聚合。
因此,更佳為使通式(2)表示的取代基中的重複數m為1~4的整數,且再佳為1~2的整數。
應予說明,從相同的觀點出發,較佳為,使通式(2)表示的取代基中的碳原子數n通常為1~4的整數。
另外,還考慮到作為聚合部位的聚合性碳-碳雙鍵的位置與聯苯環過近,聯苯環成為立體障礙造成(A)成分的聚合速度降低的情況,更佳為使通式(2)表示的取代基中的碳原子數n為2~4的整數,且再佳為2~3的整數。
另外,作為通式(1)表示的聯苯化合物的具體例,較佳儒下述式(3)~(4)表示的化合物。
(ii)分子量
另外,較佳使(A)成分的分子量為200~2500 的範圍內的值。
該理由是,推斷透過使(A)成分的分子量為預定的範圍,能夠進一步加快(A)成分的聚合速度,更有效地降低(A)成分和(B)成分的共聚性。
其結果,在進行光固化時,在來自於(B)成分的折射率相對低的區域中,能夠使來自於(A)成分的折射率相對高的複數個薄片狀物沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構得以更有效地形成。
亦即,這是因為,若(A)成分的分子量為低於200的值,則由於立體障礙而聚合速度降低,與(B)成分的聚合速度相近,有時易於產生與(B)成分的共聚。另一方面是因為,推斷若(A)成分的分子量為超過2500的值,則隨著與(B)成分的分子量的差異變小,則(A)成分的聚合速度降低,與(B)成分的聚合速度相近,易於產生與(B)成分的共聚,其結果有時難以有效地形成預定的內部結構。
因此,更佳為使(A)成分的分子量為240~1500的範圍內的值,且再佳為260~1000的範圍內的值。
應予說明,(A)成分的分子量可由分子的組成、和由構成原子的原子量得到的計算值而求得,可使用凝膠滲透色譜法(GPC)以重量平均分子量的形式來測定。
(iii)單獨使用
另外,本發明中的光擴散膜用之組合物的特徵在於,作為形成預定的內部結構中的折射率相對高的區域 的單體成分,含有(A)成分,且較佳為含有(A)成分之一種成分。
該理由是,透過這樣地構成,能夠有效抑制來自於(A)成分的區域,即折射率相對高的薄片狀物中的折射率的波動,更有效地得到具備預定的內部結構的光擴散膜。
即,(A)成分對(B)成分的相容性低時,例如(A)成分為鹵素系化合物等的情況下,有時併用其他的(A)成分(例如,非鹵素系化合物等)作為用於使(A)成分與(B)成分相容的第3成分。
然而,此時,由於上述第3成分的影響,來自於(A)成分的折射率相對高的區域中的折射率會發生波動,或容易降低。
其結果,有時與來自於(B)成分的折射率相對低的區域的折射率差不均勻,或易於過度降低。
因此,較佳為,選擇具有與(B)成分的相容性的高折射率的單體成分,使用它作為單獨的(A)成分。
應予說明,例如,如果是作為(A)成分的式(3)表示的聯苯化合物,則為低黏度,所以為了與(B)成分具有相容性,可單獨的使用(A)成分。
(iv)折射率
另外,較佳為使(A)成分的折射率為1.5~1.65的範圍內的值。
該理由是,透過使(A)成分的折射率為上述 範圍內的值,能夠更容易地調節來自於(A)成分的區域的折射率與來自於(B)成分的區域的折射率的差異,從而更有效地得到具備預定的內部結構的光擴散膜。
亦即,這是因為,若(A)成分的折射率為低於1.5的值,則與(B)成分的折射率的差異過小,有時難以得到有效的光擴散角度區域。另一方面是因為,若(A)成分的折射率為超過1.65的值,則有時雖然與(B)成分的折射率的差異變大,但與(B)成分在外觀上難以相容。
因此,更佳為,使(A)成分的折射率為1.52~1.62的範圍內的值,且再佳為1.56~1.6的範圍內的值。
應予說明,上述的(A)成分的折射率是指利用光照射進行固化之前的(A)成分的折射率。
另外,折射率例如可基於JIS K0062來測定。
(v)含量
另外,以後述的折射率相對低的聚合性化合物的(B)成分100重量份作為基準,光擴散膜用組合物中的(A)成分的含量較佳在25~400重量份的範圍內的值。
該理由是,若(A)成分的含量為低於25重量份的值,則(A)成分相對於(B)成分的存在比例變少,來自於(A)成分的薄片狀物的寬度過度變小,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性的內部結構。另外,是因為有時光擴散膜的厚度方向中的薄片狀物的長度不充分,無法顯示光擴散性。另一方面是因為,若(A)成分的含量為超過400重量份的值,則(A)成分相對於(B)成分的存 在比例變多,來自於(A)成分的薄片狀物的寬度過度變大,相反,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性的預定的內部結構。另外,是因為有時光擴散膜的厚度方向中的薄片狀物的長度不充分,無法展現光擴散性。
因此,相對於(B)成分100重量份,更佳使(A)成分的含量為40~300重量份的範圍內的值,且再佳為50~200重量份的範圍內的值。
(1)-2 低折射率聚合性化合物
(i)種類
於折射率不同的2種聚合性化合物中,折射率相對低的聚合性化合物((B)成分)的種類沒有特別限定,其主成分,例如可舉出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、在側鏈具有(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸系聚合物、含(甲基)丙烯醯基的矽酮樹脂、不飽和聚酯樹脂等,且較佳為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
該理由是,如果是氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,則不僅更容易調節來自於(A)成分的區域的折射率與來自於(B)成分的區域的折射率的差,而且能有效抑制來自於(B)成分的區域的折射率的波動,進而能夠更有效地得到具備預定的內部結構的光擴散膜。
因此,以下,主要對作為(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯進行說明。
應予說明,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯兩者。
首先,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯由(B1)至少含有2種異氰酸酯基的化合物、(B2)多元醇化合物、以及(B3)(甲基)丙烯酸羥基烷基酯形成,上述(B2)多元醇化合物較佳為二元醇化合物,且更佳為聚亞烷基二醇。
應予說明,(B)成分中還含有具有氨基甲酸酯鍵的重複單元的低聚物。
