WO2004044629A1 - 異方性光拡散粘着層、異方性光拡散粘着積層体、及び異方性光拡散粘着積層体を有する照明装置 - Google Patents

異方性光拡散粘着層、異方性光拡散粘着積層体、及び異方性光拡散粘着積層体を有する照明装置 Download PDF

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anisotropic light
anisotropic
diffusing
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Toshihiro Nakajima
Kensaku Higashi
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Tomoegawa Paper Co., Ltd.
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Definitions

  • Anisotropic light diffusion adhesive layer Anisotropic light diffusion adhesive laminate, anisotropic light diffusion adhesive laminate, and lighting device having anisotropic light diffusion adhesive laminate
  • the present invention relates to an anisotropic light-diffusing adhesive layer, an anisotropic light-diffusing adhesive laminate, a multilayer sheet, an optical laminate, and a lighting device that are suitable for use in lighting devices such as a pack light of a liquid crystal display device.
  • the light diffusing element includes a film base material containing a filler having a different refractive index from the base material, and a number of fine irregularities formed on the resin layer on the film surface by the replica method.
  • a transparent film coated with a paint containing a filler are known.
  • transmitted light is isotropically diffused when thin linear light is vertically incident, and the light image is generally circular when the transmitted light is projected on white paper. .
  • an anisotropic light diffusing element has been proposed as a light diffusing element, in which transmitted light is diffused in a specific direction rather than isotropic.
  • the obtained light image has a linear shape, an elliptical shape, or the like, instead of a circular shape.
  • JP-A-59-176734 and JP-A-8-327805 disclose fibrous particles or needle-like particles dispersed in a substrate and orient in one direction.
  • a projected projection screen is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-249492 discloses a light diffusion sheet provided on a base material layer with an anisotropic diffusion layer in which a fibrous light diffusion agent is dispersed in a binder substantially in parallel.
  • a fibrous light diffusion agent is dispersed in a binder substantially in parallel.
  • Hei 2-1944944, Hei 4-3-14522, and Hei 9-131205 disclose a different refraction in a transparent matrix.
  • Screens and light-diffusing sheets in which rod-shaped resins having different indices are oriented and dispersed in the same direction are disclosed. These are equivalent to islands by stretching a resin composition having a sea-island structure having a different refractive index. It is described that resin particles can be produced by deforming and orienting the resin particles into a rod shape.
  • JP-A-2002-98810 discloses an anisotropic diffusion sheet in which rod-shaped bubbles are oriented in parallel to the sheet surface and in one direction instead of fibrous particles or resin fine particles. Has been done.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1191925 discloses that a groove extending in a direction perpendicular to a stretching direction is formed on a film surface by controlling a condition for axially stretching a thermoplastic polymer resin film.
  • a method for producing a transmitted light scattering control film is disclosed.
  • anisotropic light diffusing elements are manufactured by stretching a resin sheet. For this reason, large equipment and advanced manufacturing technology are required, making it difficult to cope with small-quantity production of varieties with different degrees of anisotropy and thickness of transmitted light.
  • a light-diffusing adhesive layer having a light-diffusing function by dispersing fine particles having a refractive index different from that of the adhesive in an adhesive layer made of an acrylic-based adhesive is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-0886. No. 22 gazette—disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-223372.
  • Such a light-diffusing adhesive layer is relatively easy to produce and its thickness can be easily adjusted.
  • the light diffusion function of the conventionally proposed light diffusion adhesive layer is isotropic, and no anisotropy has been reported. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has an anisotropic light diffusion adhesive layer having both an anisotropic light diffusion function and an adhesive function, and a laminate and a lighting device using the same. It is an object of the present invention to provide an anisotropic light-diffusing adhesive laminate having both of the above, and a multilayer sheet, an optical laminate and a lighting device using the laminate.
  • the present invention provides an anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer containing: a pressure-sensitive adhesive; and a needle-shaped boiler having a refractive index different from that of the pressure-sensitive adhesive. And providing an anisotropic light-diffusing adhesive layer oriented and dispersed in a direction.
  • the present invention also provides a laminate provided with the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention.
  • the laminate of the present invention can be suitably used for various optical devices such as a liquid crystal display device and a pack light for a liquid crystal display device.
  • the present invention also provides a lighting device provided with the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention. More specifically, this lighting device includes a light source, a light guide plate, and a light reflection element as essential components, and optionally includes a light diffusion element, a prism element, a polarization element, a phase difference element, and a viewing angle expansion element.
  • the anisotropic light diffusion adhesive layer of the present invention is sandwiched between a pair of optical elements selected from a light guide plate, a light reflection element, a light diffusion element, a prism element, a polarization element, a phase difference element, and a viewing angle expansion element. Is preferred.
  • the present invention also provides a pressure-sensitive adhesive laminate having two or more pressure-sensitive adhesive layers containing a pressure-sensitive adhesive, wherein at least one pressure-sensitive adhesive layer contains a needle-shaped filler having a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive, and Provided is an adhesive laminate in which needle-like fillers are oriented and dispersed in substantially the same direction.
  • the present invention also provides a multilayer sheet comprising: the above-described anisotropic light-diffusing adhesive laminate; and a transparent substrate having two surfaces, wherein the anisotropic light-diffusing adhesive laminate is provided on at least one surface of the transparent substrate.
  • the present invention provides a multilayer sheet provided in the above.
  • the present invention also includes the above-described anisotropic light-diffusing adhesive laminate and a separator, and further includes an optical element selected from a light reflecting element, a light diffusing element, a prism element, a polarizing element, a phase difference element, and a viewing angle widening element.
  • An optical laminated body provided with an element, wherein the anisotropic light-diffusing adhesive laminated body and the separator are sequentially laminated on the optical element.
  • This optical laminate can be suitably used for various optical devices such as a liquid crystal display device and a pack light for a liquid crystal display device.
  • the present invention also provides a lighting device provided with the anisotropic light-diffusing adhesive laminate of the present invention.
  • this lighting device includes a light source, a light guide plate, and a light reflection element as essential components, and a light diffusion element, a prism element, a polarization element, a phase difference element, and a viewing angle expansion element as optional components.
  • a pair of optical elements selected from a light guide plate, a light reflecting element, a light diffusing element, a prism element, a polarizing element, a phase difference element, and a viewing angle widening element, wherein the anisotropic light diffusion adhesive laminate of the present invention is sandwiched. Is preferred. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the anisotropic light-diffusing adhesive laminate of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B are views for explaining the anisotropic light diffusion mechanism of the anisotropic light diffusion adhesive layer of the present invention, and are views when the anisotropic light diffusion adhesive layer contains a needle-like filler.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the anisotropic light diffusion mechanism of the anisotropic light diffusion adhesive layer of the present invention, in which the anisotropic light diffusion adhesive layer contains a needle filler and a spherical filler.
  • FIG. 3A is diagrams for explaining the anisotropic light diffusion mechanism of the anisotropic light diffusion adhesive layer of the present invention, in which the anisotropic light diffusion adhesive layer contains a needle filler and a spherical filler.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating the light diffusion state of an anisotropic light-diffusing adhesive laminate formed by laminating two laminates such that the orientation directions of the needle-shaped boilers are orthogonal to each other.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the reason why an anisotropic light diffusion function is not exhibited in a light diffusion adhesive layer using a spherical filler instead of a needle filler.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention contains a pressure-sensitive adhesive and a needle-like filler having a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive, and the needle-like filler is oriented and dispersed in substantially the same direction. It is a feature.
  • the needle-shaped filler is oriented to such an extent that the anisotropic diffusion function, which is the object of the present invention, can be exhibited. It is not necessary that the acicular filler be correctly oriented.
  • the anisotropic light diffusion pressure-sensitive adhesive laminate of the present invention is a pressure-sensitive adhesive laminate having two or more pressure-sensitive adhesive-containing pressure-sensitive adhesive layers, wherein at least one of the pressure-sensitive adhesive layers has a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive. And the needle-like filler is oriented and dispersed in substantially the same direction.
  • the needle-shaped filler is oriented to such an extent that the anisotropic diffusion function, which is the object of the present invention, can be exhibited. It need not be precisely oriented.
  • the pressure-sensitive adhesive layer anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer containing an oriented needle-shaped boiler in the pressure-sensitive adhesive laminate exhibits anisotropic light diffusion.
  • FIG. 2A is a diagram schematically showing the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention, and the diffused state of transmitted light when thin linear light is vertically incident on the adhesive layer.
