TW202035536A - 光擴散膜 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係在於提供抑制發生打痕或崩塌的光擴散膜。 本發明的解決手段係一種光擴散膜，其為在膜內具有：折射率相對較低的區域中具有折射率相對較高的複數區域的內部結構的光擴散膜，其特徵在於：上述光擴散膜，係將光擴散膜用組合物硬化而成，該光擴散膜用組合物含有：高折射率成分，其具有1個或2個聚合性官能基；低折射率成分，其折射率較高折射率成分低的同時，具有1個或2個聚合性官能基；及多官能性單體，其具有3個以上的聚合性官能基，在上述光擴散膜用組合物中，上述多官能性單體的含量，相對於上述高折射率成分及上述低折射率成分的合計量100質量份，為0.1質量份以上且14質量份以下。

Description

光擴散膜
本發明係關於依據入射角度能夠將入射光擴散或穿透的光擴散膜。
在液晶顯示裝置或有機發光裝置等所屬的光學技術領域上，有研究使用關於能夠將來自特定角度範圍的入射光，向特定方向強烈擴散的光擴散膜。
作為如此的光擴散膜的一個例子，存在有：在膜內具有在折射率相對較低的區域中，具備折射率相對較高的複數區域的內部結構。更具體而言，存在有：具有折射率不同的複數板狀區域沿著膜面的任意一方向交互配置而成的百葉結構的光擴散膜；或具有在折射率相對較低的區域中使折射率相對較高的複數柱狀物林立而成的柱狀結構的光擴散膜。
作為如上所述的光擴散膜，在專利文獻1，揭示一種光擴散膜，其係將含有：既定的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物、具有芳香族骨架的既定(甲基)丙烯酸酯化合物、及既定的光聚合起始劑的光擴散膜樹脂組合物硬化而成。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特許第6414883號
［發明所欲解決的課題］
然而，先前的光擴散膜，有在製造時容易發生打痕，或與其他構件層積時容易發生崩塌等問題。發生如此的打痕或崩塌時，則使用光擴散膜製造的液晶顯示裝置等無法發揮所期望的性能。
本發明係有鑑於如上所述的緣由所完成，以提供抑制發生打痕或崩塌的光擴散膜為目標。 ［用於解決課題的手段］
為達成上述目標，第1，本發明提供一種光擴散膜，其為在膜內具有：在折射率相對較低的區域中具有折射率相對較高的複數區域的內部結構的光擴散膜，其特徵在於：上述光擴散膜，係將光擴散膜用組合物硬化而成，該光擴散膜用組合物含有：高折射率成分，其具有1個或2個聚合性官能基；低折射率成分，其折射率較上述高折射率成分低的同時，具有1個或2個聚合性官能基；及多官能性單體，其具有3個以上的聚合性官能基，在上述光擴散膜用組合物中，上述多官能性單體的含量，相對於上述高折射率成分及上述低折射率成分的合計量100質量份，為0.1質量份以上且14質量份以下(發明1)。
關於上述發明(發明1)的光擴散膜，係將以上述含量包含具有3個以上的聚合性官能基的多官能性單體的光擴散膜用組合物硬化而成。藉此，可發揮良好的彈性，可良好地抑制在製造時發生的打痕，或在與其他的構件層積時發生的崩塌。
在上述發明(發明1)，其中上述高折射率成分的折射率，以1.45以上且1.65以下為佳(發明2)。
在上述發明(發明1、2)，其中上述低折射率成分的折射率，以1.40以上且1.59以下為佳(發明3)。
在上述發明(發明1~3)，其中上述高折射率成分，以含有芳香環的(甲基)丙烯酸酯為佳(發明4)。
在上述發明(發明1~4)，其中上述低折射率成分，以胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯為佳(發明5)。
在上述發明(發明1~5)，其中在上述光擴散膜的上述內部結構，是在上述折射率相對較低的區域中，上述折射率相對較高的複數區域，在膜的膜厚方向，以既定的長度伸展的內部結構(發明6)。 ［發明的效果］
關於本發明的光擴散膜，不容易發生打痕或崩塌。
以下，說明關於本發明的實施形態。 關於本發明的一實施形態的光擴散膜，在膜內具有：在折射率相對較低的區域中具備折射率相對較高的複數區域的內部結構。
1.光擴散膜的構成 關於本實施形態的光擴散膜，係將光擴散膜用組合物硬化而成，該光擴散膜用組合物含有：高折射率成分，其具有1個或2個聚合性官能基；低折射率成分，其折射率較高折射率成分低的同時，具有1個或2個聚合性官能基；及多官能性單體，其具有3個以上的聚合性官能基。
然後，在上述光擴散膜用組合物中的多官能性單體的含量，相對於高折射率成分與低折射率成分的合計量100質量份，為0.1質量份以上且14質量份以下。
在此，上述多官能性單體的含量為0.1質量份以上，則使光擴散膜用組合物硬化而成的光擴散膜會成為具有充分彈性，藉此可更加抑制發生打痕或崩塌。從此觀點而言，上述多官能性單體的含量，以1質量份以上為佳，特別是以4質量份以上為佳。
此外，上述多官能性單體的含量為14質量份以下，則可形成如上所述的低折射率的區域與高折射率的區域良好地分開的內部結構，所得光擴散膜，能夠將入射光充分擴散。從此觀點而言，上述的多官能性單體的含量，以10質量份以下為佳，特別是以8質量份以下為佳。
以下，更詳細地說明本實施形態的光擴散膜用組合物的組成。 (1)光擴散膜用組合物 (1-1)高折射率成分 在本實施形態的光擴散膜用組合物，含有：具有1個或2個聚合性官能基的高折射率成分。光擴散膜用組合物藉由含有如此的高折射率成分，該光擴散膜用組合物，可良好地形成上述內部結構，同時可發揮所期望的光擴散性。
