TWI620960B - 顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供特別是用於使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置時,不使來自準直背光燈的指向性高的射出光直線傳播透射而能夠作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出的顯示器用光擴散膜以及使用它的顯示裝置。一種顯示器用光擴散膜,是在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的單一層的光擴散膜,光擴散膜的膜厚為60~700μm的範圍內的值,並且,從膜面的法線方向使光入射時的霧度值為80%以上的值。

Description

顯示裝置
本發明涉及顯示器用光擴散膜以及使用它的顯示裝置。特別是涉及用於使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置時,能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射並作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出的顯示器用光擴散膜以及使用它的顯示裝置。
以往,顯示裝置中,可以利用從設置在裝置內部的光源(內部光源;背光燈單元)射出的光,顯示規定圖像。
另外,近年,為了抑制耗電量的同時顯示正面對比度高的圖像,提出了使用可射出與顯示面板的顯示面正交的平行性高的光(以下,有時稱為準直光)的內部光源(以下,有時稱為準直背光燈)的顯示裝置。
若為使用了上述準直背光燈的顯示裝置,則由於能夠向構成顯示面板的各圖元入射指向性高的光,因此能夠將來自內部光源的光作為圖像顯示光高效地在顯示面 側射出。
其中,在使用了上述準直背光燈的顯示裝置中,由於圖像顯示光的指向性也增高,因此在此前提下存在視角顯著變窄這種問題。
因此,公開了為了即使在使用了準直背光燈的情況下也能夠得到充分的視角,在顯示面板的顯示面側層疊光擴散膜的圖像顯示裝置(例如,參照專利文獻1和2)。
即,專利文獻1中公開了一種液晶顯示裝置,其特徵在於,是具有液晶顯示面板、配置在液晶顯示面板的圖像觀察面側的光擴散板(光擴散膜)、向液晶顯示面板入射用於圖像觀察的光的背光燈的液晶顯示裝置,光擴散板的入射平行光時的輸出強度分佈的半值角度為35°~60°,另外,將液晶顯示面板的圖元間距設為p,輸出側的厚度設為t時,背光燈射出的光為強度分佈的半值角度θ滿足下式的準直光, “0<θ tan-1(p/t)”。
另外,作為光擴散板,公開了一種規則或不規則分散的透光部以外為黑色掩模的光擴散板。
另外,專利文獻2中公開了一種液晶顯示裝置,其具備液晶單元、配置在該液晶單元的兩側的偏光板、設置在視覺辨識側的偏光板的外側的光擴散元件(光擴散膜)、設置在與視覺辨識側相反側的偏光板的外側的背光燈單元,該背光燈單元為朝向該液晶單元射出亮度半值角為3°~35°的準直光的平行光源裝置,該光擴散元件的光擴散半值角 Fw(FD)與該準直光的亮度半值角Fw(BL)的比Fw(BL)/Fw(FD)為0.5以下。
另外,作為光擴散元件,公開了一種在內部含有光擴散性微粒子的內部擴散方式的光擴散元件等。
專利文獻1:日本特開2004-38009號公報(請求項、說明書、圖式)
專利文獻2:日本特開2011-133878號公報(請求項、說明書)
然而,專利文獻1~2所述的液晶顯示裝置雖能夠可靠地放大視角,但發現通過顯示面板的指向性高的光的一部分有時直線傳播透射光擴散膜,容易產生所謂“眩光(glare)”這種問題。
另外,如眾所周知的那樣,來自準直背光燈的射出光並不是完全的平行光,實際上是與其準直性能對應的擴散光。
因此,為專利文獻1~2中使用的光擴散膜時,被該光擴散膜擴散的擴散光的射出角僅單純依賴於準直光的入射角,因此發現根據準直光的平行度難以高效地作為圖像顯示光向顯示裝置的正面擴散射出這種問題。
其結果,發現無法充分發揮具有抑制耗電量的同時能夠顯示正面對比度高的圖像的準直背光燈的顯示裝置的優點這種問題。
另一方面,已知與專利文獻1~2中使用的光擴散膜不同且能夠控制擴散光的射出角的光擴散膜。
更具體而言,已知一種光擴散膜,是使折射率不同的2種以上的聚合性化合物相分離並且光固化而成的膜,在膜內具備規定的內部結構,所述內部結構是折射率相對高的區域與折射率相對低的區域以規定的圖案形成而成。
作為這樣的光擴散膜,已知主要有如下光擴散膜,即,在膜內具有使折射率不同的多個板狀區域沿著沿膜面(是指膜的端面以外的面。以下相同)的任意方向交替配置而成的百葉結構的光擴散膜;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結構的光擴散膜。
然而,作為具有準直背光燈的顯示裝置的光擴散膜,使用具有上述百葉結構的光擴散膜時,由於使入射光進行各向異性光擴散,因此發現例如,能夠在顯示器的左右方向使圖像顯示光充分擴散而幾乎無法在上下方向擴散這一問題。
另外,發現以下問題:通過錯開各向異性來層疊多個光擴散膜,雖然能夠解決上述問題,但該情況下,貼合步驟增多在經濟上不利,而且光擴散層的總膜厚變得過厚,因此容易在顯示圖像中產生模糊,進而也容易產生層間剝離之類的物理問題。
另一方面,作為具有準直背光燈的顯示裝置的 光擴散膜,使用具有上述柱結構的光擴散膜時,能夠使入射光進行各向同性光擴散,因此即使為單層也能夠在顯示器的上下左右方向擴散圖像顯示光。
然而,為具有柱結構的光擴散膜時,若為單層則有時無法穩定抑制直線傳播透射光,作為其結果,發現必須層疊多個光擴散膜這一問題。
因此,尋求即便使用由單一層構成的光擴散膜,也能夠將來自準直背光燈的指向性高的射出光作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出的顯示裝置。
因此,本發明的發明人等鑒於以上情況,經過不懈努力,結果發現通過使用具有規定的內部結構的單一層的光擴散膜且具有規定的膜厚以及規定的光擴散特性的光擴散膜作為使用準直背光燈的顯示裝置的光擴散膜,能夠解決上述問題,從而完成本發明。
即,本發明的目的在於提供特別是用於使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置時,能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射並能夠作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出的顯示器用光擴散膜以及使用它的顯示裝置。
根據本發明提供一種顯示器用光擴散膜,其特徵在於,是在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的單一層的光擴散膜,光擴散膜的膜厚為60~700μm的範圍內的值,並且,入射來自膜面的法線方向的光時的霧度值為80%以 上的值,從而解決上述問題。
即,若為本發明的顯示器用光擴散膜,則是具有規定的膜厚的由單一層構成的光擴散膜,因此與層疊多個光擴散膜的情況相比較,能夠減少貼合步驟,在經濟上有利,而且能夠有效抑制顯示圖像中的模糊的產生、層間剝離的產生。
另一方面,該光擴散膜具有規定的內部結構,並且具有規定的光擴散特性,因此即便膜由單一層構成,特別是用於使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置時,也能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射並能夠作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
應予說明,“單一層”是指不層疊多片光擴散膜,在一片光擴散膜內形成多層內部結構的情況也包含在“單一層”中。
另外,構成本發明的顯示器用光擴散膜時,將光擴散膜中的一面設為第1面,另一面設為第2面時,柱狀物優選為從第1面朝向第2面形狀變化而成的變形柱狀物。
通過這樣構成,能夠對光擴散膜更穩定地賦予規定的光擴散特性。
另外,構成本發明的顯示器用光擴散膜時,在變形柱狀物中,優選直徑從第1面朝向第2面增加。
通過這樣構成,能夠對光擴散膜進一步穩定地 賦予規定的光擴散特性。
另外,構成本發明的顯示器用光擴散膜時,優選變形柱狀物在該柱狀物的中部具有彎曲部。
通過這樣構成,能夠對光擴散膜更進一步穩定地賦予規定的光擴散特性。
另外,構成本發明的顯示器用光擴散膜時,變形柱狀物優選由位於第1面側的第1柱狀物和位於第2面側的第2柱狀物構成。
通過這樣構成,能夠對光擴散膜更進一步穩定地賦予規定的光擴散特性,而且能夠有效抑制得到的光擴散特性。
另外,構成本發明的顯示器用光擴散膜時,光擴散膜優選將包含作為(A)成分的含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯、作為(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和作為(C)成分的光聚合引發劑的光擴散膜用組成物光固化而成。
通過這樣構成,能夠使(A)成分與(B)成分高效地相分離並且光固化,因此能夠對光擴散膜更進一步穩定地賦予規定的光擴散特性。
另外,本發明的其它方式的顯示裝置,其特徵在於,是使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置,在顯示面板的顯示面側或非顯示面側層疊光擴散膜,並且,光擴散膜為在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的單 一層的光擴散膜,光擴散膜的膜厚為60~700μm的範圍內的值,並且,從膜面的法線方向使光入射時的霧度值為80%以上的值。
即,若為本發明的顯示面板,則具有規定的光擴散膜,因此將該光擴散膜層疊在顯示面板的顯示面側時,能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射,且作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
另外,將規定的光擴散膜在顯示面板的非顯示面側,即,在顯示面板與準直背光燈間層疊時,能夠將來自準直背光燈的射出光的指向性調節為適當的範圍,並向顯示面板入射。
另外,構成本發明的顯示裝置時,優選來自準直背光燈的射出光的半值寬度為40°以下的值。
這樣構成時,也能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射,並作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
另外,構成本發明的顯示裝置時,優選顯示面板為半透射型顯示面板。
通過這樣構成,外來光不充分的環境下,也能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射,並作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出,另一方面,外來光充分的環境下,能夠得到利用外來光顯示圖像的半透射型顯示裝置。
1‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧顯示面板(液晶顯示面板)
11‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧玻璃基板
13‧‧‧液晶層
14‧‧‧偏光板
15‧‧‧偏光板
50‧‧‧來自光源的照射光
60‧‧‧平行光
100‧‧‧光擴散膜
101‧‧‧塗佈層
102‧‧‧加工片
112‧‧‧折射率相對高的柱狀物
113‧‧‧柱結構
113a‧‧‧柱結構的邊界面