  • FIG. It is a figure which shows typically the projection image of the transmitted light of an isotropic light-diffusion adhesive layer.
  • the long axis direction of the needle-shaped filler is the X axis
  • the surface of the anisotropic light diffusion adhesive layer is the Xy plane
  • the thickness direction of the anisotropic light diffusion adhesive layer is the z axis.
  • the incident light is refracted by the surface of the needle-like filler having a refractive index different from that of the adhesive.
  • the amount of light diffusion on the surface orthogonal to the major axis direction of the needle-like filler and in the vicinity thereof increases, and the diffused light shows anisotropy. That is, the projected image of the transmitted light has an elliptical shape extending in a direction orthogonal to the long axis direction of the needle-shaped filter.
  • the incident light is isotropic on the surface of the spherical filler, as shown in Figs. 5A and 5B. Is diffused, and does not show anisotropy. That is, the projected image of the transmitted light has a circular shape.
  • the anisotropic diffusion pressure-sensitive adhesive laminate of the present invention can be combined with not only the pressure-sensitive adhesive layer exhibiting the above-described anisotropic light diffusion but also a pressure-sensitive adhesive layer having other optical properties different from the pressure-sensitive adhesive layer. Wear. And various optical characteristics can be exhibited.
  • an anisotropic diffusion adhesive laminate having an adhesive layer 11 containing an oriented needle-like filler and an adhesive layer 12 having other optical properties different from the adhesive layer 11
  • Examples of 10 include the following.
  • the number of the adhesive layers may be three or more.
  • Anisotropic light-diffusing adhesive laminates having three or more adhesive layers include, for example, at least two adhesive layers containing needle fillers oriented in substantially the same direction. Some are oriented in different directions. Even if the pressure-sensitive adhesive layer has three or more layers, at least one pressure-sensitive adhesive layer may contain a non-acicular filler, or contains a non-oriented needle-like filler. Nille, will be described in detail.
  • the pressure-sensitive adhesive to be used is not particularly limited, but when the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is used for a liquid crystal display device, a pack light for a liquid crystal display device, or the like, (a) high optical transparency; It must have a refractive index close to that of the substrate on which the isotropic light-diffusing adhesive layer is formed (for example, a TAC film, which is a protective film for a polarizing plate); (c) It has high reliability and a good track record as an adhesive for polarizing elements (D) Those that satisfy the requirements such as relatively low cost are preferable. Acrylic viscosity Adhesives and the like can be mentioned.
  • the main components of the acrylic pressure-sensitive adhesive include acrylic acid and its esters, methacrylic acid and its esters, acrylamide, acrylonitrile, and other homopolymers or copolymers of acrylic monomers, and at least one of the acrylic monomers.
  • Copolymers of one type with a butyl monomer such as butyl acetate, maleic anhydride, styrene, and the like can be given.
  • main monomers such as ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethyl hexyl acrylate which exhibit adhesiveness
  • monomers such as butyl acetate, acrylamide, acrylonitrile, styrene, and methacrylate, which are cohesive components.
  • a copolymer comprising a functional group-containing monomer such as glycidyl methacrylate, having a glass transition point T g in the range of 160 to 15 ° C and a mass average molecular weight in the range of 100,000 to 2,000,000 Are preferred.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive may contain one or more metal chelate, isocyanate, or epoxy cross-linking agents, if necessary, in addition to the above main components.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive a photopolymerization initiator or the like is blended with an oligomer having an acrylic group at an end or a side chain and an acrylic monomer, and after being coated on a substrate, is irradiated with ultraviolet light or the like.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive used is preferably highly transparent without smearing or coloring, and has a refractive index of 1.45 to 1.55. preferable. In this specification, the refractive index of the adhesive layer is to be measured based on the method A described in JIS K-7142 (1996).
  • the adhesive strength is adjusted so that the 180 ° peel strength based on JIS-Z-0237 (1980) is in the range of 100 to 2000 g / 25 mm. Is practically preferable. 1 80 ° peel strength 1 If it is less than 0 0 ⁇ 2 5 1! 1111, the environmental resistance will be insufficient, and peeling may occur, especially at high temperature and high humidity.On the other hand, if it exceeds 2000 mm, re-attachment is difficult. It is not preferable because the adhesive may remain on the peeled portion even if re-mounting is performed.
  • the needle-like filler used in the present invention is not particularly limited as long as it has a high aspect ratio and a needle-like (including fibrous) filler having a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive.
  • a colorless or white color is preferable in order to prevent coloring of transmitted light.
  • metal oxides such as titanium oxide, zirconium oxide, and zinc oxide, boehmite, aluminum borate, calcium silicate, basic magnesium sulfate, calcium carbonate, potassium titanate, and other metal compounds, glass, Needle-like or fibrous materials made of synthetic resin or the like are preferably used.
  • the major axis is preferably 2 to 500 m and the minor axis is preferably 0.1 to 20 m, and the major axis is preferably 10 to 300 ⁇ and the minor axis is 0.10 m. It is particularly preferably 3 to 5 ⁇ . If the major axis is less than 2 or more than 500 ⁇ , it is difficult to disperse and orient the needle-like filler in the adhesive layer, and it may not be possible to stably develop the anisotropic light diffusion function. Because it is not preferred. On the other hand, if the minor axis is less than 0.1 ⁇ , it is difficult to disperse and orient the needle-shaped filler well, and the light diffusion function may be deteriorated. It is not preferable because it causes strong glare.
  • the non-acicular filler used in the present invention is not particularly limited as long as it has a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive and is not acicular, and examples thereof include a spherical filler and an amorphous filler.
  • the non-acicular filler is preferably colorless or white for the same reason as the acicular filler.
  • resin fine particles such as acrylic resin, polystyrene resin, styrene-acrylic copolymer resin, polyethylene resin, and epoxy resin are preferably used.
  • silica silica, calcium carbonate, aluminum hydroxide And inorganic white pigments such as magnesium hydroxide, clay, talc, and titanium dioxide.
  • inorganic white pigments such as magnesium hydroxide, clay, talc, and titanium dioxide.
  • the term “irregular shaped filler” as used in the present invention means that it does not show a clear needle-like or spherical shape, and even if it has a certain crystal form, it can be substantially oriented in the adhesive layer. Therefore, those that do not contribute to the diffusion anisotropy are shown.
  • the light diffusion performance between the case where only the acicular filler is contained and the case where only the non-acicular filler is contained is arbitrarily determined by changing the ratio with the acicular filler. Can be expressed.
  • the particle diameter (JISB 9921) of the non-acicular filler is usually 1 to 20.0 ⁇ ⁇ , preferably 1.0 to: 10.0 im, and more preferably 0.5 to: LO wm. Range. If the particle size is less than 0.1 ⁇ , the light diffusibility may decrease. If the particle size is more than 20 ⁇ m, the diffused light becomes undesirably glaring.
  • the difference in the refractive index is 0.0. It is preferably at least 1, more preferably at least 0.05. In the present specification, the refractive index of these boilers is measured based on the method B described in JIS K- 7142 (1996).
  • the content of the acicular filler in the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is not particularly limited, and depends on desired optical characteristics, the size and specific gravity of the acicular filler, the difference in the refractive index between the adhesive and the acicular filler, and the like. It is preferably designed to be 0.1 to 50.0% by mass, and particularly preferably 5 to 45% by mass. If the content of the acicular filler is less than 0.1% by mass, the light diffusibility may be insufficient. If the content is more than 50.0% by mass, the adhesive strength may decrease and peeling may occur. Absent.
  • the total content of the acicular filler and the non-acicular filler may be 0.1 to 50.0% by mass for the same reason as described above. preferable.
  • the thickness of the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 ⁇ , and particularly preferably 10 to 30 ⁇ um. If the thickness of the anisotropic light diffusion adhesive layer is less than 1 ⁇ , sufficient adhesion and anisotropic light diffusion function cannot be exhibited. If it exceeds 50 / zm, the effect of further improving the optical characteristics cannot be obtained, and the production efficiency will be poor.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is prepared by, for example, preparing a filler-containing pressure-sensitive adhesive composition in which a needle-like filler and, if necessary, a non-needle-like filler are dispersed in a pressure-sensitive adhesive. After coating on a substrate such as an element, the solvent is dried and removed, and then a release sheet and various optical elements are laminated, and if necessary, for curing or stabilizing the adhesive component It can be easily produced by curing at room temperature or in a temperature environment of about 30 to 60 ° C for about 1 to 2 weeks.
