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TWI605271B - 光擴散膜之製造方法 - Google Patents

光擴散膜之製造方法 Download PDF

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TWI605271B
TWI605271B TW102118728A TW102118728A TWI605271B TW I605271 B TWI605271 B TW I605271B TW 102118728 A TW102118728 A TW 102118728A TW 102118728 A TW102118728 A TW 102118728A TW I605271 B TWI605271 B TW I605271B
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light
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film
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TW102118728A
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TW201350928A (zh
Inventor
片桐麥
草間健太郎
大類知生
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琳得科股份有限公司
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Description

光擴散膜之製造方法
本發明係有關光擴散膜之製造方法。本發明特別關於通過含有用於使入射光進行各向異性光擴散的百葉窗結構區域、及用於使入射光進行各向同性光擴散的柱結構區域,從而能夠利用線狀光源而容易地得到在光之透射及擴散中具有良好的入射角度依賴性、並且光擴散入射角度區域廣的光擴散膜之製造方法。
以往,在液晶顯示裝置中,能夠利用從經予設置於裝置內部之光源(內部光源)射出的光來識別規定圖像。
然而,近年來,由於行動電話、車載用電視等的普及,在室外觀看液晶顯示畫面之機會增加,與此伴隨,產生來自內部光源之光強度負於外部光而變得難以識別規定畫面的問題。
另外,在行動電話等的移動用途中,液晶顯示裝置之內部光源的消耗電力相對於總消耗電力佔有很大比例,所以如果經常使用內部光源時,則產生電池之持續時間變短的問題。
因此,為解決該等問題,正在開發利用外部光作為光源之一部分的反射型液晶顯示裝置。
若係上述反射型液晶顯示裝置時,則由於利用外部光作為光源之一部分,所以外部光越強,越能夠識別鮮明的圖像,並且對於內部光源之電力消耗也能夠有效地抑制。
另外,在如此的反射型液晶顯示裝置中,已提出如下方案:為使外部光有效率地透射而將其攝入液晶顯示裝置之內部、並且有 效地利用該外部光作為光源之一部分,具備用於有效率地進行光擴散的光擴散膜(例如,參照專利文獻1)。
較具體而言,專利文獻1中已公開液晶裝置1112,如圖29a~29b所示,其具有在上基板1103與下基板之間夾持液晶層1105而成的液晶單元、經予設置於下基板1107一側的光反射板1110、以及經予設置於液晶層1105與光反射板1110之間的光控制板(光擴散膜)1108。
而且,設置有用於使以規定角度入射的光有選擇地散射、並且使以規定角度以外之角度入射的光透射的光控制板1108,上述光控制板1108是以規定角度入射的光有選擇地散射的方向投影到光控制板1108之表面而成的散射軸向1121,在液晶單元內部成為大致6點鐘方向之方向。
此處,作為反射型液晶顯示裝置中使用的光擴散膜,已公開通過使用線狀光源對特定光固化性組合物照射活性能量線,從而在沿著膜面之任一方向上使高折射率的板狀區域與低折射率的板狀區域交替地平行配置,在膜內形成百葉窗結構區域而成的光擴散膜(例如,專利文獻2~3)。