114‧‧‧折射率相對低的區域
115‧‧‧第1面
116‧‧‧第2面
125‧‧‧線狀光源
200‧‧‧照射光平行化部件
202‧‧‧點光源
204‧‧‧透鏡
210‧‧‧遮光部件
210a‧‧‧板狀部件
210b‧‧‧筒狀部件
300‧‧‧準直背光燈
318‧‧‧支撐片
320‧‧‧珠
338‧‧‧高亮度燈
340‧‧‧反射板
342‧‧‧準直板
344‧‧‧光擴散反射性的黏合劑
410‧‧‧光源
420‧‧‧積分球
圖1是為了說明本發明的顯示裝置的構成而提供的圖。
圖2是為了說明準直背光燈而提供的圖。
圖3a~3b是為了說明在膜內具有柱結構的光擴散膜的概略而提供的圖。
圖4a~4b是為了說明在膜內具有柱結構的光擴散膜中的入射角度依賴性和各向同性光擴散而提供的圖。
圖5是為了說明光擴散膜的霧度值的測定方法而提供的圖。
圖6a~6b是為了說明準直光的入射與其擴散射出的關係而提供的圖。
圖7a~7b是為了說明在膜內具有柱結構的光擴散膜而提供的其它圖。
圖8a~8b是為了說明柱結構而提供的圖。
圖9a~9b是為了說明光擴散膜的製造方法中的各步驟而提供的圖。
圖10a~10d是為了說明活性能量線照射步驟而提供的圖。
圖11是為了說明活性能量線照射步驟而提供的其它圖。
圖12a~12c是為了表示實施例1中的光擴散膜的截面而 提供的圖及照片。
圖13a~13b是為了表示與將實施例1中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的示意圖以及錐光鏡圖像。
圖14是為了比較與將實施例1~3以及比較例1的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的圖。
圖15是為了表示與將實施例1中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°~15°)而提供的圖。
圖16是為了表示與將實施例2中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖17是為了表示與將實施例2中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15°)而提供的圖。
圖18是為了表示與將實施例3中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖19是為了表示與將實施例3中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15°)而提供的圖。
圖20a~20c是為了表示實施例4中的光擴散膜的截面而提供的圖及照片。
圖21是為了表示與將實施例4中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖22是為了比較與將實施例4、實施例1以及比較例1的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的圖。
圖23是為了表示與將實施例4中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15)。而提供的圖。
圖24是為了表示與將比較例1中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖25是為了表示與將比較例1中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15°)而提供的圖。
圖26是為了表示與將比較例2中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖27是為了表示與將比較例2中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15°)而提供的圖。
圖28是為了表示與將比較例3中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0°)而提供的錐光鏡圖像。
圖29是為了表示與將比較例3中的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性(入射角θ 1=0~15°)而提供的圖。
本發明的實施方式是一種顯示器用光擴散膜,其特徵在於,是在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的單一層的光擴散膜,光擴散膜的膜厚為60~700μm的範圍內的值,並且,入射來自膜面的法線方向的光時的霧度值為80%以上的值。
另外,本發明的其它實施方式是顯示裝置,使用上述顯示器用光擴散膜,並且,使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈。
以下,適當地參照圖式,具體說明這些實施方式。
其中,對本發明的顯示裝置進行基本說明,對於本發明的顯示器用光擴散膜,作為顯示裝置的一構成要素進行說明。
另外,為了便於說明,以使用液晶顯示面板作為顯示面板的情況為主進行說明。
1.顯示裝置的基本構成
首先,說明本發明的顯示裝置的基本構成。
如1圖所示,顯示裝置1具備:作為圖像的顯 示面板的液晶顯示面板10、向液晶顯示面板10入射用於圖像顯示的準直光的背光燈300、將擔載通過液晶顯示面板10的圖像的光擴散的光擴散膜100、與圖像信號對應來驅動液晶顯示面板10的驅動電路(未圖示)。
另外,液晶顯示面板10中具有用於圖像顯示的開口,可以根據需要具有在規定的位置保持且收納背光燈300、液晶顯示面板10、光擴散膜100以及驅動電路等的部件的外殼等公知的液晶顯示裝置所具有的各種部件。
在上述顯示裝置中,從背光燈300射出的準直光與通常的液晶顯示裝置同樣地向根據顯示圖像變調驅動的液晶顯示面板10入射、通過,從而成為擔載圖像的光,擔載該圖像的準直光通過被光擴散膜100擴散而顯示圖像。
應予說明,圖1中,記載了在顯示面板的顯示面側層疊光擴散膜的例子,但也可以在顯示面板的非顯示面側層疊光擴散膜。
另外,圖1中以透射型顯示裝置為例進行記載,本發明的顯示裝置也可以使用半透射型顯示面板作為顯示面板,作為半透射型顯示裝置而構成。
2.顯示面板
如圖1所示,作為顯示面板的液晶顯示面板10為各種液晶顯示裝置所使用的公知的液晶顯示面板10。
因此,例如,如圖1所示,具有在2片玻璃基板(11、12)間填充液晶而成的液晶層13,在兩玻璃基板 (11、12)的液晶層13的反面具有配置偏光板(14、15) 而成的構成。
另外,在玻璃基板(11、12)和偏光板(14、15)之間可以根據需要配置相位補償濾光片等各種的光學補償膜等。
應予說明,作為在液晶層13中使用的液晶的種類,可使用向列型(Nematic)液晶、膽甾型(Cholesteric)液晶、近晶(Smectic)液晶、藍相(Blue phase)液晶以及强介電性(Ferroelectric)液晶等。
另外,液晶顯示面板10可以是彩色,也可以是單色,對液晶單元、TFT(Thin Film Transister)等驅動裝置(開關元件)、黑矩陣(BM)等沒有特別限定。
另外,動作模式可利用TN(Twisted Nematic)模式、STN(Super Twisted Nematic)模式、ECB(Electrically Controlled Birefringence)模式、IPS(In-Plane Ewiching)模式、super-IPS模式,MVA(Multidomain Vertical Alingement)模式等全部的動作模式。
另外,顯示面板還優選為半透射型顯示面板,特別優選為半透射型液晶顯示面板。
該理由是,通過使用半透射型顯示面板,在外來光不充分的環境下,能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射,並作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出,另一方面,能夠得到外來光充分的環境下利用外來光能夠顯示圖像的半透射型顯示裝 置。
這裡,半透射型液晶顯示面板是為了在室內室外均可視覺辨識良好的圖像而設計的方案,通常在一個圖元中具有透射區域和反射區域。
其中,透射區域具有透射電極,因此通過使從背光燈發出的光透射,發揮作為透射型液晶顯示裝置的功能。
另一方面,反射區域具有反射電極,因此通過反射外來光,能夠發揮作為反射型液晶顯示裝置的功能。
另外,也存在不將圖元劃分為透射區域和反射區域而利用基於反射型偏振片的光的透射和反射的半透射型液晶顯示面板,也可以應用半透射型液晶顯示面板。
3.背光燈
如圖1所示,本發明的顯示裝置1中的背光燈300的特徵在於,是能夠將與顯示面板10的顯示面正交的準直光射出的準直背光燈。
該理由是,若為準直背光燈,能夠抑制耗電量的同時顯示正面對比度高的圖像。
即,這是因為,通過使用準直背光燈,能夠對構成顯示面板的各圖元入射指向性高的光,因此能夠將來自背光燈的光作為圖像顯示光高效地在顯示面側射出。
作為上述準直背光燈,若為能夠射出與顯示面板的顯示面正交的準直光的準直背光燈,可使用以往公知的各種準直背光燈。
作為一個例子,可舉出圖2所示的準直背光燈300。
即,準直背光燈300由高亮度燈338、反射板340以及準直板342構成。
而且,從高亮度燈338發出的光直接或被反射板340反射成為準直光,向顯示面板10入射。
另外,準直板342為透光性,並且能夠將觀察者無法視覺辨識的尺寸的球體的珠320以其一部分與支撐片318接觸的狀態通過光擴散反射性的黏合劑344固定於支撐片318,將支撐片318朝向高亮度燈338側、珠320朝向顯示面板10側配置。應予說明,作為光擴散反射性的黏合劑344,可優選例示對黏合劑分散光擴散物質的微粒子的黏合劑、作為上述光擴散物質,可優選例示氧化釔(Y2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化釓(Gd2O3)、氧化鑭(La2O3)、氧化鉿(HfO2)、硫酸鋇(BaSO4)、氧化鋁(Al2O3)以及氧化鈦(TiO2)等微粒子的1種以上。
另外,準直板342中,從高亮度燈338射出并直接或被光反射板340反射而向準直板342入射的光,如圖2所示,只有向珠320與支撐片318的接觸點入射的光向珠320入射後折射,作為準直光而射出。
另外,除上述接触点以外,即入射到黏合劑344的光被黏合劑344擴散、反射後,向光反射板340入射并反射,再次向準直板342入射。
另外,優選來自準直背光燈的射出光的半值寬 度為40°以下的值。
該理由是,若為本發明的顯示裝置,則具有後述的規定的光擴散膜,因此能夠抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射,並作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
即,上述半值寬度若為超過40°的值,則背光燈中的準直性能過度降低,指向性高的光難以高效地向構成顯示面板的各圖元入射,有時難以將來自背光燈的光作為圖像顯示光高效地在顯示面側射出。
更具體而言,有時圖像顯示光中的明亮度的偏差、眩光容易產生。
因此,更優選來自準直背光燈的射出光的半值寬度為30°以下的值,進一步優選為20°以下的值。
應予說明,射出光的半值寬度是指射出光的亮度半值寬度。
4.光擴散膜
光擴散膜100具有如下功能:層疊在顯示面板10的顯示面側時,能夠抑制透射顯示面板10中的各圖元而來的從準直背光燈300射出的指向性高的入射光的直線傳播透射,作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
另外,光擴散膜100層疊在顯示面板10的非顯示面側,即,層疊在顯示面板10與準直背光燈300間時,可將來自準直背光燈300的射出光的指向性調節為優選的 範圍,並有助於向顯示面板10入射。
