TW201940902A - 光散射體、光散射體形成用組合物、片狀積層體、投影屏幕、光擴散片及內建光增強元件之照明裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之光散射體5含有:包含樹脂之樹脂媒體3、以及分散於樹脂媒體3中之中空粒子1及光散射粒子2。樹脂媒體3之折射率較光散射粒子2之折射率低。
Description
本發明係關於一種光散射體、光散射體形成用組合物、片狀積層體、投影屏幕、光擴散片及內建光增強元件之照明裝置。
將藉由投影機投射之影像投影至屏幕並自投影機側視認之反射型屏幕、或自背面視認之透過型屏幕用於家庭影院、數位標牌、活動等之廣告媒體等各種領域。
作為此種屏幕,例如已知具備使基材中含有氣泡而使入射之光反射之層的屏幕。
專利文獻1中揭示有將含有平均氣泡徑為12 μm以下之配向性橢圓氣泡之聚酯樹脂發泡體片用作供圖像投影之反射片之技術。
專利文獻2中揭示有一種投影機透過屏幕用擴散板,其特徵在於包含如下樹脂組合物,該樹脂組合物含有(A)環狀烯烴系樹脂:90~99.9重量份、及(B)有機交聯粒子:10~0.1重量份(其中,(A)與(B)之合計為100重量份),全光線透過率為0%以上,上述環狀烯烴系樹脂(A)之折射率nA
與上述有機交聯粒子(B)之折射率nB
之差之絕對值|nB
-nA
|為0.04以上,且上述有機交聯粒子(B)之平均粒徑為2.0 μm以上。
專利文獻3中揭示有使用不相溶之2種成分之摻合聚合物纖維,垂直於纖維軸方向地形成有內部空隙之屏幕技術。
專利文獻4中揭示有將樹脂中含有複數個氣泡之光散射片用作投影用屏幕之技術。
專利文獻5中揭示有藉由含有全光線透過率為30~80%、全光線反射率為20~70%之熱塑性樹脂之薄膜,於反射光及透過光下均可發揮影像視認之功能的半透明投影屏幕技術。
專利文獻6中揭示有藉由於含有熱塑性樹脂之薄膜層之厚度方向以孔與孔間之最短距離0.1~5 mm之間隔,鑽出貫通之開口徑為0.1~8 mm之貫通孔,使得全光線透過率為30~80%,全光線反射率為20~70%的屏幕技術。
先前技術文獻
專利文獻
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2009-175522號公報
專利文獻2:日本專利特開2008-64951號公報
專利文獻3:日本專利特開2006-243453號公報
專利文獻4:日本專利特開2006-23342號公報
專利文獻5:日本專利特開2003-330120號公報
專利文獻6:日本專利特開2004-62143號公報
專利文獻2:日本專利特開2008-64951號公報
專利文獻3:日本專利特開2006-243453號公報
專利文獻4:日本專利特開2006-23342號公報
專利文獻5:日本專利特開2003-330120號公報
專利文獻6:日本專利特開2004-62143號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,根據本發明者等人之研究結果可知,專利文獻1~6之屏幕中,投影圖像之清晰性與明亮度不充分,視認性不充分。
本發明係鑒於上述技術課題而完成者,目的在於提供一種能夠投影清晰且明亮之圖像之光散射體及能夠形成其之光散射體形成用組合物、以及使用光散射體之片狀積層體、投影屏幕、光擴散片及內建光增強元件之照明裝置。
[解決問題之技術手段]
[解決問題之技術手段]
本發明者等人為達成上述目的反覆進行銳意研究,結果完成以下所示之發明。
本發明提供一種光散射體,其係使中空粒子與光散射粒子分散於折射率較該光散射粒子低之樹脂媒體中而成。
光散射粒子較佳為金剛石。
中空粒子之空孔徑較佳為0.78 μm以上300 μm以下。
本發明又提供一種光散射體形成用組合物,其含有中空粒子前驅物、光散射粒子及樹脂,且光散射粒子之折射率較樹脂之折射率高。
本發明之片狀積層體具備基材、及設置於該基材上之包含上述光散射體之光散射層。
本發明之投影屏幕具備上述光散射體或片狀積層體。
本發明之光擴散片具備包含上述光散射體之光散射層。
本發明之內建光增強元件之照明裝置具備:光增強元件,其具備上述光散射體或片狀積層體;及光源。
[發明之效果]
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種能夠投影清晰且明亮之圖像之光散射體及能夠形成其之光散射體形成用組合物、以及使用光散射體之片狀積層體、投影屏幕、光擴散片及內建光增強元件之照明裝置。
以下針對本發明之一實施形態進行詳細說明。但本發明並不限定於以下之實施形態。
[光散射體]
本實施形態之光散射體含有樹脂媒體、分散於該樹脂媒體中之中空粒子、及分散於該樹脂媒體中之光散射粒子。樹脂媒體之折射率較光散射粒子之折射率低。
本實施形態之光散射體含有樹脂媒體、分散於該樹脂媒體中之中空粒子、及分散於該樹脂媒體中之光散射粒子。樹脂媒體之折射率較光散射粒子之折射率低。
圖1係表示本實施形態之光散射體之模式剖視圖。圖1所示之光散射體5含有樹脂媒體3、及分散於樹脂媒體3中之中空粒子1及光散射粒子2。
首先針對樹脂媒體進行說明。樹脂媒體至少含有樹脂作為構成成分,該樹脂例如發揮作為於光散射體中使中空粒子與光散射粒子固定之基質樹脂之功能。
樹脂媒體可為由包含樹脂之樹脂用組合物形成者。
作為樹脂,可列舉熱塑性樹脂及熱硬化性樹脂,具體而言,可列舉聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、乙烯基樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂、氟樹脂、聚碸樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、纖維素樹脂、矽酮改性丙烯酸系樹脂等。於使用該等樹脂之情形,存在易獲得與光散射粒子之折射率差,視認性更加優異之傾向。樹脂媒體就防止光散射體所含有之光散射粒子之凝集之觀點而言,較佳為含有聚胺基甲酸酯樹脂、聚丙烯酸系樹脂或矽酮改性丙烯酸系樹脂,更佳為含有矽酮改性丙烯酸系樹脂。樹脂媒體可單獨含有1種樹脂,亦可含有2種以上。
樹脂用組合物可含有除樹脂以外之其他成分。作為其他成分,例如可列舉:陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、防腐劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、矽酮消泡劑、調平劑、增黏劑、防沈澱劑、抗滴落劑、阻燃劑、螢光增白劑、黏度穩定劑、pH值調節劑、有機/無機顏料/染料之各種添加劑、添加助劑、抗靜電劑、消光劑等。該等之中,就防止光散射體所含有之光散射粒子等之凝集之觀點而言,較佳為含有上述各界面活性劑。作為界面活性劑,較佳為陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑;更佳為烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯鹽、苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽、烷基萘磺酸、萘磺酸甲醛縮合物鹽、烷基二苯基醚二磺酸鹽等陰離子界面活性劑;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸偏酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸偏酯、聚氧乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、聚乙二醇單(苯乙烯基苯基)醚等非離子界面活性劑;進而較佳為苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽、烷基萘磺酸或萘磺酸甲醛縮合物鹽;特佳為苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽或萘磺酸甲醛縮合物鹽。
樹脂媒體之折射率較佳為1.28以上且未達1.80,更佳為1.30以上1.60以下,進而較佳為1.40以上1.60以下。本說明書中折射率係指鈉燈之波長589.3 nm下之測量值。
光散射體中之樹脂媒體之含量就粒子之分散性之觀點而言,以光散射體之總量為基準,較佳為40~95質量%,更佳為50~90質量%。
中空粒子為具有中空結構者,具有由薄層包圍之空孔。
作為中空粒子,可直接使用具有空孔之中空聚合物等,亦可對藉由加熱等處理形成中空粒子之前驅物進行處理而形成。作為藉由加熱等處理形成中空粒子之前驅物,例如可列舉熱膨脹微膠囊。