即,專利文獻2中已公開一種光控制膜,其特徵在於,該光控制膜(光擴散膜)係從特定方向對含有多種具有聚合性碳-碳雙鍵之化合物的膜狀組合物照射紫外線、使該組合物固化而得到的,僅有選擇地散射特定角度範圍之入射光,該組合物中包含的至少1種化合物係在分子內具有多個芳香環及一個聚合性碳-碳雙鍵之化合物。
另外,專利文獻3中已公開一種光固化性組合物及使其固化而成的光控制膜,上述光固化性組合物之特徵在於,含有在分子內具有聚合性的碳-碳雙鍵之茀系(fluorene)化合物(A)、與該茀系化合物(A)折射率不同的陽離子聚合性化合物(B)及光陽離子聚合引發劑(C)。
另一方面,作為反射型液晶裝置中使用的其他類型之光擴散膜,已公開一種光擴散膜,其如下形成:通過對特定光固化性組合物整面地照射作為平行光之活性能量線,從而沿著膜之膜厚方向,形成 使折射率較高的多個柱狀物在折射率較低的區域中林立的柱結構區域(例如,參照專利文獻4~6)。
即,專利文獻4中已公開一種擴散介質脂製造方法,其特徵在於,係將含有光固化性化合物之組合物設成片狀,從規定的方向P對該片照射平行光線而使組合物固化而可在片內部形成與方向P平行地延伸的多個棒狀固化區域之集合體的擴散介質(光擴散膜)之製造方法,其中,線上狀光源與片之間夾有與方向P平行地配置的筒狀物之集合,並通過該筒狀物進行光照射。
另外,引用文獻5中已公開一種光控制膜之製造裝置,其特徵在於,該製造裝置以與光固化性樹脂組合物膜分隔對置的方式配置線狀光源,一邊移動光固化性樹脂組合物膜及線狀光源中的至少一個,一邊從線狀光源照射光而使光固化性樹脂組合物膜固化而形成光控制膜(光擴散膜),其中,線狀光源之軸向與移動方向交叉,相互對置的多張薄板狀遮光組件以如下方式設置,即,在光固化性樹脂組合物膜與線狀光源之間,在相對於移動方向大致垂直的方向上,為規定間隔,並且遮光組件之與光固化性樹脂組合物膜對置的一邊分別與移動方向成為同方向。
此外,專利文獻6中已公開一種反射型投影螢幕,其特徵在於,具備擴散層(擴散膜),該擴散層是將以朝向上方的頂面作為吸光面並以朝向下方的傾斜面作為反射面之線性菲涅耳組件之菲涅耳面進行覆蓋而配置的,具有不使大於規定角之入射光擴散的光擴散特性,其中,該擴散層係通過第1光照射步驟和第2光照射步驟而生成的,所述第1光照射步驟為從規定方向藉由具有光通過域及光不通過域的光掩模對光固化性樹脂組合物照射平行光,使被照射的部位固化為不完全的固化狀態,所述第2光照射步驟為取下光掩模,進一步朝向光固化性組合物照射光強度分佈大致恒定的平行光,結束光固化性組合物之固化,在該膜內具備相分離結構,該相分離結構具備在該膜內由光固化性組合物 構成的基體、以及在該基體中以在平行光之照射方向上延伸的方式而取向且與該基體折射率不同的多個柱狀結構體。
專利文獻1:日本專利3480260號公報(申請專利範圍、圖式等)
專利文獻2:日本特開2006-350290號公報(申請專利範圍、圖式等)
專利文獻3:日本特開2008-239757號公報(申請專利範圍、圖式等)
專利文獻4:日本專利4095573號公報(申請專利範圍、圖式等)
專利文獻5:日本特開2009-173018號公報(申請專利範圍、圖式等)
專利文獻6:日本特開2008-256930號公報(申請專利範圍、圖式等)
然而,就專利文獻1~3中公開的具有百葉窗結構區域之光擴散膜而言,發現在此等的構成上,無法充分擴大可進行光擴散的入射光之入射角度區域(以下,有時稱為光擴散入射角度區域),進而,有時擴散光之開口角度也變得狹窄等情況。
另外,就專利文獻4~6中公開的具有柱結構區域之光擴散膜而言,已發現如下問題:與具有百葉窗結構區域之光擴散膜相比,膜內的光之反射容易產生不均,所以基於入射光之入射角的光擴散特性之波動大,難以發揮良好的入射角度依賴性。
另外,專利文獻1~6中僅已公開單獨具有百葉窗結構區域、或單獨具有柱結構區域之光擴散膜,所以對於在單一的膜內同時具有此兩種結構區域之光擴散膜的製造方法並未言及,未有任何記載或啟示。