  • pressure-sensitive adhesives such as acrylic pressure-sensitive adhesives are commercially available containing solvents such as ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, and toluene.
  • solvents such as ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, and toluene.
  • a solvent such as butyl acetate, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone may be added, if necessary, in addition to the above solvents.
  • the filler surface is previously modified with a dispersibility improver such as oils and fats, a surfactant, and a silane coupling agent to modify the filler surface. You may leave it.
  • a dispersibility improver can also be added to the filler-containing adhesive composition instead of adhering to the surface of the acicular filler.
  • Dispersion of the needle-shaped filler in the adhesive can be carried out using various mixing / stirring devices such as dispersers, agitators, pole mills, and attritors, and dispersing devices. Accordingly, a coloring dye, a fluorescent dye, a thickener, a surfactant, a leveling agent and the like can be added.
  • the prepared filler-containing pressure-sensitive adhesive composition is previously defoamed before being applied to a substrate.
  • the application of the filler-containing pressure-sensitive adhesive composition is performed, for example, by using a re-coater coater> _ ⁇ , It can be carried out using a coater such as a single coater, a comma coater, a die 1- coater, a doctor 1- * no-kaku 3'-ta '"-", a gravure coater, a microgravure coater, a roll coater, or the like.
  • each needle-shaped filler When applying the filler-containing pressure-sensitive adhesive composition, each needle-shaped filler is oriented so that its major axis is substantially along the coating direction due to the shearing force applied to the filler-containing pressure-sensitive adhesive composition.
  • the anisotropic light diffusion adhesive layer of the present invention which is oriented and dispersed in substantially the same direction, can be produced relatively easily.
  • the degree of orientation of the needle filler can be adjusted by the size of the needle boiler, the viscosity of the filler-containing adhesive composition, the coating method, the coating speed, and the like.
  • the thickness of the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer to be formed can be easily adjusted by the thickness of the applied adhesive composition containing the filler and the amount of the solvent in the adhesive composition containing the filler.
  • a configuration is employed in which the needle-like filler having a different refractive index from the pressure-sensitive adhesive is oriented and dispersed in substantially the same direction in the pressure-sensitive adhesive, so that the anisotropic light diffusion function having both the anisotropic light diffusion function and the pressure-sensitive adhesive function is adopted.
  • An adhesive layer can be provided.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention can be produced relatively easily by preparing a filler-containing pressure-sensitive adhesive composition, coating and drying the composition.
  • the degree of anisotropy of transmitted light can be adjusted by adjusting the degree of orientation of the acicular filler, the size of the acicular filler, and the like.
  • the thickness can be easily adjusted by the coating thickness of the filler-containing pressure-sensitive adhesive composition, the amount of solvent in the filler-containing pressure-sensitive adhesive composition, and the like. is there.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention can be suitably used for various optical devices such as liquid crystal display devices and pack lights for liquid crystal display devices.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is used in various optical devices such as a liquid crystal display device and a pack light for a liquid crystal display device, it can be incorporated in the form of a laminate.
  • the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention is formed,
  • An optical element selected from a light reflecting element, a light diffusing element, a prism element, a polarizing element, a retardation element, and a viewing angle enlarging element, in which the anisotropic light diffusing adhesive layer of the present invention and a separator are sequentially laminated.
  • an anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention and a light-reflecting element are sequentially laminated on the surface of the light guide plate opposite to the light exit surface
  • an anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention is formed on the light-emitting surface of the light guide plate, and a light-diffusing element and a prism element are provided on the anisotropic light-diffusing adhesive layer;
  • separatator refers to a release film or release paper that has been subjected to release treatment on one or both sides.
  • the light-reflective polarizing element is, for example, a structure in which several hundred layers of two types of polyester resin (PEN and PEN copolymer) having different refractive indexes in the stretching direction when stretched are alternately laminated by extrusion molding technology and stretched.
  • a 3M company ⁇ D BEF '' or a cholesteric liquid crystal polymer layer and a 1/4 wavelength plate are laminated, and the light incident from the cholesteric liquid crystal polymer layer side is separated into two circularly polarized lights in opposite directions.
  • Nitto Denko's “Niibox (registered trademark)” and Merck's “Transmax” are configured to convert circularly polarized light transmitted through one side and reflected through the other through the cholesteric liquid crystal polymer layer into linearly polarized light using a 14-wavelength plate. (TRANSMAX, registered trademark) "etc. are commercially available.
  • a filler containing A method of directly applying an adhesive composition to form an anisotropic light-diffusing adhesive layer, and then laminating another optical element and a separator thereon, using a laminate (1) or ( 2 ) examples include a method of laminating elements, a method of once preparing a laminate of a separator, an anisotropic light-scattering adhesive layer, and an optical element, and then peeling off the separator to laminate another optical element.
  • a lighting device includes the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer according to the present invention.
  • a light source a light guide plate, and a light-reflecting element are used as essential constituent members.
  • the pair of optical elements may be the same kind of optical element or a different kind of optical device.
  • the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention By configuring a lighting device using the anisotropic light-diffusing adhesive layer of the present invention, it is possible to increase the viewing angle, make the illuminance uniform, and eliminate bright lines and dark lines. Further, since the adhesive layer and the anisotropic light diffusion layer can be constituted by one layer, the number of members can be reduced and the thickness can be reduced, which is preferable.
  • the lighting device of the present invention can be suitably used as a backlight or the like for a liquid crystal display device.
  • Acrylic adhesive (total solid content: 30%, solvent: ethyl acetate, methyl ethyl ketone, refractive index of solid content: 1.47) 150 parts by mass of aluminum borate as a needle filler 10 to 30 m in major axis, 0.5 to 1.0 m in minor axis, 1.60 in refractive index) 7 parts by mass, and 120 parts by mass of a mixed solvent of ethyl acetate and toluene The mixture was stirred with an agitator for 30 minutes to disperse the needle filler. To this dispersion, 0.7 parts by mass of an isocyanate-based curing agent is added and mixed well. A one-part adhesive composition was prepared.
  • This composition was applied on a 75 ⁇ thick transparent PET film using an applicator, and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form an anisotropic light diffusion adhesive layer.
  • a release PET film (separator) with a thickness of 38 ⁇ is laminated on this anisotropic light diffusion adhesive layer to obtain an anisotropic light diffusion adhesive laminate in which an anisotropic light diffusion adhesive layer is sandwiched between a pair of PET films.
  • the thickness of the formed anisotropic light-diffusing adhesive layer was 19 ⁇ .
  • the needle-shaped filler was oriented such that the major axis was substantially along the coating direction.
  • the obtained laminate was placed in parallel with white paper at an interval of 10 cm, and linear light was vertically incident on the laminate from above, and it extended in the direction perpendicular to the long axis direction of the needle-like filler.
  • An elliptical light image was projected on the paper (see Figures 2A and 2B).
  • aluminum borate whisker as a needle filler (major axis 10-30 ⁇ ⁇ , minor axis 0.5-1. ⁇ ⁇ , refractive index 1.60)
  • a laminated body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 6 parts by weight and 5 parts by weight of silicone resin fine particles (average particle size: 4.5 m, refractive index: 1.43) were added as a spherical filler. .
  • the thickness of the formed anisotropic light-diffusing adhesive layer was 19 m.
  • observation with an optical microscope confirmed that the needle-shaped filler was oriented such that the major axis was substantially along the coating direction.
  • the obtained laminate was placed in parallel at a distance of 10 cm from white paper, and straight light was vertically incident on the laminate from above.
  • the center was dimly and roundly spread, and from the center A light image with an elongated light image extending in the direction perpendicular to the long axis direction of the needle-like filler was projected on paper (see Figs. 3A and 3B).
  • Example 1 Two laminates of Example 1 were prepared, and each separator was peeled off. Then, two laminates were arranged such that the orientation directions of the needle-like fillers were orthogonal to each other, and the adhesive surfaces were joined together to produce an anisotropic light diffusion adhesive laminate. When this light image was observed in the same manner as in Example 1, a cross-shaped light image was projected on paper (see FIGS. 4A and 4B).
  • a laminated body was obtained in the same manner as in Example except that spherical fillers, more specifically, polystyrene spherical particles having a diameter of 5 m (refractive index: 1.59) were used instead of the needle-like fillers.
  • spherical fillers more specifically, polystyrene spherical particles having a diameter of 5 m (refractive index: 1.59) were used instead of the needle-like fillers.