另外,本發明的顯示裝置的上述光擴散膜具有特徵。
即,本發明中的光擴散膜,其特徵在於,是具有規定的內部結構的單一層的光擴散膜,具有規定的膜厚以及規定的光擴散特性。
以下,對本發明的光擴散膜進行具體說明。
(1)光擴散膜中的光擴散的基本原理
本發明中的光擴散膜是在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的光擴散膜。
因此,首先,使用圖3a~4b,對這樣的光擴散膜的基本原理進行說明。
首先,圖3a中示出了光擴散膜100的俯視圖(平面圖),圖3b中示出了將圖3a所示的光擴散膜100沿虛線A-A在垂直方向切割,從沿箭頭的方向觀察切割面時的光擴散膜100的剖視圖。
另外,圖4a中示出了光擴散膜100的整體圖,圖4b中示出了從X方向觀察圖4a的光擴散膜100時的剖視圖。
如上述圖3a的俯視圖所示,光擴散膜100具有由折射率相對高的柱狀物112和折射率相對低的區域114構成的柱結構113。
另外,如圖3b的剖視圖所示,在光擴散膜100 的垂直方向,折射率相對高的柱狀物112和折射率相對低的區域114各自具有規定的寬度,成為交替地配置的狀態。
由此,如圖4a所示,入射角為光擴散入射角度區域內時,推斷入射光被光擴散膜100擴散。
即,如圖3b所示,推斷相對於柱結構113的邊界面113a,對於光擴散膜100的入射光的入射角為平行至規定的角度範圍的值、即為光擴散入射角度區域內的值時,入射光(152、154)在方向發生改變的同時沿膜厚方向穿過柱結構內的折射率相對高的柱狀物112的內部,從而,光射出面側的光的行進方向變得不同。
其結果,推斷入射角為光擴散入射角度區域內時,入射光被光擴散膜100擴散而成為擴散光(152′、154′)。
另一方面,對於光擴散膜100的入射光的入射角超出光擴散入射角度區域的情況下,如圖3b所示,推斷入射光156不被光擴散膜擴散直接透射光擴散膜100而成為透射光156′。
應予說明,本發明中,“光擴散入射角度區域”是指使來自點光源的入射光的角度相對於光擴散膜發生變化時,與射出擴散光相對應的入射光的角度範圍。
另外,如圖4a所示,上述“光擴散入射角度區域”是指根據在光擴散膜中的柱結構的折射率差、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,具備柱結構113的光擴散膜100,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。
另外,如圖3a~4b所示,具有柱結構113的光擴散膜,通常,具有“各向同性”。
這裡,本發明中,如圖4a所示,“各向同性”是指入射光被膜擴散時,具有如下性質,即在擴散的射出光中的與膜平行的面(是指與膜的端面以外的面平行的面。以下也相同)內該光的擴散情況(擴散光的擴散形狀)根據該面內的方向而不發生變化的性質。
更具體而言,如圖4a所示,入射光被膜擴散時,擴散的射出光的擴散情況是在與膜平行的面內為圓形。
另外,如圖4b所示,本發明中,稱為入射光的“入射角θ 1”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,本發明中,“光擴散角度區域”是指相對於光擴散膜,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,本發明中,“擴散光的開口角”是指上述的“光擴散角度區域”的角度寬度(°),如圖4b所示,是指觀察膜的截面時的擴散光的開口角θ 2。
應予說明,可確認光擴散角度區域的角度寬度(°)與光擴散入射角度區域的寬度大致相同。
另外,如圖4a所示,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進行幾乎相同的光擴散。
因此,可以說得到的光擴散膜具有使光集中在規定位置的聚光作用。
應予說明,柱結構內的柱狀物112的內部中的入射光的方向變化除了可以考慮如圖3b所示的通過全反射而呈直線狀曲折地變化方向的階躍折射型的情況,還可以考慮呈曲線狀變化方向的梯度折射型的情況。
另外,在圖3a和圖3b中,為了簡便,將折射率相對高的柱狀物112和折射率相對低的區域114的介面用直線表示,但實際上,介面是稍微曲折的,各柱狀物形成有伴隨著分支、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)單一層
另外,本發明中的光擴散膜的特徵是單一層。
該理由是,與層疊多個光擴散膜的情況相比較,可減少貼合步驟,不僅經濟上有利,而且還能有效抑制顯示光中的模糊的產生、層間剝離的產生。
應予說明,除直接層疊多個光擴散膜的情況以外,介由其他膜等層疊多個光擴散膜的情況也包含在層疊多個光擴散膜的情況中。
(3)光擴散特性
另外,如圖5所示,本發明中的光擴散膜,其特徵在於,從膜面的法線方向入射光時,即入射角θ 1=0° 的時的霧度值為80%以上的值。
該理由是,光擴散膜通過具有上述規定的光擴散特性,從而即使該膜由單一層構成,也能夠將來自準直背光燈的指向性高的射出光作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
即,這是因為,若上述霧度值為小於80%的值,則有時通過顯示面板的指向性高的光的一部分直線傳播透射光擴散膜,容易產生所謂“眩光”。
因此,從膜面的法線方向入射光時,即,更優選入射角θ 1=0°時的霧度值為83%以上的值,進一步優選為85%以上的值。
另外,上述光擴散特性通常在滿足膜的一面時,可確認也滿足另一面,相反,即使僅滿足一面,可確認也能夠得到規定的效果,當然是在本發明的範圍內。
應予說明,圖5是表示使用光源410和積分球420,測定從膜面的法線方向入射光時,即入射角θ 1=0°時的霧度值的形態的側面圖。
接著,使用圖6a~6b,說明準直光對於光擴散膜的入射與其射出的關係。
圖6a中示出了用於說明準直光對於本發明中的光擴散膜的入射與其射出的關係的側面圖,圖6b中示出了用於說明準直光對於在內部含有光擴散性微粒子的類型的光擴散膜的入射與其射出的關係的側面圖。
首先,如圖6a~6b所示,作為入射光的準直光, 如眾所周知的那樣,不能說是完全平行光,實際上是與其準直性能對應的擴散光。
上述前提下,如圖6a所示,準直光向本發明中的光擴散膜入射時,如在光擴散膜中的光擴散的基本原理一項中說明所述,在準直光的入射角有一定程度的開口的情況下,在光射出面側也進行幾乎相同的光擴散。
因此,若為本發明中的光擴散膜,則可知能夠將來自準直背光燈的入射光作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
對此,如圖6b所示,向在內部含有光擴散性微粒子的類型的光擴散膜入射準直光時,通過添加較大量的微粒子,即使調節到規定以上的霧度值,被光擴散膜擴散的擴散光的射出角也僅單純依賴於準直光的入射角。
因此,在準直光的入射角有一定程度的開口時,在平行度較高的光和平行度較低的光中,其射出角不同,難以將來自準直背光燈的入射光作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出,可知顯示裝置的正面變暗。
不僅如此,由於添加較大量的微粒子,所以光擴散角度區域過寬,顯示裝置的正面越來越暗。
如以上所述,本發明中的光擴散膜具有以規定的霧度值規定的光擴散特性,並且具有規定的內部結構,因此來自這二個構成的效果協同,不使來自準直背光燈的指向性高的光直線傳播透射而作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
(4)內部結構
本發明中的光擴散膜的特徵在於,在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構。
該理由是,若為具有上述內部結構的光擴散膜,則能夠較容易地賦予以規定的霧度值規定的光擴散特性,因此能夠穩定抑制來自準直背光燈的指向性高的射出光的直線傳播透射。
另外,若為具有上述內部結構的光擴散膜,則即使準直光的入射角有一定程度的開口,也能夠作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
並且,與具有百葉結構的光擴散膜不同,能夠使入射光進行各向同性光擴散,因此即使為單層也能夠在顯示器的上下左右方向使圖像顯示光擴散。
其中,從穩定發揮以規定的霧度值規定的光擴散特性的觀點出發,構成本發明中的光擴散膜的柱結構的柱狀物,將光擴散膜中的一面設為第1面,另一面設為第2面時,柱狀物優選為從第1面朝向第2面形狀變化而成的變形柱狀物。
該理由是,為具備由從第1面朝向第2面形狀不發生變化的通常的柱狀物構成的柱結構的光擴散膜時,可確認無法穩定得到以上述規定的霧度值規定的光擴散特性。
與此相對,為具備由從第1面朝向第2面形狀 變化而成的變形柱狀物構成的柱結構的光擴散膜時,可確認能夠穩定得到以上述規定的霧度值規定的光擴散特性。
以下,對變形柱狀物構成的柱結構進行具體說明。
更具體而言,如圖4a所示,在變形柱狀物112中,優選直徑從第1面115朝向第2面116增加。
該理由是,通過形成具有這樣的變形柱狀物的柱結構,能夠對光擴散膜更穩定地賦予規定的光擴散特性。
即,這是因為,這時因為,例如,從柱結構中的變形柱狀物的直徑大的一側入射光時,變形柱狀物中的光的出口側的直徑變小,由此更難以產生光的直線傳播透射。
應予說明,可確認從柱結構中的變形柱狀物的直徑小的一側入射光時,也難以產生光的直線傳播透射。
另外,如圖7a所示,變形柱狀物112′優選在該柱狀物的中部具有彎曲部。
該理由是,通過形成具有這樣的變形柱狀物的柱結構,能夠對光擴散膜更進一步穩定地賦予規定的光擴散特性。
即,這是因為,柱狀物通過在中部彎曲,從而即使從沿著彎曲部的上下任一部分的傾斜的方向入射光的情況下,也更加難以發生光的直線傳播透射。
另外,如圖7b所示,變形柱狀物112′′優選由 位於第1面115′′的側的第1柱狀物112a′′和位於第2面116′′的側的第2柱狀物112b′′構成。
該理由是,通過形成具有這樣的變形柱狀物的柱結構,不僅能夠對光擴散膜更進一步穩定地賦予規定的光擴散特性,還能夠高效地控制得到的光擴散特性。
即,通過具有第1和第2柱狀物,從而即使從沿著任一柱狀物的傾斜的方向入射光,也更加難以發生光的直線傳播透射。
另外,還優選具有第2柱狀物的上端部與第1柱狀物的下端部如後述的實施例4的光擴散膜那樣彼此重合而形成的重複柱結構區域。
該理由是,通過具有上述重複柱結構區域,能夠抑制第1及第2柱狀物間的未形成柱狀物部分中的散射光的產生,能夠進一步提高光擴散角度區域內中的擴散光的強度的均勻性。
(4)-1折射率
柱結構中,優選折射率相對高的柱狀物的折射率與折射率相對低的區域的折射率的差為0.01以上的值。
該理由是,通過使上述折射率的差為0.01以上的值,能夠使入射光在柱結構區域內穩定地反射,更加提高來自柱結構的入射角度依賴性,能夠明確地控制光擴散入射角度區域與非光擴散入射角度區域的區別。
更具體而言,若上述折射率的差為低於0.01的值,則有時入射光在柱結構內全反射的角度域變窄,所 以有時入射角度依賴性過度降低。
因此,更優選柱結構中的折射率相對高的柱狀物的折射率與折射率相對低的區域的折射率的差為0.05以上的值,進一步優選為0.1以上的值。
應予說明,折射率相對高的柱狀物的折射率與折射率相對低的區域的折射率的差越大越優選,但從選定可形成彎曲柱結構的材料的觀點出發,認為0.3左右為上限。
(4)-2最大徑
另外,如圖8a所示,在柱結構中,優選柱狀物的截面的最大徑S為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,通過上述最大徑為0.1~15μm的範圍內的值,能夠使入射光在柱結構內更穩定地反射,更有效地提高來自柱結構的入射角度依賴性。