作為上述高折射率成分，只要具有1個或2個聚合性官能基，同時所得光擴散膜可發揮所期望的光擴散性，並無特別限定。作為上述高折射率成分的較佳的例子，可舉出含有芳香環的(甲基)丙烯酸酯，特別是可較佳地舉出含有複數芳香環的(甲基)丙烯酸酯。再者，在本說明書，所謂(甲基)丙烯酸，其意指丙烯酸及甲基丙烯酸的雙方。其他的類似用語亦相同。
作為上述含有複數芳香環的(甲基)丙烯酸酯的例子，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)丙烯酸聯苯基氧烷基酯、(甲基)丙烯酸萘基氧烷基酯、(甲基)丙烯酸蒽基氧烷基酯、(甲基)丙烯酸苄基苯氧烷基酯等，該等的一部份以以鹵素、烷基、烷氧基、鹵化烷基等取代的等。
此外，上述含有複數芳香環的(甲基)丙烯酸酯，以含有聯苯環的化合物為佳，特別是以下述通式(1)所示聯苯化合物為佳。光擴散膜用組合物，藉由含有通式(1)所示聯苯化合物作為高折射率成分，使光擴散膜用組合物硬化時，變得容易發生高折射率成分與低折射率成分的聚合速度差，同時高折射率成分與低折射率成分的相溶性容易降低。藉此，有效地降低兩成分相互的共聚合性，結果可更加良好地形成上述內部結構。此外，變得容易提升來自高折射率成分的高折射率區域的折射率，容易將與低折射率區域的折射率的差調節為所期望的值。 [化1]
Figure 02_image001
上述通式(1)中，R1 ~R10 係分別獨立，R1 ~R10 的1個或2個係以下述通式(2)所示的取代基，剩餘為氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥烷基、羧烷基及鹵素原子的任意一個取代基。 [化2]
Figure 02_image003
上述通式(2)中，R11 為氫原子或甲基，碳數n為1~4的整數，重複數m為1~10的整數。
作為上述通式(1)表示的聯苯化合物的較佳的例子，可舉出下述通式(3)的化合物(鄰苯基苯氧基乙基丙烯酸酯)或以下述通式(4)的化合物(鄰苯基苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯)。 [化3]
Figure 02_image005
[化4]
Figure 02_image007
在本實施形態的高折射率成分的重量平均分子量，作為上限值，以2500以下為佳，特別是以1500以下為佳，進一步以1000以下為佳。藉由使高折射率成分的重量平均分子量的上限值在上述範圍，容易產生高折射率成分的重量平均分子量與低折射率成分的重量平均分子量差，藉此，亦容易產生高折射率成分的聚合速度與低折射率成分的聚合速度差。結果，容易形成具有所期望內部結構的光擴散膜。
此外，在本實施形態的高折射率成分的重量平均分子量，作為下限值，以150以上為佳，特別是以200以上為佳，進一步以250以上為佳。藉由使高折射率成分的重量平均分子量的下限值在上述範圍，容易實現高折射率化，高折射率成分容易具有所期望的聚合速度。結果，容易產生高折射率成分的聚合速度與低折射率成分的聚合速度差，而容易形成具有所期望內部結構的光擴散膜。
再者，在本說明書的重量平均分子量，係以凝膠滲透層析(GPC)法測定的標準聚苯乙烯換算值。
在本實施形態的高折射率成分的折射率，作為下限值，以1.45以上為佳，以1.50以上更為佳，特別是以1.54以上為佳，進一步以1.56以上為佳。藉由使高折射率成分的折射率的下限值在上述範圍，在光散膜內所形成的折射率相對較低的區域與折射率相對較高的區域之間，容易達成所期望的折射率差。
此外，在本實施形態的高折射率成分的折射率，作為上限值，以1.70以下為佳，特別是以1.65以下為佳，進一步以1.59以下為佳。藉由使高折射率成分的折射率的上限值在上述範圍，可抑制高折射率成分與低折射率成分的相溶性過度下降，而容易形成所期望的光擴散膜。
再者，所謂上述高折射率成分的折射率，其意指在使光擴散膜用組合物硬化之前的高折射率成分的折射率，此外，該折射率，係遵照JIS K0062:1992所測定。
此外，光擴散膜用組合物中的高折射率成分的含量，相對於低折射率成分100質量份，以25質量份以上為佳，特別是以40質量份以上為佳，進一步以50質量份以上為佳。此外，光擴散膜用組合物中的高折射率成分的含量，相對於低折射率成分100質量份，以400以下為佳，特別是以300質量份以下為佳，進一步以200質量份以下為佳。藉由使高折射率成分的含量在該等範圍，在形成的光擴散膜的內部結構，成為來自高折射率成分的區域與來自低折射率成分的區域以所期望的比例存在，結果光擴散膜容易達成所期望的光擴散性。
(1-2)低折射率成分 在本實施形態的光擴散膜用組合物，具有折射率較高折射率成分低的同時，具有1個或2個聚合性官能基的低折射率成分。光擴散膜用組合物藉由含有如此的低折射率成分，該光擴散膜用組合物，可良好地形成上述內部結構，同時可發揮所期望的光擴散性。
作為上述低折射率成分，只要具有較高折射率成分低的折射率，具有1個或2個聚合性官能基，同時所得光擴散膜可發揮所期望的光擴散性，並無特別限定。作為上述低折射率成分的較佳的例子，可舉出胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、側鎖具有(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯系聚合物、含有(甲基)丙烯醯基的矽酮樹脂、不飽和聚酯樹脂等，特別是使用胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯為佳。
上述胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯，以由(a)至少含有2個異氰酸酯基的化合物、(b)聚烷二醇、及(c)(甲基)丙烯酸羥烷酯所形成為佳。