其中,對於作為(B1)成分的至少含有2種異氰酸酯基的化合物而言,例如可舉出2,4-甲苯撐二異氰酸酯、2,6-甲苯撐二異氰酸酯、1,3-亞二甲苯基二異氰酸酯、1,4-亞二甲苯基二異氰酸酯等芳香族多異氰酸酯,六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族多異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯等脂環式多異氰酸酯,以及它們的縮二脲體,異氰脲酸酯體,以及與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、蓖麻油等低分子含活性氫的化合物的反應物的加成物(例如,亞二甲苯基二異氰酸酯系3官能加成物)等。
另外,上述中,較佳為脂環式多異氰酸酯。
該理由是,如果是脂環式多異氰酸酯,則與脂肪族多異氰酸酯相比較,則易於以立體構象等的關係在各異氰酸酯基的反應速度間形成差值。
由此,能夠抑制(B1)成分僅與(B2)成分反應、或(B1)成分僅與(B3)成分反應,使(B1)成分與(B2)成分和(B3)成分可靠地反應,能夠防止產生多餘 的副產物。
其結果,能夠有效抑制預定的內部結構中的來自於(B)成分的區域、即低折射率區域的折射率的波動。
另外,如果是脂環式多異氰酸酯,則與芳香族多異氰酸酯相比較,(B)成分與(A)成分的相容性可降低至預定的範圍,進而更有效地形成預定的內部結構。
並且,如果是脂環式多異氰酸酯,則與芳香族多異氰酸酯相比較,則能夠使(B)成分的折射率減小,所以能夠增大與(A)成分的折射率的差異,而更可靠地顯示光擴散性,並且,進一步有效地形成光擴散角度區域內的擴散光的均勻性高的預定的內部結構。
另外,這樣的脂環式多異氰酸酯中,較佳僅含有2種異氰酸酯基的脂環式二異氰酸酯。
該理由是,如果是脂環式二異氰酸酯,則能夠與(B2)成分和(B3)成分定量地反應,得到單一的(B)成分。
作為這樣的脂環式二異氰酸酯,更佳為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。
該理由是,能夠造成對2種異氰酸酯基的反應性有效的差異。
另外,作為形成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的成分中,作為(B2)成分的聚亞烷基二醇,例如可舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇等,其中,較佳為聚丙二醇。
該理由是,如果是聚丙二醇,則粘度低,所以能夠在無溶劑的條件下進行處理。
另外,這是因為如果是聚丙二醇,則使(B)成分固化時,成為該固化物中的良好的軟鏈段,能夠有效地提高光擴散膜的操作性、安裝性。
應予說明,(B)成分的重量平均分子量可主要透過(B2)成分的重量平均分子量進行調節。此處,(B2)成分的重量平均分子量通常為2300~19500,較佳為4300~14300,且更佳為6300~12300。
另外,作為形成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的成分中、作為(B3)成分的(甲基)丙烯酸羥基烷酯,例如可舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等。
另外,從降低得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合速度而更有效地形成預定的內部結構的觀點出發,較佳為甲基丙烯酸羥基烷基酯,且更佳為甲基丙烯酸2-羥基乙酯。
另外,利用(B1)~(B3)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的合成可根據常用方法來實施。
此時,以莫爾比計,較佳使(B1)~(B3)成分的配合比例為(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~5:1:1~5的比例。
該理由是,透過設為上述的配合比例,能夠有效地合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是(B1)成分具有的一個異氰酸酯基,其分別與(B2)成分具有的2種羥基反應鍵合,進而(B3)成分具有的羥基與2種(B1)成分分別具有的另一個異氰酸酯基反應鍵合而成。
因此,以莫爾比計,較佳為使(B1)~(B3)成分的配合比例為(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~3:1:1~3的比例,且更佳為2:1:2的比例。
(ii)重量平均分子量
另外,較佳為,使(B)成分的重量平均分子量為3000~20000的範圍內的值。
該理由是,透過使(B)成分的重量平均分子量在規定的範圍,能夠在(A)成分和(B)成分的聚合速度間產生一定的差值,有效降低兩成分的共聚性。
其結果,進行光固化時,在來自於(B)成分的折射率相對低的區域中,使來自於(A)成分的折射率相對高的複數薄片狀物沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構得以有效地形成。
亦即,這是因為,若(B)成分的重量平均分子量為低於3000的值,則(B)成分的聚合速度加快,與(A)成分的聚合速度相近,易於產生與(A)成分的共聚,其結果是有時難以有效地形成預定的內部結構。另一方面是因為,若(B)成分的重量平均分子量為超過20000的值, 則有時難以在來自於(B)成分的折射率相對低的區域中使來自於(A)成分的折射率相對高的複數薄片狀物沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的內部結構得以形成,或與(A)成分的相容性過度降低,在塗佈階段(A)成分析出。
因此,更佳使(B)成分的重量平均分子量為5000~15000的範圍內的值,且再佳為7000~13000的範圍內的值。
應予說明,(B)成分的重量平均分子量可使用凝膠滲透色譜法(GPC)來測定。
(iii)單獨使用
另外,(B)成分可以並用分子結構、重量平均分子量不同的2種以上的物質,但從抑制來自於(B)成分的區域的折射率的波動的觀點出發,較佳僅使用1種。
亦即,因為使用多個(B)成分時,來自於(B)成分的折射率相對低的區域中的折射率發生波動,或變高,有時與來自於(A)成分的折射率相對高的區域的折射率差變得不均勻,或過度降低。
(iv)折射率
另外,較佳為使(B)成分的折射率為1.4~1.55的範圍內的值。
該理由是,透過使(B)成分的折射率為上述範圍內的值,能夠更容易地調節來自於(A)成分的區域的折射率與來自於(B)成分的區域的折射率的差,進而能夠 更有效地得到具備預定的內部結構的光擴散膜。
亦即,這是因為,若(B)成分的折射率為低於1.4的值,則雖然與(A)成分的折射率的差變大,但有可能與(A)成分的相容性變得極端差,無法形成預定的內部結構。另一方面是因為,若(B)成分的折射率為超過1.55的值,則與(A)成分的折射率的差變得過小,有時難以得到所希望的入射角度依賴性。
因此,更佳為使(B)成分的折射率為1.45~1.54的範圍內的值,且再佳為1.46~1.52的範圍內的值。