因此,本發明人等鑒於如上情況而經過深入努力,結果 發現通過在膜內設置用於使入射光進行各向異性光擴散的百葉窗結構區域及用於使入射光進行各向同性光擴散的柱結構區域,從而可得到具有良好的入射角度依賴性且光擴散入射角度區域廣的光擴散膜。
進而,本發明人等發現,通過依次進行用於形成百葉窗結構區域之第1活性能量線照射、以及用於形成柱結構區域之藉由照射光平行化組件進行的第2活性能量線照射,從而能夠利用線狀光源而容易地得到具有上述特性之光擴散膜,從而完成本發明。
即,本發明之目的在於提供一種能夠利用線狀光源容易地得到在光之透射及擴散中具有良好的入射角度依賴性、並且光擴散入射角度區域廣的光擴散膜。
根據本發明,能夠提供一種光擴散膜之製造方法而解決上述問題,上述光擴散膜之製造方法的特徵在於,係具有用於使入射光進行各向異性光擴散的第1結構區域、及用於使入射光進行各向同性光擴散的第2結構區域之光擴散膜的製造方法,包括下述步驟(a)~(d):(a)準備光擴散膜用組合物之步驟;(b)對工藝片材塗佈光擴散膜用組合物,形成塗佈層之步驟;(c)對塗佈層,進行第1活性能量線照射,在塗佈層之下方部分形成作為第1結構區域之將折射率不同的多個板狀區域在沿著膜面之任一方向交替地配置而成的百葉窗結構區域,並且在塗佈層之上方部分殘留未形成百葉窗結構之區域的步驟;(d)對塗佈層,進一步進行第2活性能量線照射,在未形成百葉窗結構的區域形成作為第2結構區域之使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立的柱結構區域,其中,作為第2活性能量線照射,對塗佈層藉由照射光平行化組件照射來自線狀光源之照射光的步驟。
即,若係本發明之光擴散膜的製造方法,則通過依次進行用於形成百葉窗結構區域之第1活性能量線照射、及用於形成柱結構區域之藉由照射光平行化組件的第2活性能量線照射,從而製造光擴散膜。
因此,即使在第1及第2活性能量線照射中均使用線狀光源時,也能夠在單一的膜內分別效率良好地形成作為用於使入射光在膜內進行各向異性光擴散的第1結構區域之百葉窗結構區域、及作為用於使入射光在膜內進行各向同性光擴散的第2結構區域之柱結構區域。
其結果,通過使各結構區域具有的入射角度依賴性進行重複,從而能夠容易地得到已抑制光擴散特性波動的光擴散膜。
另外,通過使各結構區域具有的入射角度依賴性不同,從而對於有效地擴大光擴散入射角度區域之光擴散膜,也能夠容易地得到。
應予說明,在本發明中,“光擴散入射角度區域”係指,對於各向異性光擴散膜,改變來自點光源之入射光的角度時,與發出的擴散光對應的入射光之角度範圍。對於上述光擴散入射角度區域之詳細內容,在後敘述。
另外,“良好的入射角度依賴性”係指,產生入射光光擴散之對膜的入射角度區域(光擴散入射角度區域)與不產生光擴散的其他入射角度區域之間的區別得到明確控制。
進而,本發明中的“各向異性”係指,擴散光之擴大形狀具有各向異性,“各向同性”係指,擴散光之擴大形狀具有各向同性,但對於該等也在後面詳述。
另外,實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為照射光平行化組件由多個板狀組件構成,並且從膜上方觀看時,多個板狀組件係分別平行配置而成的。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠容易地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為使多 個板狀組件中的鄰接的板狀組件彼此的間隔為1~100mm之範圍內的值。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為從膜上方觀看時,在板狀組件與線狀光源之軸線方向交叉的朝向配置照射光平行化組件。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠進一步有效率地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明知之光擴散膜的製造方法時,宜為照射光平行化組件為多個筒狀組件之集合體。