作為上述(a)至少含有2個異氰酸酯基的化合物之較佳的例子，可舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-伸茬基二異氰酸酯、1,4-伸茬基二異氰酸酯等的芳香族聚異氰酸酯；六亞甲基異氰酸酯等的脂肪族聚異氰酸酯；異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)；加氫二苯甲烷二異氰酸酯等的脂環式聚異氰酸酯；及該等的雙縮脲體、異氰酸酯體、進一步與乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、蓖麻油等的含有低分子活性氫的化合物的反應物的加成物等(例如，伸茬基二異氰酸酯系3感官能加成物)等。該等之中，以脂環式聚異氰酸酯為佳，特別是以僅含有2個異氰酸酯基的脂環式二異氰酸酯為佳。
作為上述(b)聚烷二醇的較佳的例子，可舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇等，其中以聚丙二醇為佳。
再者，(b)聚烷二醇的重量平均分子量，以2300以上為佳，特別是以4300以上為佳，進一步以6300以上為佳。此外，(b)聚烷二醇的重量平均分子量，以19500以下為佳，特別是以14300以下為佳，進一步以12300以下為佳。藉由使(b)聚烷二醇的重量平均分子量在上述範圍，容易將低折射率成分的重量平均分子量的範圍調整為後述的範圍。
作為上述(c)(甲基)丙烯酸羥烷酯的較佳的例子，可舉(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等。該等之中，從可降低所得胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯的聚合速度，更有效地形成既定的內部結構的觀點而言，使用甲基丙烯酸2-羥乙酯為佳。
以上述(a)~(c)的成分作為材料的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯的合成，可遵照常法進行。此時，(a)~(c)成分的調配比例，從有效地合成胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯的觀點而言，以莫耳比，以(a)成分︰(b)成分︰(c)成分=1~5:1:1~5的比例為佳，特別是以1~3:1:1~3的比例為佳，進一步以2:1:2的比例為佳。
在本實施形態的低折射率成分的重量平均分子量，作為下限值，以3000以上為佳，特別是以5000以上為佳，進一步以7000以上為佳。藉由使低折射率成分的重量平均分子量的下限值在上述範圍，容易產生高折射率成分的折射率成分的重量平均分子量與低折射率成分的重量平均分子量差，藉此，亦容易產生高折射率成分的聚合速度與低折射率成分的聚合速度差。結果，容易形成具有所期望內部結構的光擴散膜。
此外，在本實施形態的低折射率成分的重量平均分子量，作為上限值，以20000以下為佳，特別是以15000以下為佳，進一步以13000以下為佳。藉由使低折射率成分的重量平均分子量的上限值在上述範圍，可抑制高折射率成分與低折射率成分的相溶性過度下降，在將光擴散膜用組合物塗佈在工程片的階段，可有效的抑制高折射率成分的析出等。
在本實施形態的低折射率成分的折射率，作為上限值，以1.59以下為佳，以1.50以下更為佳，特別是以1.49以下為佳，進一步以1.48以下為佳。藉由使低折射率成分的折射率的上限值在上述範圍，在光散膜內，折射率相對較低的區域與折射率相對較高的區域之間，容易形成具有期望的折射率差的狀態。
此外，在本實施形態的低折射率成分的折射率，作為下限值以1.30以上為佳，特別是以1.40以上為佳，進一步以1.46以上為佳。藉由使低折射率成分的折射率的下限值在上述範圍，可抑制高折射率成分與低折射率成分的相溶性過度下降，而容易形成所期望的光擴散膜。
再者，所謂上述的低折射率成分的折射率，其意指在使光擴散膜用組合物硬化前的低折射率成分的折射率，此外，該折射率係遵照JIS K0062:1992測定。
此外，在本實施形態，高折射率成分與低折射率成分的折射率差，以0.01以上為佳，特別是以0.05以上為佳，進一步以0.1以上為佳。藉由使折射率差在上述範圍，形成的光擴散膜容易達成所期望的光擴散性。另一方面，高折射率成分與低折射率成分的折射率差，在將該等成分的相溶性調整為適度的範圍的觀點而言，以0.5以下為佳，特別是以0.2以下為佳。
(1-3)多官能性單體 在本實施形態的光擴散膜用組合物，以上述含量含有具有3個以上聚合性官能基的多官能性單體。藉由使光擴散膜用組合物含有如此的多官能性單體，所得光擴散膜成為具有相對較高的彈性，而可抑制在製造光擴散膜時發生的打痕，或在將光擴散膜與其他的構件層積時發生的崩塌。再者，在光擴散膜用組合物中的上述多官能性單體的含量係如上所述。
作為上述多官能性單體，只要是具有3個以上的聚合性官能基，並無特別限定，特別是使用多官能(甲基)丙烯酸酯為佳。作為如此的具有3個以上的聚合性官能基的多官能(甲基)丙烯酸酯，可使用例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯（trimethylolpropane tri(meth)acrylate）、二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸變性二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷變性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧乙基)三聚氰酸酯、丙酸變性二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯變性二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。該等，可以1種單獨使用，亦可以組合2種以上使用。上述多官能(甲基)丙烯酸酯之中，使用三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、及新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯中的至少1種為佳。