即,這是因為,若上述最大徑為小於0.1μm的值,則有時無論入射光的入射角度如何都難以顯示出光擴散性。另一方面是因為,若上述最大徑為超過15μm的值,則在柱結構內直線傳播的光增加,有時擴散光的均勻性差。
因此,柱結構中,更優選柱狀物的截面的最大徑為0.5~10μm的範圍內的值,進一步優選為1~5μm的範圍內的值。
應予說明,柱狀物的截面形狀沒有特別限定,例如優選為圓、橢圓、多角形、異形等。
另外,柱狀物的截面是指被與膜表面(是指膜的端面以外的表面。以下相同)平行的面切割而成的截面。
應予說明,柱狀物的最大徑、長度等可採用光學數位顯微鏡觀察來進行測定。
(4)-3柱狀物間的距離
另外,如圖8a所示,在柱結構中,優選柱狀物間的距離、即鄰接的柱狀物的空間P為0.1~15μm的範圍內的值。
該理由是,通過上述距離為0.1~15μm的範圍內的值,能夠使入射光在柱結構內更穩定地反射,進一步提高來自柱結構的入射角度依賴性。
即,若上述距離為小於0.1μm的值,則有時無論入射光的入射角度如何都難以顯示出光擴散性。另一方面是因為,若上述距離為超過15μm的值,則在柱結構內直線傳播的光增加,有時擴散光的均勻性差。
因此,柱結構中,更優選柱狀物間的距離為0.5~10μm的範圍內的值,進一步優選為1~5μm的範圍內的值。
(4)-4厚度
另外,柱結構的厚度,即,如圖8b所示,膜面的法線方向的柱狀物的長度L優選為50~700μm的範圍內的值。
該理由是,通過柱結構的厚度為上述範圍內的值,能夠穩定地確保沿膜厚方向的柱狀物的長度,使入射 光更穩定地在柱結構內反射,進一步提高來自柱結構的光擴散角度區域內的擴散光的強度的均勻性。
即,這是因為,若上述柱結構的厚度L為小於50μm的值,則柱狀物的長度不足,在柱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,若上述柱結構的厚度L為超過700μm的值,則對光擴散膜用組合物照射活性能量線而形成柱結構時,有時由於初期形成的柱結構使光聚合的行進方向發生擴散,從而難以形成所希望的柱結構。
因此,更優選柱結構的厚度L為70~400μm的範圍內的值,進一步優選為80~300μm的範圍內的值。
另外,本發明的光擴散膜可以在圖8b所示膜厚方向整體形成柱結構(膜厚方向長度L),在膜的上端部、下端部的至少任一方可以具有未形成柱結構部分。
應予說明,為具有如圖7a~7b所示的變形柱狀物的柱結的時,通常優選上方部分(製造光擴散膜時照射活性能量線的一側的部分)中的柱狀物的長度與下方部分中的柱狀物的長度的比為7:1~1:50的範圍內。
(4)-5傾斜角
另外,如圖8b所示,柱結構中,優選柱狀物112相對於光擴散膜的膜厚方向以恒定的傾斜角θ a林立而成。
該理由是,通過使柱狀物的傾斜角為恒定,能夠使入射光在柱結構內更穩定地反射,進一步提高來自柱 結構的入射角度依賴性。
另外,優選傾斜角θ a為0~20°的範圍內的值。
該理由是,本發明的顯示裝置由於使用與顯示面板的顯示面正交的平行性高的準直光,因此優選基本上為傾斜角θ a=0°,但將傾斜角θ a調節為完全的0°,實際上存在困難。另一方面,若傾斜角θ a為超過20°的值,則顯示裝置的正面不在光擴散膜的光擴散角度區域,有時難以滿足以霧度值規定的規定的光擴散特性。另外,即使滿足的情況下,有時顯示器的上下或左右也發生視角顯著偏離。
因此,更優選傾斜角θ a為0~15°的範圍內的值,進一步優選為0~10°的範圍內的值。
另外,傾斜角θ a是指在與膜面垂直的面且將1根柱狀物整體沿軸線切割成2個的面切割膜時的截面上測定的將相對於膜表面的法線的角度設為0°時的柱狀物的傾斜角(°)。
更具體而言,如圖8b所示,傾斜角θ a是指柱結構的上端面的法線與柱狀物的最上部所成的角度中窄側的角度。
另外,如圖8b所示,以柱狀物向左側傾斜時的傾斜角為基準,以柱狀物向右側傾斜時的傾斜角為負進行標識。
應予說明,為具有圖7a~7b所示的變形柱狀物 的柱結構時,通常,優選上方部分中的柱狀物(光的入射側的柱狀物)的傾斜角為0~20°的範圍內的值並且下方部分中的柱狀物(光的射出側的柱狀物)的傾斜角為0~20°的範圍內的值。
(5)膜厚
另外,特徵在於本發明中的光擴散膜的膜厚為60~700μm的範圍內的值。
該理由是,若光擴散膜的膜厚為小於60μm的值,則在柱結構內直線傳播的入射光增加,有時難以顯示規定的光擴散特性。另一方面是因為,若光擴散膜的膜厚為超過700μm的值,則對光擴散膜用組合物照射活性能量線來形成柱結構時,有時由於初期形成的柱結構使光聚合的行進方向發生擴散,從而難以形成所希望的柱結構。
因此,更優選光擴散膜的膜厚為70~400μm的範圍內的值,進一步優選為80~300μm的範圍內的值。
(6)黏接劑層
另外,本發明中的光擴散膜優選在其一面或者兩面具備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,可使用以往公知的丙烯酸系、矽酮系、聚氨酯系、橡膠系等的黏接劑。
(7)製造方法
本發明中的光擴散膜優選利用包含下述步驟(a)~(c)的製造方法進行製造。
(a)準備光擴散膜用組合物的步驟,上述光擴散膜用組合物是包含作為(A)成分的含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯、作為(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和作為(C)成分的光聚合引發劑,(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。
以下,參照圖式具體說明各步驟。
(7)-1步驟(a)
上述步驟是準備規定的光擴散膜用組合物的步驟。
更具體而言,是混合(A)~(C)成分和所希望的其他添加劑的步驟。
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,優選在40~80℃的加熱條件下攪拌,製成均勻的混合液。
另外,為了成為適於塗佈的所希望的黏度,還優選進一步添加稀釋溶劑。
以下,對光擴散膜用組合物進行更具體地說明。
(i)(A)成分
(i)-1種類
本發明中的光擴散膜用組合物優選包含含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分。
該理由是,可推斷通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠使(A)成分的聚合速度比(B)成分的聚合速度快,使這些成分中的聚合速度產生規定的差,有效降低兩成分的共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠高效地在來自(B)成分的折射率相對低的區域中形成來自(A)成分的折射率相對高的多個柱狀物林立而成的柱結構。
另外,可推斷通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠在單體的階段中具有與(B)成分的充分的相容性,同時在聚合的過程中多個連接的階段使與(B)成分的相容性降低至規定的範圍,進一步高效地形成柱結構。
進而,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠增加柱結構中的來自(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調節為規定以上的值。
因此,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,能夠與後述的(B)成分的特性相互結合而高效地得到由來自(A)成分的折射率相對高的區域和來自(B)成分的折射率相對低的區域構成的柱結構。
應予說明,“含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯”是指在(甲基)丙烯酸酯的酯殘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 丙烯酸雙方。
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。
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,優選包含含有聯苯環的化合物,特別優選包含下述通式(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、氟以外的鹵代烷基、羥基烷基、羧基烷基和氟以外的鹵素原子中的任意一個取代基。)
(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,推斷通過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規定的差,將(A)成分與(B)成分的相容性降低至規定的範圍,進一步降低兩成分彼此的共聚性。
另外,能夠增加柱結構中的來自(A)成分的區域的折射率,將其與來自(B)成分的區域的折射率的差更容易地調節為規定以上的值。
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,優選其烷基部分的碳原子數為1~4的範圍內的值。
該理由是,若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,或來自(A)成分的區域的折射率變得過低,難以高效地形成規定的內部結構。
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,更優選其烷基部分的碳原子數為1~3的範圍內的值,進一步優選為1~2的範圍內的值。
另外,通式(1)中的R1~R10優選為除鹵代烷基或者鹵素原子以外的取代基,即優選不含有鹵素的取代基。
該理由是,焚燒光擴散膜等時,防止產生二噁英,從環境保護的觀點出發而優選。
應予說明,在以往的光擴散膜中,在得到規定的柱結構時,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,優選通式(1)中的R2~R9中的任意一個為通式(2)表示的取代基。
該理由是,通過使通式(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)成分彼此取向並結晶化。
並且,在光固化之前的單體階段為液態,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。
這是因為,由此,在光固化的階段中,能夠使(A)成分和(B)成分以微細的水準進行凝集、相分離,能夠更高效地得到具備柱結構的光擴散膜。
並且,從相同的觀點出發,特別優選通式(1)的R3、R5、R6和R8中的任意一個為通式(2)表示的取代基。
另外,優選通式(2)表示的取代基的重複數m通常為1~10的整數。
該理由是,若重複數m為超過10的值,則有時將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,更優選通式(2)表示的取代基的重複數m為1~4的整數,特別優選為1~2的整數。
應予說明,從相同的觀點出發,優選通式(2)表示的取代基的碳原子數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,(A)成分的聚合速度降低的情況,更優選通式(2)表示的取代基的碳原子數n為2~4的整數,特別優選為2~3的整數。
另外,作為通式(1)表示的聯苯化合物的具體例,可優選地舉出下述式(3)~(4)表示的化合物。
(i)-2分子量
另外,優選(A)成分的分子量為200~2500的範圍內的值。