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠更容易地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為使筒狀組件之最大直徑為1~100mm之範圍內的值。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為使照射光平行化組件中之上端到下端的長度為10~1000mm之範圍內的值。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠進一步有效率地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明 光擴散膜的製造方法時,宜為使照射光平行化組件之上端與線狀光源的下端之間的距離為0~1000mm之 範圍內的值。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠更進一步有效率地將來自線狀光源之照射光改變為具有規定的平行度之平行光。
另外,在實施本發明之光擴散膜的製造方法時,宜為使照射光平行化組件之下端與塗佈層表面之間的距離為0~1000mm之範圍內的值。
通過如此實施,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地對塗佈層照射具有規定的平行度之平行光。
應予說明,第2活性能量線照射中使用的照射光平行化組件係指提高照射光之平行度的組件。較具體而言,照射光平行化組件係指能夠使照射光之平行度為10°以下的值的組件。
通過如此實施,從而能夠更穩定地形成作為第2結構區域之柱結構區域。
1‧‧‧塗佈層
2‧‧‧工藝片材
10‧‧‧第1結構區域(各向異性光擴散膜)
12‧‧‧折射率相對高的板狀區域(高折射率部分)
13‧‧‧百葉窗結構
13′‧‧‧百葉窗結構之邊界面
14‧‧‧折射率相對低的板狀區域(低折射率部分)
20‧‧‧第2結構區域(各向同性光擴散膜)
22‧‧‧柱狀物
24‧‧‧柱狀物以外的部分(低折射率部分)
30‧‧‧光擴散膜
50‧‧‧活性能量線(直接光)
60‧‧‧活性能量線(平行光)
120‧‧‧紫外線照射裝置
121‧‧‧熱輻射截止濾光器
122‧‧‧冷光鏡
123‧‧‧遮光板
125‧‧‧線狀的紫外線燈(線狀光源)
100‧‧‧反射型液晶顯示裝置
101‧‧‧偏振片
102‧‧‧相位差板
103‧‧‧光擴散板
104‧‧‧玻璃板
105‧‧‧濾色器
106‧‧‧液晶
107‧‧‧鏡面反射板
108‧‧‧玻璃板
110‧‧‧液晶單元
200‧‧‧照射光平行化組件
210‧‧‧遮光組件
210a‧‧‧板狀組件
210b‧‧‧筒狀組件
圖1a~1b係供說明作為第1結構區域之百葉窗結構區域的概略而用的圖。
圖2a~2b係供說明百葉窗結構區域中之入射角度依賴性及各向異性而用的圖。
圖3a~3b係供說明百葉窗結構區域中之入射角度依賴性而用的另一圖。
圖4係供說明入射角擴散光之開口角度而用的圖。
圖5a~5b係供說明作為第2結構區域之柱結構區域的概略而用的圖。
圖6a~6b係供說明柱結構區域中之入射角度依賴性及各向同性而用的圖。
圖7a~7b係供說明利用本發明之製造方法而得到的光擴散膜之概略而用的圖。
圖8a~8b係供說明第1活性能量線照射步驟而用的圖。
圖9a~9b係供說明第1活性能量線照射步驟而用的另一圖。
圖10a~10c係供說明第2活性能量線照射步驟而用的圖。
圖11a~11b係供說明第2活性能量線照射步驟而用的另一圖。
圖12a~12d係供說明第2活性能量線照射步驟而用的另一圖。
圖13a~13c係供說明作為第1結構區域之百葉窗結構區域的方式而用的圖。
圖14a~14d係供說明作為第2結構區域之柱結構區域的方式而用的圖。
圖15係供說明反射型液晶顯示裝置中的利用本發明之製造方法而得的光擴散膜之適用例而用的圖。
