TWI432879B - 雙凸透鏡薄片及其製法以及轉印材用樹脂組成物 - Google Patents

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Description

雙凸透鏡薄片及其製法以及轉印材用樹脂組成物
本發明係關於一種於背面投射型顯示用螢幕所用之雙凸透鏡薄片、其製法以及其製法所用之轉印材用樹脂組成物。
一般而言，為了使對比提高，用於背面投射型螢幕之雙凸透鏡薄片係賦與遮光圖案的。然而，近年來一直尋求高畫質化與高精細化，對於背面投射型螢幕，則不斷提高以畫面更小的液晶顯示器或數位微型鏡面元件作為顯示方式之要求。因此，於雙凸透鏡薄片中，也應該避免因像素與雙凸透鏡之干擾所造成的波形模樣，賦與更精細間距之遮光圖案的雙凸透鏡薄片已成為必要的。
例如，如習知專利文獻1所列舉的，逐漸採用如下之方法：藉由將具有黏著性之光硬化性樹脂層壓於雙凸透鏡薄片觀察面側上，並藉由從透鏡面進行曝光，僅使聚光部分予以硬化而導致黏著性之消失，進一步從觀察面側散佈調色劑以使調色劑僅附著於黏著性所殘留的部分，將除了附著於黏著部分以外的調色劑均予以去除。
然而，為了高畫質化、高精細化，要求更小的透鏡間距之情形下，利用專利文獻1的方法，將有難以得到界線鮮明的遮光圖案之問題。
另一方面，能夠形成界線更鮮明之遮光圖案的方法，例如，有人提案如專利文獻2所揭示的，利用轉印薄片的印刷法，其特徵係除了著色顏料、有機高分子聚合物、著色顏料之外，也形成含有平均一次粒徑為2μm以下微粒的著色層。但是，雖然此方法係一種為了使界線得以明確之適當方法，其後為了將顏料以外之微粒加入著色層中，觀察面側遮光圖案之黑色度將降低，於明亮的房間內進行投影時，將有顏色再現性降低的傾向。
【專利文獻1】
日本專利特開昭59-121033號公報(申請專利範圍、實施例等)
【專利文獻2】
日本專利特開2003-162006號公報(申請專利範圍、實施例等)
【專利文獻3】
日本專利特開2004-246352號公報(申請專利範圍、實施例等)
如上所述，對於習知雙凸透鏡薄片，具有界線不鮮明或顏色再現性不足之問題，市場上正尋求具有界線鮮明且顏色再現性高的遮光圖案之雙凸透鏡則為現狀。
因而，本發明之目的在於提供一種具有高顏色再現性之微細遮光圖案的雙凸透鏡薄片。
本發明人等遵循JIS K5600-4而測得顏色座標(a＊，b＊)時，其a ＊與b ＊之值為一定範圍內的情形下，可以得到具有高顏色再現性之微細遮光圖案的雙凸透鏡，另外，發現該a ＊與b ＊之值能夠藉由遮光層中所含之碳黑粒徑而加以控制，進一步不斷探討的結果，終於完成可解決該課題之本發明。
亦即，本發明係一種雙凸透鏡薄片，其特徵為：於遮光層中所含之碳黑的平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下。
另外，本發明較佳形態之該雙凸透鏡薄片，其包含：雙凸透鏡之透鏡間距為200 μ m以下；於遮光層剖面之掃描電子顯微鏡觀察影像中，相對於整體影像的碳黑所佔之面積比例為60%以上、95%以下的該雙凸透鏡薄片；以及從觀察面側，遵循JIS K5600－4而測定顏色座標(a ＊，b ＊)時，符合下式(1)與(2)的該雙凸透鏡薄片：
再者，本發明係一種雙凸透鏡薄片之製法，其特徵為：於製造如該雙凸透鏡薄片的方法中，含有下列步驟(1)~(3)：步驟(1)：於單面上形成透鏡形狀、相反面為平坦的雙凸透鏡薄片的平坦面上，形成光硬化性樹脂層的步驟；步驟(2)：從已形成透鏡形狀的表面起，進行紫外線之照射，藉由利用步驟(1)所形成的光硬化性樹脂層之透鏡而使已聚光之部分予以硬化的步驟；及步驟(3)：使轉印材之轉印層密著於已部分硬化之光硬化性樹脂層表面，且僅使由含有一次粒徑為10nm以上、50nm以下碳黑之著色層轉印至未硬化部分後形成遮光層的步驟。
再者，本發明係一種轉印材用樹脂組成物及利用此組成物之轉印材，該樹脂組成物含有下列成分(a)~(c)：成分(a)：顏料；成分(b)：含有羥基之聚合物；成分(c)：含有酸性基、鹼性基或此等官能基鹽之聚合物；及其特徵為：將成分(a)~(c)之總和設為100%時，成分(a)之質量比為60質量%以上、90質量%以下。
另外，本發明之樹脂組成物，其中成分(a)之顏料為粒徑10nm以上、50nm以下之碳黑。
而且，本發明之該雙凸透鏡薄片之製法，其中轉印材含有由申請專利範圍第7項之轉印材用樹脂組成物而成的轉印層。
本發明之雙凸透鏡薄片係一種高精細且顏色再現性良好的雙凸透鏡薄片，能夠有效利用於背面投射型螢幕。另外，本發明之製法能夠得到高精細且顏色再現性良好的雙凸透鏡薄片，再者，能夠藉由使用本發明之轉印材以有效地利用得到高精細且顏色再現性良好的雙凸透鏡薄片之製法。
以下，詳加說明本發明。
本發明之雙凸透鏡薄片係於單面上形成透鏡，相反面為平坦的雙凸透鏡薄片之平坦面上形成遮光層。