(1-4)其他 在本實施形態的光擴散膜用組合物，在上述成分以外，在不損及本發明的效果的範圍，亦可含有其他的添加劑。作為其他的添加劑，可舉出例如光聚合起始劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防止帶電劑、聚合促進劑、聚合禁止劑、紅外線吸收劑、塑化劑、稀釋溶劑、及平滑劑等。
上述之中，在本實施形態光擴散膜用組合物，含有光聚合起始劑為佳。藉由使光擴散膜用組合物含有光聚合起始劑，容易有效地形成具有所期望內部結構的光擴散膜。
作為光聚合起始劑的例子，可舉出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香正丁醚、安息香異丁醚、苯乙酮、二甲基胺基苯乙酮、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-1-酮、1-羥基環己基苯酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基-丙-1-酮〔2-methyl-1-(4-methylthio)phenyl)-2-morpholino-propan-1-one〕、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯甲酮、對苯基二苯甲酮、4,4-二乙基胺基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、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、苄基二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮、對二甲基胺基安息香酸酯、寡聚[2-羥基-2-甲基-1[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]等。該等可以單獨使用，亦可組合2種以上使用。
使用光聚合起始劑時，光擴散膜用組合物中的光聚合起始劑的含量，相對於高折射率成分與低折射率成分的合計量100質量份，以0.2質量份以上為佳，特別是以0.5質量份以上為佳，進一步以1質量以上為佳。此外，光聚合起始劑的含量，相對於高折射率成分與低折射率成分的合計量100質量份，以20質量份以下為佳，特別是以15質量份以下為佳，進一步以10質量份以下為佳。藉由使光擴散膜用組合物中的光聚合起始劑的含量在上述範圍，容易有效地形成光擴散膜。
(1-5)光擴散膜用組合物的調製 在本實施形態的光擴散膜用組合物，能夠將上述高折射率成分、低折射率成分及多官能性單體、以及根據所期望將光聚合起始劑等其他的添加劑均勻混合而調整。
上述混合時，可邊加熱為40~80℃的溫度邊攪拌，得到均勻的光擴散膜用組合物。此外，亦可添加稀釋溶劑混合使所得光擴散膜用組合物成為所期望的黏度。
(2)內部結構 接著，更詳細地說明關於本實施形態的光擴散膜的內部結構。關於本實施形態的光擴散膜，在膜內具有，在折射率相對較低的區域中具有折射率相對較高的複數區域的內部結構。更具體而言，關於本實施形態的光擴散膜具有，在折射率相對較低的區域中，折射率相對較高的複數區域，在膜的膜厚方向，以既定的長度伸展的內部結構。再者，在此的內部結構，係以折射率相對較高的區域在膜的膜厚方向伸展而成的點，而與一方的相沒有明確規則地存在於另一方的相中的相分離結構，或在海成分中存在大致球狀的島成分而成的海島結構進行區別。
作為在本實施形態的內部結構的一例，可舉出在折射率相對較低的區域中，折射率相對較高的複數柱狀物在膜的膜厚方向林立而成的柱狀結構。此外，作為上述內部結構的其他例子，可舉出將折射率不同的複數板狀區域沿著膜面的任意的一方向上交互配置而成的百葉結構。
(2-1)柱狀結構 圖1係概略表示上述柱狀結構的立體圖。如圖1所示，在柱狀結構113，折射率相對較高的柱狀物112複數林立在厚度方向，將其周圍以折射率相對較低的區域114填埋的構造。再者，在圖1，柱狀物112，雖描繪成存在於柱狀結構113內的厚度方向的整個區域，但亦可在柱狀結構113的厚度方向的上端部及下端部的至少一方，不存在柱狀物112。
入射至具有如此的柱狀結構113的光擴散膜的光，在既定的入射角度範圍內時，會以既定的張角強烈地一邊擴散邊從光擴散膜射出。另一方面，入射光以上述入射角度範圍外的角度入射時，不會擴散或穿透，或，伴隨著較入射角度範圍內的入射光弱的擴散射出。再者，藉由柱狀結構113所產生的擴散，與以百葉結構所產生的擴散不同，射出的光的行進方向並不僅限於既定方向，成為一般稱為等向性擴散的擴散。
在柱狀結構113，折射率相對較高的柱狀物112的折射率，與折射率相對較低的區域114的折射率差，以0.01以上為佳，特別是以0.05以上為佳，進一步以0.1以上為佳。藉由使上述差在0.01以上，可以進行有效的擴散。再者，上述差的上限並無特別限定，例如亦可為0.3以下。
上述柱狀物112，具有從光擴散膜的一方的面向另一方的面，直徑增加的結構為佳。具有如此結構的柱狀物112，與從一方的面向另一方的面直徑大致沒有變化的柱狀物比較，容易改變與柱狀物的軸線方向平行的光的行進方向，藉此光擴散膜可更有效地將光擴散。