應予說明,上述(B)成分的折射率是指利用光照射進行固化之前的(B)成分的折射率。
而且,折射率例如可基於JIS K0062來測定。
另外,較佳為,使上述(A)成分的折射率與(B)成分的折射率的差為0.01以上的值。
該理由是,透過使上述折射率的差為預定的範圍內的值,能夠得到具有光的透射和擴散中的更良好的入射角度依賴性和更廣泛的光擴散入射角度區域的光擴散膜。
即,這是因為,若上述折射率的差為低於0.01的值,則有時入射光在預定的內部結構內全反射的角度域變窄,光擴散中的開口角過度狹窄。另一方面是因為,若上述折射率的差為過度大的值,則(A)成分與(B)成分的相容性變得過差,有可能無法形成預定的內部結構。
因此,更佳為,使(A)成分的折射率和(B) 成分的折射率的差為0.05~0.5的範圍內的值,且再佳為0.1~0.2的範圍內的值。
應予說明,此處所謂的(A)成分和(B)成分的折射率是指利用光照射進行固化之前的(A)成分和(B)成分的折射率。
(v)含量
另外,以光擴散膜用組合物的總量100重量%為基準,較佳為,使光擴散膜用組合物中的(B)成分的含量為10~80重量%的範圍內的值。
該理由是,若(B)成分的含量為低於10重量%的值,則(B)成分相對於(A)成分的存在比例變少,來自於(B)成分的區域與來自於(A)成分的區域相比較,變得過小,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性的預定的內部結構。另一方面是因為,若(B)成分的含量為超過80重量%的值,則(B)成分相對於(A)成分的存在比例變大,來自於(B)成分的區域與來自於(A)成分的區域相比較,變得過大,相反,難以得到具有良好的入射角度依賴性的預定的內部結構。
因此,以光擴散膜用組合物的總量100重量%為基準,更佳為,使(B)成分的含量為20~70重量%的範圍內的值,且再佳為30~60重量%的範圍內的值。
(1)-3 光聚合引發劑
另外,在本發明中的光擴散膜用組合物中,視情況需要,較佳更含有光聚合引發劑作為(C)成分。
該理由是,透過含有光聚合引發劑,對光擴散膜用組合物照射活性能量線時,能夠快速地形成預定的內部結構。
這裡,光聚合引發劑是指利用紫外線等活性能量線的照射使自由基產生的化合物。
作為述光聚合引發劑,如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻異丁醚、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-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉代-丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)甲酮、二苯甲酮、對苯基二苯甲酮、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-甲基噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、苯偶醯二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對二甲基胺苯甲酸酯、寡聚〔2-羥基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷等,其中可以單獨使用1種,也可以2種以上組合使用。
應予說明,作為含有光聚合引發劑時的含量,以(A)成分和(B)成分的總量100重量份為基準,較佳為0.2~20重量份的範圍內的值,更佳為0.5~15重量份的範圍內的值,且最佳為1~10重量份的範圍內的值。
(1)-4 其他添加劑
另外,在不損害本發明的效果的範圍內,可以 適當地添加上述化合物以外的添加劑。
添加劑之例子,係如抗氧化劑、紫外線吸收劑、防靜電劑、聚合促進劑、阻聚劑、紅外線吸收劑、增塑劑、稀釋溶劑及流平劑等。
應予說明,以(A)成分和(B)成分的總量100重量份為基準,添加劑的含量通常較佳為0.01~5重量份的範圍內的值,更佳為0.02~3重量份的範圍內的值,且最佳為0.05~2重量份的範圍內的值。
(2)步驟(b):塗佈步驟
如第11a圖所示,步驟(b)是對加工片2塗佈光擴散膜用組合物而形成塗佈層1的步驟。
作為加工片,可使用塑膠膜、紙中的任一種。
其中,塑膠膜之例子,係如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜,聚乙烯膜、聚丙烯膜等聚烯烴系膜,三乙醯纖維素膜等纖維素系膜,及聚醯亞胺系膜等。
另外,紙之例子,係如玻璃紙、塗佈紙及層壓紙等。
應予說明,從片強度和表面平滑性優異的觀點而言,較佳使用塑膠膜作為加工片。
另外,若考慮後述的步驟,加工片2較佳為具優異之熱、活性能量線的尺寸穩定性之塑膠膜。
作為此般塑膠膜,在上述膜中,較佳如聚酯系膜、聚烯烴系膜及聚醯亞胺系膜。
另外,對於加工片,為了在光固化後,將得到 的光擴散膜容易地從加工片上剝離,較佳在加工片的光擴散膜用組合物的塗佈面側設置剝離層。
上述剝離層可使用矽酮系剝離劑、氟系剝離劑、醇酸系剝離劑、烯烴系剝離劑等以往周知的剝離劑來形成。
應予說明,較佳為,加工片的厚度通常為25~200μm的範圍內的值。
另外,作為在加工片上塗佈光擴散膜用組合物的方法,例如可利用刮板塗佈法、輥塗法、棒塗法、刮刀塗佈法、模塗法、以及凹版塗佈法等以往周知的方法來進行。
另外,較佳為,塗佈層的厚度為80~700μm的範圍內的值。
該理由是,透過將塗佈層的膜厚設為上述範圍內的值,能夠更進一步有效地形成預定的內部結構。
亦即,這是因為若塗佈層的膜厚為低於80μm的值,則所形成的預定的內部結構的膜的膜厚方向的長度不足,在預定的內部結構內直線傳播的入射光增加,有時難以得到光擴散角度區域內的擴散光的強度的均勻性。另一方面是因為,若塗佈層的膜厚為超過700μm的值,則向塗佈層照射活性能量線來形成預定的內部結構時,光聚合的行進方向被初期形成的預定的內部結構擴散,難以形成所希望的內部結構。
因此,更佳為,將塗佈層的膜厚設為100~ 500μm的範圍內的值,且再佳為120~300μm的範圍內的值。
(3)步驟(c):活性能量線照射步驟
(3)-1 活性能量線照射準備步驟
上此驟係如下的一種步驟:用於在後述的活性能量線照射步驟之前,將來自活性能量線光源的活性能量線變換成將入射角度寬度按每個方位角方向控制在預定的範圍內的值的活性能量線。
如圖11b所示,實施上述步驟時,較佳使用作為活性能量線光源的線狀光源125和用於調節來自該線狀光源125的活性能量線的入射角度寬度的入射角度寬度調節部件200,並且將入射角度寬度調節部件200配置在線狀光源125與塗佈層1之間且來自線狀光源125的活性能量線的放射區域中。
更具體而言,如圖11b所示,較佳為,入射角度寬度調節部件200由多個板狀部件210構成,並且複數板狀部件210在使各主面對置的同時平行配置,且主面在垂直方向平行。