基於防止波形模樣之觀點，用於本發明之雙凸透鏡薄片，其透鏡間距較宜為200 μ m以下。另外，透鏡形狀可以為一維形狀，亦即，配置排列圓筒狀透鏡，也可以為二維形狀，亦即，配置排列凸透鏡。另外，如專利文獻3所提案的，透鏡層也可以為已層壓二層的構造。
製造雙凸透鏡的方法，並無特別之限制，可採用習知方法。例如，可列舉：藉由進行聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物等熱可塑性樹脂的擠壓成型或射出成型而予以加工的方法；將光硬化性樹脂或熱可塑性樹脂塗布於聚對苯二甲酸乙二醇酯等基材上之後，一面利用模具進行成型，並一面藉由光照射而使其硬化的方法等。只要該光硬化性樹脂或熱可塑性樹脂為習知樹脂的話，並無任何限制，光硬化性樹脂之具體例，可列舉：將光自由基聚合起始劑加入丙烯酸酯中，或將光酸產生劑加入環氧乙酯或環氧丙酯中。另外，熱硬化性樹脂之具體例，可列舉：環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂等。
接著，於本發明中，針對於雙凸透鏡薄片之平坦面上所形成的遮光層加以說明。遮光層係一種從透鏡面所射入的光進行不規則反射之情形下，為了防止於觀察面側發生漏光而觀察到影像重疊之現象，及為了抑制射入射出部以外之外部光反射的薄層。
重要的是，於遮光層中所含之碳黑的平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下，更佳為10nm以上、30nm以下。碳黑之平均一次粒徑低於10nm之情形下，由於粒子之凝聚變大，變得難以分散而不佳。另一方面，其平均一次粒徑超過50nm之情形下，由於變成帶紅的黑色般之，若從觀察面側進行雙凸透鏡薄片之觀察時，則呈現帶紅的外觀，顏色再現性將降低。
摻入本發明雙凸透鏡薄片所形成的遮光層中的碳黑，只要平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下的話，並無特別之限制，基於分散性之觀點，一般而言，作為碳黑之物性指標所用的氮吸附比表面積較宜為50m2 /g以上、500m2 /g以下，更佳為200m2 /g以上、400m2 /g以下。另外，基於分散性與顏色再現性之觀點，碳黑之pH值較宜為2.5以上、8.0以下，更佳為2.5以上、7.0以下。
測定遮光層中所含之碳黑的平均一次粒徑的方法，可列舉：觀察遮光層剖面而測定粒徑的方法。具體而言，電子顯微鏡觀察遮光層剖面，測定所選出的影像上之碳黑粒徑，考量影像之放大倍率而算出平均一次粒徑的方法。進行測定之粒子數可以為存在於影像上之所有碳粒子數，也可以為隨機所選出的固定數目之個數。隨機進行選出的情形，必須測定至少30個以上碳粒子之粒徑。另外，為了進行精確度高的測定，較宜使用倍率為5萬倍以上之電子顯微鏡觀察影像而測定粒徑。
進行影像上之碳黑粒徑測定的方法，可以使用尺等進行直接量測，也可以利用影像之電子資料與從影像可進行粒徑演算的程式而加以算出的方法。值得注意的是，於本發明中應測定之粒子為一次粒子，例如，電子顯微鏡觀察的結果，即使碳黑之一次粒子凝聚而形成凝聚塊之情形，並非凝聚塊的大小，而是必須進行已形成凝聚塊之各個碳黑粒徑的測定。
於本發明中，針對構成遮光層成分的組成，只要碳黑之平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下的話，並無特別之限制，但是，基本上為含有碳黑與聚合物之組成物。
該聚合物係為了使碳黑之分散性得以提昇以及為了確保作為薄膜強度所必需的成分。只要聚合物為習知者的話，並無特別之限制，例如，可列舉：聚酯樹脂、丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、矽樹脂、酚樹脂、纖維系樹脂等。其中，於此等樹脂中較宜為具有極性基或極性基鹽的樹脂。極性基之具體例，可列舉：羥基、羧基、磺醯基、醯胺基、胺基等，極性基鹽之具體例，可列舉：磺酸鈉、醯胺胺鹽等。此等樹脂可以單獨使用，或混合二種以上之混合物後使用。例如，於本發明中，為了使碳黑之分散性提高，較宜為聚酯醯胺胺鹽，另一方面，因為為了確保作為薄膜之強度，較宜為丁縮醛樹脂，也可以使用此等之混合物。
於遮光層中，除了該組成物之外，於不損及本發明效果之範圍內，也可以含有平坦劑、無機填充材等。另外，可以含有10nm以下或50nm以上之碳黑，當然，其平均一次粒徑也可以含有符合10nm以上且50nm以下之範圍。