  • an anisotropic light diffusion adhesive layer having both an anisotropic light diffusion function and an adhesive function, a laminate and a lighting device using the same
  • the present invention can provide an anisotropic light-diffusing adhesive laminate having both functions and a multilayer sheet, an optical laminate and a lighting device using the same.
  • the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive layer of the present invention is relatively easy to produce, and easily adjusts the degree of anisotropy and the thickness of transmitted light. Further, the anisotropic light-diffusing pressure-sensitive adhesive laminate of the present invention has various optical characteristics depending on the type and orientation direction of the boiler to be added, is relatively easy to produce, and has anisotropic transmitted light. It is easy to adjust the degree and thickness of the material.
  • the viewing angle can be increased, the illuminance can be made uniform, bright lines and dark lines can be eliminated, and the number of members can be reduced. And a reduction in thickness can be realized.

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Abstract

粘着剤と、前記粘着剤と屈折率の異なる針状フィラーとを含有すると共に、前記針状フィラーが略同一方向に配回して分散された異方性光拡散粘着層である。前記針状フィラーは無色又は白色であることが好ましい。異方性光拡散粘着層を複数重ねて接着し異方性光拡散粘着積層体を形成することもできる。異方性光拡散粘着層及び異方性光拡散粘着積層体は、液晶表示装置のバックライト等の照明装置として好適に利用するごとができる。

Description

明 細 書 異方性光拡散粘着層、 異方性光拡散粘着積層体、 及び 異方性光拡散粘着積層体を有する照明装置 技術分野
本発明は、 液晶表示装置のパックライト等の照明装置に用いて好適な異方性光 拡散粘着層、 異方性光拡散粘着積層体、 多層シート、 光学積層体、 及び照明装置 に関するものである。 背景技術
液晶表示装置には各種光学素子が使用されており、 例えば、 パックライトには 、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子等が広く用いられている。 これら光学素子のうち光拡散素子としては、 フィルム基材中に基材と異なる屈 折率を有するフィラーを含有させたものや、 レプリカ法によりフィルム表面の榭 脂層に多数の微細な凹凸を形成したもの、 透明フィルム上にフィラーを含有する 塗料を塗工したもの等が知られている。 従来の光拡散素子においては、 細い直線 光を垂直入射させると透過光が等方的に拡散され、 透過光を白い紙等に投射する と光像が円形状を呈するものが一般的であった。
近年、 光拡散素子として、 透過光が等方的でなく特定方向に偏って拡散される 異方性光拡散素子が提案されている。 異方性光拡散素子の透過光を投射した場合 、 得られる光像は円形状ではなく直線状や楕円形状等を呈する。
かかる異方性光拡散素子としては、 例えば以下のものが開示されている。 特開昭 5 9 - 1 7 6 7 3 4号公報、 及び特開平 8— 3 2 7 8 0 5号公報には、 繊維状粒子又は針状粒子を基材中に分散し、 一方向に配向させた投射スクリーン が開示されている。
特開 2 0 0 1 - 2 4 9 2 0 5号公報には、 バインダー中に繊維状光拡散剤を略 平行に分散した異方性拡散層を基材層上に設けた光拡散シートが開示されている 特開平 2— 1 9 9 4 4 4号公報、 特開平 4 - 3 1 4 5 2 2号公報、 特開平 9一 3 1 1 2 0 5号公報には、 透明マトリックス中にこれとは異なる屈折率の棒状樹 脂を同一方向に配向分散させてなる投射スクリーンや光拡散性シートが開示され ており、 これらは、 屈折率の異なる海島構造の樹脂組成物を延伸加工して島に相 当する樹脂微粒子を棒状に変形 '配向させることにより製造できることが記載さ れている。
特開 2 0 0 2— 9 8 8 1 0号公報には、 繊維状粒子や樹脂微粒子の代わりに棒 状の気泡をシート面と平行にかつ一方向に配向させた異方性拡散シートが開示さ れている。
特開平 1 0— 1 1 9 1 2 5号公報には、 熱可塑性高分子樹脂フィルムをー軸延 伸する条件を制御して、 フィルム表面に延伸方向とは垂直方向に伸びた溝を生じ させる透過光散乱性制御フィルムの製造方法が開示されている。
その他、 表面レリーフホログラム技術により、 光の拡散方向や投射像形状を精 密に制御する例も多数開示されている。
従来提案されている異方性光拡散素子にあっては、 樹脂シートを延伸加工して 製造.されるものが多い。 そのため、 大型の設備と高度の製造技術が必要であり、 透過光の異方性の程度や厚さの異なる品種の少量生産への対応は困難となってい る。
ところで、 液晶表示装置用の光学素子には、 粘着剤により貼着されて液晶表示 装置に組み込まれるものがあるが、 従来かかる用途には透明なァクリル系粘着剤 が広く用いられている。 そして、 アクリル系粘着剤からなる粘着層中に、 粘着剤 とは異なる屈折率を有する微粒子を分散せしめることによって光拡散機能を発現 させた光拡散粘着層が特表平 1 1— 5 0 8 6 2 2号公報ゃ特開平 1 1— 2 2 3 7 1 2号公報等に開示されている。
かかる光拡散粘着層は製造が比較的容易で、 厚さの調整も容易である。 しかし ながら、 従来提案されている光拡散粘着層の光拡散機能は等方的なものであり、 異方性を示すものは報告されていない。 発明の開示 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、 異方性光拡散機能と粘着機能 とを併せ持つ異方性光拡散粘着層、 及びこれを用いた積層体や照明装置、 さらに 、 異方性光拡散機能と粘着機能とを併せ持つ異方性光拡散粘着積層体、 及びこれ を用いた多層シート、 光学積層体や照明装置を提供することを目的とする。 上記課題を解決するために、 本発明は、 粘着剤と、 前記粘着剤と屈折率の異な る針状ブイラ一と、 を含有する異方性光拡散粘着層であって、 前記針状フィラー が略同一方向に配向して分散された異方性光拡散粘着層を提供する。
本発明はまた、 上記本発明の異方性光拡散粘着層を備えた積層体を提供する。 本発明の積層体は、 液晶表示装置や液晶表示装置用パックライ ト等の各種光学 装置に好適に利用できる。
本発明また、 上記本発明の異方性光拡散粘着層を備えた照明装置を提供する。 より具体的には、 この照明装置は、 光源、 導光板、 光反射素子を必須構成部材と して備え、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子 を任意構成部材として備え、 導光板、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子から選ばれる一対の光学素子に、 本発明 の異方性光拡散粘着層が挾持されていることが好ましい。
本発明はまた、 粘着剤を含有する粘着層を 2層以上有する粘着積層体であって 、その少なくとも 1層の粘着層が、前記粘着剤と屈折率の異なる針状フィラーを含 有すると共に、 前記針状フィラーが略同一方向に配向して分散された粘着積層体 を提供する。
本発明はまた、 上記異方性光拡散粘着積層体と、 2つの面を有する透明基体と 、 を備えた多層シートであって、 前記異方性光拡散粘着積層体が、 前記透明基体 の少なくとも一方の面上に設けられた多層シートを提供する。