該理由是,透過這樣實施活性能量線照射準備步驟,能夠將來自線狀光源的活性能量線變換成入射角度寬度按每個方位角方向控制在預定的範圍內的值的活性能量線,向塗佈層照射。
應予說明,雖設置為“複數板狀部件使各主面對置的同時平行配置”,但從將來自線狀光源的直射光變 換成入射角度寬度沿按每個方位角方向控制成預定的範圍內的值的活性能量線的觀點出發,只要實質上平行即可。
另外,“線狀光源125與塗佈層1之間且來自線狀光源125的活性能量線的放射區域中”是指例如,如圖11c所示,從線狀光源125向垂直下方照射活性能量線時,在線狀光源125的垂直下方且塗佈層1的垂直上方。
即,本發明的橢圓形狀光擴散膜的特徵在於,在膜內具有如圖5a~5b和圖6a~6c所示的預定的內部結構,但為了形成上述預定的內部結構,較佳對塗佈層照射將入射角度寬度按每個方位角方向控制成預定的範圍內的值的活性能量線。
更具體而言,如圖12a~12c所示,在塗佈層1的表面,使位於來自活性能量線光源125的活性能量線60的照度為最大的區域上的任意的一點R中的、活性能量線的入射角度寬度取最小值θ 3的方位角方向X與活性能量線的入射角度寬度取最大值θ 4的方位角方向Y正交,並且將活性能量線的入射角度寬度的最小值θ 3設為10°以下的值,將活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4較佳設為大於10°且為40°以下的範圍內的值。
這裡,圖12a是從塗佈層1的上方觀察時的俯視圖,圖12b是從圖12a的方向Y觀察時的側面圖,是表示方位角方向X的活性能量線的入射角度寬度的圖。
另外,圖12c是從圖12a的方向X觀察時的側面圖,是表示方位角方向Y的活性能量線的入射角度寬度 的圖。
首先,“在塗佈層的表面,使來自活性能量線光源的活性能量線的照度為最大的區域”是指如圖12a~12c所示,使用線狀光源125作為活性能量線光源時,對塗佈層1的表面呈大致線狀地照射的活性能量線60的分佈的中心線。
因此,如圖12b所示,從線狀光源125朝向垂直下方照射活性能量線60時,向圖12a的塗佈層1的表面的線狀光源125的中心線的垂直下方的投影線為來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域。
另外,例如,從線狀光源向右傾斜朝向下方照射活性能量線時,塗佈層的表面的線狀光源的中心線的向右傾斜向下方的投影線的附近為來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域。
接下來,“在塗佈層的表面,位於來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域上的任意的一點的、活性能量線的入射角度寬度取最小值的方位角方向”是如圖12a~12c所示,使用線狀光源125作為活性能量線光源時,如圖12b所示,活性能量線60的入射角度寬度取最小值θ 3的方位角方向X,是與線狀光源125的軸線方向正交的方向。
而且,作為“任意的一點”的點R的活性能量線60的入射角度寬度的最小值θ 3如圖12b所示,是從點R朝向線狀光源125的截面圓的2跟切線所呈的角度。
進而,“在塗佈層的表面,位於來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域上的任意的一點的、活性能量線的入射角度寬度取最大值的方位角方向”是如圖12a~12c所示,使用線狀光源125作為活性能量線光源時,如圖12c所示,活性能量線60的入射角度寬度取最大值θ 4的方位角方向Y,是與上述方位角方向X正交的方位角方向。
而且,作為“任意的一點”的點R的活性能量線60的入射角度寬度的最大值θ 4如圖12c所示,是指從點R朝向鄰接的2片板狀部件210的線狀光源125側的端部的2跟切線所呈的角度。
這樣,透過使活性能量線的入射角度寬度取最小值θ 3的方位角方向X與活性能量線的入射角度寬度取最大值θ 4的方位角方向Y正交,能夠有效地形成預定的內部結構。
以上,係使用線狀光源作為活性能量線光源的情況進行具體說明,所使用的活性能量線光源並不限定于線狀光源。
此時,對於來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域,在活性能量線照射下,在不設有塗佈層的加工片上設置照度光量計,透過移動加工片可容易地訂定出照度光量曲線,。
另外,對於活性能量線的入射角度寬度的最大值和最小值,在位於來自各活性能量線光源的活性能量線 的照度成為最大的區域上的任意的一點,在沒有被入射角度寬度調節部件的板狀部件等遮擋的情況下,得以確定作為照射到該任意的一點的活性能量線的入射角度寬度的最大值和最小值。
應予說明,上述的特定方法也適用於使用線狀光源作為活性能量線光源的情況。
另外,若如圖12b所示的活性能量線的入射角度寬度的最小值θ 3為超過10°的值,則在方位角方向X與Y同時變成大的入射角度寬度,與照射散射光的情況相同,成為完全無法展現擴散特性的膜。另一方面,若活性能量線的入射角度寬度的最小值θ 3過度變小,則活性能量線的累計光量過度降低,生產率極端下降。
因此,在塗佈層的表面,更佳為,將位於來自活性能量線光源的活性能量線的照度成為最大的區域上的塗佈層的表面的任意的一點,其活性能量線的入射角度寬度的最小值θ 3設為0.1~7°的範圍內的值,且更佳設為0.5~5°的範圍內的值。
另外,若圖12c所示的活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4為小於10°的值,則在方位角方向X與Y均成為小的入射角度寬度,與照射平行光的情況相同,成為在膜內具有柱狀結構的各向同性光擴散膜。另一方面,若活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4為超過40°的值,則在方位角方向X與Y的入射角度寬度的差變得過大,與從線狀光源照射直射光的情況相同,成為在膜內具有百葉 結構的各向異性光擴散膜。
因此,在塗佈層的表面,更佳為,將位於來自活性能量線光源的活性能量線的照度為最大的區域上的任意的一點,其活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4設為12~35°的範圍內的值,且最佳為15~30°的範圍內的值。
接著,用圖13,對入射角度寬度的最大值θ 4與橢圓形狀光擴散的關係進行說明。
即,圖13中顯示了橫軸採用活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4(°),縱軸採用θ 2′/θ 2(-)的特性曲線。
這裡,如圖6b~6c所示,θ 2是指橢圓形狀的光擴散的長徑方向的擴散光的開口角(°),θ 2′是指橢圓形狀的光擴散中的短徑方向的擴散光的開口角(°)。
從上述特性曲線理解可知,若θ 4為10°以下的值,則θ 2′/θ 2的值變得過大,可顯示與各向同性光擴散相近的光擴散特性,另一方面,若θ 4為超過40°的值,則θ 2′/θ 2的值變得過小,可顯示與各向異性光擴散相近的光擴散特性。