該理由是,推斷通過使(A)成分的分子量為規定的範圍,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,能夠更高效地形成 在來自(B)成分的折射率相對低的區域中使來自(A)成分的折射率相對高的多個柱狀物林立而成的柱結構。
即,這是因為,推斷若(A)成分的分子量為低於200的值,則由於立體障礙變小而容易產生與(B)成分的共聚,其結果,有時難以高效地形成柱結構。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,其結果有時難以高效地形成柱結構。
因此,更優選(A)成分的分子量為240~1500的範圍內的值,進一步優選為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。
(i)-3單獨使用
另外,本發明中的光擴散膜用組合物優選作為形成柱結構的折射率相對高的區域的單體成分,含有(A)成分,但(A)成分優選由單一成分構成。
該理由是,通過這樣構成,能夠有效地抑制來自(A)成分的區域中的折射率的波動,更高效地得到具備柱結構的光擴散膜。
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,有時並用其他的(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(A)成分的折射率相對高的區域中的折射率發生波動,或容易降低。
其結果,有時與來自(B)成分的折射率相對低的區域的折射率差變得不均勻,或易於過度降低。
因此,優選選擇具有與(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,如果是作為(A)成分的式(3)表示的聯苯化合物,則為低黏度,所以具有與(B)成分的相容性,從而能夠單獨作為(A)成分而使用。
(i)-4折射率
另外,優選(A)成分的折射率為1.5~1.65的範圍內的值。
該理由是,通過使(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(A)成分的區域的折射率與來自(B)成分的區域的折射率的差,更有效地得到具備柱結構的光擴散膜。
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)成分的折射率的差變大,但與(B)成分在外觀上的相容狀態也難以形成。
因此,更優選(A)成分的折射率為1.52~1.62 的範圍內的值,進一步優選為1.56~1.6的範圍內的值。
應予說明,所述的(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。
(i)-5含量
另外,優選相對於後述的(B)成分100重量份,光擴散膜用組合物中的(A)成分的含量為25~400重量份的範圍內的值。
該理由是,若(A)成分的含量為小於25重量份的值,則(A)成分相對於(B)成分的存在比例變少,如圖3b的剖視圖所示的柱結構中的來自(A)成分的柱狀物的寬度變得過小,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性的柱結構。另外,光擴散膜的厚度方向的柱狀物的長度變得不充分,有時不能顯示規定的光擴散特性。另一方面,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(A)成分的柱狀物的寬度變得過大,反而難以得到具有良好的入射角度依賴性的柱結構。另外,光擴散膜的厚度方向的柱狀物的長度變得不充分,有時不能顯示規定的光擴散特性。
因此,相對於(B)成分100重量份,更優選(A)成分的含量為40~300重量份的範圍內的值,進一步優選為50~200重量份的範圍內的值。
(ii)(B)成分
(ii)-1種類
本發明中的光擴散膜用組成物優選含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯作為(B)成分。
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(A)成分的區域的折射率與來自(B)成分的區域的折射率的差,而且有效抑制來自(B)成分的區域的折射率的波動,能夠更高效地得到具備柱結構的光擴散膜。
應予說明,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯雙方。
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)多元醇化合物優選為二元醇化合物,特別優選為聚亞烷基二醇。
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,以及作為與乙二醇、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,上述中特別優選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,易於用立體配位等的關係在各異氰酸酯基的反應速度間設置差值。
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,能夠有效抑制柱結構中的來自(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,能夠將得到的(B)成分與(A)成分的相容性降低至規定的範圍,更高效地形成柱結構。
進而,如果是脂環式多異氰酸酯,則與芳香族多異氰酸酯相比較,能夠減小得到的(B)成分的折射率,所以能夠增大與(A)成分的折射率的差,更可靠地顯示光擴散性,並且,進一步高效地形成光擴散角度區域內的擴散光的均勻性高的柱結構。
另外,這樣的脂環式多異氰酸酯中,優選為介由脂肪族環含有2種異氰酸酯基的化合物。
該理由是,如果是這樣的脂環式二異氰酸酯,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,可特別優選地舉出異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。
該理由是,能夠設置對2種異氰酸酯基的反應性有效的差異。
另外,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,特別優選為聚丙二醇。
該理由是,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)成分的重均分子量可主要通過(B2)成分的重均分子量進行調節。此處,(B2)成分的重均分子量通常為2300~19500,優選為4300~14300,特別優選為6300~12300。
另外,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)丙烯酸羥基烷基酯,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高效地形成柱結構的觀點出發,特別 更優選為甲基丙烯酸羥基烷基酯,進一步優選為甲基丙烯酸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。
此時以莫耳比計,優選(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,通過設為上述的配合比例,能夠高效地合成氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是(B1)成分具有的一個異氰酸酯基分別與(B2)成分具有的2個羥基反應鍵合,進而(B3)成分具有的羥基與2個(B1)成分分別具有的另一個異氰酸酯基反應鍵合而成。
因此,以莫耳比計,優選(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,進一步優選為2:1:2的比例。
(ii)-2重均分子量
另外,優選(B)成分的重均分子量為3000~20000的範圍內的值。
該理由是,推測通過使(B)成分的重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規定的差,有效降低兩成分的共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠高效地形成在來自(B)成分的折射率相對低的區域中使來自(A)成分的 折射率相對高的多個柱狀物林立而成的柱結構。
即,這是因為,若(B)成分的重均分子量為低於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,其結果是有時難以高效地形成柱結構。另一方面是因為,若(B)成分的重均分子量為超過20000的值,則有時難以形成柱結構,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,更優選(B)成分的重均分子量為5000~15000的範圍內的值,進一步優選為7000~13000的範圍內的值。
應予說明,(B)成分的重均分子量可使用凝膠滲透色譜法(GPC)來測定。
(ii)-3單獨使用
另外,(B)成分可以並用分子結構、重均分子量不同的2種以上的物質,從抑制柱結構中的來自(B)成分的區域的折射率的波動的觀點出發,優選僅使用1種。
即,這是因為,使用多個(B)成分時,來自(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(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。
(ii)-4折射率
另外,優選(B)成分的折射率為1.4~1.55的範圍內的值。
該理由是,通過使(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(A)成分的區域的折射率與來自(B)成分的區域的折射率的差,能夠更高效地得到具備柱結構的光擴散膜。
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,可能無法形成柱結構。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,更優選(B)成分的折射率為1.45~1.54的範圍內的值,進一步優選為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,優選上述(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,通過使上述折射率的差為規定的範圍內的值,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、以及更寬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,則有時入射光在柱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,有可能無法形成柱結構。
因此,更優選(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,進一步優選為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。
(ii)-5含量
另外,優選光擴散膜用組合物中的(B)成分的含量相對於光擴散膜用組合物的總量100重量份為10~75重量份的範圍內的值。
該理由是,若(B)成分的含量為低於10重量份的值,則(B)成分相對於(A)成分的存在比例變少,來自(B)成分的區域與來自(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柱結構。另一方面是因為,若(B)成分的含量為超過75重量份的值,則(B)成分相對於(A)成分的存在比例變大,來自(B)成分的區域與來自(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柱結構。