另外，本發明之雙凸透鏡薄片係申請專利範圍第1或2項之雙凸透鏡薄片，其中於遮光層剖面之掃描電子顯微鏡觀察影像中，相對於整體影像之碳黑所佔的面積比例為60%以上、95%以下。於此，若於遮光層中所含之碳黑的體積比過多時，將有遮光層變得脆弱之可能性，若過少時，則將有遮光性能降低之可能性。測定遮光層中所含之碳黑體積比的方法，可列舉：觀察遮光層剖面的方法。具體而言，可列舉如下之方法：掃描電子顯微鏡觀察遮光層剖面，於所得到的一定範圍之影像中，測定相對於整體影像面積之碳黑所佔的面積。以某影像為基準而測定面積的方法，例如，可列舉：於每單位面積之重量為均勻的紙面上，進行影像之印刷，切割已印刷碳黑之部分與除此以外的部分，從其重量算出面積比的方法；或是，利用影像之電子資料，進行影像之白色與黑色的二色化處理，僅將碳黑之部分設為黑色，從白色部分與黑色部分之面積比進行演算的方法。進行此等演算處理的程式，其軟體名為「imageJ」(美國國立精神衛生/神經疾病患者與腦中風研究所研究支援分部HP http：/rsb.info.nih.gov/ij/index.html)等，但是，並不受該等方法所限制。
於此，利用影像之電子資料而進行影像之白色與黑色二色化處理的情形，根據決定碳黑部分與其他部分之界線為基準，碳黑之面積比將不同。以下，描述於本發明所用之二色化處理的基準。第1圖之照片係利用掃描電子顯微鏡觀察到的影像，第2圖之照片係相對於第1圖之照片而進行二色化處理的影像。於此，黑色部分為碳黑所佔之部分。二色化處理係設定處理條件以便得到與該結果相同的結果。
本發明中，於遮光層剖面之掃描電子顯微鏡觀察影像中，利用相對於某一定範圍之整體影像的碳黑所佔的面積比例進行測定之情形下，於遮光層中所含之一次粒徑為10nm以上、50nm以下之碳黑的體積比較宜為60%以上、95%以下，更佳為70%以上、90%以下。
若遮光層之膜厚變薄則遮光性能將降低，若變厚則因寬度方向與高度方向之縱橫比將變大而容易損壞。因此，遮光層之膜厚較宜為0.5 μ m以上、10 μ m以下，更佳為1 μ m以上、5 μ m以下。
另外，本發明之雙凸透鏡薄片係如申請專利範圍第1至3項中任一項之雙凸透鏡薄片，其中從觀察面側，遵循JIS K5600－4而測定顏色座標(a ＊，b ＊)時，需符合下式(1)與(2)：
其中，針對遵循JIS K5600－4而進行測定的顏色座標加以說明(從JIS K5600－4－4摘錄)。
顏色係根據互為直角之三個向量所作成的立體座標之一點，關於已定義的觀察者與已定義的光源，視為唯一而顯示其特性。於JIS K5600－4中，由CIE(the Commission Internaionale de l’Eclairage)所建議的各種顏色座標，將(CIE1964)輔助標準表色系之顏色座標(參照CIE Publication No.15)、(CIE1976)L ＊ a ＊ b ＊顏色空間之顏色座標(參照CIE Publication No.15、Supplement No.2)作為塗膜測色用而加以規定。於本發明中，使用(CIE1976)L ＊ a ＊ b ＊顏色空間之顏色座標，此顏色座標係根據下式所算出的。
【數1】L ＊＝116(Y/Yn)1 / 3 －16 Y/Yn>0.008856之情形 (i) L ＊＝903.3(Y/Yn) Y/Yn0.008856之情形 (ii) a ＊＝500〔∫(X/Xn)－∫(Y/Yn)〕 (iii) b ＊＝200〔∫(Y/Yn)－∫(Z/Zn)〕 (iv)
於此，【數2】∫(X/Xn)＝(X/Xn)1 / 3 X/Xn>0.008856之情形∫(X/Xn)＝7.787(X/Xn)＋16/116 X/Xn0.008856之情形∫(Y/Yn)＝(Y/Yn)1 / 3 Y/Yn>0.008856之情形∫(Y/Yn)＝7.787(Y/Yn)＋16/116 Y/Yn0.008856之情形∫(Z/Zn)＝(Z/Zn)1 / 3 Z/Zn>0.008856之情形∫(Z/Zn)＝7.787(Z/Zn)＋16/116 Z/Zn0.008856之情形
X、Y、Z表示塗膜之10度三激發值。Xn、Yn、Zn係於所選擇的標準光下之完全擴散反射面的10度三激發值。
於本發明中，因為a＊之值較-2.0為小時，變得接近綠色，較2.0為大時，變得接近紅色，顏色再現性將趨於降低。另外，因為a＊之值較-2.0為小時，變得接近藍色，較1.0為大時，變得接近黃色，顏色再現性將趨於降低。
因此，從觀察面側，遵循JIS K5600-4而測定顏色座標(a＊，b＊)時，較宜符合下式(1)與(2)：-2.0a＊2.0 (1)； -2.0b＊1.0 (2)。
最好符合下式(3)與(4)：-1.0a＊1.0 (3)； -2.0b＊1.0 (4)。
本發明之樹脂組成物係一種為了形成用於製造賦與遮光圖案之雙凸透鏡薄片時的轉印材轉印層中所含的著色層之樹脂組成物，含有下列成分(a)~(c)：成分(a)：顏料；成分(b)：含有羥基之聚合物；成分(c)：含有酸性基、鹼性基或此等官能基鹽之聚合物；及其特徵為：將成分(a)~(c)之總和設為100%時，成分(a)顏料之質量比為60質量%以上、90質量%以下的樹脂組成物。