本発明はまた、 上記異方性光拡散粘着積層体と、 セパレータと、 を備え、 さら に、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡 大素子から選ばれる光学素子を備えた光学積層体であって、 前記光学素子上に、 前記異方性光拡散粘着積層体と前記セパレータとが順次積層された光学積層体を 提供する。 この光学積層体は、 液晶表示装置や液晶表示装置用パックライト等の 各種光学装置に好適に利用できる。 本発明また、 上記本発明の異方性光拡散粘着積層体を備えた照明装置を提供す る。 より具体的には、 この照明装置は、 光源、 導光板、 光反射素子を必須構成部 材として備え、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大 素子を任意構成部材として備え、 導光板、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素 子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子から選ばれる一対の光学素子に、 本 発明の異方性光拡散粘着積層体が挟持されていることが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の異方性光拡散粘着積層体の一例を示す断面図である。
図 2 A, 2 Bは、 本発明の異方性光拡散粘着層の異方性光拡散機構を説明する ための図であって、 異方性光拡散粘着層が針状フィラーを含有するときの図であ る。
図 3 A, 3 Bは、 本発明の異方性光拡散粘着層の異方性光拡散機構を説明する ための図であって、 異方性光拡散粘着層が針状フィラーおよぴ球状フイラ一を含 有するときの図である。
図 4 A, 4 Bは、 2枚の積層体を、 針状ブイラ一の配向方向が互いに直交する ようにラミネートして作成した異方性光拡散粘着積層体による光拡散状態を説明 する図である。
図 5 A, 5 Bは、 針状フィラーの代わりに球状フィラーを用いた光拡散粘着層 では異方性光拡散機能を発現しない理由を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳述する。
(異方性光拡散粘着層)
本発明の異方性光拡散粘着層は、 粘着剤と、 前記粘着剤と屈折率の異なる針状 フィラーとを含有すると共に、 前記針状フィラーが略同一方向に配向して分散さ れていることを特徴とするものである。
伹し、 本発明の異方性光拡散粘着層において、 針状フイラ一は、 本発明の目的 である異方性拡散機能を発現できる程度に配向していれば足り、 必ずしも全ての 針状フィラーが正確に配向している必要はない。
(異方性光拡散粘着積層体)
本発明の異方性光拡散粘着積層体は、 粘着剤を含有する粘着層を 2層以上有す る粘着積層体であって、 その少なくとも 1層の粘着層が、 粘着剤と屈折率の異な る針状フィラーとを含有すると共に、 前記針状フィラーが略同一方向に配向して 分散されていることを特徴とする。
但し、 本発明の異方性光拡散粘着積層体において、 針状フイラ一は、 本発明の 目的である異方性拡散機能を発現できる程度に配向していれば足り、 必ずしも全 ての針状フィラーが正確に配向している必要はない。
本発明において、 異方性光拡散を示すのは、 粘着積層体の中でも配向した針状 ブイラ一を含有する粘着層 (異方性光拡散粘着層) である。
図 2 A, 2 Bに基づいて、 本発明の異方性光拡散粘着層による異方性光拡散機 構について簡単に説明する。 図 2 Aは、 本発明の異方性光拡散粘着層、 及びこれ に細い直線光を垂直入射させた時の透過光の拡散状態を模式的に示す図であり、 図 2 Bは、 本発明の異方性光拡散粘着層の透過光の投射像を模式的に示す図であ る。 なお、 図 2 A, 2 Bでは、 便宜上、 針状フィラーの長軸方向を X軸、 異方性 光拡散粘着層の面を X y平面、 異方性光拡散粘着層の厚さ方向を z軸としてある 図 2 A, 2 Bに示すように、 本発明の異方性光拡散粘着層に直線光を垂直入射 させると、 入射光は粘着剤と異なる屈折率を有する針状フィラーの表面で屈折さ れる。 その結果、 針状フィラーの長軸方向と直交する面やその近傍への光拡散量 が増すことになり、 拡散光は異方性を示す。 すなわち、 透過光の投射像は針状フ イラ一の長軸方向と直交する方向に伸びた楕円形状となる。
なお、 針状フィラーの代わりに、 球状フィラーや不定形フイラ一を用いた光拡 散粘着層では、 図 5 A, 5 Bに示すように、 入射光は球状フ,イラ一の表面で等方 的に拡散されることとなり、 異方性を示さない。 すなわち、 透過光の投射像は円 形状となる。
本発明の異方性拡散粘着積層体は、 上述の異方性光拡散を示す粘着層だけでな く、 その粘着層とは異なる他の光学特性を有する粘着層を組み合わせることがで きる。 そして、 様々な光学特性を発現させることができる。
例えば、 図 1に示すような、 配向した針状フィラーを含有する粘着層 1 1と、 粘着層 1 1とは異なる他の光学特性を有する粘着層 12とを有する異方性拡散粘 着積層体 10としては、 以下のようなものが挙げられる。
(1) 配向した針状ブイラ一を含有する粘着層 (A) と、 (A) とは異なる方向に 配向した針状フィラーを含有する粘着層 (B) とを積層したもの。
(2) 配向した針状フィラーを含有する粘着層 (A) と、 非針状フィラーを含有 する粘着層 (C) とを積層したもの。
(3) 配向した針状フィラーを含有する粘着層 (A) と、 無配向の針状フィラー を含有する粘着層 (D) とを積層したもの。
(4) 配向した針状フィラーを含有する粘着層 (A) と、 針状フィラーおよび非 針状フィラーを含まない透明粘着層 (E) とを積層したもの。
(5) 配向した針状フィラーを含有する粘着層 (A) と、 上記 (B) 〜 (E) か ら選択された 2つ以上の粘着層を積層したもの。
また、 配向した針状フィラーを含有する粘着層中に、 更に非針状フィラーを含 有せしめることも可能である。
さらに、 粘着層は 3層以上であってもよい。 粘着層が 3層以上の異方性光拡散 粘着積層体としては、 例えば、 少なくとも 2層の粘着層に略同一方向に配向され た針状フィラーが含まれ、 それぞれの粘着層に含まれる針状フィラーが異なる方 向に配向しているものが挙げられる。 粘着層が 3層以上であっても、 少なくとも 1層の粘着層が非針状フィラーを含有してもよいし、 無配向の針状フィラーを含 以下、 本発明の異方性光拡散粘着層の構成にっレ、て詳述する。
(粘着剤)
用いる粘着剤としては特に限定されないが、 本発明の異方性光拡散粘着層を液 晶表示装置や液晶表示装置用パックライト等に用いる場合、 (a) 光学的透明性 が高いこと、 (b) 異方性光拡散粘着層を形成する基材 (例えば、 偏光板の保護 フィルムである TACフィルム等) と近い屈折率を有すること、 (c) 偏光素子 用の粘着剤等として信頼性が高く実績が多いこと、 (d) 比較的安価なこと等の 要件を満たすものが好ましい。 かかる要件を満たすものとしては、 アクリル系粘 着剤等が挙げられる。
アクリル系粘着剤の主成分としては、 アクリル酸及ぴそのエステル、 メタタリ ル酸及びそのエステル、 アクリルアミ ド、 アクリロニトリル等のアクリルモノマ 一の単独重合体もしくはこれらの共重合体、前記アクリルモノマーの少なくとも 1 種と、 酢酸ビュル、 無水マレイン酸、 スチレン等のビュルモノマーとの共重合体 等が挙げられる。
中でも、 粘着性を発現するェチルアタリレート、 ブチルアタリレート、 2—ェ チルへキシルアタリレート等の主モノマーと、 凝集力成分となる酢酸ビュル、 ァ クリルアミ ド、 アクリロニトリル、 スチレン、 メタクリレート等のモノマーと、 接着力を向上させ架橋化起点を付与するアクリル酸、 メタクリル酸、 ィタコン酸 、 無水マレイン酸、 ヒ ドロキシルェチルメタタリレート、 ヒ ドロキシルプロピル メタタリレート、 ジメチルアミノエチルメタクリレート、 メチロールアクリルァ ミド、 グリシジルメタタリレート等の官能基含有モノマーとからなる共重合体で あって、 ガラス転移点 T gが一 60〜一 15°Cの範囲にあり、 質量平均分子量が 10万〜 200万の範囲にあるものが好適である。
アクリル系粘着剤には上記主成分の他、 必要に応じて、 金属キレート系、 イソ シァネート系、 エポキシ系等の架橋剤を 1種あるいは 2種以上配合することもで ぎる。
また、 アクリル系粘着剤としては、 末端や側鎖にアクリル基を有するオリゴマ 一とアクリル系モノマーに光重合開始剤等を配合してなり、 基材上に塗工した後 、 紫外線等を照射することにより塗工層が粘着化するものを用いることもできる 用いるアクリル系粘着剤は、 にごりや着色がなく透明性の高いものが好ましく 、 その屈折率は 1. 45〜1. 55であることが好ましい。 なお、 本明細書にお いて、粘着層の屈折率は、 J I S K- 7142 (1996) に記載の A法に基づ いて.測定されるものとする。