圖16係供說明實施例1之光擴散膜而用的圖。
圖17a~17b係供說明實施例1之光擴散膜的截面之情況而用的照片。
圖18係供說明實施例2之光擴散膜而用的圖。
圖19a~19b係供說明實施例2之光擴散膜的截面之情況而用的照片。
圖20a~20k係供說明參考例1之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖21a~21b係供說明參考例1之光擴散膜的截面之情況而用的照片。
圖22係供說明參考例2之光擴散膜而用的圖。
圖23a~23h係供說明參考例3之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖24a~24g係供說明參考例4之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖25a~25j係供說明比較例1之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖26a~26k係供說明比較例2之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖27a~27h係供說明比較例3之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖28a~28i係供說明比較例4之光擴散膜中的擴散光之擴大及其亮度分佈而用的圖。
圖29a~29b係供說明使用以往的光擴散膜之反射型液晶裝置而用的圖。
本發明之實施方式係一種光擴散膜之製造方法,其特徵在於,係具有用於使入射光進行各向異性光擴散的第1結構區域、及用於使入射光進行各向同性光擴散的第2結構區域之光擴散膜的製造方法,並且包括下述步驟(a)~(d):(a)準備光擴散膜用組合物之步驟;(b)對工藝片材塗佈光擴散膜用組合物,形成塗佈層之步驟;(c)對塗佈層,進行第1活性能量線照射,在塗佈層之下方部分形成作為第1結構區域之將折射率不同的多個板狀區域在沿著膜面之任一方向交替地配置而成的百葉窗結構區域,並且在塗佈層之上方部分殘留未形成百葉窗結構之區域的步驟;(d)對塗佈層,進一步進行第2活性能量線照射,在未形成百葉窗結構之區域形成作為第2結構區域之使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立的柱結構區域,其中,作為第2活性能量線照射,對塗佈層藉由照射光平行化組件照射來自線狀光源之照射光的步驟。
以下,適當地參照圖式具體說明本發明之實施方式,但為使上述說明容易理解,首先,對關於光擴散膜中之基於百葉窗結構區域的光擴散及基於柱結構區域之光擴散的基本原理進行說明。
[26]1.基本原理
(1)基於百葉窗結構之光擴散
圖1a表示僅具有百葉窗結構區域且用於使入射光進行各向異性光擴散的第1結構區域10之俯視圖(平面圖),圖1b表示將圖1a所示的第1結構區域10沿著虛線A-A在垂直方向上切斷,從箭頭方向觀看切斷面時的第1結構區域10之截面圖。
應予說明,在本發明中,各向異性係指,如圖2a~2b所示,具有光被膜擴散時,被擴散的射出光在與膜平行的面內之該光的擴散情況(擴散光之擴大形狀)因該面內的方向不同而異的性質。
較具體而言,對於第1結構區域10而言,主要係,被擴散的射出光在與膜平行的面內,光在與沿著沿膜面之任一方向而延伸的百葉窗結構之方向垂直的方向上被擴散,所以擴散光之擴大形狀大致呈橢圓形。
另外,如圖1a的平面圖所示,第1結構區域10具有折射率較高的板狀區域12和折射率較低的板狀區域14沿著沿膜面之任一方向一邊交替地平行配置一邊延伸而成的百葉窗結構13。
另外,如圖1b之截面圖所示,折射率較高的板狀區域12及折射率較低的板狀區域14分別具有規定厚度,在第1結構區域10之垂直方向上也保持交替地平行配置的狀態。
由此,如圖2a~2b所示,入射角在光擴散入射角度區域內時,推定入射光被第1結構區域10擴散。