成分(a)之顏料係一種為了將遮光性賦與遮光層的成 分，只要為習知顏料的話，並無特別之限制，例如，可列舉：鋅白、鉛白、鈦白、鹼性硫酸鉛、氧化銻等白色顏料；碳黑、燈黑、乙炔黑、象牙黑、骨黑、石墨等黑色顏料；鎘紅、銻朱、色澱紅等紅色顏料；黃鉛、鋅黃、鎘黃、黃色氧化鐵、色澱黃等黃色顏料；普魯士藍、群青、鈷藍、酞菁色素等藍色顏料；鉻綠、氧化鉻、翡翠綠、鋅綠、吉勒特綠(Guignet’s Green)等綠色顏料；氧化鐵、氧化鐵紅(Bengala)、黃土等褐色顏料；鋁粉、青銅粉、鋅粉、鉛粉等金屬顏料；碳酸石灰粉、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、黏土、碳酸鎂等填充顏料；一般而言，由於大多冀望賦與遮光圖案之雙凸透鏡薄片的遮光層為黑色的，較宜為黑色顏料。其中，基於取得容易性、外觀品質之觀點，更佳為碳黑，最好為粒徑10nm以上、50nm以下之碳黑。
另外，成分(a)之顏料的添加量為少的話，因為遮光性將降低，顏色再現性將變差，過多的話，因為膜強度將變低而成為脆弱的薄膜，成分(a)之顏料與樹脂組成物的質量比為60質量%以上、90質量%以下，更佳為70質量%以上、85質量%以下。
將碳黑作為成分(a)之顏料使用之情形，適用該條件。
雖然對於作為成分(a)之顏料使用的碳黑並無特別之限制，但是，基於分散性之觀點，一般而言，作為碳黑物性指標所用之氮吸附比表面積較宜為50m2 /g以上、500m2 /g以下，更佳為200m2 /g以上、400m2 /g以下。另外，基於分散性與顏色再現性之觀點，碳黑之pH值較宜為2.5以上、8.0以下，更佳為2.5以上、7.0以下。
進行作為成分(a)之顏料使用的碳黑之平均一次粒徑測定的方法，可列舉：觀察遮光層剖面而進行粒徑測定的方法。具體而言，電子顯微鏡觀察遮光層剖面，測定所得到的影像上碳黑之粒徑，考量影像之放大倍率後算出平均一次粒徑的方法。進行測定之粒子數可以為存在於影像上之所有碳粒子數，也可以為任意所選出的固定數目之個數。任意進行選出的情形，必須測定至少30個以上碳粒子之粒徑。另外，為了進行精確度高的測定，較宜使用倍率為5萬倍以上之電子顯微鏡觀察影像而進行粒徑之測定。
測定影像上之碳黑粒徑的方法，可以使用尺等而直接進行量測，也可以利用能進行演算之程式，從影像之電子數據與影像而算出粒徑的方法。值得注意的是，於本發明中，應測定之粒子為一次粒子，例如，電子顯微鏡觀察結果，碳黑之一次粒子將凝聚，即使形成凝聚塊之情形，並非測定凝聚塊之大小，而是必須測定已形成凝聚塊之各個碳黑的粒徑。
成分(b)之含有羥基的聚合物係為了確保遮光層之膜強度所必要的成分，只要為含有羥基之習知聚合物的話，並無特別之限制，例如，可列舉：聚酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、矽樹脂、酚樹脂、纖維系樹脂等。基於轉印性、顏料分散安定性之觀點，較宜為丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂，更佳為丁縮醛樹脂。
將成分(a)~(c)之總和設為100%，成分(b)之含有羥基的聚合物之質量比較宜為5質量%以上、40質量%以下，更佳為10質量%以上、20質量%以下。
含有成分(c)之酸性基、鹼性基或此等基團之鹽的聚合物係為了使顏料分散性得以提高所必要的成分。若為含有成分(c)之酸性基、鹼性基或此等基團之鹽的習知聚合物的話，雖然並無特別之限制，例如，可列舉：丙烯酸樹脂或者飽和或不飽和之聚酯樹脂等。另外，酸性基可列舉：羧基、磺酸基；酸性基之鹽可列舉：鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等。鹼性基可列舉：胺基、醯亞胺基、醯胺基等；鹼性基之鹽可列舉：4級氯化銨鹽、醯胺鹽等。根據所用之顏料而有所不同，相對於酸性顏料，較宜使用含有鹼性基及其鹽的聚合物；相對於鹼性顏料，較宜使用含有酸性基及其鹽的聚合物。
將成分(a)~(c)之總和設為100%時，含有成分(c)之酸性基、鹼性基或此等基團之鹽的聚合物質量比較宜為5質量%以上、40質量%以下，更佳為10質量%以上、20質量%以下。
本發明之樹脂組成物也可以根據目的而使用稀釋劑。只要稀釋劑為一般之樹脂塗料所用的稀釋劑的話，並無特別之限制，例如，可列舉：丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系化合物；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、醋酸甲氧基乙酯等酯系化合物；二乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙基纖維素、丁基纖維素、苯基纖維素、二噁烷等醚系化合物；甲苯、二甲苯等芳香族化合物；戊烷、己烷等脂肪族化合物；二氯甲烷、氯苯、氯仿等鹵素系烴；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等醇化合物、水等。