また、 本発明の異方性光拡散粘着層にあっては、 J I S— Z— 0237 (19 80) に基づく 180° 剥離強度が 100〜 2000 gノ 25 mmの範囲になる ように、 粘着力が調整されていることが実用上好ましい。 1 80° 剥離強度が 1 0 0 § 2 5 1!1111未満では、 耐環境性が不十分となり、 特に高温高湿時に剥離が 生じる恐れがあり、 逆に 2 0 0 0 2 5 mm超では貼り直しが困難であり、 貼 り直しができても剥離部分に粘着剤が残る恐れがあるため、 好ましくない。
(針状ブイラ一)
本発明で用いる針状フイラ一は、 粘着剤と屈折率が異なり、 針状 (繊維状を含 む) を呈する高アスペクト比のフィラーであれば特に限定されないが、 本発明の 異方性光拡散粘着層を液晶表示装置や液晶表示装置用パックライト等に用いる場 合、 透過光の着色を防ぐために、 無色又は白色のものが好ましい。
具体的には、 酸化チタン、 酸化ジルコニウム、 酸化亜鉛等の金属酸化物、 ベー マイ ト、 ホウ酸アルミニウム、 ケィ酸カルシウム、 塩基性硫酸マグネシウム、 炭 酸カルシウム、 チタン酸カリウム等の金属化合物、 ガラス、 合成樹脂等からなる 針状または繊維状物が好適に用いられる。
針状フィラーのサイズとしては、 長径が 2〜 5 0 0 0 m、 短径が 0 . 1〜2 0 mであることが好ましく、 長径が 1 0〜3 0 0 μ πι、 短径が 0 . 3〜5 μ πι であることが特に好ましい。 長径が 2 未満あるいは 5 0 0 0 μ ηι超では、 粘 着層中に針状フィラーを良好に分散 ·配向させることが困難となり、 異方性光拡 散機能を安定して発現させることができなくなる恐れがあるため、 好ましくない 。 一方、 短径が 0 . Ι μ ηι未満では、 針状フィラーを良好に分散 '配向させるこ とが困難であると共に、 光拡散機能が低下する恐れがあり、 短径が 超で は、 拡散光がぎらつきの強いものとなるため、 好ましくない。
(非針状フィラー)
本発明で使用する非針状フイラ一は、 粘着剤と屈折率が異なり、 針状でないも のであれば特に制限されず、 例えば、 球状フィラー、 不定形フイラ一などが挙げ られる。 この非針状フイラ一は、 針状フィラーと同様の理由から、 無色又は白色 のものが好ましい。
具体的には、 球状フィラーとしては、 アクリル榭脂、 ポリスチレン樹脂、 スチ レン—アクリル共重合体樹脂、 ポリエチレン樹脂、 エポキシ樹脂等の樹脂微粒子 が好適に使用される。
また不定形フイラ一としては、 シリカ、 炭酸カルシウム、 水酸化アルミニウム 、 水酸化マグネシウム、 クレー、 タルク、 二酸化チタン等の無機系白色顔料が挙 げられる。 なお、 本発明で言う不定形フイラ一とは、 明らかな針状や球状を示さ ないという意味であり、 一定の結晶形も有していても実質的に粘着層中で配向す ることが出来ず、 そのため拡散異方性に寄与しないものを示すものである。
このような非針状フィラーをさらに含有する場合には、 針状フィラーとの比率 を変えることによって針状フィラーのみ含有する場合と非針状フィラーのみ含有 する場合との間の光拡散性能を任意に発現させることができる。
非針状フィラーの粒子径 ( J I S B 9 9 2 1) は、 通常 1〜2 0. 0 μ ΐη 、 好ましくは 1. 0〜: 1 0. 0 im、 より好ましくは 0. 5〜: L O w mの範囲で ある。 粒子径が 0. 1 μ ιηを下回ると、 光拡散性が低下することがあり、 粒子径 が 2 0. O ^umを上回ると、 拡散光がぎらつきの強いものとなるため、 好ましく ない。
本発明では粘着剤と、 針状フィラーおよび非針状フィラーとの屈折率に差があ ることが必須であるが、 良好な光拡散機能を発現させるためには、 屈折率差が 0 . 0 1以上であることが好ましく、 0. 0 5以上であることが特に好ましい。 な お、 本明細書において、 これらブイラ一の屈折率は、 J I S K- 7 1 4 2 (1 9 9 6) に記載の B法に基づいて測定されるものとする。
本発明の異方性光拡散粘着層中における針状フィラーの含有量は特に限定され ず、 所望の光学特性や、 針状フィラーのサイズや比重、 粘着剤と針状フィラーと の屈折率差等に応じて適宜設計されるが、 0. 1〜5 0. 0質量%であることが 好ましく、 5〜4 5質量%であることが特に好ましい。 針状フィラーの含有量が 0. 1質量%未満では光拡散性が不十分となる恐れがあり、 5 0. 0質量%超で は粘着力が低下して剥離を生じる恐れがあるため、 好ましくない。
また、 非針状フィラーを含有する場合には、 上記と同様の理由から、 針状フィ ラーと非針状フィラーとの合計の含有量が 0. 1〜5 0. 0質量%であることが 好ましい。
本発明の異方性光拡散粘着層の厚さは特に限定されないが、 1〜5 0 μπιであ ることが好ましく、 1 0〜3 0 ^u mであることが特に好ましい。 異方性光拡散粘 着層の厚さが 1 μ πι未満では、 十分な粘着力や異方性光拡散機能を発現できなく なる恐れがあり、 5 0 /z m超では、 光学特性のさらなる向上効果が得られず、 製 造効率も悪くなるため、 好ましくない。
(異方性光拡散粘着層の製造方法)
以下、 本発明の異方性光拡散粘着層の製造方法について説明する。
本発明の異方性光拡散粘着層は、 例えば、 粘着剤中に針状フィラーおよび必要 に応じて非針状フィラーを分散させたフイラ一含有粘着組成物を調製し、 これを 離型シートや各種光学素子等の基材上に塗工した後、 溶剤を乾燥除去し、 その上 に離型シートゃ各種光学素子をラミネ一トし、 さらに必要に応じて粘着剤成分の 硬化又は安定化のために、 室温あるいは 3 0〜6 0 °C程度の温度環境下で 1日〜 2週間程度キュア一することにより容易に製造できる。
—般に、 アクリル系粘着剤等の粘着剤は、 酢酸ェチル、 アセトン、 メチルェチ ルケトン、 トルエン等の溶剤を含んだ状態で市販されているが、 フィラー含有粘 着組成物の調製にあたっては、 濡れ性、 レべリング性、 乾燥性等の塗工適性を向 上させるために、 上記溶剤の他に、 必要に応じて、 酢酸プチル、 メチルイソブチ ルケトン、 シクロへキサノン等の溶剤を添加しても良い。
また、 針状フィラーの粘着剤中への分散性を向上するために、 予めフィラー表 面に油脂類、 界面活性剤、 シランカップリング剤等の分散性向上剤を作用させ、 フィラー表面を改質しておいても良い。 なお、 かかる分散性向上剤は、 針状フィ ラーの表面に付着させる代わりに、 フイラ一含有粘着組成物に配合することもで きる。 針状フィラーの粘着剤中への分散は、 デイスパー、 アジター、 ポールミル 、 アトライター等の各種混合 ·攪拌装置、 分散装置等を用いて行うことができる また、 フィラー含有粘着組成物には、 必要に応じて着色染料、 蛍光染料、 増粘 剤、 界面活性剤、 レべリング剤等を添加することもできる。
調製したフィラー含有粘着組成物は、 基材に塗工する前にあらかじめ脱泡して おくことが好ましい。 フィラー含有粘着組成物の塗工は、 例えば、 リパースコー タ> _·、 ム;;!一ター、 コンマコーター、 ダイコ1 ~ター、 ドクタ1 ~*ノく■ ~ 3 ' ~タ' "-"、 グラビアコーター、 マイクログラビアコーター、 ロールコーター等のコー^ーを 用いて行うことができる。 フィラー含有粘着組成物を塗工する際には、 フィラー含有粘着組成物にかかる 剪断力により、 各針状フイラ一はその長軸が塗工方向にほぼ沿うように配向する ため、 針状フィラーが略同一方向に配向して分散された本発明の異方性光拡散粘 着層を比較的に容易に製造することができる。 なお、 針状フィラーの配向の程度 は、 針状ブイラ一のサイズや、 フィラー含有粘着組成物の粘度、 塗工方式、 塗工 速度等により調整できる。 また、 形成する異方性光拡散粘着層の厚さは、 フイラ 一含有粘着組成物の塗工厚さや、 ブイラ一含有粘着組成物中の溶剤量等により容 易に調整できる。
本発明によれば、 粘着剤中に、 粘着剤と屈折率の異なる針状フィラーを略同一 方向に配向分散させる構成を採用したので、 異方性光拡散機能と粘着機能とを併 せ持つ異方性光拡散粘着層を提供することができる。'
本発明の異方性光拡散粘着層は、 上述したように、 フィラー含有粘着組成物を 調製し、 これを塗工 ·乾燥することにより、 比較的容易に製造することができる ものである。 加えて、 本発明の異方性光拡散粘着層においては、 針状フィラーの 配向の程度や針状フィラーのサイズ等により、 透過光の異方性の程度を調整する ことができ、 好適である。 また、 本発明の異方性光拡散粘着層においては、 フィ ラー含有粘着組成物の塗工厚さや、 フィラー含有粘着組成物中の溶剤量等により 、 厚さを容易に調整することができ、 好適である。
本発明の異方性光拡散粘着層は、 液晶表示装置や液晶表示装置用パックライト 等の各種光学装置に好適に利用できる。
(積層体)
本発明の異方性光拡散粘着層を液晶表示装置や液晶表示装置用パックライト等 の各種光学装置に利用する際には、 積層体の形態で組み込むことができる。