而且,可知若θ 4為超過10°且為40°以下的範圍內的值時,可顯示各向同性光擴散與各向異性光擴散的中間的作為光擴散特性的橢圓形狀光擴散。
進而,若θ 4為超過10°且為40°以下的範圍內,則由於伴隨著θ 4的值的變化,θ 2′/θ 2的值也變化,所以可理解在製造橢圓形狀光擴散膜時,透過調節θ 4的值, 能夠有效地控制橢圓形狀光擴散的橢圓率。
另外,如圖14a所示,複數板狀部件210的間隔L1根據板狀部件210的上下方向的長度L3等而定,較佳設為1~1000mm的範圍內的值。
該理由是,透過將多個板狀部件210的間隔L1設為上述範圍內的值,從而能夠將來自線狀光源的活性能量線更有效地變換為將入射角度寬度按每個方位角方向控制成預定的範圍內的值的活性能量線。
即,若複數板狀部件中的間隔L1為小於1mm的值,則由於活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4為10°以下的值,所以在方位角方向X和Y均為小的入射角度寬度,與照射平行光時相同,成為在膜內具有柱狀結構的各向同性光擴散膜。另外,若L1過小,則在板狀部件間等積聚熱量,可在板狀部件產生變形。另一方面的原因是,若多個板狀部件的間隔L1為超過1000mm的值,則由於活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4為超過40°的值,在方位角方向X與Y的入射角度寬度的差過於增大,與從線狀光源照射直射光時相同,成為在膜內具有百葉結構的各向異性光擴散膜。
因此,更佳為將複數板狀部件中的間隔L1設為5~750mm的範圍內的值,且最佳為設為10~500mm的範圍內的值。
應予說明,圖14a中,將板狀部件的片數設為4片,但這僅為例子,實際的板狀部件的片數根據作為活性 能量線的照射物件的塗佈層的寬度、複數板狀部件中的間隔L1之類的各條件決定。
另外,板狀部件210的寬度L2沒有特別限制,通常較佳設為1~5000mm的範圍內的值,且更佳設為10~100mm的範圍內的值。
應予說明,從線狀光源125的軸線方向所看到的直徑,通常較佳設為5~100mm的範圍內的值。
另外,較佳為,將板狀部件210的厚度設為0.1~5mm的範圍內的值。
該理由是,透過將板狀部件的厚度設為上述範圍內的值,能夠抑制因入射角度寬度調節部件引起的影子的影響,同時也能有效地抑制因活性能量線引起的板狀部件的變形。
即,若板狀部件的厚度為小於0.1mm的值,則容易產生因活性能量線引起的變形。另一方面,若板狀部件的厚度為5mm的值,則對板狀部件的影子的影響大,有時難以抑制塗佈層中的照度不均。
因此,更佳為,將板狀部件的厚度設為0.5~2mm的範圍內的值,且最佳設為0.7~1.5mm的範圍內的值。
此外,只要能夠吸收對板狀部件210的平行度低的光,板狀部件210的材料物質也沒有特別限制,例如,可使用實施有耐熱黑塗裝的阿爾斯特鋼板等。
另外,較佳為,板狀部件在與線狀光源的軸線 方向交叉方向配置入射角度寬度調節部件200。
此外,從塗佈層的上方觀察時,較佳為,板狀部件210更在與線狀光源125的軸線方向正交的方向配置入射角度寬度調節部件200。
該理由是,透過這樣配置入射角度寬度調節部件,即使多個板狀部件的間隔L1的值相同時,也能夠減小活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4的值。
即,不使板狀部件與線狀光源的軸線方向正交時,與正交時相比較,即使為相同的L1的值,線狀光源的軸線方向看到的板狀部件的間隔也增大。
而且,若板狀部件的間隔增大,則將活性能量線平行化的能力減弱,因此θ 4為大的值。
相反,可以說,不使板狀部件與線狀光源的軸線方向正交時,為了得到與正交時同樣的θ 4的值,必須減小L1的值。
而且,L1的值越變小,越產生在板狀部件間等積聚熱量、板狀部件容易產生變形這種弊病。
另外,如圖14b所示,板狀部件中的上下方向的長度L3根據複數板狀部件210的間隔L1等而定,但較佳設為10~1000mm的範圍內的值。
該理由是,透過將板狀部件的上下方向的長度L3設為上述範圍內的值,能夠將來自線狀光源的活性能量線進一步有效的變換成將入射角度寬度按每個方位角方向控制成規定的範圍內的值的活性能量線。
即,這是因為若上述長度L3為小於10mm的值,則活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4會超過40°的值,所以在方位角方向X和Y的入射角度寬度的差變得過大,與從線狀光源照射直射光時相同,成為在膜內具有百葉結構的各向異性光擴散膜。另一方面是因為,若上述長度L3為超過1000mm的值,則活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4為10°以下的值,所以在方位角方向X和Y均為小的入射角度寬度,與照射平行光時相同,成為在膜內具有柱狀結構的各向同性光擴散膜。
因此,更佳為,將板狀部件中的上下方向的長度L3設為20~750mm的範圍內的值,且最佳為設為50~500mm的範圍內的值。
應予說明,圖14b是從線狀光源125的軸線方向觀察如圖14a所示的入射角度寬度調節部件200a的側面圖。
另外,如圖14b所示,較佳為,將入射角度寬度調節部件200的上端與線狀光源125的下端間的距離L4設為0.1~1000mm的範圍內的值。
該理由是,透過將距離L4設為上述範圍內的值,從而能夠將來自線狀光源的活性能量線進一步有效地變換為將入射角度寬度按每個方位角方向控制成預定的範圍內的值的活性能量線,同時對塗佈層照射充分量的活性能量線。
即,這是因為若上述距離L4為小於0.1mm的 值,則入射角度寬度調節部件過於接近線狀光源,有時板狀部件因熱而產生變形。另一方面是因為,若上述距離L4為超過1000mm的值,則塗佈層過於遠離線狀光源,入射到塗佈層的活性能量線變得過弱。
因此,更佳為,將入射角度寬度調整部件的上端與線狀光源的下端間的距離L4設為0.5~500mm的範圍內的值,且最佳為設為1~100mm的範圍內的值。
另外,如圖14b所示,較佳為將入射角度寬度調節部件的下端與塗佈層的表面的間的距離L5設為0.1~1000mm的範圍內的值。
該理由是,透過將距離L5設為上述範圍內的值,能夠更有效地抑制因入射角度寬度調節部件引起的影子的影響,並且能夠將來自線狀光源的活性能量線進一步有效地變換成將入射角度寬度按每個方位角方向控制成規定的範圍內的值的活性能量線。
即,這是因為若上述距離L5為小於0.1mm的值,則不僅對板狀部件的影子的影響過大,而且入射角度寬度調節部件的下端與塗佈層的表面因照射時的微量振動而接觸。
另一方面是因為,上述距離L5為超過1000mm的值,則塗佈層過於遠離線狀光源,入射到塗佈層的活性能量線變得過弱。
因此,更佳為,將入射角度寬度調節部件的下端與塗佈層的表面間的距離L5設為0.5~500mm的範圍內 的值,且最佳為設為1~100mm的範圍內的值。