因此,相對於光擴散膜用組合物的總量100重量份,更優選(B)成分的含量為20~70重量份的範圍內的值,進一步優選為30~60重量份的範圍內的值。
(iii)(C)成分
(iii)-1種類
另外,本發明的光擴散膜用組合物優選含有光聚合引發劑作為(C)成分。
該理由是,向光擴散膜用組合物照射活性能量線時,能夠有效形成在來自(B)成分的折射率相對低的區域中使來自(A)成分的折射率相對高的多個柱狀物林立而成的柱結構。
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種產生的化合物。
作為上述光聚合引發劑,例如可舉出苯偶姻、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。
(iii)-2含量
另外,優選光擴散膜用組合物中的(C)成分的含量相對於(A)成分和(B)成分的總計量(100重量份)為0.2~20重量份的範圍內的值。
該理由是,若(C)成分的含量為小於0.2重量份的值,則不僅難以得到具有充分的入射角度依賴性的光擴散膜,聚合引發點也變得過少,有時難以使膜充分光固化。另一方面是因為,若(C)成分的含量為超過20重量份的值,則塗佈層的表層中的紫外線吸收變得過強,反而阻礙膜的光固化,臭氣變得過強,或者膜的初始泛黃增強。
因此,更優選相對於(A)成分和(B)成分的總計量(100重量份),使(C)成分的含量為0.5~15重量份的範圍內的值,進一步優選為1~10重量份的範圍內的值。
(iv)(D)成分
(iv)-1種類
另外,本發明中的光擴散膜用組合物,特別是形成如圖7a所示的具有變形柱狀物112′的柱結構時,優選含有紫外線吸收劑作為(D)成分,上述變形柱狀物112′在柱狀物的中部具有彎曲部。
該理由是,通過含有紫外線吸收劑作為(D)成分,在照射活性能量線時,能夠在規定的範圍選擇性吸收規定波長的活性能量線。
其結果,不阻礙光擴散膜用組合物的固化,如圖7a所示,能夠在形成於膜內的柱結構發生彎曲,由此,能夠對得到的光擴散膜更穩定地賦予規定的光擴散特性。
另外,(D)成分優選為選自羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑、苯並三唑系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑和羥基苯甲酸酯系紫外線吸收劑中的至少一種。
另外,作為羥基苯基三嗪系紫外線吸收劑的具體例,可優選地舉出下述式(5)~(9)表示的化合物。
另外,作為苯並三唑系紫外線吸收劑的具體例,可優選舉出下述式(10)表示的化合物。
(iv)-2含量
另外,含有(D)成分時,優選光擴散膜用組合物中的(D)成分的含量相對於(A)成分和(B)成分的總計量(100重量份)為小於2重量份的值(其中,不為0重量份)。
該理由是,通過使(D)成分的含量為上述範圍內的值,能夠不阻礙光擴散膜用組合物的固化而在形成於膜內的柱結構發生彎曲,由此,能夠對得到的光擴散膜更穩定地賦予規定的光擴散特性。
即,這是因為,若(D)成分的含量為2重量份以上的值,則光擴散膜用組合物的固化受到阻礙,有時在膜表面產生收縮皺褶,或完全不發生固化。另一方面是因為,若(D)成分的含量過度減少,則難以在形成於膜內的內部結構發生充分的彎曲,有時難以對得到的光擴散膜穩定地賦予規定的光擴散特性。
因此,更優選(D)成分的含量相對於(A)成分和(B)成分的總計量(100重量份)為0.01~1.5重量份的範圍內的值,進一步優選為0.02~1重量份的範圍內的值。
(v)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。
作為這樣的添加劑,例如可舉出受阻胺系光穩定化劑、抗氧化劑、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、以及流平劑等。
應予說明,相對於(A)成分和(B)成分的總量(100重量%),這樣的添加劑的含量通常優選為0.01~5重量份的範圍內的值,更優選為0.02~3重量份的範圍內的值,進一步優選為0.05~2重量份的範圍內的值。
(7)-2步驟(b):塗佈步驟
如圖9a所示,上述步驟是對加工片102塗佈光擴散膜用組合物而形成塗佈層101的步驟。
作為加工片,可使用塑膠膜、紙中的任一種。
其中,作為塑膠膜,可舉出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,以及聚醯亞胺系膜等。
另外,作為紙,例如可舉出玻璃紙、塗佈紙、以及層壓紙等。
另外,若考慮後述的步驟,則作為加工片102,優選為對熱、活性能量線的尺寸穩定性優異的塑膠膜。
作為這樣的塑膠膜,在上述膜中,可優選地舉出聚酯系膜、聚烯烴系膜以及聚醯亞胺系膜。
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,優選在加工片的光擴散膜用組合物的塗佈面側設置剝離層。
所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公知的剝離劑來形成。
應予說明,加工片的厚度通常優選為25~200 μm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公知的方法來進行。
應予說明,此時,優選塗佈層的厚度為60~700μm的範圍內的值。
(7)-3步驟(c):活性能量線的照射步驟
如圖9b所示,上述步驟是對塗佈層101进行活性能量線照射,在膜內形成柱結構而製成光擴散膜的步驟。
更具體而言,活性能量線的照射步驟中,向形成在加工片上的塗佈層照射光線的平行度高的平行光。
這裡,平行光是指發出的光的方向即使從任何方向觀察時也不具有廣度的大致平行的光。
更具體而言,例如,如圖10a所示,優選將來自點光源202的照射光50通過透鏡204而成為平行光60後,向塗佈層101照射,或者如圖10b~10c所示,將來自線狀光源125的照射光50通過照射光平行化部件200(200a、200b)而成為平行光60後,向塗佈層101照射。
應予說明,如圖10d所示,照射光平行化部件200在利用線狀光源125的直射光中,在與光的朝向為隨機的線狀光源125的軸線方向平行的方向中,例如,通過使用板狀部件210a、筒狀部件210b等遮光部件210將光的朝 向統一,能夠將利用線狀光源125的直射光變換成平行光。
更具體而言,在利用線狀光源125的直射光中,對板狀部件210a、筒狀部件210b等遮光部件210的平行度低的光與它們接觸、被吸收。
因此,對板狀部件210a、筒狀部件210b等遮光部件210的平行度高的光,即,僅平行光通過照射光平行化部件200,作為結果,利用線狀光源125的直射光被照射光平行化部件200變換為平行光。
應予說明,作為板狀部件210a、筒狀部件210b等遮光部件210的材料物質,只要能夠吸收對遮光部件210的平行度低的光,就沒有特別限制,例如,可使用實施了耐熱黑塗裝的阿爾斯特鋼板等。
另外,優選照射光的平行度為10°以下的值。
該理由是,通過照射光的平行度為上述範圍內的值,能夠高效且穩定地形成柱結構。
因此,更優選照射光的平行度為5°以下的值,進一步優選為2°以下的值。
另外,作為照射光的照射角,如圖11所示,優選將相對於塗佈層101的表面的法線的角度設為0°時的照射角θ 3通常為-80~80°的範圍內的值。
該理由是,如果照射角為-80~80°的範圍外的值,則在塗佈層101的表面的反射等的影響大,有時難以形成充分的柱結構。
另外,作為照射光,可舉出紫外線、電子束等, 優選使用紫外線。
該理由是,使用電子束時,由於聚合速度非常快,因此在聚合過程中(A)成分與(B)成分無法充分相分離,有時難以形成柱結構。另一方面是因為,與可見光等進行比較時,由於使用紫外線時因其照射而固化的紫外線固化樹脂、可使用的光聚合引發劑的變更豐富,所以能夠拓寬(A)成分和(B)成分的選擇的範圍。
另外,作為紫外線的照射條件,優選塗佈層表面的峰值照度為0.1~10mW/cm2的範圍內的值。
該理由是,若上述峰值照度為小於0.1mW/cm2的值,則有時難以明確地形成柱結構。另一方面是因為,若上述峰值照度為超過10mW/cm2的值,則有時在進行(A)成分和(B)成分的相分離前進行固化,反而難以明確地形成柱結構。
因此,更優選紫外線照射的塗佈層表面的峰值照度為0.3~8mW/cm2的範圍內的值,進一步優選為0.5~6mW/cm2的範圍內的值。
另外,優選紫外線照射中的塗佈層表面的累計光量為5~200mJ/cm2的範圍內的值。
該理由是,若上述累計光量為小於5mJ/cm2的值,則有時難以使柱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200mJ/cm2的值,有時難以在得到的光擴散膜上產生著色。
因此,更優選紫外線照射中的塗佈層表面的累 計光量為7~150mJ/cm2的範圍內的值,進一步優選為10~100mJ/cm2的範圍內的值。
應予說明,利用形成在膜內的內部結構,能夠使峰值照度和累計光量最優化。
另外,紫外線照射時,優選使形成在加工片上的塗佈層以0.1~10m/分鐘的速度移動。
該理由是,若上述速度為小於0.1m/分鐘的值,則有時量產率過度降低。另一方面是因為,若上述速度為超過10m/分鐘的值,則塗佈層的固化,換言之,柱結構的形成更快,紫外線對塗佈層的入射角度改變,有時柱結構的形成變得不充分。
因此,紫外線照射時,更優選使形成在加工片上的塗佈層以0.2~5m/分鐘的範圍內的速度移動,進一步優選以0.3~3m/分鐘的範圍內的速度移動。
應予說明,紫外線照射步驟後的光擴散膜通過對加工片進行剝離而成為最終可使用的狀態。
應予說明,形成具有由圖7b所示的位於第1面側的第1柱狀物和位於第2面側的第2柱狀物構成的變形柱狀物112′′的柱結構時,將紫外線照射分為2個階段進行。
即,首先進行第1紫外線照射,在塗佈層的下部,即第2面側形成第2柱狀物,在塗佈層的上部,即第1面側保留未形成柱結構的區域。
此時,從穩定地保留未形成柱結構的區域的觀 點出發,為了利用氧阻礙的影響,優選將第1紫外線照射在氧存在氣氛下進行。
接著,進行第2紫外線照射,在殘留在第1面側的未形成柱結構區域形成第1柱狀物。
此時,從穩定地形成第1柱狀物的觀點出發,為了抑制氧阻礙的影響,優選第2紫外線照射在非氧氣氛下進行。
實施例
以下,參照實施例,進一步詳細說明本發明。
〔實施例1〕
1.光擴散膜的製作
(1)低折射率聚合性化合物(B)成分的合成
在容器內,相對於作為(B2)成分的重均分子量9200的聚丙二醇(PPG)1莫耳,放入作為(B1)成分的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)2莫耳和作為(B3)成分的甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)2莫耳後,根據常法使它們反應,得到重均分子量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:東曹株式會社製,HLC-8020
.GPC柱:東曹株式會社製(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)光擴散膜用組成物的製備