本発明の異方性光拡散粘着層を備えた積層体の具体的な態様としては
( 1 ) セパレータ上に、 本発明の異方性光拡散粘着層が形成されたもの、
( 2 ) 一対のセパレータに、 本発明の異方性光拡散粘着層が挟持されたもの、
( 3 ) 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角 拡大素子から選ばれる光学素子上に、 本発明の異方性光拡散粘着層とセパレータ とが順次積層されたもの、 (4) 導光板の光出射面と反対の面上に、 本発明の異方性光拡散粘着層と光反射 素子とが順次積層されたもの、
(5) 導光板の光出射面に本発明の異方性光拡散粘着層が形成され、 該異方性光 拡散粘着層上に光拡散素子及びノ又はプリズム素子を備えたもの、
( 6 ) 光拡散素子と本発明の異方性光拡散粘着層とプリズム素子とが順次積層さ れたもの、
(7) プリズム素子と本発明の異方性光拡散粘着層と偏光素子とが順次積層され たもの、
( 8 ) 光反射型偏光素子と本発明の異方性光拡散粘着層と光吸収型偏光素子とが 順次積層されたもの、
( 9 ) 位相差素子と本発明の異方性光拡散粘着層と偏光素子とが順次積層された もの等が挙げられる。
なお、 「セパレータ」 とは、 片面又は両面に離型処理を施した離型フィルムや 離型紙を意味するものとする。
また、 偏光素子には、 特定の偏光のみを透過し他の光を吸収する通常の 「光吸 収型偏光素子」 の他、 特定の偏光のみを透過し他の光を反射する 「光反射型偏光 素子」 が含まれるものとする。 光反射型偏光素子としては、 例えば、 延伸した際 に延伸方向の屈折率が異なる 2種類のポリエステル樹脂 (PEN及び PEN共重 合体) を、 押出成形技術により数百層交互に積層し延伸した構成の 3 M社製 「D BEF」 や、 コレステリック液晶ポリマー層と 1ノ 4波長板とを積層してなり、 コレステリック液晶ポリマー層側から入射した光を互いに逆向きの 2つの円偏光 に分離し、 一方を透過、 他方を反射させ、 コレステリック液晶ポリマー層を透過 した円偏光を 1 4波長板により直線偏光に変換させる構成の日東電工社製 「二 ボックス (登録商標) 」 やメルク社製 「トランスマックス (TRANSMAX, 登録商標) 」 等が市販されている。
積層体 (1) において、 両面離型処理が施されたセパレータを用いる場合には 、 セパレータ上にフイラ一含有粘着組成物を塗工 '乾燥した後、 そのまま卷き取 ることもでき、 好適である。
また、 積層体 (3) 〜 (9) の製造方法としては、 光学素子上にフィラー含有 粘着組成物を直接塗工して異方性光拡散粘着層を形成し、 その上に別の光学素子 ゃセパレータをラミネートする方法、 積層体 (1 ) 又は (2 ) を利用して、 その 上に光学素子をラミネートする方法、 さらに、 いったんセパレータと異方性光拡 散粘着層と光学素子の積層体を調製した後、 セパレータを剥離して他の光学素子 をラミネ一トする方法等が挙げられる。
(照明装置)
本発明の照明装置は、 上記の本発明の異方性光拡散粘着層を備えたことを特徴 とし、 その具体的な態様としては、 光源、 導光板、 光反射素子を必須構成部材と し、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子を任意 構成部材とする照明装置において、 導光板、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム 素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子から選ばれる一対の光学素子に、 本発明の異方性光拡散粘着層が挟持されたものが挙げられる。 ここで、 一対の光 学素子とは、 同種の光学素子でも、 異種の光学装置でもよい。
本発明の異方性光拡散粘着層を用いて照明装置を構成することにより、 視野角 拡大、 照度の均一化、 輝線や暗線の解消を図ることができる。 また、 粘着層と異 方性光拡散層を 1つの層で構成することができるので、 部材点数の削減、 薄型化 を図ることができ、 好適である。
本発明の照明装置は、 液晶表示装置用バックライ ト等として好適に利用できる
実施例
次に、 本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
(実施例 1 )
アクリル系粘着剤 (全固形分濃度 3 0 %、 溶剤:酢酸ェチル、 メチルェチルケ トン、 固形分の屈折率 1 . 4 7 ) 1 5 0質量部に、 針状フィラーとしてホウ酸ァ ルミ二ゥムゥイス力 (長径 1 0〜3 0 m、 短径 0 . 5〜1 . 0 m、 屈折率 1 . 6 0 ) 7質量部を添加し、 さらに、 酢酸ェチルとトルエンの混合溶剤 1 2 0質 量部を添加し、 アジターで 3 0分間攪拌して針状フィラーを分散させた。 この分 散液に、 イソシァネート系硬化剤 0 . 7質量部を添加して十分に混合し、 フイラ 一含有粘着組成物を調製した。
この組成物を、 75 μπι厚の透明 PETフィルム上に、 アプリケーターを用い て塗工し、 100°Cで 3分間乾燥し、 異方性光拡散粘着層を形成した。 この異方 性光拡散粘着層上に 38 μηι厚の離型 PETフィルム (セパレータ) をラミネ一 トし、 一対の P E Tフィルム間に異方性光拡散粘着層が挟持された異方性光拡散 粘着積層体を得た。
形成された異方性光拡散粘着層の厚さは 19 μπιであった。 また、 光学顕微鏡 で観察したところ、 針状フィラーは長軸が塗工方向にほぼ沿うように配向してい ることが確認された。
得られた積層体を白い紙から 10 cmの間隔をおいて平行に配置し、 その上か ら積層体に直線光を垂直入射させたところ、 針状フィラーの長軸方向と直交する 向きに伸びた楕円形状の光像が紙上に投射された (図 2A, 2B参照) 。
(実施例 2)
針状フィラーとしてホウ酸アルミニウムウイスカ 7質量部を添加する代わりに 、 針状フィラーとしてホウ酸アルミニウムウイスカ (長径 10〜30 ^ηι、 短径 0. 5〜1. Ο μπι、 屈折率 1. 60) 6質量部、 球状フイラ一としてシリコー ン樹脂製微粒子 (平均粒径 4. 5 m, 屈折率 1. 43) 5重量部を添加したこ と以外は実施例 1と同様にして積層体を得た。
形成された異方性光拡散粘着層の厚さは 19 mであった。 また、 光学顕微鏡 で観察したところ、 針状フイラ一は長軸が塗工方向にほぼ沿うように配向してい ることが確認された。
得られた積層体を白い紙から 10 c mの間隔をおいて平行に配置し、 その上か ら積層体に直線光を垂直入射させたところ、 中心部がぼんやりと丸く広がり、 そ の中心部から針状フィラーの長軸方向と直交する向きに細長い光像が伸びた光像 が紙上に投射された (図 3A, 3 B参照) 。
(実施例 3 )
上記実施例 1の積層体を 2枚用意し、 それぞれのセパレータを剥離した。 そし て、 針状フィラーの配向方向が互いに直交するように 2枚の積層体を配置し、 粘 着面同士を接合して異方性光拡散粘着積層体を作製した。 この光像を実施例 1と同様の方法で観察したところ、 十字形の光像が紙上に投 射された (図 4 A, 4 B参照)。
(比較例 1 )
針状フィラーの代わりに、 球状フィラー、 より具体的には、 直径 5 mのポリ スチレン製の球状微粒子 (屈折率 1 . 5 9 ) を用いた以外は実施例と同様にして 、 積層体を得た。
実施例と同様に投射像を観察したところ、 円形状であることが判明した (図 5 A, 5 B参照) 。 これは等方的に光が拡散されたためである。 産業上の利用の可能性
以上説明したように、 本発明によれば、 異方性光拡散機能と粘着機能とを併せ 持つ異方性光拡散粘着層、 及びこれを用いた積層体や照明装置、 さらに、 異方性 光拡散機能と粘着機能とを併せ持つ異方性光拡散粘着積層体、 及びこれを用いた 多層シート、 光学積層体や照明装置を提供することができる。
本発明の異方性光拡散粘着層は、 製造が比較的容易で、 しかも透過光の異方性 の程度や厚さの調整も容易なものである。 また、 本発明の異方性光拡散粘着積層 体は、 添加するブイラ一の種類や配向方向に応じて様々な光学特性が得られ、 か つ、 製造が比較的容易で、 しかも透過光の異方性の程度や厚さの調整も容易なも のである。 本発明の異方性光拡散粘着層または異方性光拡散粘着積層体を液晶表 示装置のパックライト等の照明装置に適用することにより、 視野角拡大、 照度の 均一化、 輝線や暗線の解消、 部材点数の削減、 薄型化を実現することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 粘着剤と、 前記粘着剤と屈折率の異なる針状フィラーと、 を含有する異方性 光拡散粘着層であって、 前記針状フイラ一は略同一方向に配向して分散されてい る。
2 . 請求項 1に記載の異方性光拡散粘着層であって、 前記針状ブイラ一は無色又 は白色である。
3 . 請求項 1に記載の異方性光拡散粘着層であって、 非針状フィラーをさらに含 有する。