應予說明,目前,僅記載作為入射角度寬度調節部件的板狀部件平行設置,且僅記載線狀光源作為活性能量線光源,但在製造橢圓形狀光擴散膜時,重要的是θ 3與θ 4為預定的範圍內的值。
因此,例如,可使用長方形的筒的集合體作為入射角度寬度調節部件,並且可以使用面光源作為活性能量線光源來實現規定的範圍內的θ 3和θ 4。
此外,不使用入射角度寬度調節部件,而使用平行光源作為活性能量線光源,該光源被橢圓形狀光擴散膜等橢圓形狀光擴散元件擴散,從而實現規定的範圍內的θ 3和θ 4也可以。
(3)-2 活性能量線照射步驟
如圖11c所示,上述步驟是如下的步驟:通常是使塗佈層1移動,並且對該塗佈層1照射活性能量線的步驟,如圖12a~12c所示,在塗佈層1的表面,使位於來自活性能量線光源125的活性能量線60的照度成為最大的區域上的任意的一點R的、活性能量線的入射角度寬度取最小值θ 3的方位角方向X與活性能量線的入射角度寬度取最小值θ 4的方位角方向Y正交,並且將活性能量線的入射角度寬度的最小值θ 3設為10°以下的值的同時,將活性能量線的入射角度寬度的最大值θ 4設為超過10°且為40°以下的範圍內的值。
更具體而言,如圖15a所示,利用線狀的紫外 線燈125上設有用於聚光的冷鏡122的紫外線照射裝置120(例如,若為市售品時,Eye Graphics(株)製,ECS-4011GX等),藉由入射角度寬度調節部件200,對形成在加工片2上的塗佈層1照射活性能量線50。
另外,較佳為,透過在入射角度寬度調節部件200與塗佈層1間設置遮光部件123a、b,進一步提高活性能量線50的平行度。
再者,從提高活性能量線50的平行度的觀點而言,較佳於線上狀光源125與入射角度寬度調節部件200間設置遮光板121,使活性能量線50僅為來自線狀光源125的直射光。
應予說明,從塗佈層1的上方觀察時,以與塗佈層1的移動方向正交的方向為基準(0°),線狀的紫外線燈125通常設置成-80~80°的範圍內的值,較佳為-50~50°的範圍內的值,且更佳為-30~30°的範圍內的值。
另外,作為活性能量線的照射角度,如圖15b所示,較佳為,將相對於塗佈層1的表面的法線的角度設為0°時的照射角度θ 5通常設為-80~80°的範圍內的值。
該理由是,若上述照射角度為-80~80°的範圍外的值,則在塗佈層1的表面的反射等的影響增大,難以形成預定的內部結構。
另外,照射角度θ 5較佳具有1~80°的寬度(照射角度寬度)θ 5′。
該理由是,若上述照射角度寬度θ 5′為小於1° 的值,則必須過度降低塗佈層的移動速度,導致製造效率降低。另一方面是因為,若上述照射角度寬度θ 5′為超過80°的值,則照射光過於分散,難以形成預定的內部結構。
因此,更佳為,將照射角度θ 5的照射角度寬度θ 5′設為2~45°的範圍內的值,且最佳設為5~20°的範圍內的值。
應予說明,具有照射角度寬度θ 5′時,使其正中間位置的角度為照射角度θ 5。
另外,較佳為,活性能量線照射中的塗佈層的表面的峰值照度為0.01~50mW/cm2的範圍內的值。
該理由是,透過使活性能量線照射中的峰值照度為上述範圍內的值,能夠在膜內更穩定地形成預定的內部結構。
即,這是因為,若上述峰值照度為低於0.01mW/cm2的值,則有時難以明確形成預定的內部結構。 另一方面是因為,若上述峰值照度為超過50mW/cm2的值,則推斷固化速度變得過快,有時無法明確地形成預定的內部結構。
因此,更佳為,使活性能量線照射中的塗佈層的表面的峰值照度為0.05~40mW/cm2的範圍內的值,且最佳為0.1~30mW/cm2的範圍內的值。
另外,較佳為,使活性能量線照射中的塗佈層的表面的累計光量為1~1000mJ/cm2的範圍內的值。
該理由是,透過使活性能量線照射中的累計光 量為上述範圍內的值,能夠在膜內更穩定地形成預定的內部結構。
亦即,這是因為,若上述累計光量為低於1mJ/cm2的值,則有時難以使預定的內部結構從上方朝向下方充分地伸長。另一方面是因為,若上述累計光量為超過1000mJ/cm2,則有時在得到的光擴散膜中造成著色的現象。
因此,更佳為,使活性能量線照射中的塗佈層的表面的累計光量為2~500mJ/cm2的範圍內的值,且最佳為5~200mJ/cm2的範圍內的值。
另外,較佳為,使塗佈層的移動速度為0.1~10m/分鐘的範圍內的值。
該理由是,透過使塗佈層的移動速度為上述範圍內的值,能夠高效地製造橢圓形狀光擴散膜。
亦即,這是因為,若使塗佈層的移動速度為低於0.1m/分鐘的值,則有時橢圓形狀光擴散膜的製造效率過度降低。另一方面是因為,若塗佈層的移動速度為超過10m/分鐘的值,則累計光量不充分,難以使規定的內部結構從上方朝向下方充分地伸長。
因此,更佳為,使塗佈層的移動速度為0.2~5m/分鐘的範圍內的值,且最佳為0.5~3m/分鐘的範圍內的值。
另外,較佳為,對塗佈層的上表面,在層壓活性能量線透射片的狀態下照射活性能量線。
該理由是,透過層壓活性能量線透射片,能夠 有效抑制氧阻礙的影響,更高效地形成預定的內部結構。
亦即,這是因為,透過對塗佈層的上表面層壓活性能量線透射片,能夠穩定地防止塗佈層的上表面與氧接觸,並且透射該片,有效地對塗佈層照射活性能量線。
應予說明,作為活性能量線透射片,在步驟(b)(塗佈步驟)中記載的加工片中,如果是可透射活性能量線的加工片,就可以無特別限制地使用。
另外,較佳為,為了達到充分固化塗佈層的累計光量的方式,除了作為步驟(c)的活性能量線的照射以外,更進一步照射活性能量線。
由於以使塗佈層充分固化為目的,較佳為,此時的活性能量線不是平行光等,而是使用未控制各個向量的無規則的光(散射光)。
實施例
〔實施例1〕
1. (B)成分的合成
在容器內,放入作為(B2)成分的重量平均分子量9200的聚丙二醇(PPG)1莫爾、作為(B1)成分的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)2莫爾和作為(B3)成分的甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)2莫爾後,根據常法使它們聚合,得到重量平均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
應予說明,聚丙二醇和聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯的重量平均分子量是採用凝膠滲透色譜法(GPC)根 據下述條件測定而得的聚苯乙烯換算值。
.GPC測定裝置:東曹株式會制,HLC-8020
.GPC柱:東曹株式會製(以下,按通過順序記載)
TSK 保護柱(guard column) HXL-H
TSK 凝膠(gel) GMHXL(×2)
TSK 凝膠(gel) G2000HXL
.測定溶劑:四氫呋喃
.測定溫度:40℃
2. 光擴散膜用組合物的製備