中空粒子之空孔徑就視認性之觀點而言,較佳為0.78~300 μm,更佳為0.9~100 μm,進而更佳為0.9~30 μm。空孔徑可藉由掃描式顯微鏡測定,針對任意50個以上之中空粒子測定各粒子之空孔徑(直徑),將該等進行算術平均而求出。再者,觀察照片(圖)中,於空孔徑之形狀不為真圓狀之情形時,作為其空孔徑之剖面之最大內切圓之直徑進行測定。
作為中空粒子之薄層之材質,例如可列舉:氧化矽、玻璃、氧化鈦、氧化鋁等無機物質;酚樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、脲樹脂等有機物質。該等之中,就視認性之觀點而言,較佳為丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、脲樹脂等有機樹脂,更佳為丙烯酸系樹脂或苯乙烯樹脂。
所謂中空聚合物,係指其中封入有空氣等氣體之膠囊。作為中空聚合物之材質,可列舉氧化矽、玻璃、氧化鈦、氧化鋁等無機物質;酚樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、脲樹脂等有機物質等。
熱膨脹微膠囊為芯內部內包有熱膨脹性氣體之結構體,藉由利用加熱使內包之熱膨脹性之氣體膨脹,而形成具有中空結構之中空粒子。作為芯內部之氣體,可列舉低沸點之烴等。作為構成熱膨脹微膠囊之薄層之材質,可列舉:氧化矽、玻璃、氧化鈦、氧化鋁等無機物質;酚樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、脲樹脂等有機物質等。
中空粒子之薄層之厚度就視認性及中空粒子之結構穩定性之觀點而言,較佳為1.0 nm~10 μm。又,於薄層之材質為氧化鈦、氧化鋁之情形,薄層之厚度較佳為1.0 nm~1 μm。利用掃描式電子顯微鏡進行測定,針對任意50個以上之中空粒子測定各粒子之薄層,對該等進行算術平均而求出。再者,觀察照片(圖)中,於薄層之厚度不固定之情形時,測定其薄層之最大值與最小值並取平均值。
中空粒子之含量就視認性之觀點而言,以光散射體之總量為基準,較佳為3~50質量%,更佳為5~40質量%。
光散射粒子只要為折射率較樹脂媒體之折射率高者即可。作為構成光散射粒子之成分,例如可為:金剛石;氧化鋯、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氧化鋁、氧化鋅、氧化銅、氧化銫、氧化鉻、氧化鈮、氧化鈰、氧化銦錫、氧化鉭等金屬氧化物;鋁、鎳、鈷、鐵、鈦、鉻、鋅、鎢、汞、鉑、鉬等金屬;聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚丙烯酸系樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚烯烴樹脂、聚乙烯基烯烴樹脂、環烯烴樹脂、聚酯樹脂、聚醚樹脂、氟樹脂、聚碸樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、纖維素樹脂、矽酮改性丙烯酸系樹脂等樹脂等。
該等之中,較佳為折射率為1.8以上者,更佳為折射率為2.0以上者,進而較佳為折射率為2.2以上者。折射率之上限並無特別限定,例如可設為4.0以下。
作為折射率1.8以上者,可列舉:金剛石;氧化鋯、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氧化鋅、氧化銅、氧化銫、氧化鉻、氧化鈮、氧化鈰、氧化銦錫、氧化鉭等金屬氧化物;鎳、鈷、鐵、鈦、鉻、鋅、鎢、汞、鉑、鉬等金屬。作為折射率2.0以上者,可列舉:金剛石;氧化鋯、氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氧化鋅、氧化銅、氧化銫、氧化鉻、氧化鈮、氧化鈰、氧化銦錫、氧化鉭等金屬氧化物;鈷、鐵、鈦、鉻、鋅、鎢、汞、鉑、鉬等金屬。該等之中,就有效使光散射之觀點而言,較佳為金剛石、金屬氧化物、金屬,就視認性及高視角之觀點而言,更佳為金剛石。光散射粒子可單獨含有該等成分,亦可含有2種以上。又,作為光散射粒子,可使用包含相同之構成成分之1種粒子,亦可使用構成成分不同之複數種粒子。
作為金剛石,視製造方法或精製方法而存在多種,可使用任一種。例如可列舉:天然金剛石;高壓合成金剛石、爆炸合成金剛石、氣相生長金剛石等合成金剛石等。
又,金剛石按結晶之形態結構,分為單晶金剛石、多晶金剛石2種,可單獨或混合使用。
光散射粒子之中值粒徑就視認性之觀點而言,較佳為40 nm~10 μm,更佳為70 nm~1.0 μm。光散射粒子可使用1種,或中值粒徑不同之2種以上。本說明書中,所謂中值粒徑,係指粒子之體積基準下之50%中值粒徑,使用雷射繞射散射方式之粒度分佈計(例如,堀場製作所製造,LA-960)測定。
光散射粒子之形狀無特別限定,例如可為:球體狀、大致球狀、旋轉橢圓體狀、破碎狀、不定形狀、立方體狀、長方體狀、板狀、角錐狀、圓錐狀、磷片狀等。就視認性之觀點而言,較佳為球體狀、大致球狀、旋轉橢圓體狀。
光散射粒子之含量就視認性之觀點而言,以光散射體之總量為基準,較佳為1~25質量%,更佳為2~20質量%。
光散射粒子之相對於中空粒子之質量比(光散射粒子之質量/中空粒子之質量)就視認性之觀點而言,較佳為0.05以上0.80以下,更佳為0.15以上0.60以下。
光散射粒子之折射率較佳為較樹脂媒體之折射率大0.2以上,更佳為大0.4以上,進而較佳為大0.6以上。光散射粒子與樹脂媒體之折射率之差之上限並無特別限定,例如可設為2以下。
本實施形態之光散射體較佳為片狀。其厚度並無特別限定,就視認性更加優異之觀點及經濟性優異之觀點而言,較佳為0.1~500 μm,更佳為0.5~80 μm。再者,本說明書中之光散射體之厚度係使用測微計(Mitutoyo公司製造,商品名:MDH-25M)測定。
本實施形態之光散射體例如可藉由具備如下步驟之方法而製造:於剝離基材上塗佈下述光散射體形成用組合物;使塗膜乾燥或硬化;及將乾燥物或硬化物自剝離基材剝離。
[光散射體形成用組合物]
本實施形態之光散射體形成用組合物包含中空粒子前驅物、光散射粒子及樹脂。
本實施形態之光散射體形成用組合物包含中空粒子前驅物、光散射粒子及樹脂。
本實施形態之光散射體形成用組合物可含有樹脂用組合物。
樹脂用組合物能夠使用與用以形成上述本實施形態之光散射體中之樹脂媒體之樹脂用組合物相同者。又,樹脂用組合物亦可代替上述樹脂或與之併用地含有能夠形成該樹脂之聚合性單體(例如單體混合物)及視需要之聚合起始劑等。於樹脂用組合物中含有之樹脂為上述樹脂或其原料之情形時,粒子之分散性優異,故易獲得視認性優異之光散射體。再者,本實施形態中,作為利用溶劑使上述樹脂稀釋或分散而成之溶液(樹脂溶液),亦可使用市售者。
作為聚合性單體,可列舉:(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸酯系化合物;乙烯、丙烯、丁烯、己烯、丁二烯、異戊二烯等烯化合物;氯乙烯、二氯乙烯等鹵化烯化合物;環己烯等環烯化合物;苯乙烯;環氧乙烷、環氧丙烷等環氧化合物;γ-甲基丙烯醯氧基丙基烷氧基矽烷等矽烷化合物。聚合性單體可為具有聚合性之官能基之上述樹脂。
作為聚合起始劑,可列舉:偶氮化合物、過氧化物等熱自由基聚合起始劑;苯酸磺酸酯化合物、烷基鋶鹽等熱陽離子聚合起始劑;安息香化合物、苯乙酮化合物等光聚合起始劑等。
樹脂用組合物之以固形物成分計之含量就分散性之觀點而言,以光散射體形成用組合物總量為基準,較佳為22~98.5質量%,更佳為30~96質量%。
作為光散射體形成用組合物中之中空粒子前驅物,可使用具有空孔之中空聚合物等,亦可使用藉由加熱等處理而形成中空粒子之前驅物。作為中空粒子前驅物,可使用與上述本實施形態之中空粒子中所說明者相同者。
光散射體形成用組合物中之中空粒子前驅物之合計含量就分散性之觀點而言,以光散射體形成用組合物總量為基準,較佳為1.1~69.0質量%,更佳為2.9~56.0質量%。
作為光散射體形成用組合物中之光散射粒子,可使用與上述本實施形態之光散射粒子相同者。
光散射體形成用組合物中之光散射粒子之合計含量就分散性之觀點而言,以光散射體形成用組合物總量為基準,較佳為0.4~9.0質量%,更佳為0.7~7.5質量%。