接著,向得到的作為(B)成分的重均分子量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)成分的上述式(3)表示的分子量268的鄰苯基苯氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(新中村化學株式會社製,NK ESTER A-LEN-10)150重量份和作為(C)成分的2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮20重量份(相對於(A)成分和(B)成分的總計量(100重量份)為8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株式會社製,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)塗佈步驟
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(以下,稱為PET) 進行塗佈,得到膜厚210μm的塗佈層。
(4)活性能量線照射
接著,使用使塗佈層沿圖9b中的B方向移動並且將中心光線平行度控制在±3°以內的紫外線點平行光源(紫外線平行光源)(JATEC株式會社製),以使照射角(圖11的θ 3)約為0°的方式在塗佈層照射平行度為2°以下的平行光(來自主峰波長365nm、其他在254nm、303nm、313nm具有峰的高壓汞燈的紫外線)。
此時的峰值照度為3.1mW/cm2,累計光量為58.9mJ/cm2,燈高度為240mm,塗佈層的移動速度為0.2m/分鐘。
接著,為了實現可靠的固化,在塗佈層的露出面側層壓厚度38μm的具有紫外線透射性的剝離膜(Lintec株式會社製,SP-PET382050;紫外線照射側的表面的中心平均粗度0.01μm,霧度值1.80%,圖像鮮明度425,波長360nm的透射率84.3%)。
接著,從剝離膜上,以使峰值照度為10mW/cm2、累計光量為150mJ/cm2的方式照射使上述平行光的行進方向為隨機的散射光,使塗佈層完全固化,得到在除去加工片和剝離膜的狀態下的膜厚為210μm的光擴散膜。
應予說明,對於上述峰值照度和累計光量,將安裝有受光器的UV METER(Eye Graphics株式會社製,Eye紫外線累計照度計UVPF-A1)設置於塗佈層的位置而測定。
另外,得到的光擴散膜的膜厚使用定壓厚度測 定器(寶製作所株式會社製,TECLOCK PG-02J)進行測定。
另外,將得到的光擴散膜在與塗佈層的移動方向平行且與膜面正交的面進行切割而形成的截面的示意圖示於圖12a,將其截面照片示於圖12b。
另外,將得到的光擴散膜在與塗佈層的移動方向垂直且與膜面正交的面進行切割而形成的截面的截面照片示於圖12c。由圖12b和圖12c可知,得到的光擴散膜中的內部結構為具有圖4a所示的變形柱狀物的柱結構。
應予說明,光擴散膜的切割使用剃刀進行,截面的照片的拍攝使用數碼顯微鏡(Keyence株式會社製,VHX-2000)利用反射觀察來進行。
(5)光擴散特性的評價
(5)-1霧度值的測定
評價得到的光擴散膜的霧度值。
即,在以被PET與剝離膜夾持的狀態得到的光擴散膜的PET表面設置黏接劑層,貼合於厚度1.1mm的鈉玻璃上,製得評價用試驗片。
接著,如圖5所示,從試驗片的玻璃側,從得到的光擴散膜的膜面的法線方向,即以使入射角θ 1=0°的方式入射光,此時的霧度值(%)使用霧度計(日本電色工業株式會社製,NDH5000)基於JIS K 7136進行測定。得到的霧度值為95%。
應予說明,霧度值(%)是指按下述數學式(1)計算的值,下述數學式(1)中,擴散透射率(%)是指從 總光線透射率(%)減去平行光透射率(%)的值,平行光透射率(%)是指相對於直線傳播透射光的行進方向,具有±2.5。的寬度的光的透射率(%)。
(5)-2利用錐光鏡的測定
測定與將得到的光擴散膜用於具備準直背光燈的顯示裝置時相當的光擴散特性。
即,在被PET與剝離膜挾持的狀態下得到的光擴散膜的PET表面設置黏接劑層,貼合於厚度1.1mm的鈉玻璃上,製得評價用試驗片。
接着,如圖13a所示,使用錐光鏡(autronic-MELCHERS GmbH社製),在試驗片的玻璃側,從實施例1的光擴散膜的膜面的法線方向即使入射角θ 1=0°的方式入射光。將表示得到的光擴散情況的錐光鏡圖像示於圖13b。
應予說明,各錐光鏡圖像中的繪製成放射狀的線表示各自方位角方向0~180°、45~225°、90~270°、135~315°,被繪製成同心圓狀的線從內側依次表示極角方向20°、40°、60°、80°。
因此,錐光鏡圖像中的同心圓的中心部分表示向膜正面擴散射出的擴散光的擴散情况。
從上述錐光鏡圖像可知向膜正面擴散射出抑制了入射光的直線傳播透射的均勻的光。
另外,向實施例1的光擴散膜以及用於比較的實施例2~3和比較例1的光擴散膜入射入射角θ 1=0°的光時,使用錐光鏡測定此時的相對於擴散光的射出角(°)的亮度(cd/m2)。將得到的射出角-亮度圖示於圖14。
應予說明,圖14中的特性曲線A為實施例1(膜厚:210μm)中的射出角-亮度圖,特性曲線B為實施例2(膜厚:170μm)中的射出角-亮度圖,特性曲線C為實施例3(膜厚:135μm)中的射出角-亮度圖,特性曲線D為比較例1(膜厚:110μm)中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,即使是具有由相同的變形柱狀物構成的柱結構的實施例1~3以及比較例1的光擴散膜,由於膜厚不同,對於膜正面的擴散情況也不同。
即,由特性曲線A~C可知,膜厚若為135~210μm的範圍,則能夠將射出角0°中的亮度抑制在300~400cd/m2,有效抑制入射光的直線傳播透射。
另外,可知由於射出角的範圍(光擴散角度區域)適當擴展到-30~30°左右,並且,該區域內中的亮度的變化也緩慢,因此射出波動、眩光少的均勻的擴散光。
另一方面,由特性曲線D可知,膜厚若為110μm,則射出角0°中的亮度急劇增加至1800cd/m2左右,入射光的直線傳播透射顯著產生。
另外,可知射出角的範圍(光擴散角度區域)雖擴展到-20~20°左右,但該區域內中的亮度的變化陡峭, 射出波動、眩光多的不均勻的擴散光。
另外,將入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光向實施例1的光擴散膜入射時,使用錐光鏡測定此時相對於擴散光的射出角(°)的亮度(cd/m2)。將得到的射出角-亮度圖示於圖15。
應予說明,圖15中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,若為實施例1的光擴散膜,則入射角θ 1在0~15°的範圍變化時,射出角的範圍(光擴散角度區域)也常維持在-30~30°左右,即使是從不同角度入射的光,也能夠向膜正面高效地擴散射出。
因此,可知來自準直背光燈的入射光的半值寬度至少為30°以下時,則能夠向顯示裝置的正面高效地擴散射出。
2.顯示裝置的製造以及評價
接著,如圖1所示,將得到的光擴散膜貼合在偏光板上,並且,作為背光燈,配置圖2所示的準直背光燈(射出光的半值寬度:20°),製造顯示裝置。
使用得到的顯示裝置,使規定圖像顯示,評價其視覺辨識情況,結果為在顯示裝置的正面視角變廣並且沒有眩光的良好的視覺辨識情況。
另外,實際的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與將上述試驗片作為試料而使用錐光鏡測定的圖13b所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,認為沒有矛盾。
〔實施例2〕
實施例2中,塗佈光擴散膜用組成物時,將塗佈層的膜厚變更為170μm,除此以外,與實施例1同樣地製造、評價光擴散膜。得到的光擴散膜中的內部結構為與實施例1同樣地具有圖4a所示的變形柱狀物的柱結構。另外,膜厚為170μm,測定的霧度值為94%。將其他的得到的結果示於圖16~17以及圖14。
這裡,圖16是使用錐光鏡向實施例2的光擴散膜以入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,向膜正面擴散射出抑制了入射光的直線傳播透射的均勻的光。
另外,圖17是使用錐光鏡向實施例2的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖17中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,若為實施例2的 光擴散膜,則與膜厚大的實施例1相比,雖然相對於各入射角θ 1的擴散光的亮度產生差值,但入射角θ 1在0~15°的範圍內變化時,也能夠將射出角的範圍(光擴散角度區域)常維持在-30~30°左右。因此,即使為從不同角度入射的光,也能夠向膜正面高效地擴散射出。
另外,圖14中的特性曲線B為實施例2的光擴散膜的入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖16所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,可確認沒有矛盾。
〔實施例3〕
實施例3中,塗佈光擴散膜用組成物時,將塗佈層的膜厚變更為135μm,除此以外,與實施例1同樣地製造、評價光擴散膜。得到的光擴散膜中的內部結構為與實施例1同樣地具有圖4a所示的變形柱狀物的柱結構。另外,膜厚為135μm,測定的霧度值為93%。將其他的得到的結果示於圖18~19以及圖14。
這裡,圖18是使用錐光鏡向實施例3的光擴散膜以入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,向膜正面擴散射出抑制了入射光的直線傳播透射的均勻的光。
另外,圖19是使用錐光鏡向實施例3的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖19中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,若為實施例3的光擴散膜,則與膜厚大的實施例1、2相比,雖然相對於各入射角θ 1的擴散光的亮度產生差值,但入射角θ 1在0~15°的範圍內變化時,也能夠將射出角的範圍(光擴散角度區域)常維持在-30~30°左右。因此,即使為從不同角度入射的光,也能夠向膜正面高效地擴散射出。
另外,圖14中的特性曲線C為實施例3的光擴散膜的入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖18所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,可確認沒有矛盾。
〔實施例4〕
實施例4中,活性能量線照射時,代替照射平行光後在塗佈層的露出面側以層壓剝離膜的狀態照射散射光,而使用將中心光線平行度控制在±3°以內的紫外線點平行光源(JATEC株式會社製),將平行度2°以下的平行光以照射角(圖11的θ 3)幾乎為0°的方式照射到塗佈層,除此以外,與實施例1同樣地製造、評價光擴散膜。得到的光擴散膜的膜厚為110μm,測定的霧度值為94%。將其他 得到的結果示於圖20a~23。
這裡,圖20a是將得到的光擴散膜在與塗佈層的移動方向平行且與膜面正交的面進行切割而形成的截面的示意圖,圖20b是其截面照片。
另外,圖20c是將得到的光擴散膜在與塗佈層的移動方向垂直且與膜面正交的面進行切割而形成的截面的截面照片。由圖20b和圖20c可知,得到的光擴散膜中的內部結構為具有圖7b所示的變形柱狀物的柱結構。
另外,圖21是使用錐光鏡向實施例4的光擴散膜以使入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,向膜正面擴散射出抑制了入射光的直線傳播透射的均勻的光。