接著,於得到的作為(B)成分的重量平均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯100重量份中,添加作為(A)成分的下述式(3)表示的重量平均分子量268的鄰苯基苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(新中村化學(株)制,NK ESTER A-LEN-10)100重量份和作為(C)成分的2-羥基-2-甲基苯丙酮10重量份後,在80℃的條件下進行加熱混合,得到光擴散膜用組合物。應予說明,(A)成分和(B)成分的折射率是使用阿貝折射儀(ATAGO(株)製,阿貝折射儀DR-M2,Na光源,波長589nm)基於JIS K0062進行測定,結果分別為1.58和1.46。
3. 光擴散膜用組合物的塗佈
接著,將得到的光擴散膜用組合物對作為加工片的膜狀的透明聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(以下,稱為PET)進行塗佈,得到膜厚200μm的塗佈層。
4. 入射角度寬度調節部件的配置
接著,提供在如圖15a所示的由線狀的高壓汞燈(直徑25mm,長度0.4m,輸出功率4.5kW)中附屬有聚光用的冷鏡的紫外線照射裝置(Eye Graphics(株)製,ECS-4011GX)所構成的線狀的紫外線燈。
接著,如圖11b所示,於線狀的紫外線燈與塗佈層間,配置複數板狀部件分別平行配置而成的入射角度寬度調節部件。
此時,從塗佈層的上方觀察時,以使塗佈層的移動方向與板狀部件的延伸方向所呈的銳角為0°的方式配置入射角度寬度調節部件。
另外,入射角度寬度調節部件的複數板狀部件的間隔(圖14a中的L1)為20mm,板狀部件的寬度(圖14a中的L2)為150mm,板狀部件的厚度為1mm,材料為實施有耐熱黑塗料的阿爾斯特鋼材。
再者,從入射角度寬度調節部件的上端至下端的長度(圖14b中的L3)為70mm,入射角度寬度調節部件的上端與線狀的紫外線燈的下端間的距離(圖14b中的L4)為250mm,入射角度寬度調節部件的下端與塗佈層的表面間的距離(圖14b中的L5)為180mm。
另外,線狀的紫外線燈以使塗佈層的移動方向與線狀的紫外線燈的長軸方向正交,並且從紫外線燈朝向垂直下方照射活性能量線(紫外線)的方式配置。
因此,塗佈層的表面的向紫外線燈的中心線的垂直下方的投影線是來自紫外線燈的活性能量線(紫外線)的照度成為最大的區域。
5. 紫外線的照射
接著,透過藉由入射角度寬度調節部件從線狀的紫外線燈照射紫外線,能夠在位於塗佈層的表面的上述紫外線的照度成為最大的區域上的任意的一點,從線狀的紫外線燈的軸線方向觀察時,以紫外線的入射角度寬度為最小值(圖12b的θ 3),取1.4°,從作為與其正交的方向的塗佈層的移動方向觀察時,紫外線的入射角度寬度為最大值(圖12c的θ 4),取16°的方式,越過剝離膜對塗佈層照射紫外線。
其結果,能夠得到膜厚193μm的光擴散膜。
此時的剝離膜表面的峰值照度為2.46mW/cm2,累計光量為23.49mJ/cm2,燈高度為500mm,塗佈層的移動速度為0.6m/分鐘。
應予說明,光擴散膜的膜厚是使用定壓厚度測定器(寶製作所(株)製,TECLOCK PG-02J)進行測定。
另外,對於得到的光擴散膜,可確認在膜內具有使折射率相對高的複數薄片狀物在折射率相對低的區域中沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的預定的 內部結構,薄片狀物的傾斜角為0°。
另外,將得到的光擴散膜的截面照片示於圖16a~16c。
即,如圖17所示,圖16a是從正面即在箭頭D的方向拍攝在相對於膜面具有45°的傾斜的面A切割膜時的截面的照片,圖16b是在與塗佈層的移動方向平行且與膜面垂直的面切割膜時的截面照片,第16c圖是在與圖16b的切面垂直的面切割膜時的截面照片。
此時,光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的薄片狀物的寬度T50為1.3μm,同位置的薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L50為9.3μm。
因此,T50/L50为0.13。
另外,在同位置的薄片狀物的沿膜面的排列方向的複數薄片狀物間的距離P50為6.6μm,同位置的以複數列排列的薄片狀物的列間的距離P50′為1.1μm。
另外,T75為1.2μm,L75為19μm,所以T75/L75為0.063,P75為10μm,P75′為2.1μm。
並且,T100為1.5μm,L100為31μm,所以T100/L100為0.048,P100為8.4μm,P100′為2.5μm。
6. 評估
(1)擴散光的受光角度-相對亮度圖
測定得到的光擴散膜中的受光角度-相對亮度圖。
即,向得到的光擴散膜入射圖6b的θ 1=0°的光。
接著,使用變角測色計(Suga Test(株)製,VC-2),得到在與塗佈層的移動方向平行的方向、和與其直行的方向的擴散光的受光角度-相對亮度圖。
即,如圖18a~18b所示,得到橫軸採用被光擴散膜擴散的擴散光中的光擴散角度(°)、縱軸採用擴散光的相對強度(-)之受光角度-相對亮度圖。
這裡,圖18a所示的受光角度-相對亮度圖A和與塗佈層的移動方向平行的方向中的擴散光相對應,圖18b所示的受光角度-相對亮度圖B和與其正交的方向的擴散光相對應。
另外,基於受光角度-相對亮度圖A的半值寬度的θ 2(橢圓形狀的光擴散的長徑方向的擴散光的開口角)為28°,基於受光角度-相對亮度圖B的半值寬度的θ 2′(橢圓形狀的光擴散的短徑方向的擴散光的開口角)為16°,θ 2′/θ 2為0.57。
(2)擴散光的照片
進行得到的光擴散膜中的擴散光的照片拍攝。
即,向得到的光擴散膜入射圖6b的θ 1=0°的光並使其擴散,拍攝擴散光的照片。將得到的照片示於圖19a,將根據上述照片得到的線圖示於圖19b。
由上述照片和圖可確認,擴散光的擴散情況是 在與膜平行的面內,長徑(DL)為12.5mm、短徑(DS)為7.0mm、DS/DL=0.56的橢圓形狀。
另外,從上述照片和圖所確認的擴散光的擴散情況與測定的受光角度-相對亮度圖所顯示的光擴散特性一致。
〔比較例1〕
比較例1中,不使用入射角度寬度調節部件,由線狀的紫外線燈照射紫外線。
由此,位於在塗佈層的表面的上述的紫外線的照度成為最大的區域上的任意的一點,從線狀的紫外線燈的軸線方向觀察時,以紫外線的入射角度寬度為最小值(圖12b的θ 3),取1.4°,從作為與其正交的方向的塗佈層的移動方向觀察時,紫外線的入射角度寬度為最大值(圖12c的θ 4),取44°的方式,越過剝離膜向塗佈層照射紫外線。
另外,此時的剝離膜表面的峰值照度為7.42mW/cm2,累計光量為21mJ/cm2,塗佈層的移動速度為2m/分鐘,除此以外的條件與實施例1相同。
另外,得到的光擴散膜在膜內具有折射率不同的複數板狀區域沿著沿膜面的任意一個方向交替地配置而成的百葉結構,可確認板狀區域的傾斜角為0°。