此外，將柱狀物112，在與軸線方向水平的方面切斷時的剖面，直徑的最大值，以0.1μm以上為佳，特別是以0.5μm以上為佳，進一步以1μm以上為佳。此外，該最大值，以15μm以下為佳，特別是以10μm以下為佳，進一步以5μm以下為佳。藉由使直徑的最大值在上述範圍，光擴散膜可有效地將光擴散。再者，關於以與柱狀物112的軸線方向垂直的面切斷時的剖面形狀，並無特別限定，例如，以圓、橢圓、多角形、異形等為佳。
在柱狀結構113，與鄰接的柱狀物112間的距離，以0.1μm以上為佳，特別是以0.5μm以上為佳，進一步以1μm以上為佳。此外，上述距離，以15μm以下為佳，特別是以10μm以下為佳，進一步以5μm以下為佳。藉由使鄰接的柱狀物112之間的距離在上述範圍，光擴散膜可有效地將光擴散。
此外，在柱狀結構113，柱狀物112，亦可相對於光擴散膜的膜厚方向水平林立，亦可以一定的傾斜角林立。以一定的傾斜角林立時的傾斜角，即柱狀結構113的柱狀物112的軸線與光擴散膜的法線所形成的銳角側的角度，以1510504030藉由使柱狀物112以上述範圍傾斜，在具備如此的柱狀結構113的光擴散膜，可將穿透的光偏向所期望的方向邊使之擴散。
再者，關於以上的柱狀結構113的內部結構的尺寸或既定的角度等，可藉由使用光學數位顯微鏡觀察柱狀結構113的剖面而測定。
(2-2)百葉結構 圖2係概略表示上述百葉結構的立體圖。如圖2所示，在百葉結構123，折射率相對較高的板狀區域122，在延著膜面的一方向交互配置，將該等之間，以折射率相對較低的區域124填埋的結構。再者，在圖2，板狀區域122，雖描繪成存在於百葉結構123內的厚度方向的整個區域，但亦可在百葉結構123的厚度方向的上端部及下端部的至少一方，不存在板狀區域122。
入射至具有如此的百葉結構123的光擴散膜的光，會按照其入射角度，一邊擴散邊從光擴散膜射出，或不會擴散而穿透。再者，具有百葉結構123的光擴散膜，具有容易產生對與板狀區域122的排列方向垂直的方向擴散的性質。如此，以出射光的行進方向為主只有既定方向的擴散，一般稱為異向性擴散。
在百葉結構123，折射率相對較高的板狀區域122的折射率與折射率相對較低的區域124的折射率差，以0.01以上為佳。藉由使上述差在0.01以上，具備百葉結構123的光擴散膜可有效地使光擴散。再者，上述差的上限並無特別限定，可例如為0.3以下。
在百葉結構123，各個板狀區域122的厚度濃(排列方向的長度)，以0.1μm以上為佳，特別是以0.5μm以上為佳，進一步以1.0μm以上為佳。此外，上述厚度，以15μm以下為佳，特別是以10μm以下為佳，進一步以5μm以下為佳。此外，鄰接的板狀區域122的間隔，亦以與上述同樣的範圍為佳。藉由使板狀區域122的厚度及鄰接的板狀區域122的間隔分別在上述範圍，可使穿透百葉結構123內的光能夠良好地變更其行進方向，結果光擴散膜可有效地使光擴散。
在百葉結構123，板狀區域122，亦可沿著其排列方向傾斜，亦可不具傾斜，而與膜的法線方向一致地排列。沿著排列方向傾斜時的傾斜角，即板狀區域122的一面與光擴散膜的法線所形成的銳角側的角度，以151020806045藉由使板狀區域122以上述範圍傾斜，在具備如此的百葉結構123的光擴散膜，可一邊使光偏向既定的方向邊使之擴散。
再者，關於以上的百葉結構123的內部結構的尺寸或既定角度等，可使用光學數位顯微鏡觀察百葉結構123的剖面而測定。
(2-3)其他的內部結構 關於本實施形態的光擴散膜的內部結構，亦可具有上述柱狀結構113及百葉結構123以外的構造。例如光擴散膜，作為內部結構，亦可具有上述柱狀結構113的柱狀物112，在光擴散膜的厚度方向的中途彎曲而成的構造。此外，光擴散膜，作為內部結構，亦可具有上述百葉結構123的柱狀物112，在光擴散膜的厚度方向的中途彎曲而成的構造。或者，關於本實施形態的光擴散膜，亦可具有將柱狀結構113及百葉結構123、或具有上述彎曲的結構以任意組合層積而成的內部結構。
2.光擴散膜的物性 (1)壓痕彈性模數 關於本實施形態的光擴散膜於23℃的壓痕彈性模數，作為下限值，以30MPa以上為佳，特別是以50MPa以上為佳，進一步以100MPa以上為佳。藉由使壓痕彈性模數的下限值在上述範圍，可有效地抑制在光擴散膜發生打痕或崩塌。此外，上述壓痕彈性模數，作為上限值，以5000MPa以下為佳，特別是以1000MPa以下為佳，進一步以300MPa以下為佳。藉由使壓痕彈性模數的上限值在上述範圍，光擴散膜具有適當的柔軟性，容易使光擴散膜具有所期望的操作性。再者，上述壓痕彈性模數的測定方法的細節，係如後述的試驗例所示。
(2)厚度 關於本實施形態的光擴散膜的厚度，作為下限值，以20μm以上為佳，特別是以50μm以上為佳，進一步以80μm以上為佳。藉由使光擴散膜的厚度的下限值在上述範圍，容易發揮所期望的光擴散性。此外，光擴散膜的厚度，作為上限值，以700μm以下，特別是以400μm以下為佳，進一步以200μm以下為佳。藉由使光擴散膜的厚度的上限值在上述範圍，容易抑制發生打痕或崩塌。
(3)變角霧度角度範圍 在光擴散膜的內部結構為上述柱狀結構113時，對擴散膜的一方的表面，以該表面的法線方向為0-50~1090%作為界限值，顯示該界限值以上的霧度值的入射角的角度範圍(變角霧度角度範圍)，以20303820605550
此外，在光擴散膜的內部結構為上述百葉結構123時，相對於擴散膜的一方的表面，以該表面的法線方向為0-50~1030%作為界限值，顯示該界限值以上的霧度值的入射角的角度範圍(變角霧度角度範圍)，以10152010504030
再者，上述變角霧度角度範圍的測定方法的細節，係如後述的試驗例所示。