光散射體形成用組合物視需要可包含除光散射粒子以外之無機粒子、除光散射粒子以外之有機粒子、除光散射粒子以外之金屬粒子、除光散射粒子以外之金屬氧化物粒子、溶劑、聚合起始劑、陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、防腐劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、矽酮消泡劑、調平劑、增黏劑、防沈澱劑、抗滴落劑、阻燃劑、螢光增白劑、黏度穩定劑、pH值調節劑、有機/無機顏料/染料之各種添加劑、添加助劑、抗靜電劑、消光劑等。該等之中,就防止光散射體所含有之光散射粒子等之凝集之觀點而言,較佳為包含上述各界面活性劑。作為界面活性劑,較佳為陰離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑;更佳為烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯鹽、苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽、烷基萘磺酸、萘磺酸甲醛縮合物鹽、烷基二苯基醚二磺酸鹽等陰離子界面活性劑;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸偏酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸偏酯、聚氧乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、聚乙二醇單(苯乙烯基苯基)醚等非離子界面活性劑;進而較佳為苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽、烷基萘磺酸或萘磺酸甲醛縮合物鹽;特佳為苯乙烯化苯酚環氧烷加成物硫酸酯鹽或萘磺酸甲醛縮合物鹽。
作為溶劑,例如可列舉:己烷、環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷、庚烷、壬烷、辛烷、異辛烷、癸烷等脂肪族烴系溶劑;苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、乙基苯等芳香族烴系溶劑;二乙醚、二異丙醚、甲基第三丁基醚、甲基溶纖劑、溶纖劑、丁基溶纖劑、甲基卡必醇、卡必醇、丁基卡必醇、二乙基卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、四氫呋喃、1,3-二㗁烷、1,4-二㗁烷等醚系溶劑;二甲酮、甲基乙基酮、二乙酮、甲基異丁基酮、二異丙酮、二異丁酮、環己酮等酮系溶劑;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙二酯等碳酸酯系溶劑;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、環己醇、二丙酮醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、乙二醇、丙二醇等醇系溶劑;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯等酯系溶劑;乙腈等腈系溶劑、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、烷氧基-N-異丙基-丙醯胺、羥基烷基醯胺等脂肪族醯胺系溶劑;N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-吡咯啶酮等脂環族醯胺系溶劑;水等。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。
光散射體形成用組合物之製造方法並無特別限定,例如可列舉:向樹脂用組合物添加中空粒子前驅物及光散射粒子並加以分散之方法。
作為使中空粒子前驅物及光散射粒子分散之方法,例如可列舉先前公知之混合、分散方法等。為進一步確實地使中空粒子前驅物及光散射粒子分散,較佳為使用分散機進行分散處理。
作為分散機,例如可列舉:分散器、均質攪拌機、行星式混合機(PRIMIX公司「FILMIX」)、自轉公轉攪拌機(Thinky公司製造「去泡練太郎」等)等攪拌機類;均化器(M-Technique公司製造之「Clearmix」);塗料調節器(Red Devil公司製造)、球磨機、砂磨機(Shinmaru Enterprises公司製造之「DYNO-MILL」等)、磨碎機、珠磨機(Eirich公司製造之「DCP Mill」等)、CoBall Mill等媒體型分散機;濕式噴射研磨機(Genus公司製造「Genus PY」,Sugino Machine公司製造之「Starburst」,Nanomizer公司製造之「Nanomizer」等);無媒體分散機(M-Technique公司製造之「Clear SS-5」,奈良機械公司製造之「MICROS」等);以及輥磨機等。
<片狀積層體>
圖2、3係表示片狀積層體之一實施形態之模式剖視圖。圖2、3所示之本實施形態之片狀積層體6具備基材4、及設置於該基材4上之包含上述本實施形態之光散射體5之光散射層。再者,圖2係表示中空粒子1與光散射粒子2之粒徑較光散射體5之厚度小之情形之圖,圖3係表示中空粒子1之粒徑較光散射體5之厚度大之情形之圖。如圖3所示,中空粒子1及/或光散射粒子2可突出至樹脂媒體3之外。
圖2、3係表示片狀積層體之一實施形態之模式剖視圖。圖2、3所示之本實施形態之片狀積層體6具備基材4、及設置於該基材4上之包含上述本實施形態之光散射體5之光散射層。再者,圖2係表示中空粒子1與光散射粒子2之粒徑較光散射體5之厚度小之情形之圖,圖3係表示中空粒子1之粒徑較光散射體5之厚度大之情形之圖。如圖3所示,中空粒子1及/或光散射粒子2可突出至樹脂媒體3之外。
基材只要不阻礙片狀積層體之光學特性,則並無特別限制,具體而言,可列舉:鈉鈣玻璃、鉛玻璃、硼矽酸玻璃等玻璃;聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚丙烯酸系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯系樹脂等塑膠;石英;氧化鋁、氧化鈦、氧化鈮、氧化鉭、氧化銦錫、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈰等金屬氧化物;鋼鐵、碳鋼、鉻-鉬鋼、鋁合金、不鏽鋼合金、銅合金、鈦合金等合金;金、銀、銅、鋅、鐵、鋁、鉑、鉛、鈀等金屬;棉、麻等植物纖維;蠶絲、羊毛、羊駝毛、安哥拉兔毛、開士米山羊毛、馬海毛等動物纖維;嫘縈、聚乙酸酯、Promix、尼龍、聚酯、聚丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯、聚胺基甲酸酯等合成纖維;玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維等無機纖維等。
於作為透過型屏幕使用之情形時,較佳為透明之基材。作為透明之基材之具體例,可列舉玻璃、塑膠等。
基材之厚度並無特別限定,就強度及經濟性之觀點而言,較佳為1 μm~50 mm,更佳為20 μm~30 mm。
光散射層包含上述本實施形態之光散射體,能夠使用光散射體形成用組合物形成。
光散射層之厚度就視認性及經濟性優異之觀點而言,較佳為0.1~500 μm,更佳為0.5~80 μm。光散射層之厚度係使用測微計(Mitutoyo公司製造,商品名:MDH-25M)測定。
本實施形態之片狀積層體可於至少一個最表面設置用以提昇膜之強度之公知之硬塗層、抗靜電層、防指紋膜層、或消光層。
可於片狀積層體之基材側塗佈黏著劑而設置黏著層。
於使投影圖像投影時,本實施形態之片狀積層體可用於反射型及透過型之任一者。再者,透過型之情形,基材只要不損害光學特性,則無特別限制。
本實施形態之片狀積層體可藉由向光散射體形成用組合物適量添加三氧化二銻、五氧化二銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三聚氰胺氰脲酸酯、BestBron、Soufa等阻燃劑,採用阻燃性之氯乙烯、阻燃性聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚苯硫醚膜、芳香族聚醯胺膜、阻燃性聚碳酸酯膜等作為基材,而形成阻燃性優異之片狀積層體。
本實施形態之片狀積層體例如可藉由具備如下步驟之方法製造:於基材上塗佈含有樹脂用組合物、中空粒子前驅物及光散射粒子之光散射體形成用組合物;及使塗膜乾燥或硬化。又,作為其他方法,可列舉具備於基材上層壓片狀之光散射體之步驟之方法。
光散射體形成用組合物之塗佈方法並無特別限定,可根據剝離基材或基材之形狀適當選擇,例如可列舉:滑動液滴(slide bead)方式、滑動淋幕(slide curtain)方式、擠壓方式、狹縫式模嘴方式、凹版輥方式、氣刀方式、刮刀塗佈方式、桿棒塗佈方式等。
作為使形成之塗膜乾燥或硬化之方法,可使用利用溫風乾燥機或紅外線乾燥機等加熱之方法。於樹脂用組合物為水系乳液之情形,可利用溫風乾燥機或紅外線乾燥機等對分散於乳液中之水分加熱,使塗膜中含有之水分蒸發而使樹脂硬化。於樹脂用組合物含有單體及聚合起始劑之情形時,可視需要加熱塗膜而去除塗膜中之溶劑之後,照射紫外線、電子束、紅外線、可見光線、X射線、α射線、γ射線、重粒子射線等活性能量線使單體聚合而高分子化,藉此使塗膜硬化。