另外，於不損及本發明效果之範圍內，根據本發明所得到的樹脂組成物也可以含有平坦劑、無機填充材等。另外，必要的話，也可以添加稀釋劑後進行塗布。
本發明之樹脂組成物能夠利用習知混合方法進行混合。具體而言，可以適當選擇：例如，螺旋槳式攪拌或輥磨機、球磨機、珠磨機、超音波照射等方法。其中，基於實用性、分散性之觀點，球磨機與珠磨機較佳。
另外，本發明提供一種用於雙凸透鏡薄片製法之轉印材。根據本發明所得到的轉印材，可以為基材薄膜上層壓含有至少由申請專利範圍第1或2項之樹脂組成物而成的遮光層之轉印層，也可以為含有黏結劑層、保護層等之轉印層。轉印層之構造，可列舉：僅有遮光層、保護層/遮光層、遮光層/黏結劑層等，可以視用途而分別加以使用。用於根據本發明所得到的轉印材之基材薄膜，只要為可用於具有充分自我保持性的一般轉印箔之薄膜的話便能夠使用，並無特別之限定。
基材薄膜之具體例，可列舉：聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚醯胺薄膜、聚醯胺醯亞胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氟系薄膜等合成樹脂薄膜；纖維素醋酸酯薄膜等人造樹脂薄膜；賽璐玢紙、玻璃紙等洋紙；日本紙等其他薄膜狀物；此等之複合薄膜狀物、複合薄片狀物等。
基材薄膜之厚度並無特別之限定，但是，為了抑制皺摺或龜裂之發生，基材薄膜之厚度通常較宜為4~150 μ m之範圍，更佳為12~100 μ m之範圍，最好為25~50 μ m之範圍。
該基材薄膜之剝除性不足的情形，至少於基材薄膜之單面能夠進行剝除處理。如此之剝除處理能夠適當選擇剝除性聚合物或蠟等之後，並利用習知方法進行。用於如此剝除處理之處理劑，例如，可列舉：石蠟等剝除性蠟；矽系樹脂、三聚氰胺系樹脂、尿素系樹脂、尿素－三聚氰胺系樹脂、纖維素系樹脂、苯并三聚氰二胺系樹脂等剝除性樹脂；各種界面活性劑等。能夠將此等處理劑與單獨一種或二種以上溶劑等加以混合，並遵循照相凹版印刷法、網板印刷法、膠版印刷法等一般之印刷法，於基材薄膜上進行塗布、乾燥，必要的話，進一步使其硬化(可列舉：加熱、紫外線照射、電子線照射、輻射線照射等硬化手段)而形成剝除性基材薄膜。
於基材薄膜上形成含有由依本發明而得到之樹脂組成物所構成的遮光層之轉印層，方法上可以藉由浸漬法、凸版印刷法、平板印刷法、利用凹版印刷等所用之滾筒的塗布法、對基材進行噴霧般之噴灑法、淋幕塗布等予以形成。
由根據本發明申請專利範圍第1或2項之樹脂組成物而成的遮光層膜厚較有為0.1 μ m以上、10 μ m以下，更佳為1 μ m以上、5 μ m以下。
接著，針對於雙凸透鏡薄片上形成遮光層的方法加以說明。
於本發明之雙凸透鏡薄片上形成遮光層的方法，只要為能形成該構造之遮光層的方法的話，並無特別之限制，基於顏色再現性之觀點，較宜採用包含下列步驟(1)~(3)之賦與遮光圖案的雙凸透鏡薄片製法：步驟(1)：於單面上形成透鏡形狀，相反面為平坦的雙凸透鏡薄片之平坦面上形成光硬化性樹脂層的步驟；步驟(2)：從已形成透鏡形狀的表面起，進行紫外線之照射，藉由利用步驟(1)所形成的光硬化性樹脂層之透鏡而使已聚光之部分予以硬化的步驟；及步驟(3)：使轉印材之轉印層密著於已部分硬化之光硬化性樹脂層表面，且僅使由含有一次粒徑為10nm以上、50nm以下碳黑之著色層轉印至未硬化部分後形成遮光層的步驟。
以下，針對包含步驟(1)~(3)之賦與遮光圖案的雙凸透鏡薄片之製法，具體加以說明。
步驟(1)係於單面上形成透鏡形狀，相反面為平坦的雙凸透鏡薄片之平坦面上形成光硬化性樹脂層的步驟，形成光硬化性樹脂層的方法，可以藉由浸漬法、凸版印刷法、平板印刷法、利用凹版印刷等所用之滾筒的塗布法、對基材進行噴霧般之噴灑法、淋幕塗布等予以形成。再者，於基材上形成光硬化性樹脂層的方法，也可以利用使用轉印材的方法。
用於形成光硬化性樹脂層時的硬化性樹脂組成物也可以添加稀釋劑後進行塗布。此時，稀釋劑之添加量能夠配合由作為目的之硬化性樹脂組成物而成的薄層膜厚而添加任意之量。如此之稀釋劑只要為用於一般樹脂塗料之稀釋劑的話，並無特別之限制，可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮、環己酮等酮系化合物；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、醋酸甲氧基乙酯等酯系化合物；二乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙基纖維素、丁基纖維素、苯基纖維素、二噁烷等醚系化合物；甲苯、二甲苯等芳香族化合物；戊烷、己烷等脂肪族化合物；二氯甲烷、氯苯、氯仿等鹵素系烴；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等醇化合物、水等。此等之稀釋劑係按照所用之薄片基材樹脂而予以適宜採用。