另外,將得到的光擴散膜的截面照片示於圖20a~20c。
即,如圖17所示,圖20a是在相對於膜面具有45°的傾斜的面切割膜時的截面照片,圖20b是在與塗佈 層的移動方向平行且與膜面垂直的面切割膜時的截面照片,圖20c是在與圖20b中的切面垂直的面切割膜時的截面照片。
此時,光擴散膜的膜厚方向上距離板狀區域的上端部向下50μm的位置處的板狀區域的寬度T50為1.5μm,同位置的薄片狀物的沿膜面的排列方向的長度L50為46μm。
因此,T50/L50為0.032。
另外,圖21a~21b中示出了得到的光擴散膜中的受光角度-相對亮度圖。
這裡,圖21a所示的受光角度-相對亮度圖A與和塗佈層的移動方向平行的方向的擴散光相對應,圖21b所示的受光角度-相對亮度圖B與和其正交的方向的擴散光相對應。
另外,基於受光角度-相對亮度圖A的半值寬度的θ 2為25°,基於受光角度-相對亮度圖B的半值寬度的θ 2′為4°,θ 2′/θ 2且為0.16。
再者,圖22a中示出了表示得到的光擴散膜的擴散光的擴散情況的照片,將根據上述照片得到的線圖示於圖22b。
由上述照片和圖可確認,在與膜平行的面內,長徑(DL)為11.1mm、短徑(DS)為1.7mm、DS/DL=0.16的棒狀,所以擴散光的擴散情況為各向異性光擴散。
另外,由上述照片以及圖所確認的擴散光的擴 散情況與所測定的受光角度-相對亮度譜圖所顯示的光擴散特性一致。
〔比較例2〕
比較例2中,代替入射角度寬度調節部件,將用於使僅來自線狀的紫外線燈的軸線方向的一部分的紫外線通過下方的2片遮光板在紫外線燈的附近並且沿垂直下方具有預定的間隔的同時與塗佈層平行地配置,以使來自線狀的紫外線燈的紫外線幾乎形成平行光的方式進行調整來照射紫外線。
由此,在塗佈層的表面的任意的點,從線狀的紫外線燈的軸線方向觀察時,紫外線的入射角度寬度為最小值(圖12b的θ 3),取1.4°,從作為與其正交的方向的塗佈層的移動方向觀察時,紫外線的入射角度寬度為最大值(圖12c的θ 4),取2.2°,越過剝離膜向塗佈層照射紫外線。
另外,此時的峰值照度為0.36mW/cm2,累計光量為43.99mJ/cm2,塗佈層的移動速度為0.05m/分鐘,除此以外的條件與實施例1相同。
再者,得到的光擴散膜在膜內具有在折射率相對低的區域中使折射率相對高的多個柱狀物林立而成的柱狀結構,可確認柱狀物的傾斜角為0°。
另外,將得到的光擴散膜的截面照片示於第23a~23c圖。
即,圖23a是在如圖17所示相對於膜面具有 45°的傾斜的面切割膜時的截面照片,圖23b是與塗佈層的移動方向平行且與膜面垂直的面切割膜時的截面照片,圖23c是與圖23b中的切面垂直的面切割膜時的截面照片。
此時,光擴散膜的膜厚方向上距離柱狀物的上端部為向下50μm的位置處的柱狀物的直徑T50(=L50)為2.3μm。
因此,與T50/L50相當的值為1。
另外,圖24a~24b中示出了得到的光擴散膜中的受光角度-相對亮度圖。
這裡,圖24a所示的受光角度-相對亮度圖A與和塗布層的移動方向平行的方向的擴散光相對應,圖24b所示的受光角度-相對亮度圖B與和其正交的方向的擴散光相對應。
另外,基於受光角度-相對亮度圖A的半值寬度的θ 2為26°,基於受光角度-相對亮度圖B的半值寬度的θ 2′為25°,θ 2′/θ 2為0.96。
進而,在圖25a示出了表示得到的光擴散膜中的擴散光的擴散情況的照片,根據上述照片得到的線圖示於圖25b。
由上述照片和圖可確認為各向同性光擴散。
由上述照片和圖可確認,擴散光的擴散情況是在與膜平行的面內,長徑(DL)為11.5mm、短徑(DS)為11.1mm、DS/DL=0.96的圓形狀,所以是各向同性光擴散。
另外,由上述照片和圖所確認的擴散光的擴散 情況與測定的受光角度-相對亮度圖所顯示的光擴散特性一致。
產業上的可利用性
以上,如詳細說明的那樣,根據本發明,透過在膜內形成具備預定的複數薄片狀物的內部結構,能夠使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀。
其結果,能夠使入射光相對於與光擴散膜平行的面光擴散成橢圓形狀,提供對長方形的顯示器的適用性優異的光擴散膜。
因此,期待本發明的光擴散膜不僅對反射型液晶裝置的光控制膜,還對視角控制膜、視角放大膜、投影用螢幕等中使用的光擴散膜的高品質化做出顯著的貢獻。
30‧‧‧橢圓形狀光擴散膜

Claims (8)

  1. 一種光擴散膜,其為:一用於使入射光光擴散成橢圓形狀的光擴散膜,其中,在膜內具有使折射率相對高的複數薄片狀物在折射率相對低的區域中,沿著沿膜面的任意一個方向以複數列排列而成的結構,並且,將該光擴散膜之膜厚方向上距離該薄片狀物的上端部向下50μm的位置處的該薄片狀物的寬度設為T50,將該薄片狀物的該任意一個方向的長度設為L50時,係滿足下述關係式(1),其中該T50和該L50的單位均為μm:
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,T50為0.1~15μm,且L50為0.11~300μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,該薄片狀物之任意一個方向的長度L從該光擴散膜的膜厚方向的該上端部一側朝向下方變長。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,將該光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下75μm的位置處的薄片狀物的寬度設為T75,將該薄片狀物的該任意一個方向的長度設為L75時,係滿足下述關係式(2),其中該T75和該L75的單位均為μm:
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,將該光擴散膜的膜厚方向上距離薄片狀物的上端部向下100μm 的位置處的薄片狀物的寬度設為T100,將該薄片狀物的該任意一個方向的長度設為L100時,係滿足下述關係式(3),其中該T100和該L100的單位均為μm:
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,該光擴散膜的膜厚為100~500μm。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,該光擴散膜的原材料為一含有折射率不同之2種聚合性化合物的光擴散膜用組合物。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光擴散膜,其中,於利用該光擴散膜使入射光擴散時得到的橢圓形狀的光擴散中,將長徑方向的擴散光的開口角設為θ 2,將短徑方向的擴散光的開口角設為θ 2′時,係滿足下述關係式(4),其中該θ 2和該θ 2′的單位均為°:
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