即,如圖1b所示,入射光對第1結構區域10之入射角相對於百葉窗結構13的邊界面13′,為從平行到規定的角度範圍內之值,即,為光擴散入射角度區域內之值時,推定入射光(52、54)通過在百葉窗結構區域內之高折射率的板狀區域12內一邊改變方向,一邊沿著膜厚方向穿過,從而出光面側之光的行進方向變得不同。
其結果,入射角在光擴散入射角度區域內時,推定入射光被第1結構區域10擴散(52′、54′)。
應予說明,如圖2a~2b、圖6a~6b以及圖7a~7b所示,光擴散入射角度區域係根據光擴散膜中的百葉窗結構區域、柱結構區域之折射率差、傾斜角等而對每個該光擴散膜確定的角度區域。
另外,就百葉窗結構內的高折射率區域12內部之入射光的方向變化而言,除成為如圖1b所示的通過全反射而呈直線狀、之字型地改變方向的階躍折射率型的情況之外,還可考慮成為呈曲線狀地改變方向之梯度折射率型的情況。
另一方面,推定入射光對第1結構區域10之入射角在光擴散入射角度區域外時的入射光56不被第1結構區域10擴散,而直接透過第1結構區域10(56′)。
根據以上機制,具備百葉窗結構13之第1結構區域10例如如圖2a~2b所示,能夠在光之透射及擴散中發揮入射角度依賴性。
另外,如圖2a~2b所示,就第1結構區域而言,入射光之入射角被包含於光擴散入射角度區域時,即使在該入射角不同的情況下,也能夠在出光面側進行幾乎相同的光擴散。
此處,使用圖3a,說明入射光對第1結構區域之入射角與被第1結構區域擴散的擴散光之開口角度的關係。
即,圖3a表示採用入射光對第1結構區域之入射角(°)作為橫軸,採用被第1結構區域擴散的擴散光之開口角度(°)作為縱軸而成的特性曲線。
另外,如圖4所示,入射角θ1係指,將對第1結構區域10垂直地入射的角度設為0°時之角度(°)。
較具體而言,如上所述,有助於各向異性光擴散的入射光之成分主要係與在沿著膜面之任一方向延伸的百葉窗結構之朝向垂直的成分,所以在本發明中提到入射光之“入射角θ1”時,係指與在沿著膜面之任一方向延伸的百葉窗結構之朝向垂直的成分之入射角。另外,此時,入射角θ1係指將相對於光擴散膜之入射側表面的法線之角度設為0°時的角度(°)。
另外,擴散光之開口角度θ2從字面上係指擴散光之開口角度(°)。
而且,擴散光之開口角度越大,則意味著以此時的入射角入射的光越會被第1結構區域有效地擴散。
相反,擴散光之開口角度越小,則意味著以此時的入射角入射的光越會直接透過第1結構區域而沒有擴散。
應予說明,對於上述擴散光之開口角度的具體的測定方法,在實施例中記載。
即,從如第3a圖所示的特性曲線可理解,若係第1結構區域,則根據入射角之不同,光之透射及擴散的程度大不相同,能夠明確地將光擴散入射角度區域及其以外的入射角度區域進行分離。
另一方面,對於不具有入射角度依賴性之膜而言,如圖3b所示,入射角之變化不會對光之透射及擴散的程度給予明確的影響,無法認定光擴散入射角度區域。
(2)基於柱結構區域之光擴散
另外,圖5a表示僅具有柱結構區域且用於使入射光進行各向同性光擴散的第2結構區域20之俯視圖(平面圖),圖5b表示將圖5a所示的第2結構區域20沿著虛線A-A在垂直方向上切斷,從箭頭方向觀看切斷面時的第2結構區域20之截面圖。
應予說明,在本發明中,各向同性係指,如圖6a~6b所示,具有光被膜擴散時,被擴散的射出光在與膜平行的面內之該光的擴散情況(擴散光之擴大形狀)不因該面內之方向而改變的性質。
較具體而言,對於第2結構區域20而言,被擴散的射出光之擴散情況在與膜平行的面內呈圓形。
此處,如圖5a之平面圖所示,第2結構區域20具有由折射率相對高的柱狀物22及折射率相對低的區域24構成的柱結構(22、24)。
另外,如圖5b之截面圖所示,在第2結構區域20之垂直方向上,折射率相對高的柱狀物22及折射率相對低的區域24成為分別具有規定的寬度且交替地配置的狀態。
由此,如圖6a~6b所示,入射角在光擴散入射角度區域內時,推定入射光被第2結構區域20擴散。