光散射體形成用組合物之塗膜之厚度就視認性及經濟性之觀點而言,較佳為乾燥後之光散射體之厚度(例如,光散射體5之厚度)成為0.1~500 μm之厚度,更佳為成為0.5~80 μm之厚度。
於光散射體形成於剝離基材上之情形,亦可藉由自剝離基材剝離光散射體而獲得片狀之光散射體。作為自剝離基材剝離之方法,並無特別限定,例如可列舉密封剝離、物理剝離、添加剝離劑等。
作為將剝離基材上形成之片狀之光散射體層壓至基材上之方法,可列舉利用光學黏著劑或光學接著劑之接合或熱熔融接合等。
<投影屏幕>
本實施形態之投影屏幕具備上述本實施形態之光散射體、或上述本實施形態之片狀積層體。本實施形態之投影屏幕可設為能夠自相對於光源透過之側辨識圖像之透過型屏幕,亦可設為能夠自相對於光源反射之側辨識圖像之反射型屏幕。
本實施形態之投影屏幕具備上述本實施形態之光散射體、或上述本實施形態之片狀積層體。本實施形態之投影屏幕可設為能夠自相對於光源透過之側辨識圖像之透過型屏幕,亦可設為能夠自相對於光源反射之側辨識圖像之反射型屏幕。
本實施形態之投影屏幕雖能夠單獨由光散射體或片狀積層體構成,但較佳為具有於藉由投影源投影圖像時,能夠於空間中固定光散射體或片狀積層體之功能。
具體而言,可於片狀積層體之上部整體或一部分安裝固定配件。又,為防止圖像模糊或變形,固定功能較佳為能夠不使片狀積層體彎曲而維持為平面。
本實施形態之投影屏幕較佳為具有能夠將片狀積層體以捲筒狀收納之收納構件。作為收納構件,可列舉卷取型收納裝置。於該情形時,能夠於不使用投影屏幕時保護片狀積層體之圖像投影部,能夠提昇收納性、保管性、攜帶性、搬送性等。
本實施形態之投影屏幕為了抑制因風或振動等而產生投影面之彎曲或變形,可於片狀積層體之下部具有重量物。藉由施加1 k g重以上500 kg重以下之力作為重量物,而容易維持圖像投影面之平坦性,杜絕投影圖像之失真。
本實施形態之投影屏幕可為於具有曲面之基材上設置有光散射體或片狀積層體者。於該情形時,可使光散射體或片狀積層體與曲面基材接著或密接,亦可藉由將上述之光散射體形成用組合物直接塗佈於曲面基材表面而形成光散射體。
於該情形時,能夠構成適合曲面圖像或立體圖像之投影、朝立體曲面之投影的透過型曲面透明屏幕或反射型曲面透明屏幕。
可將本實施形態之光散射體或片狀積層體用作可減弱光之指向性之光擴散片。
又,可藉由將本實施形態之光散射體或片狀積層體形成於其他光擴散片上而用作進一步放大光散射效果之複合光散射片。例如將LED(Light Emitting Diode,發光二極體)或LD(Laser Diode,雷射二極體)作為光源進行照明之情形時,藉由使用複合光散射片材,能夠有效地使光散射,將散射角擴大為適合使用之角度,能夠於室內或室外使照明光均勻地散射。
又,可藉由將本實施形態之光散射體或片狀積層體形成於其他光擴散片上而用作進一步放大光散射效果之複合光散射片。例如將LED(Light Emitting Diode,發光二極體)或LD(Laser Diode,雷射二極體)作為光源進行照明之情形時,藉由使用複合光散射片材,能夠有效地使光散射,將散射角擴大為適合使用之角度,能夠於室內或室外使照明光均勻地散射。
可使用本實施形態之光散射體或片狀積層體構成照明之光增強元件。藉由將光散射體或片狀積層體用作照明用之光增強元件,能夠以極簡單之結構有效地進行光散射。
亦可將本實施形態之片狀積層體或投影屏幕用於車輛用構件。作為一例,可使片狀積層體或投影屏幕接著於側窗及後窗表面而賦予向側窗及後窗顯示圖像之功能。
亦可將本實施形態之片狀積層體或投影屏幕用於建築用構件。作為一例,可將片狀積層體或投影屏幕貼附於透明之窗材,利用投影機投影圖像而用作店鋪之廣告或提供資訊。
實施例
實施例
以下藉由實施例詳細說明本發明,但本發明之內容並不受實施例之任何制限。
如下所述,準備用以製備光散射體形成用組合物之材料及基材。
[樹脂組合物]
丙烯酸系樹脂組合物:EK-61(Saiden Chemical Industry(股)製造,不揮發分:39.2%),折射率:1.49。
胺基甲酸酯樹脂組合物:EVAFANOL HA-170(日華化學(股)製造,不揮發分36.5質量%,折射率1.50。
矽酮改性丙烯酸系樹脂:MX-9012(三菱化學(股)製造,不揮發分:49.6%),折射率:1.45。
[中空粒子前驅物]
中空聚合物:Ropaque SN-1055(Dow Coating Materials公司製造,不揮發分:26.5%),中值粒徑:1.7 μm,薄層之厚度:350 nm,材質:苯乙烯樹脂
熱膨脹微膠囊:Expancel 053-40(Japan Fillite公司製造,不揮發分:100%),中值粒徑:14 μm,材質:丙烯酸系樹脂
[光散射粒子]
金剛石1:(RZ公司製造,單晶金剛石,中值粒徑:200 nm,折射率:2.42)
金剛石2:(RZ公司製造,多晶金剛石,中值粒徑:500 nm,折射率:2.42)
氧化鈦:(堺化學公司製造,型號:SA-1,中值粒徑:150 nm,折射率:2.52)
[界面活性劑]
界面活性劑1:五苯乙烯化苯酚環氧乙烷3莫耳環氧丙烷9莫耳加成物硫酸酯銨鹽之50.0質量%水溶液
界面活性劑2:三苯乙烯化苯酚環氧丙烷100莫耳加成物之50.0質量%水溶液
界面活性劑3:β-萘磺酸福馬林縮合物之Na鹽之50.0質量%水溶液(商品名:Demol NL,花王(股)製造)
[基材]
聚酯樹脂:PET膜(東洋紡公司製造,A4300,厚度100 μm)
丙烯酸系樹脂組合物:EK-61(Saiden Chemical Industry(股)製造,不揮發分:39.2%),折射率:1.49。
胺基甲酸酯樹脂組合物:EVAFANOL HA-170(日華化學(股)製造,不揮發分36.5質量%,折射率1.50。
矽酮改性丙烯酸系樹脂:MX-9012(三菱化學(股)製造,不揮發分:49.6%),折射率:1.45。
[中空粒子前驅物]
中空聚合物:Ropaque SN-1055(Dow Coating Materials公司製造,不揮發分:26.5%),中值粒徑:1.7 μm,薄層之厚度:350 nm,材質:苯乙烯樹脂
熱膨脹微膠囊:Expancel 053-40(Japan Fillite公司製造,不揮發分:100%),中值粒徑:14 μm,材質:丙烯酸系樹脂
[光散射粒子]
金剛石1:(RZ公司製造,單晶金剛石,中值粒徑:200 nm,折射率:2.42)
金剛石2:(RZ公司製造,多晶金剛石,中值粒徑:500 nm,折射率:2.42)
氧化鈦:(堺化學公司製造,型號:SA-1,中值粒徑:150 nm,折射率:2.52)
[界面活性劑]
界面活性劑1:五苯乙烯化苯酚環氧乙烷3莫耳環氧丙烷9莫耳加成物硫酸酯銨鹽之50.0質量%水溶液
界面活性劑2:三苯乙烯化苯酚環氧丙烷100莫耳加成物之50.0質量%水溶液
界面活性劑3:β-萘磺酸福馬林縮合物之Na鹽之50.0質量%水溶液(商品名:Demol NL,花王(股)製造)
[基材]
聚酯樹脂:PET膜(東洋紡公司製造,A4300,厚度100 μm)
<光散射體形成用組合物之製備>
(光散射體形成用組合物1之製備)
向200 ml不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1及76.5 g之EK-61,使用均質攪拌機(ROBOMICS(fmodel),Primix公司製造)以4000 rpm進行30分鐘混合、分散處理之後,利用#2000紗進行過濾,獲得金剛石分散樹脂組合物。紗上未發現凝集物。其次,向上述金剛石分散樹脂組合物添加中空聚合物22.0 g,使用超音波分散裝置(AS ONE公司製造),進行5分鐘超音波分散處理。藉此,獲得光散射體形成用組合物1。
(光散射體形成用組合物1之製備)
向200 ml不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1及76.5 g之EK-61,使用均質攪拌機(ROBOMICS(fmodel),Primix公司製造)以4000 rpm進行30分鐘混合、分散處理之後,利用#2000紗進行過濾,獲得金剛石分散樹脂組合物。紗上未發現凝集物。其次,向上述金剛石分散樹脂組合物添加中空聚合物22.0 g,使用超音波分散裝置(AS ONE公司製造),進行5分鐘超音波分散處理。藉此,獲得光散射體形成用組合物1。
(光散射體形成用組合物2之製備)
向不鏽鋼罐添加1.7 g之金剛石1、85.8 g之EK-61、及12.5 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物2。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.7 g之金剛石1、85.8 g之EK-61、及12.5 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物2。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物3之製備)