3.光擴散膜的製造方法 作為本實施形態的光擴散膜的製造方法，只要所得光擴散膜能夠達到上述效果，並無特別限定，例如能夠藉由先前的方法製造。更詳言之，在工程片的一面塗佈上述光擴散膜用組合物，形成塗膜之後，藉由對該塗膜照射活性能量線使之硬化，可得光擴散膜。
作為上述工程片，可使用塑膠膜、紙的任一者。其中，作為塑膠膜，可舉出聚對苯二甲酸乙二酯膜等的聚酯系膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜等的聚烯烴系膜、三醋酸纖維素膜等的纖維素系膜、及聚醯亞胺系膜等。此外，作為紙，可舉出例如玻璃紙、塗層紙、及層壓紙等。此外，作為工程片，以對熱或活性能量線的尺寸穩定性優良的塑膠膜為佳。作為如此的塑膠膜，在上述之中，較佳的可舉出聚酯系膜、聚烯烴系膜以及聚醯亞胺系膜。
此外，對上述工程片，為使硬化的塗膜容易從工程片剝離，在工程片的光擴散膜用組合物的塗佈面設置剝離層為佳。該剝離層，可使用矽酮系剝離劑、氟系剝離劑、醇酸系剝離劑、烯烴系剝離劑等先前習知的剝離劑形成。
作為上述塗佈方法，可舉出例如，刀塗佈法、輥輪塗佈法、棒塗佈法、刮刀塗佈法、模具塗佈法、及凹版塗佈法等。此外，光擴散膜用組合物，亦可按照需要使用溶劑稀釋。
對塗膜的活性能量線的照射，可按照所欲形成的內部結構，以不同的態樣進行。例如，形成上述柱狀結構113時，對塗膜，照射光線平行度高的平行光。在此，所謂平行光，其意指所發出的光的方向，從任一方向觀看時，均不具有擴展的大致平行的光。如此的平行光，例如可使用透鏡或遮光構件等的習知的手段準備。照射時，邊使用輸送帶等將塗膜與工程片的層積體，在其縱方向上移動，邊照射上述平行光為佳。再者，藉由調整上述平行光的照射角度，亦可調整形成在柱狀結構113內的柱狀物112的傾斜角度。
再者，所謂上述活性能量線，其意指電磁波或電荷粒子線之中具有能量量子者，具體而言，可舉出紫外線或電子線等。活性能量線之中，以容易操作的紫外線特別為佳。
使用紫外線作為活性能量線，形成柱狀結構113時，作為其照射條件，在塗膜表面的波峰照度以0.1~10mW/cm2 為佳。再者，在此所述波峰照度，其意指照射在塗膜表面的活性能量線顯示最大值的部分的測定值。再者，在塗膜表面的積算光量，以5~200mJ/cm2 為佳。
此外，使用紫外線作為活性能量線，形成柱狀結構113時，活性能量線的光源，相對於上述層積體的相對移動速度，以0.1~10m/分為佳。
另一方面，形成上述百葉結構123時，使用線狀光源作為活性能量線的光源，對層積體表面照射在寬方向(TD方向)隨機且在流動方向(MD方向)略平行的帶狀(大致線狀)的光。再者，藉由調整上述光的照射角度，亦可調整形成在百葉結構123內的板狀區域122的傾斜角度。
使用紫外線作為活性能量線，形成百葉結構123時，作為其照射條件，在塗膜表面的波峰照度，以0.1~50mW/cm2 以下為佳。再者，在塗膜表面的積算光量，以5~300mJ/cm2 以下為佳。此外，活性能量線的光源，相對於上述層積體的相對移動速度，以0.1~10m/分以下為佳。
再者，從更確實地使硬化完成的觀點而言，在使用如上所述的平行光或帶狀光進行硬化之後，對層積體照射通常的活性能量線(沒有進行轉換為平行光或帶狀光的處理的活性能量線、散射光)亦佳。此時，從使之均勻地硬化的觀點而言，亦可在塗膜表面，層積剝離片。
4.光擴散膜的使用 關於本實施形態的光擴散膜的用途，並無特別限定，可與先前的光擴散膜同樣地使用。例如，關於本實施形態的光擴散膜，能夠用於製造液晶顯示裝置、有機發光裝置、電子紙等。
關於本實施形態的光擴散膜，可良好地抑制在其製造時發生的打痕，及與其他的構件層積時發生的崩塌。因此，關於本實施形態的光擴散膜，能夠良好地發揮所期望的光擴散性，使用如此的光擴散膜所製造的上述液晶顯示裝置等，亦能夠良好地發揮所期望的性能。
以上所說明的實施形態，係為容易理解本發明所記載，而並非用於限定本發明而記載。因此，揭示於上述實施形態的各要素，亦含有屬於本發明的技術範圍的全部設計變更或均等物在內的主旨。 [實施例]
以下，將本發明以實施例等更具體地說明，惟本發明的範圍並非限定於該等實施例等。
［實施例1］ 1.光擴散膜用組合物的調製 對作為低折射率成分的，使聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯與甲基丙烯酸2-羥乙酯反應得到重量平均分子量9,900的聚醚胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯（polyetherurethane methacrylate）40質量份(固體份換算值；以下相同)，添加60質量份作為高折射率成分的分子量268的鄰苯基苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、1質量份作為多官能性單體的二新戊四醇六丙烯酸酯(相對於高折射率成分及低折射率成分的合計量100質量份的1質量份)、及8質量份作為光聚合起始劑的2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮之後，在80℃條件下進行加熱混合，得到光擴散膜用組合物。
再者，將上述高折射率成分及上述低折射率成分的折射率，使用阿貝折射計(ATAGO公司製，產品名「阿貝折射計DR-M2」，Na光源，波長589nm)，遵照JIS K0062-1992測定，結果分別為1.58及1.46。
2.光擴散膜的形成 將所得光擴散膜用組合物，塗佈在作為工程片的長條聚對苯二甲酸乙二酯的一面，形成塗膜。藉此得到由該塗膜與工程片所構成的層積體。