即,如圖5b所示,入射光對第2結構區域20之入射角相對於柱結構23的邊界面23′,為從平行到規定的角度範圍內之值,即,為光擴散入射角度區域內之值時,推定在柱結構區域內之高折射率的柱狀物22內,入射光(62、64)一邊改變方向,一沿著膜厚方向穿過,從而在出光面側的光之行進方向變得不同。
其結果,入射角為光擴散入射角度區域內時,推定入射光被第2結構區域20擴散(62′、64′)。
另外,就柱狀結構區域內之高折射率的柱狀物22內之入射光的方向變化而言,除成為如圖5b所示的通過全反射而呈直線狀、之字型地改變方向之階躍折射率型的情況之外,還可考慮成為呈曲線狀地改變方向的梯度折射率型之情況。
另一方面,推定入射光對第2結構區域20之入射角在光擴散入射角度區域外時的入射光66不會被第2結構區域20擴散,而直接透過第2結構區域20(66′)。
根據以上機制,具備柱結構23之第2結構區域20例如如圖6a~6b所示,能夠在光之透射及擴散中發揮入射角度依賴性。
應予說明,就入射光對第2結構區域之入射角與被第2結構區域擴散的擴散光之開口角度的關係而言,與上述第1結構區域中之情況相同,所以省略再次說明。
2.基本構成
接著,使用圖式,對利用本發明之製造方法而得的光擴散膜之基本構成進行說明。
如圖7a~7b所示,利用本發明之製造方法而得到光擴散膜30之特徵係,具有用於使入射光進行各向異性光擴散的百葉窗結構區域(第1結構區域)10、及用於使入射光進行各向同性光擴散的柱結構區域(第2結構區域)20,宜為沿著膜厚方向依次在上下方向上包含該等結構區域。
因此,若係利用本發明之 製造方法而得的光擴散膜,則例如,如圖7a所示,通過使第1及第2結構區域具有的入射角度依賴性進行重複,從而能夠抑制光擴散特性之波動,得到良好的入射角度依賴性。
另外,若係利用本發明之製造方法而得的光擴散膜,則例如,如圖7b所示,通過將第1及第2結構區域具有的入射角度依賴性錯開,從而能夠有效且容易地擴大光擴散入射角度區域。
3.步驟(a):光擴散膜用組合物之準備步驟
步驟(a)係準備規定的光擴散膜用組合物之步驟。
較具體而言,宜為將折射率不同的至少2種聚合性化合物、光聚合引發劑以及根據所需而定的其他添加劑混合的步驟。
另外,在混合時,可以在室溫下直接攪拌,但從提高均勻性之觀點出發,例如,宜為在40~80℃的加熱條件下攪拌。
另外,也宜為進一步添加稀釋溶劑以成為適合塗裝之所希望的黏度。
以下,對於步驟(a)進行更具體的說明。
(1)高折射率聚合性化合物
(1)-1種類
折射率不同的2種聚合性化合物中,折射率相對高的聚合性化合物(以下,有時稱為(A)成分)之種類未予特別限定,但宜為使其主成分為含有多個芳香環之(甲基)丙烯酸酯。
其理由係由於推定,作為(A)成分,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯,從而使(A)成分之聚合速度比折射率相對低的聚合性化合物(以下,有時稱為(B)成分)之聚合速度快,使該等成分間的聚合速度產生規定之差,能夠有效地降低兩成分之共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠效率良好地形成由來自(A)成分之部分及來自(B)成分之部分構成的百葉窗結構區域及柱結構區域。
另外,推定作為(A)成分,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯,從而雖然在單體階段與(B)成分具有充分的相溶性,但是在聚合過程中,在多個連接的階段,能夠使與(B)成分之相溶性降低至規定的範圍,進一步效率良好地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
進而,作為(A)成分,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯,從而能夠提高百葉窗結構區域及柱結構區域中之來自(A)成分的部分之折 射率,將與來自(B)成分之部分的折射率之差調節為規定以上的值。