於單面上形成透鏡形狀，相反面為平坦的雙凸透鏡基材薄片，只要為於單面上形成透鏡形狀且相反面為平坦的習知雙凸透鏡薄片的話，並無特別之限制，透鏡形狀可以為一維形狀，亦即，配置排列圓筒狀透鏡；也可以為二維形狀，亦即，配置排列凸透鏡。另外，如專利文獻3所提案的，透鏡層也可以為二層所層壓的構造。
步驟(2)係從形成由該步驟(1)得到的雙凸透鏡基材薄片與光硬化性樹脂層所構成的層壓物透鏡形狀的表面，進行紫外線之照射，藉由透鏡而使已聚光的光硬化性樹脂層之一部分予以硬化的步驟，僅使不欲層壓遮光層之部分予以硬化的步驟。具體之紫外線發生源，可列舉：低壓水銀燈、高壓水銀燈、氙燈、金屬鹵化物燈等。進行紫外線照射的方法，可以為分批式或連續式，較宜從對透鏡面成垂直方向進行紫外線照射。另外，紫外線可以為擴散光，更佳為平行光。照射平行光的方法，只要為習知方法的話，並無特別之限制，例如，可列舉：通過夫瑞乃透鏡後進行照射的方法或通過狹縫後進行照射的方法等。
步驟(3)係於使轉印材密著於由步驟(2)得到的雙凸透鏡基材薄片與已部分硬化之光硬化性樹脂層所構成的層壓物光硬化性樹脂層表面，且僅使碳黑之一次粒徑為10nm以上、50nm以下之著色層轉印至未硬化部分後形成遮光層的步驟。
使轉印材之著色層表面予以密著的方法，只要為習知方法的話，並無特別之限制，例如，可列舉：利用滾筒而使其加壓密著的方法等。另外，利用滾筒而使其加壓密著的情形，滾筒可以為25℃左右之室溫，也可以利用將滾筒加熱至30~80℃左右的方法。
於此，針對本發明之一種具有碳黑一次粒徑為10nm以上、50nm以下著色層的轉印材加以說明。此轉印材於含有該步驟(1)~(3)之賦與遮光圖案的雙凸透鏡薄片製法之中，能夠作為步驟(3)所述之轉印材使用。
根據本發明所得到的轉印材可以為基材薄膜上層壓至少含有著色層的轉印層，也可以為含有黏結劑層、保護層等之轉印層。轉印層之構造，可列舉：僅有遮光層、保護層/遮光層、遮光層/黏結劑層等，可以視用途而分別加以使用。用於根據本發明所得到的轉印材之基材薄膜，只要為可用於具有充分自我保持性的一般轉印箔之薄膜的話便能夠使用，並無特別之限定。
基材薄膜之具體例，可列舉：聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚醯胺薄膜、聚醯胺醯亞胺薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氟系薄膜等合成樹脂薄膜；纖維素醋酸酯薄膜等人造樹脂薄膜；賽璐玢紙、玻璃紙等洋紙；日本紙等其他薄膜狀物；此等之複合薄膜狀物、複合薄片狀物等。
基材薄膜之厚度並無特別之限定，但是，為了抑制皺摺或龜裂之發生，基材薄膜之厚度通常較宜為4~150 μ m之範圍，更佳為12~100 μ m之範圍，最好為25~50 μ m之範圍。
該基材薄膜之剝除性不足的情形，至少於基材薄膜之單面上能夠進行剝除處理。如此之剝除處理能夠適當選擇剝除性聚合物或蠟等之後，並利用習知方法進行。用於如此剝除處理之處理劑，例如，可列舉：石蠟等剝除性蠟；矽系樹脂、三聚氰胺系樹脂、尿素系樹脂、尿素－三聚氰胺系樹脂、纖維素系樹脂、苯并三聚氰二胺系樹脂等剝除性樹脂；各種界面活性劑等。能夠將此等處理劑與單獨一種或二種以上溶劑等加以混合，並遵循照相凹版印刷法、網板印刷法、膠版印刷法等一般之印刷法，於基材薄膜上進行塗布、乾燥，必要的話，進一步使其硬化(可列舉：加熱、紫外線照射、電子線照射、輻射線照射等硬化手段)而形成剝除性基材薄膜。
於基材薄膜上形成著色層的方法，可以藉由浸漬法、凸版印刷法、平板印刷法、利用凹版印刷等所用之滾筒的塗布法、對基材進行噴霧般之噴灑法、淋幕塗布等予以形成。
接著，針對根據本發明所得到的轉印材中所含之著色層加以說明。
根據本發明所得到的轉印材中所含之著色層，著色層中所含之碳黑一次粒徑必須為10 nm以上、50nm以下。平均一次粒徑低於10nm之情形，粒子之凝聚將變大，變得難以分散而不佳。另一方面，若平均一次粒徑超過50nm時，由於呈現帶紅的黑色，若從觀察面側進行雙凸透鏡薄片之觀察時，由於呈現帶紅的外觀，顏色再現性將降低而不佳。
若著色層之膜厚變薄時，遮光性能將降低，若變厚時，因為寬度方向與高度方向之縱橫比將變大而容易損壞。因此，著色層之膜厚較宜為0.5 μ m以上、10 μ m以下，更佳為1 μ m以上、5 μ m以下。