4 . 請求項 3に記載の異方性光拡散粘着層であって、 前記非針状フイラ一は無色 又は白色である。
5 . 請求項 1に記載の異方性光拡散粘着層を備えた積層体。
6 . 請求項 5に記載の積層体であって、 セパレータをさらに備え、 前記異方性光 拡散粘着層は、 前記セパレータ上に形成されている。
7 . 請求項 5に記載の積層体であって、 一対のセパレータをさらに備え、 前記異 方性光拡散粘着層は、 前記一対のセパレータに挟持されている。
8 . 請求項 5に記載の積層体であって、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子 、 偏光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子から選ばれる光学素子と、 セパレータ と、 をさらに傭え、 前記光学素子上に、 前記異方性光拡散粘着層と前記セパレー タとが順次積層されている。
9 . 請求項 5に記載の積層体であって、 導光板と、 光反射素子と、 をさらに備え 、 前記導光板の光出射面と反対の面上に、 前記異方性光拡散粘着層と前記光反射 素子とが順次積層されている。
1 0 . 請求項 5に記載の積層体であって、 導光板と、 光拡散素子及びプリズム素 子の少なくとも一方をさらに備え、 前記異方性光拡散粘着層は前記導光板の光出 射面上に形成され、 前記光拡散素子及びプリズム素子の少なくとも一方は前記異 方性光拡散粘着層上に設けられている。
1 1 . 請求項 5に記載の積層体であって、 光拡散素子と、 プリズム素子と、 をさ らに備え、 前記光拡散素子と前記異方性光拡散粘着層と前記プリズム素子とが順 次積層されている。
1 2 . 請求項 5に記載の積層体であって、 プリズム素子と、 偏光素子と、 をさら に備え、 前記プリズム素子と前記異方性光拡散粘着層と前記偏光素子とが順次積 層されている。
1 3 . 請求項 5に記載の積層体であって、 光反射型偏光素子と、 光吸収型偏光素 子と、 をさらに備え、 前記光反射型偏光素子と前記異方性光拡散粘着層と前記光 吸収型偏光素子とが順次積層されている。
1 4 . 請求項 5に記載の積層体であって、 位相差素子と、 偏光素子と、 をさらに 備え、 前記位相差素子と前記異方性光拡散粘着層と前記偏光素子とが順次積層さ れている。
1 5 . 請求項 1に記載の異方性光拡散粘着層を備えた照明装置。
1 6 . 請求項 1 5に記載の照明装置であって、 光源と、 導光板と、 光反射素子と 、 をさらに備え、 前記異方性光拡散粘着層は、 前記導光板及び前記光反射素子か ら選ばれる一対の光学素子に挟持されている。
1 7 . 請求項 1 5に記載の照明装置であって、 光源と、 導光板と、 光反射素子と 、 を備え、 さらに、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野角 拡大素子から選ばれる少なくとも 1つの光学素子を備え、 前記異方性光拡散粘着 層は、 前記導光板、 前記光反射素子、 前記光拡散素子、 前記プリズム素子、 前記 偏光素子、 前記位相差素子、 前記視野角拡大素子から選ばれる一対の光学素子に 挟持されている。
1 8 . 粘着剤を含有する粘着層を 2層以上有する異方性光拡散粘着積層体であつ て、
その少なくとも 1層の粘着層は、 前記粘着剤と屈折率の異なる針状フィラーを 含有すると共に、 前記針状フィラーが略同一方向に配向して分散されている。
1 9 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 針状フィラーを含 有する粘着層を少なくとも 2層有し、 それぞれの粘着層に含まれる針状フィラー は異なる方向に配向されている。
2 0 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 少なくとも 1層の 粘着層は、 非針状フィラーを含有している。
2 1 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 少なくとも 1層の 粘着層は、 無配向の針状フィラーを含有している。
2 2 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 針状ブイラ一およ び非針状フィラーを含有しない透明粘着層を有する。
2 3 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 前記針状フィラー は無色又は白色である。
2 4 . 請求項 2 0に記載の異方性光拡散粘着積層体であって、 前記非針状フイラ 一は無色又は白色である。
2 5 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 2つの面を有する透明基 体と、 を備えた多層シートであって、 前記異方性光拡散粘着積層体は、 前記透明 基体の少なくとも一方の面上に設けられている。
2 6 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 セパレータと、 を備えた 多層シートであって、 前記異方性光拡散粘着積層体は、 前記セパレータ上に設け られている。
2 7 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 一対のセパレータと、 を 備えた多層シートであって、 前記異方性光拡散粘着積層体は、 前記一対のセパレ 一タに挟持されている。
2 8 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 セパレータと、 を備え、 さらに、 光反射素子、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏光素子、 位相差素子、 視野 角拡大素子から選ばれる光学素子を備えた光学積層体であって、 前記光学素子上 に、 前記異方性光拡散粘着積層体と前記セパレータとが順次積層されている。
2 9 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 導光板と、 光反射素子と 、 を備えた光学積層体であって、 前記導光板の光出射面と反対の面上に、 前記異 方性光拡散粘着積層体と前記光反射素子とが順次積層されている。
3 0 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 導光板と、 光拡散素子及 ぴプリズム素子の少なくとも一方を備えた光学積層体であって、 前記異方性光拡 散粘着積層体は前記導光板の光出射面上に形成され、 前記光拡散素子及びプリズ ム素子の少なくとも一方は前記異方性光拡散粘着積層体上に設けられている。
3 1 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 光拡散素子と、 プリズム 素子と、 を備えた光学積層体であって、 前記光拡散素子と前記異方性光拡散粘着 積層体と前記プリズム素子とが順次積層されている。 '
3 2 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 プリズム素子と、 偏光素 子と、 を備えた光学積層体であって、 前記プリズム素子と前記異方性光拡散粘着 積層体と前記偏光素子とが順次積層されている。
3 3 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 光反射型偏光素子と、 光 吸収型偏光素子と、 を備えた光学積層体であって、 前記光反射型偏光素子と前記 異方性光拡散粘着積層体と前記光吸収型偏光素子とが順次積層されている。
3 4 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 位相差素子と、 偏光素子 と、 を備えた光学積層体であって、 前記位相差素子と前記異方性光拡散粘着積層 体と前記偏光素子とが順次積層されている。
3 5 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体を備えた照明装置。
3 6 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 光源と、 導光板と、 光反 射素子と、 を備えた照明装置であって、 前記異方性光拡散粘着層は、 前記導光板 及び前記光反射素子から選ばれる一対の光学素子に挟持されている。
3 7 . 請求項 1 8に記載の異方性光拡散粘着積層体と、 光源と、 導光板と、 光反 射素子と、 を備えた照明装置であって、 さらに、 光拡散素子、 プリズム素子、 偏 光素子、 位相差素子、 視野角拡大素子から選ばれる少なくとも 1つの光学素子を 備え、 前記異方性光拡散粘着層は、 前記導光板、 前記光反射素子、 前記光拡散素 子、 前記プリズム素子、 前記偏光素子、 前記位相差素子、 前記視野角拡大素子か ら選ばれる一対の光学素子に挟持されている。
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