接著，將所得層積體，載至在輸送機上。此時，使層積體的塗膜側的面為上側，同時使工程片的長邊方向與輸送機的流動方向平行。然後，設置中心光線平行度對載置層積體的輸送機控制在3(JATEC公司製)。此時，將該光源，設置成能夠相對於在層積體的塗膜側的面的法線方向，向輸送機的流動方向的相反側傾斜15此外，將上述塗膜的表面與上述光源的距離設置成240mm。
之後，使輸送機動作，邊將層積體以0.2m/分的速度移動，以在塗膜表面的波峰照度2.00mW/cm2 ，積算光量53.13mJ/cm2 的條件，照射平行度為2(從具有主波峰波長為365nm，其他的波峰為254nm、303nm、313nm的高壓水銀燈的紫外線)，使層積體中的塗膜硬化(該硬化，有時權宜上稱為「一次硬化」。)。
接著，由使上述塗膜充分硬化的觀點而言，在層積體的塗膜側的面，層積厚度38μm的具有紫外線穿透性的剝離片(LINTEC公司製，產品名「SP-PET382050」，在紫外線照射側的表面的中心線平均粗糙度︰0.01μm，霧度值︰1.80%，像鮮明度︰425，波長360nm的穿透率84.3%)之後，經由該剝離片，對塗膜，以波峰照度10mW/cm2 、積算光量150mJ/cm2 的條件照射紫外線(散射光)，使層積體中的塗膜硬化(有時將該硬化，權宜上稱為「二次硬化」)。再者，上述波峰照度及積算光量，係將安裝受光器的UV METER(EYE GRAPHICS公司製，產品名「EYE紫外線積算照度計UVPF-A1」)設定在上述塗膜的位置所測定。
藉由以上的一次硬化及二次硬化，將上述塗膜硬化而成的厚度75μm的光擴散膜，以層積在剝離片與工程片之間的狀態而得。再者，光擴散膜的厚度，係使用定壓厚度測定器(寶製造所公司製，產品名「TECLOCK PG-02J」)所測定。
再者，進行所形成的光擴散膜剖面的顯微鏡觀察等，確認到在光擴散膜的內部，形成有在厚度方向林立複數柱狀物而成的柱狀結構。特別是確認到該柱狀物，相對於光擴散膜的厚度方向與輸送機的行進方向的相反側傾斜20(傾斜角-20)。再者，該傾斜角，係以膜面的法線方向為0
［實施例2~6］ 多官能性單體的種類及含量、以及光擴散膜的厚度變更為表1所示以外，以與實施例1同樣地製造光擴散膜。
［(實施例7］ 將多官能性單體的含量變更為5質量份以外，以與實施例1的步驟1同樣地調製光擴散膜用組合物。然後，使用該光擴散膜用組合物，將實施例1的步驟2的塗膜的一次硬化變更成如後所述，同時將再二次硬化的波峰照度及積算光量分別變更為13.7mW/cm2 及積算光量213.6mJ/cm2 ，並且使光擴散膜的厚度為165μm以外，以與實施例1同樣地製造光擴散膜。
一次硬化，係使用在線狀的高壓水銀燈附屬聚光用的冷鏡的紫外線照射裝置(EYE GRAPHICS公司製，產品名「ECS-4011GX」)，對層積體照射聚光為帶狀(大致線狀)的紫外線而進行。特別是，上述高壓水銀燈，其長邊方向與輸送機的流動方向正交，同時照射角度係相對於光擴散膜的厚度方向，設置成與輸送機的流動方向的相反側傾斜30此外，波峰照度為1.26mW/cm2 ，積算光量為23.48mJ/cm2 ，光源與塗膜表面的距離為2000mm，層積體的移動速度為1.0m/分。
再者，以顯微鏡觀察所形成的光擴散膜的剖面等，確認到在光擴散膜的內部，形成複數板狀區域沿著膜面的一方向交互配製而成的百葉結構。特別是，確認到該板狀區域，相對於光擴散膜的厚度方向與行進方向的相反側傾斜32(傾斜角-32)。
［實施例8~9］ 將多官能性單體的含量變更為表1所示以外，以與實施例7同樣地製造光擴散膜。
［比較例1］ 不使用多官能性單體以外，以與實施例1同樣地製造光擴散膜。
［比較例2］ 不使用多官能性單體以外，以與實施例7同樣地製造光擴散膜。
［比較例3］ 將多官能性單體的含量變更為15質量份以外，以與實施例7同樣地製造光擴散膜。
［試驗例1］(變角霧度測定) 對實施例及比較例所製作的光擴散膜，使用變角霧度計(東洋精密機械製作所公司製，產品名「Haze Gard Plus，變角霧度計」)，測定霧度值(%)。具體而言，從光擴散膜剝離工程片及剝離膜之後，對該光擴散膜的一面，沿著光擴散膜的長邊方向，以-50~10並照射光線，依序測定霧度值(%)。其測定結果之中，以每隔5(%)示於表2及表3。
再者，在表2表示關於在膜內部形成柱狀結構的實施例1~6及比較例1的光擴散膜的結果，在表3表示關於在膜內部形成百葉結構的實施例7~9及比較例2~3的光擴散膜的結果。此外，在表2，霧度值呈90%以上的欄位施以塗灰處理，在表3，霧度值呈30%以上的欄位施以塗灰處理。
接著，將關於對實施例1~6及比較例1的光擴散膜依序測定的結果，在入射角度的測定範圍(-50~10)之中，指出霧度值呈90%以上的入射角度的範圍，進一步計算成為該範圍的端點的兩個角度差，將此作為帶來90%以上的霧度值的角度範圍(變角霧度角度範圍)。將其結果示於表1。
此外，將關於對實施例7~9及比較例2~3的光擴散膜依序測定的結果，在入射角度的測定範圍(-50~10)之中，指出霧度值呈30%以上的入射角度的範圍，進一步計算成為該範圍的端點的兩個角度差，將此作為帶來30%以上的霧度值的角度範圍(變角霧度角度範圍)。將其結果示於表1。
［試驗例2］(壓痕彈性模數的測定) 對從實施例及比較例所製造的光擴散膜剝離工程片及剝離膜而露出的一面，使用超微小硬度計(島津製造所公司製，「島津動態超微小硬度計DUH-W201S」)，測定在23℃的壓痕彈性模數(MPa)。將結果示於表1。
[表1]
  多官能性單體 內部 結構 厚度 (μm) 變角霧度測定  
種類 含量 (相對於高折射率成分及低折射率成分的合計量100質量份的質量份) 帶來90%以上的霧度值的角度範圍(deg.) 帶來30%以上的霧度值的角度範圍(deg.) 壓痕彈性模數
實施例1 二新戊四醇六丙烯酸酯 1 柱狀 75 40 - 32