向不鏽鋼罐添加1.3 g之金剛石1、61.7 g之EK-61、及37.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物3。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.3 g之金剛石1、61.7 g之EK-61、及37.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物3。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物4之製備)
向不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1、0.2 g之金剛石2、76.5 g之EK-61、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物4。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1、0.2 g之金剛石2、76.5 g之EK-61、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物4。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物5之製備)
向不鏽鋼罐添加1.8 g之金剛石1、91.4 g之EK-61、及6.8 g之代替中空聚合物之熱膨脹微膠囊,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物5。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.8 g之金剛石1、91.4 g之EK-61、及6.8 g之代替中空聚合物之熱膨脹微膠囊,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物5。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物6之製備)
向不鏽鋼罐添加1.6 g之金剛石1、0.2 g之金剛石2、91.4 g之EK-61、及6.8 g之代替中空聚合物之熱膨脹微膠囊,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物6。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.6 g之金剛石1、0.2 g之金剛石2、91.4 g之EK-61、及6.8 g之代替中空聚合物之熱膨脹微膠囊,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物6。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物7之製備)
向不鏽鋼罐添加1.5 g之代替金剛石1之氧化鈦、76.5 g之EK-61、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物7。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.5 g之代替金剛石1之氧化鈦、76.5 g之EK-61、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物7。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物8之製備)
向不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1、82.2 g之代替EK-61之HA-170、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物8。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.5 g之金剛石1、82.2 g之代替EK-61之HA-170、及22.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物8。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物9之製備)
向不鏽鋼罐中不添加金剛石1,添加63.0 g之EK-61、及37.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物9。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐中不添加金剛石1,添加63.0 g之EK-61、及37.0 g之中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物9。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物10之製備)
向不鏽鋼罐添加1.7 g之金剛石1及98.3 g之EK-61,不添加中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物10。再者,紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.7 g之金剛石1及98.3 g之EK-61,不添加中空聚合物,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物10。再者,紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物11之製備)
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、50.77 g之MX-9012、18.53 g之中空聚合物、及29.32 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物11。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、50.77 g之MX-9012、18.53 g之中空聚合物、及29.32 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物11。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物12之製備)
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑1、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物12。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑1、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物12。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物13之製備)
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑2、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物13。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑2、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物13。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
(光散射體形成用組合物14之製備)
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑3、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物14。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
向不鏽鋼罐添加1.25 g之金剛石1、0.13 g之金剛石2、47.80 g之MX-9012、18.57 g之中空聚合物、3.00 g之界面活性劑3、及29.25 g之離子交換水,除此以外,以與光散射體形成用組合物1相同之方式製備光散射體形成用組合物14。再者,過濾時紗上未發現凝集物。