另外,圖22是使用錐光鏡向實施例4的光擴散膜以及用於比較的實施例1和比較例1的光擴散膜入射入射角θ 1=0°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖22中的特性曲線A為實施例4(膜厚:110μm)中的射出角-亮度圖,特性曲線B為實施例1(膜厚:210μm)中的射出角-亮度圖,特性曲線C為比較例1(膜厚:110μm)中的射出角-亮度圖。
由上述圖22所示的射出角-亮度圖可知,在具有由不同變形柱狀物構成的柱結構的實施例4和1的光擴散膜中,相對於膜正面的擴散情況不同。
即,若比較特性曲線A和B,則實施例4(特性曲線A)的膜厚即使是實施例1(特性曲線B)的膜厚的 一半左右,特性曲線A與特性曲線B相比,僅擴散角為0°時的亮度稍高,射出角的範圍(光擴散角度區域)比特性曲線B寬。
可以判斷這是因為,實施例4(特性曲線A)中的內部結構具有圖7b所示的變形柱狀物構成的柱結構,與此相對,實施例1(特性曲線B)中的內部結構具有由圖4a所示的變形柱狀物構成的柱結構。
這從膜厚與實施例4(特性曲線A)相同且內部結構與實施例1(特性曲線B)相同的比較例1(特性曲線C)的比較中也可明白。
另外,圖23是使用錐光鏡向實施例4的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光的情況的射出角-亮度圖。
應予說明,圖23中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,若為實施例4的光擴散膜,則雖然會對相對於各入射角θ 1的擴散光的亮度產生一定程度的差,但入射角θ 1在0~15°的範圍變化時,也能夠將射出角的範圍(光擴散角度區域)常維持在-30~30°左右。因此,可知即使是從不同角度入射的光,也能夠向膜正面高效地擴散射出。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖21所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,可確認沒有矛盾。
〔比較例1〕
比較例1中,塗佈光擴散膜用組成物時,將塗佈層的膜厚變更為110μm,除此以外,與實施例1同樣地製造、評價光擴散膜。得到的光擴散膜中的內部結構為與實施例1同樣地具有圖4a所示的變形柱狀物的柱結構。另外,膜厚為110μm,測定的霧度值為79%。將其他得到的結果示於圖24~25以及圖14。
這裡,圖24是使用錐光鏡向比較例1的光擴散膜以使入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,在膜正面顯著產生入射光的直線傳播透射。
另外,圖25是使用錐光鏡向比較例1的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖25中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,在比較例1的光擴散膜中,射出角相對於各入射角θ 1的峰值有顯著差異。 因此,無法將從不同角度入射的光向膜正面高效地擴散射出。
另外,圖14中的特性曲線D為比較例1的光擴散膜的入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖24所示的光擴散膜的光擴散特性,相互相關,可確認沒有矛盾。
〔比較例2〕
比較例2中,使塗佈層的膜厚為175μm,並且,如下進行活性能量線的照射,除此以外,與實施例1同樣地製造、評價光擴散膜。
即,準備線上狀的高壓汞燈中附屬有用於聚光的冷鏡的紫外線照射裝置(Eye Graphics株式會社製,ECS-4011GX)。
接著,在熱線截止濾光片框上設置遮光板,向塗佈層的表面照射的紫外線以將從線狀光源的長軸方向觀察時的塗佈層表面的法線設為0°時來自線狀光源的直接的紫外線的照射角(圖11的θ 3)為0°的方式進行設定。
此時,以從塗佈層表面至線狀光源的高度為500mm、峰值照度為2.0mW/cm2、累計光量為50mJ/cm2的方式進行設定。
另外,用遮光板等的反射光在照射機內部成為雜散光,為了防止對塗佈層的光固化帶來影響,在輸送機附近設置遮光板,以從線狀光源直接發出的紫外線僅對塗 佈層照射的方式設定。
接著,利用輸送機,一邊以0.2m/分鐘的速度移動塗佈層,一邊照射紫外線。
接著,為了實現可靠的固化,與實施例1同樣越過剝離膜照射散射光使塗佈層完全固化,得到光擴散膜。
另外,得到的光擴散膜中的內部結構是將以(A)成分的固化物為主成分的板狀區域和以(B)成分的固化物為主成分的板狀區域沿塗佈層的移動方向交替配置而成的百葉結構。另外,膜厚為175μm,測定的霧度值為81%。將其他的得到的結果示於圖26~27。
這裡,圖26是使用錐光鏡向比較例2的光擴散膜以入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,雖然向膜正面擴散射出抑制了入射光的直線傳播透射的均勻的光,但使入射光進行各向異性光擴散,因此在上下方向,即方位角方向0~180°,對於稍微偏離的位置幾乎不能進行擴散射出,視角顯著狹窄。
另外,圖27是使用錐光鏡向比較例2的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖27中的特性曲線A為入射角θ 1=0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角- 亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,在比較例2的光擴散膜中,射出角相對於各入射角θ 1的峰值有顯著差異,進而,入射角θ 1=15°時,可知直線傳播透射光顯著產生。因此,可知能夠無法將從不同角度入射的光高效地向膜正面擴散射出。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖26所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,可確認沒有矛盾。
〔比較例3〕
比較例3中,以重量比95:5的比例使用丙烯酸丁酯和丙烯酸并在根据常法聚合而成的重均分子量180萬的丙烯酸系共聚合物100重量份中添加三(丙烯酰氧乙基)異氰脲酸酯(东亚合成株式會社製,ARONIX M-315,分子量423,3官能型)15重量份、作為光聚合引發劑的二苯甲酮与1-羥基環己基苯基酮的重量比1:1的混合物(Ciba Specialty Chemicals株式會社製,Irgacure 500)1.5重量份、作為異氰酸酯系交聯劑的三羥甲基丙烷改性甲苯二異氰酸酯(日本聚氨酯株式會社製,CORONATE L)0.3重量份、作為硅烷偶聯劑的3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化學工業株式會社製,KBM-403)0.2重量份和圓球状硅酮微粒子(GE東芝硅酮株式會社製,TOSPEARL 145,平均粒徑4.5μm)18.6重量份,并且加入乙酸乙酯混合,製備 黏接性材料的乙酸乙酯溶液(固體成分14重量%)。
接著,將得到的黏接性材料的乙酸乙酯溶液用刮板式塗佈機以使乾燥後的厚度為25μm的方式對厚度100μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(東洋紡織株式會社製,Cosmoshine A4100)進行塗佈後,在90℃乾燥處理1分鐘形成黏接性材料層。
接著,將作為剝離片的厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯製的剝離膜(Lintec株式會社製,SP-PET3811)的剝離層與得到的黏接性材料層貼合,貼合30分鐘後,利用使用H閥的無電極燈(Fusion株式會社製),以照度為600mW/cm2、光量為150mJ/cm2的方式從剝離膜側向黏接性材料層照射紫外線。
然後,將得到的紫外線固化後的黏接性材料層製成比較例3的光擴散膜,與實施例1同樣地進行評價,結果測定的霧度值為82%。將其他的得到的結果示於圖28~29。
這裡,圖28是使用錐光鏡向比較例3的光擴散膜以使入射角θ 1=0°的方式入射光時的錐光鏡圖像。
由上述錐光鏡圖像可知,在膜正面顯著產生入射光的直線傳播透射。
另外,圖29是使用錐光鏡向比較例3的光擴散膜入射入射角θ 1=0°、5°、10°、15°的光時的射出角-亮度圖。
應予說明,圖29中的特性曲線A為入射角θ 1 =0°中的射出角-亮度圖,特性曲線B為入射角θ 1=5°中的射出角-亮度圖,特性曲線C為入射角θ 1=10°中的射出角-亮度圖,特性曲線D為入射角θ 1=15°中的射出角-亮度圖。
由上述射出角-亮度圖可知,在比較例3的光擴散膜中,射出角相對於各入射角θ 1的峰值很大程度取決於入射角θ 1,有顯著差異,進而,對於各入射角θ 1,顯著產生直線傳播透射光。因此,無法將從不同角度入射的光向膜正面高效地擴散射出。
進而,實際使用了得到的光擴散膜的顯示裝置中的顯示圖像的視覺辨識情況與圖28所示的光擴散膜的光擴散特性相互相關,可確認沒有矛盾。
產業上的可利用性
以上,如詳述的那樣,根據本發明的顯示器用光擴散膜,特別是用於使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置時,不使來自準直背光燈的指向性高的射出光直線傳播透射而能夠作為圖像顯示光高效地向顯示裝置的正面擴散射出。
因此,本發明的顯示器用光擴散膜以及使用它的顯示裝置可用於使用準直背光燈的透射型液晶顯示裝置等,期待對它們的高品質化做出顯著的貢獻。

Claims (8)

  1. 一種顯示裝置,包括:是使用準直背光燈作為顯示面板的背光燈的顯示裝置,在該顯示面板的顯示面側或者非顯示面側層疊光擴散膜,並且,該光擴散膜為在折射率相對低的區域中具有使折射率相對高的多個柱狀物在膜膜厚方向林立而成的柱結構的單一層的光擴散膜,該光擴散膜的膜厚為80~300μm的範圍內的值,在膜面的法線方向上的該柱狀物的長度為80~300μm的範圍內的值,並且,從膜面的法線方向使光入射時的霧度值為93%以上的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置,其中將該光擴散膜中的一面設為第1面,另一面設為第2面時,該柱狀物為從第1面朝向第2面形狀變化而成的變形柱狀物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置,其中該變形柱狀物中,從該第1面朝向第2面直徑增加。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置,其中該變形柱狀物在該柱狀物的中部具有彎曲部。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置,其中該變形柱狀物由位於該第1面側的第1柱狀物和位於該第2面側的第2柱狀物構成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置,其中該光擴散膜用組合物包含作為A成分的含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯、作為B成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和作為C成分的光聚合引發劑。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置,其中來自該準直背光燈的射出光的半值寬度為40°以下的值。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置,其中該顯示面板為半透射型顯示面板。
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