針對著色層之組成，只要碳黑之平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下的話，並無特別之限制，基本上為含有碳黑與聚合物之組成物。聚合物係為了使碳黑之分散性得以提昇以及為了確保作為薄膜之強度所必需的成分。只要聚合物為習知聚合物的話，並無特別之限制，例如，可列舉：聚酯樹脂、丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、矽樹脂、酚樹脂、纖維系樹脂等。其中，於此等樹脂中較宜具有極性基或極性基鹽的樹脂。極性基之具體例，可列舉：羥基、羧基、磺醯基、醯胺基、胺基等，極性基鹽之具體例，可列舉：磺酸鈉、醯胺胺鹽等。此等樹脂可以單獨使用，或混合二種以上之混合物後使用。例如，於本發明中，為了使碳黑之分散性提高，較宜為聚酯醯胺胺鹽，另一方面，因為為了確保作為薄膜之強度，較宜為丁縮醛樹脂，也可以使用此等樹脂之混合物。於遮光層中，除了該組成物之外，於不損及本發明效果之範圍內，也可以含有10nm以下或50nm以上之碳黑、平坦劑、無機填充材等。另外，必要的話，也可以添加稀釋劑後進行塗布。此時，稀釋劑之添加量可以配合由作為目的物之硬化性樹脂組成物所構成的薄層膜厚而添加任意之量。
作為如此之稀釋劑，只要為一般樹脂塗料所用的稀釋劑的話，並無特別之限制，例如，可列舉：丙酮、甲基乙基酮、甲基異丙基酮、環己酮等酮系化合物；醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、醋酸甲氧基乙酯等酯系化合物；二乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙基纖維素、丁基纖維素、苯基纖維素、二噁烷等醚系化合物；甲苯、二甲苯等芳香族化合物；戊烷、己烷等脂肪族化合物；二氯甲烷、氯苯、氯仿等鹵素系烴；甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等醇化合物、水等。
尤其，該著色層含有下列成分(a)~(c)：成分(a)：顏料；成分(b)：含有羥基之聚合物；成分(c)：含有酸性基、鹼性基或此等官能基鹽之聚合物；將成分(a)~(c)之總和設為100%時，成分(a)顏料之質量比為60質量%以上、90質量%以下，成分(a)之顏料，更佳為由粒徑10nm以上、50nm以下碳黑之轉印材用樹脂組成物所構成的。
【實施例】
以下，根據實施例，具體說明本發明，但是，本發明並不受該實施例所限定。
實施例1~5、比較例1~5
已進行剝除處理之厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上塗布由4質量%之環氧基改質BisA二丙烯酸酯(商品名# 540、日本大阪有機化學工業(股份)製)、4質量%之三嗪三丙烯酸酯(商品名M315、日本東亞合成(股份)製)、2質量%之環氧基改質苯氧基丙烯酸酯(商品名M600A、日本共榮社化學(股份)製)、2質量%之γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷(商品名KBM5103、日本信越化學工業(股份)製)、8質量%之聚甲基丙烯酸甲酯(商品名Parapet、(股份)Clare公司製)、1質量%之光聚合起始劑(商品名Irugacure 184、日本Ciba Geigy(股份)製)、79質量%之甲基乙基酮所構成的光硬化性樹脂組成物，以使固形成分膜厚成為20μm後，於100℃使其乾燥2分鐘後作成轉印薄膜1。
利用球磨機，進行顯示於表1與表2之摻合組成的著色層用組成物之24小時混攪後，於厚度50 μ m之聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上進行塗布後，使固形成分膜厚成為2 μ m，再於100℃使其乾燥2分鐘後作成轉印薄膜2。
於單面上配置間距為150 μ m之圓筒狀透鏡，利用層壓機而將轉印薄膜1層壓至另一面為平坦面之雙凸透鏡平坦面上(裝置使用MRK－650Y型(股份)MCK製之層壓裝置)後，從透鏡面進行曝光(使用HTE－3000B、HI－TECH公司製之曝光裝置，照射強度10mW/cm2 、照射量15mJ/cm2 )，僅使聚光部分予以硬化。
再者，剝除轉印薄膜1之基材薄膜後，利用層壓機而將轉印薄膜2之著色層面層壓至已使其部分硬化之該光硬化性樹脂層上。
剝除轉印薄膜2之基材薄膜後，從遮光層側進行UV曝光(照射強度100mW/cm2 、照射量300mJ/cm2 )，製作賦與遮光圖案之雙凸透鏡薄片。
評估方法
1.碳粒徑：利用掃描電子顯微鏡觀察所得到的薄膜，測定隨機所選出的30個碳黑之平均一次粒徑。
2. a ＊與b ＊：遵循JIS K5600－4(CIE1976(L ＊ a ＊ b ＊))而測定賦與所得到的遮光圖案之雙凸透鏡薄片的觀察面(裝置名：SM彩色電腦、Suga測試機股份製)，求出a ＊與b ＊。