將光散射體形成用組合物1~14之組成彙總示於表1。
[表1]
<片狀積層體之製作>
(實施例1)
於基材之單面以固形物成分濃度成為40 g/m2 之方式,使用滑動液滴塗佈裝置(三井電氣精機製造之桌上塗佈機,TC-3型)塗佈光散射體形成用組合物1。其後,放入至100℃之烘箱中乾燥2分鐘,製作基材上設置有包含光散射體之光散射層之片狀積層體。光散射層之厚度為14.2 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
關於中空粒子之空孔徑及薄層之厚度,係利用掃描式電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造,JSM-6010LA),以中空粒子進入至視野中50個以上且未達60個之方式任意設定觀察倍率,對映出之範圍進行拍攝,基於所得之圖像資料算出。將圖像資料讀取至圖像解析軟體「粒子解析」(NIPPON STEEL & SUMIKIN TECHNOLOGY 股份有限公司製造),將測定50個中空粒子中之空孔徑之剖面之最大內切圓之直徑時之平均值作為空孔徑算出。又,測定50個中空粒子中之薄層之厚度,將該等之算術平均作為薄層之厚度。再者,圖像資料中,於薄層之厚度不固定之情形時,測定其薄層之厚度之最大值與最小值並取平均值。
(實施例1)
於基材之單面以固形物成分濃度成為40 g/m2 之方式,使用滑動液滴塗佈裝置(三井電氣精機製造之桌上塗佈機,TC-3型)塗佈光散射體形成用組合物1。其後,放入至100℃之烘箱中乾燥2分鐘,製作基材上設置有包含光散射體之光散射層之片狀積層體。光散射層之厚度為14.2 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
關於中空粒子之空孔徑及薄層之厚度,係利用掃描式電子顯微鏡(日本電子股份有限公司製造,JSM-6010LA),以中空粒子進入至視野中50個以上且未達60個之方式任意設定觀察倍率,對映出之範圍進行拍攝,基於所得之圖像資料算出。將圖像資料讀取至圖像解析軟體「粒子解析」(NIPPON STEEL & SUMIKIN TECHNOLOGY 股份有限公司製造),將測定50個中空粒子中之空孔徑之剖面之最大內切圓之直徑時之平均值作為空孔徑算出。又,測定50個中空粒子中之薄層之厚度,將該等之算術平均作為薄層之厚度。再者,圖像資料中,於薄層之厚度不固定之情形時,測定其薄層之厚度之最大值與最小值並取平均值。
(實施例2)
以光散射體形成用組合物之固形物成分濃度成為60 g/m2 之方式進行塗佈,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為19.6 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
以光散射體形成用組合物之固形物成分濃度成為60 g/m2 之方式進行塗佈,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為19.6 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例3)
以光散射體形成用組合物之固形物成分濃度成為80 g/m2 之方式進行塗佈,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為28.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
以光散射體形成用組合物之固形物成分濃度成為80 g/m2 之方式進行塗佈,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為28.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例4)
使用光散射體形成用組合物2代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物2代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例5)
使用光散射體形成用組合物3代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.0 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物3代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.0 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例6)
使用光散射體形成用組合物4代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物4代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例7)
使用光散射體形成用組合物5代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為27.4 μm,中空粒子之空孔徑為26.6 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物5代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為27.4 μm,中空粒子之空孔徑為26.6 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
(實施例8)
使用光散射體形成用組合物6代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為27.0 μm,中空粒子之空孔徑為26.2 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物6代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為27.0 μm,中空粒子之空孔徑為26.2 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
(實施例9)
使用光散射體形成用組合物7代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.3 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物7代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.3 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(實施例10)
使用光散射體形成用組合物8代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物8代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(比較例1)
使用光散射體形成用組合物9代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
使用光散射體形成用組合物9代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.35 μm。
(比較例2)
使用光散射體形成用組合物10代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。再者,光散射體之厚度為14.3 μm。
使用光散射體形成用組合物10代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。再者,光散射體之厚度為14.3 μm。
(實施例17)
使用光散射體形成用組合物11代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.2 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物11代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.2 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
(實施例18)
使用光散射體形成用組合物12代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物12代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.1 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