實施例2 二新戊四醇六丙烯酸酯 3 柱狀 75 39 - 58
實施例3 二新戊四醇六丙烯酸酯 5 柱狀 75 40 - 148
實施例4 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 5 柱狀 165 ≧47 - 164
實施例5 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 10 柱狀 75 33 - 236
實施例6 新戊四醇四丙烯酸酯 5 柱狀 165 ≧47 - 42
實施例7 二新戊四醇六丙烯酸酯 5 百葉 165 - 30 104
實施例8 二新戊四醇六丙烯酸酯 8 百葉 165 - 25 172
實施例9 二新戊四醇六丙烯酸酯 10 百葉 165 - 18 210
比較例1 - - 柱狀 75 38 - 27
比較例2 - - 百葉 165 - 38 22
比較例3 二新戊四醇六丙烯酸酯 15 百葉 165 - 0 348
[表2]
測定角度(deg.) 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1
-50 87.8 87.7 89.0 92.0 86.4 91.3 87.5
-45 88.8 88.9 90.0 92.6 87.9 92.4 88.8
-40 91.1 90.8 92.0 92.8 90.2 92.8 90.1
-35 92.0 92.0 92.2 92.7 91.8 92.8 91.7
-30 91.8 91.8 92.1 92.4 91.8 92.5 91.8
-25 91.4 91.5 91.2 91.9 91.0 92.0 91.5
-20 90.5 90.5 90.5 91.4 90.0 91.4 90.5
-15 90.9 90.7 90.9 91.9 90.8 92.0 90.5
-10 91.4 91.4 91.6 92.1 91.3 92.4 91.2
-5 91.0 90.6 90.0 90.8 88.6 91.0 91.3
0 88.4 87.8 87.0 88.8 85.5 88.8 88.7
5 85.8 85.2 83.6 87.1 82.2 86.7 85.9
10 83.6 83.0 81.7 85.5 79.6 85.1 83.7
[表3]
測定角度(deg.) 實施例7 實施例8 實施例9 比較例2 比較例3
-50 7.54 4.34 4.05 15.65 2.54
-45 17.41 6.36 9.375 35.86 3.04
-40 59.47 40.31 32.235 72.73 14.37
-35 74.49 67.32 45.21 81.01 25.42
-30 69.76 54.83 34.575 77.9 20.74
-25 77.46 71.91 43.83 82.63 20.66
-20 75.29 55.31 11.295 82.97 5.67
-15 46.95 19.21 4.17 73.94 2.54
-10 16.67 6.79 2.79 39.94 2.02
-5 7.6 3.98 2.49 13.96 1.93
0 4.98 3.15 2.43 9.66 1.95
5 3.88 2.66 2.475 6.25 2.05
10 3.46 2.5 2.625 5.17 2.21
根據表1，關於實施例的光擴散膜，可將來自既定角度範圍的入射光擴散，同時顯示既定的壓痕彈性模數。因此，確認關於實施例的光擴散膜，可使優良的光擴散性，與抑制發生打痕或崩塌並存。 [產業上的可利性]
本發明的光擴散膜，能夠良好地使用於液晶顯示裝置等的製造。
112:折射率相對較高的柱狀物 113:柱狀結構 114:折射率相對較低的區域 122:折射率相對較高的板狀區域 123:百葉結構 124:折射率相對較低的區域
[圖1]係概略繪示關於本發明的一實施形態的光擴散膜的內部結構的一個例子(柱狀結構)的立體圖。 [圖2]係概略繪示關於本發明的一實施形態的光擴散膜的內部結構的其他的例子(百葉結構)的立體圖。
112:折射率相對較高的柱狀物
113:柱狀結構
114:折射率相對較低的區域

Claims (6)

  1. 一種光擴散膜，其為在膜內具有：在折射率相對較低的區域中具有折射率相對較高的複數區域的內部結構的光擴散膜，其特徵在於： 上述光擴散膜，係將光擴散膜用組合物硬化而成，該光擴散膜用組合物含有： 高折射率成分，其具有1個或2個聚合性官能基； 低折射率成分，其折射率較上述高折射率成分低的同時，具有1個或2個聚合性官能基；及 多官能性單體，其具有3個以上的聚合性官能基， 在上述光擴散膜用組合物中，上述多官能性單體的含量，相對於上述高折射率成分及上述低折射率成分的合計量100質量份，為0.1質量份以上且14質量份以下。
  2. 如請求項1所述之光擴散膜，其中上述高折射率成分的折射率為1.45以上且1.65以下。
  3. 如請求項1所述之光擴散膜，其中上述低折射率成分的折射率為1.40以上且1.59以下。
  4. 如請求項1所述之光擴散膜，其中上述高折射率成分為含有芳香環的(甲基)丙烯酸酯。
  5. 如請求項1所述之光擴散膜，其中上述低折射率成分為胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯。
  6. 如請求項1所述之光擴散膜，其中在上述光擴散膜的上述內部結構，是在上述折射率相對較低的區域中，上述折射率相對較高的複數區域，在膜的膜厚方向，以既定的長度伸展的內部結構。
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