3.顏色再現性：分別將根據實施例1~5與比較例1~5所得到的賦與遮光圖案之雙凸透鏡薄片，與相同形狀之夫瑞乃透鏡薄片(Fresnel lens)相組合後裝設於投影電視內，根據隨機所選出的10名觀察者，進行顏色再現性之比較評估。相較於比較例1，10人全員判定顏色再現性為佳的、黑色為濃的情形記為○，其中，判定最黑之色度為濃的情形記為◎，除此之外記為×。
4.面積比例：進行所得到的賦與遮光圖案之雙凸透鏡薄片剖面之掃描電子顯微鏡(SEM)觀察，測定粒子部分與其他部分之面積比，將整面觀察區域被粒子所充滿之情形，填充率設為100%後計算填充率。面積比之測定係將SEM觀察之電子影像予以二色化處理後，利用軟體名「imageJ」(美國國立精神衛生/神經疾病患者與腦中風研究所研究支援分部HP http：/rsb.info.nih.gov/ij/index.html)進行面積比之測定。
將利用該評估方法所得到的結果顯示於表1與表2。其結果，尤其從實施例1~3之結果可以得知：碳黑之平均一次粒徑為10nm以上、50nm以下之情形，可以得到賦與顏色再現性良好的遮光圖案之雙凸透鏡。
另外，從實施例1、2、4與5，及比較例3~5之結果得知：藉由具備由本發明之轉印材用樹脂組成物所構成的著色層，可以得到黑色度為高的、微細之遮光圖案。
實施例6
除了使用透鏡形狀為橢圓形(縱30 μ m、橫13 μ m、縱間距150 μ m、橫間距30 μ m)的雙凸透鏡薄片之外，進行相同於實施例1之操作。評估的結果，顏色再現性為◎。
第1圖係碳黑之掃描電子顯微鏡照片。
第2圖係第1圖之照片的二色化處理結果。

Claims (13)

  1. 一種樹脂組成物，其含有下列成分(a)~(c)：成分(a)：顏料；成分(b)：含有羥基之聚合物；成分(c)：含有酸性基、鹼性基或其鹽之聚合物；其中將成分(a)~(c)之總和設為100%時，成分(a)之質量比為60質量%以上90質量%以下，成分(b)之質量比為5質量%以上20質量%以下，及成分(c)之質量比為5質量%以上20質量%以下，以及其中成分(a)顏料係具有平均一次粒徑10nm以上50nm以下之碳黑。
  2. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中碳黑具有50m2 /g至500m2 /g之氮吸附為主之比表面積。
  3. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中碳黑具有200m2 /g至400m2 /g之氮吸附為主之比表面積。
  4. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中碳黑具有2.5至8.0之pH值。
  5. 如申請專利範圍第1項之樹脂1成物，其中成分(b)係選自由聚酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、丁縮醛樹脂、丙烯酸樹脂、胺基樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、氟樹脂、矽樹脂、酚樹脂及纖維系樹脂所組成之群組。
  6. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中成分(b)係丁縮醛樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中成分(c)係丙烯酸樹脂、飽和聚酯樹脂及/或不飽和聚酯樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中成分(c)之酸性基係羧基或磺酸基、或其混合物。
  9. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中成分(c)之鹼性基係胺基、醯亞胺基、醯胺基、或其混合物。
  10. 一種轉印材，其包含含有如申請專利範圍第1項之樹脂組成物之轉印層。
  11. 如申請專利範圍第10項之轉印材，其中從觀察面側，遵循JIS K5600-4而測定顏色座標a＊以及顏色座標b＊，其符合下式(1)與(2)：-2.0a＊2.0 (1)； -2.0b＊1.0 (2)。
  12. 一種包含轉印層之轉印材，其中該轉印層含有如申請專利範圍第1項之樹脂組成物。
  13. 如申請專利範圍第12項之包含轉印層之轉印材，其中從觀察面側，遵循JIS K5600-4而測定顏色座標a＊以及顏色座標b＊，其符合下式(1)與(2)：-2.0a＊2.0 (1)； -2.0b＊1.0 (2)。
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