(實施例19)
使用光散射體形成用組合物13代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物13代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為13.8 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
(實施例20)
使用光散射體形成用組合物14代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.0 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
使用光散射體形成用組合物14代替光散射體形成用組合物1,除此以外,以與實施例1相同之方式製作片狀積層體。光散射層之厚度為14.0 μm,中空粒子之空孔徑為1.0 μm,中空粒子之薄層之厚度為0.40 μm。
<片狀積層體之評價>
實施例1~10、17~20及比較例1~2之片狀積層體中,按照下述之方法測定L* (亮度)。又,針對藉由投影機投影影像時自投影機側所見之影像及自與投影機側相反側所見之影像,進行清晰性之評價。又,進行片狀積層體之外觀評價。將其結果示於表2。
實施例1~10、17~20及比較例1~2之片狀積層體中,按照下述之方法測定L* (亮度)。又,針對藉由投影機投影影像時自投影機側所見之影像及自與投影機側相反側所見之影像,進行清晰性之評價。又,進行片狀積層體之外觀評價。將其結果示於表2。
<透過之亮度L*
(透過模式)>
使用變角光度計(日本電色工業(股)製造,製品編號:GC5000),按以下程序測定片狀積層體之亮度。將光源之入射角設為20度,將測定台上什麼都未放置之狀態下之朝20度方向之透過光強度設為100。將片狀積層體放置於測定台,保持光源之入射角為20度,測定0度之透過之L* 值,將其作為亮度。將L* 值為1.30以上設為合格。
使用變角光度計(日本電色工業(股)製造,製品編號:GC5000),按以下程序測定片狀積層體之亮度。將光源之入射角設為20度,將測定台上什麼都未放置之狀態下之朝20度方向之透過光強度設為100。將片狀積層體放置於測定台,保持光源之入射角為20度,測定0度之透過之L* 值,將其作為亮度。將L* 值為1.30以上設為合格。
<反射之亮度L*
(反射模式)>
使用變角光度計(日本電色工業(股)製造,製品編號: GC5000),按照以下程序測定片狀積層體之亮度。將光源之入射角設為20度,將測定台上放置有標準白色板之狀態下之朝20度方向之反射光強度設為100。其次,將片狀積層體代替標準白色板放置於測定台,保持光源之入射角為20度,測定0度之反射之L* 值,將其作為亮度。將L* 值為10以上設為合格。
使用變角光度計(日本電色工業(股)製造,製品編號: GC5000),按照以下程序測定片狀積層體之亮度。將光源之入射角設為20度,將測定台上放置有標準白色板之狀態下之朝20度方向之反射光強度設為100。其次,將片狀積層體代替標準白色板放置於測定台,保持光源之入射角為20度,測定0度之反射之L* 值,將其作為亮度。將L* 值為10以上設為合格。
<(1)自與投影機側相反側所見之影像之清晰性(透過模式)>
利用數位投影機(Epson公司製造,商品名:EH-TW-410)將影像投影於片狀積層體,自與投影機側相反側目視投影至各片狀積層體之影像,根據以下基準分為4個等級評價影像之清晰性。將1及2設為合格。
(基準)
水準1:可極清晰地看到投射之影像之輪廓。
水準2:可充分地看到投影之影像之輪廓。
水準3:投射之影像之輪廓較淺,不易看到。
水準4:投射之影像之輪廓模糊不清,無法看到。
利用數位投影機(Epson公司製造,商品名:EH-TW-410)將影像投影於片狀積層體,自與投影機側相反側目視投影至各片狀積層體之影像,根據以下基準分為4個等級評價影像之清晰性。將1及2設為合格。
(基準)
水準1:可極清晰地看到投射之影像之輪廓。
水準2:可充分地看到投影之影像之輪廓。
水準3:投射之影像之輪廓較淺,不易看到。
水準4:投射之影像之輪廓模糊不清,無法看到。
<(2)自投影機側所見之影像之清晰性(反射模式)>
利用數位投影機(Epson公司製造,商品名:EH-TW-410)將影像投影至片狀積層體,自投影機側目視投影至各片狀積層體之影像,按照以下基準分為4個等級評價影像之清晰性。將1及2設為合格。
(基準)
水準1:可極清晰地看到投射之影像之輪廓。
水準2:可充分地看到投影之影像之輪廓。
水準3:投射之影像之輪廓較淺,不易看到。
水準4:投射之影像之輪廓模糊不清,無法看到。
利用數位投影機(Epson公司製造,商品名:EH-TW-410)將影像投影至片狀積層體,自投影機側目視投影至各片狀積層體之影像,按照以下基準分為4個等級評價影像之清晰性。將1及2設為合格。
(基準)
水準1:可極清晰地看到投射之影像之輪廓。
水準2:可充分地看到投影之影像之輪廓。
水準3:投射之影像之輪廓較淺,不易看到。
水準4:投射之影像之輪廓模糊不清,無法看到。
<(3)外觀評價(凝集物)>
將製作之片狀積層體裁剪為B5大小,利用目視觀察其片狀積層體表面,確認目視可見之凝集物之個數,按照以下之基準分為5個等級進行評價。此處所謂凝集物,指成塊者,目視中幾個凝集物看上去為1個之情形計數為1個。將其結果示於表2。再者,將1~4設為合格。
1:於片狀積層體表面完全未看到凝集物(凝集物之個數為0個)。
2:於片狀積層體表面看到極少之凝集物(凝集物之個數為1~3個)。
3:於片狀積層體表面看到少數凝集物(凝集物之個數為4~10個)。
4:於片狀積層體表面看到凝集物(凝集物之個數為11~20個)。
5:於片狀積層體表面看到非常多之凝集物(凝集物之個數為21個以上)。
將製作之片狀積層體裁剪為B5大小,利用目視觀察其片狀積層體表面,確認目視可見之凝集物之個數,按照以下之基準分為5個等級進行評價。此處所謂凝集物,指成塊者,目視中幾個凝集物看上去為1個之情形計數為1個。將其結果示於表2。再者,將1~4設為合格。
1:於片狀積層體表面完全未看到凝集物(凝集物之個數為0個)。
2:於片狀積層體表面看到極少之凝集物(凝集物之個數為1~3個)。
3:於片狀積層體表面看到少數凝集物(凝集物之個數為4~10個)。
4:於片狀積層體表面看到凝集物(凝集物之個數為11~20個)。
5:於片狀積層體表面看到非常多之凝集物(凝集物之個數為21個以上)。
[表2]
根據表2可知,顯示出實施例1~10、17~20之片狀積層體無論於反射模式下抑或於透過模式下,影像之亮度均較高,可知可用作投影機用之投影屏幕。又,可知實施例1~10、17~20之片狀積層體無論於反射模式下抑或於透過模式下均能夠獲得較高之畫質。進而,可知實施例17~20之片狀積層體能夠抑制光散射體粒子之凝集物,片狀積層體之外觀優異,且投影圖像時亦能夠獲得高畫質。
(實施例11:曲面型透明屏幕)
藉由於實施例1~10中獲得之各片狀積層體之基材面塗佈黏著劑(商品名「Gelpoly」)而賦予微黏著性。於透明丙烯酸系樹脂製之半圓筒(厚度5 mm,直徑500 mm,扇角45°,縱400 mm)以界面無氣泡之方式貼附片狀積層體,製作曲面型透明屏幕。曲面型透明屏幕能夠作為透過型透明屏幕使用,亦能夠作為反射型透明屏幕使用。
藉由於實施例1~10中獲得之各片狀積層體之基材面塗佈黏著劑(商品名「Gelpoly」)而賦予微黏著性。於透明丙烯酸系樹脂製之半圓筒(厚度5 mm,直徑500 mm,扇角45°,縱400 mm)以界面無氣泡之方式貼附片狀積層體,製作曲面型透明屏幕。曲面型透明屏幕能夠作為透過型透明屏幕使用,亦能夠作為反射型透明屏幕使用。
(實施例12:光擴散片)
使用圖4所示之評價裝置,評價片狀積層體6之性能。圖4所示之評價裝置具備:光源10、相對於光源10之光發射光軸垂直配置之透明光學台11、及具有光檢測器13之光學測角計12。將片狀積層體6之基材4側固定於透明光學台11,自光源10從片狀積層體6之光散射體5側照射光,藉由光檢測器13檢測透過片狀積層體6之光之強度,藉此進行測定。將其結果示於圖5。
具體而言,使用利用白色LED(OptoSupply公司製造,Xeon3Emitter,最大消耗電力3.2 W,最大施加電壓5 V,最大順向電流800 mA,色溫度6,500 K)之簡易LED照明試驗器,將片狀積層體作為光擴散片進行性能評價。將實施例2之片狀積層體於基材側固定在相對於LED光源之光發射光軸垂直配置之透明台,並照射光。對片狀積層體所散射之光之分佈利用光學測角計(NIKKA DENSOK公司製造)中設置之光檢測器(Hamamatsu Photonics製造之PIN光電二極體S1223,孔徑1 mm)測量光強度分佈,為去除雜散光,向光源施加1,000 Hz之正弦波,使用鎖定放大器(NF迴路設計公司製造之LI5640),檢測已去除雜訊之光檢測器之輸出信號。
使用圖4所示之評價裝置,評價片狀積層體6之性能。圖4所示之評價裝置具備:光源10、相對於光源10之光發射光軸垂直配置之透明光學台11、及具有光檢測器13之光學測角計12。將片狀積層體6之基材4側固定於透明光學台11,自光源10從片狀積層體6之光散射體5側照射光,藉由光檢測器13檢測透過片狀積層體6之光之強度,藉此進行測定。將其結果示於圖5。
具體而言,使用利用白色LED(OptoSupply公司製造,Xeon3Emitter,最大消耗電力3.2 W,最大施加電壓5 V,最大順向電流800 mA,色溫度6,500 K)之簡易LED照明試驗器,將片狀積層體作為光擴散片進行性能評價。將實施例2之片狀積層體於基材側固定在相對於LED光源之光發射光軸垂直配置之透明台,並照射光。對片狀積層體所散射之光之分佈利用光學測角計(NIKKA DENSOK公司製造)中設置之光檢測器(Hamamatsu Photonics製造之PIN光電二極體S1223,孔徑1 mm)測量光強度分佈,為去除雜散光,向光源施加1,000 Hz之正弦波,使用鎖定放大器(NF迴路設計公司製造之LI5640),檢測已去除雜訊之光檢測器之輸出信號。
(比較例3:光擴散片)
針對透明聚酯膜(東洋紡製造,厚度75 μm),以與實施例12相同之方法實施作為光擴散片之評價。將其結果示於圖5。
針對透明聚酯膜(東洋紡製造,厚度75 μm),以與實施例12相同之方法實施作為光擴散片之評價。將其結果示於圖5。
(比較例4:光擴散片)
針對Scotchcal光擴散膜(3M公司製造,厚度75 μm),以與實施例12相同之方法,實施作為光擴散片之評價。將其結果示於圖5。
針對Scotchcal光擴散膜(3M公司製造,厚度75 μm),以與實施例12相同之方法,實施作為光擴散片之評價。將其結果示於圖5。
如圖5所示,可知將強度成為50%(0.5)之測定角度之2倍者作為散射角之情形時,於比較例3中,散射角約為12°,比較例4中,散射角約為27°,與此相對,實施例12之片狀積層體中,散射角達到73°。
(實施例13:複合光擴散片)
如圖6所示,製作市售之光擴散片14上形成有光散射體5之複合光擴散片15。
具體而言,於光擴散片(Scotchcal光擴散膜,3M公司製造)之單面塗佈光散射體形成用組合物2。塗佈係將光散射層之厚度設為2.3 μm,除此以外,以與實施例1相同之方式實施,製作複合光擴散片。根據此種複合光擴散片,能夠提高光散射率。
如圖6所示,製作市售之光擴散片14上形成有光散射體5之複合光擴散片15。
具體而言,於光擴散片(Scotchcal光擴散膜,3M公司製造)之單面塗佈光散射體形成用組合物2。塗佈係將光散射層之厚度設為2.3 μm,除此以外,以與實施例1相同之方式實施,製作複合光擴散片。根據此種複合光擴散片,能夠提高光散射率。
(實施例14:複合光擴散片)
將光散射層之厚度設為5.4 μm,除此以外,以與實施例13相同之方式實施,製作複合光擴散片。
將光散射層之厚度設為5.4 μm,除此以外,以與實施例13相同之方式實施,製作複合光擴散片。
(實施例15:複合光擴散片)
將光散射層之厚度設為8.3 μm,除此以外,以與實施例13相同之方式實施,製作複合光擴散片。
將光散射層之厚度設為8.3 μm,除此以外,以與實施例13相同之方式實施,製作複合光擴散片。
(比較例5)
將於實施例13中使用之Scotchcal光擴散膜(3M公司製造)上未形成光散射層者作為複合光擴散片進行評價。
以此作為比較例。
將於實施例13中使用之Scotchcal光擴散膜(3M公司製造)上未形成光散射層者作為複合光擴散片進行評價。
以此作為比較例。
自塗佈面照射LED照明,評價實施例13~15及比較例5之複合光擴散片之光學特性。將其結果示於表3。
[表3]
[表3]
光擴散率可利用德國工業規格DIN5036所規定之測定方法之一算出,具體而言可藉由以入射角0度使光入射至樹脂基材之一面,測定自相反面出射之光之出射角θ(±5°、±20°、±70°)方向之亮度L(θ),將測定值代入至下述數式(1)而算出樹脂基材之擴散率,值越高意味著光更廣地擴散。
光擴散率D=<(B70 +B20 )/2>/B5 ×100…(1)
Bθ =Iθ /cosθ
Iθ =測定角度θ下之強度
光擴散率D=<(B70 +B20 )/2>/B5 ×100…(1)
Bθ =Iθ /cosθ
Iθ =測定角度θ下之強度
根據表3可知,根據實施例13~15之複合光擴散片,光擴散率提昇。
(實施例16:照明用增強元件)
使用圖7所示之照明裝置23,評價作為光增強元件之片狀積層體6。照明裝置23具備:箱狀之白色丙烯酸系樹脂板20、覆蓋其開口部之透明丙烯酸系樹脂板21、及設置於該等之內部之圓筒型LED光源22。將於白色丙烯酸系樹脂板之內側整面貼附片狀積層體6之情形與未貼附之情形進行比較,藉此進行評價。
具體而言,利用黏著劑於縱20 cm、橫40 cm、深20 cm之照明裝置之內側整面(白色丙烯酸系樹脂板製)貼附實施例2之片狀積層體。使用直管形LED(Route-R公司製造,RL-BAR30DLC)作為光源,開口部利用透明丙烯酸系樹脂板封閉。針對貼附有片狀積層體之情形與未貼附之情形,利用照度計(日置電機製造,FT3424),於距離該照明裝置之投影面30 cm之位置測量照度。將其結果示於表4。
[表4]
使用圖7所示之照明裝置23,評價作為光增強元件之片狀積層體6。照明裝置23具備:箱狀之白色丙烯酸系樹脂板20、覆蓋其開口部之透明丙烯酸系樹脂板21、及設置於該等之內部之圓筒型LED光源22。將於白色丙烯酸系樹脂板之內側整面貼附片狀積層體6之情形與未貼附之情形進行比較,藉此進行評價。
具體而言,利用黏著劑於縱20 cm、橫40 cm、深20 cm之照明裝置之內側整面(白色丙烯酸系樹脂板製)貼附實施例2之片狀積層體。使用直管形LED(Route-R公司製造,RL-BAR30DLC)作為光源,開口部利用透明丙烯酸系樹脂板封閉。針對貼附有片狀積層體之情形與未貼附之情形,利用照度計(日置電機製造,FT3424),於距離該照明裝置之投影面30 cm之位置測量照度。將其結果示於表4。
[表4]
根據表4可知,將實施例2之片狀積層體作為照明用光增強元件,可獲得約1.61倍之照度之上升效果。
1‧‧‧中空粒子
2‧‧‧光散射粒子
3‧‧‧樹脂媒體
4‧‧‧基材
5‧‧‧光散射體
6‧‧‧片狀積層體
10‧‧‧光源
11‧‧‧透明光學台
12‧‧‧光學測角計
13‧‧‧光檢測器
14‧‧‧光擴散片
15‧‧‧複合光擴散片
20‧‧‧白色丙烯酸系樹脂板
21‧‧‧透明丙烯酸系樹脂板
22‧‧‧圓筒型LED光源
23‧‧‧照明裝置
圖1係表示本發明之一實施形態之光散射體之模式剖視圖。
圖2係表示本發明之一實施形態之片狀積層體之模式剖視圖。
圖3係表示本發明之一實施形態之片狀積層體之模式剖視圖。
圖4係本發明之一實施形態之片狀積層體之光散射測定之配置圖。
圖5係本發明之一實施形態之片狀積層體之光散射強度之角度分佈圖。
圖6係表示本發明之一實施形態之複合光擴散片之模式剖視圖。
圖7係表示本發明之一實施形態之內建光增強元件之照明裝置之模式剖視圖。
Claims (8)
- 一種光散射體,其係使中空粒子與光散射粒子分散於折射率較該光散射粒子低之樹脂媒體中而成。
- 如請求項1之光散射體,其中上述光散射粒子為金剛石。
- 如請求項1或2之光散射體,其中上述中空粒子之空孔徑為0.78 μm以上300 μm以下。
- 一種光散射體形成用組合物,其包含中空粒子前驅物、光散射粒子及樹脂,且光散射粒子之折射率較樹脂之折射率高。
- 一種片狀積層體,其具備基材、及設置於該基材上之包含如請求項1至3中任一項之光散射體之光散射層。
- 一種投影屏幕,其具備如請求項1至3中任一項之光散射體、或如請求項5之片狀積層體。
- 一種光擴散片,其具備包含如請求項1至3中任一項之光散射體之光散射層。
- 一種內建光增強元件之照明裝置,其具備:光增強元件,其具備如請求項1至3中任一項之光散射體、或如請求項5之片狀積層體;及光源。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP2018-056156 | 2018-03-23 | ||
JP2018056156 | 2018-03-23 |
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---|---|
TW201940902A true TW201940902A (zh) | 2019-10-16 |
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