因此,作為(A)成分,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯,從而與後述的(B)成分之特性相結合,能夠有效率地得到具備由折射率不同的部分構成的百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
應予說明,“含有多個芳香環之(甲基)丙烯酸酯”係指,(甲基)丙烯酸酯之酯殘基部分具有多個芳香環之化合物。
另外,“(甲基)丙烯酸”係指丙烯酸及甲基丙烯酸此兩者。
另外,作為這種作為(A)成分之含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯,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,或芳香環上之氫原子的一部分被鹵素、烷基、烷氧基、鹵代烷基等取代的化合物等。
另外,對於作為(A)成分之含有多個芳香環的(甲基)丙烯酸酯,宜為包含含有聯苯環之化合物,較宜為含有由下述通式(1)表示的聯苯化合物。
(通式(1)中,R1~R10各自獨立,R1~R10中之至少一個為由下述通式(2)表示的取代基,其餘為氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基、羧基烷基以及鹵原子中的任意取代基)
(通式(2)中,R11為氫原子或甲基,碳原子數n為1~4的整數,重複數m為1~10的整數)
其理由係由於推定,作為(A)成分,通過含有具有特定結構之聯苯化合物,從而能夠使(A)成分及(B)成分之聚合速度產生規定之差,使(A)成分與(B)成分之相溶性降低至規定的範圍,能夠降低兩成分彼此的共聚性。
另外,能夠提高百葉窗結構區域及柱結構區域中之來自(A)成分的部分的折射率,更容易地將與來自(B)成分之部分的折射率之差調節為規定以上的值。
另外,通式(1)中的R1~R10含有烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基以及羧基烷基中之任一種時,宜為使其烷基部分之碳原子數為1~4之範圍內的值。
其理由係由於,若上述碳原子數為超過4的值時,則(A)成分之聚合速度降低、或者來自(A)成分之部分的折射率過於降低,有時難以有效率地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
因此,通式(1)中的R1~R10含有烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基以及羧基烷基中之任一種時,較宜為使其烷基部分之碳原子數為1~3之範圍內的值,更宜為1~2之範圍內的值。
另外,通式(1)中之R1~R10宜為鹵代烷基或鹵原子以外的取代基,即,不含有鹵素的取代基。
其理由係由於,防止在焚燒光擴散膜等時產生戴奧辛,從環境保護的觀點出發而較宜。
應予說明,在以往的具備百葉窗結構區域等之光擴散膜中,得到規定的百葉窗結構區域等時,出於使單體成分高折射率化之目的,通常在單體成分中進行鹵素取代。
在這方面,若係由通式(1)表示的聯苯化合物,則即使不進行鹵素取代,也能夠形成高的折射率。
因此,若係使本發明中的光擴散膜用組合物光固化而成的光擴散膜,則即使不含有鹵素時,也能夠發揮良好的入射角度依賴性。
另外,通式(1)中的R2~R9中之任一個宜為由通式(2)表示的取代基。
其理由係由於,通過使由通式(2)表示的取代基之位置為R1及R10以外的位置,從而能夠有效地防止在進行光固化之前的階段(A)成分彼此取向並結晶化。
進而,進行光固化之前的單體階段為液態,即使不使用稀釋溶劑等,也能夠在表觀上與(B)成分均勻混合。
由此,在光固化的階段,可發生(A)成分及(B)成分在細微水準的凝結、相分離,能夠更有效率地得到具備百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
進而,從相同的觀點出發,通式(1)中的R3、R5、R6以及R8中之任一個較宜為由通式(2)表示的取代基。
另外,通常宜為使由通式(2)表示的取代基中之重複數m為1~10的整數。
其理由係由於,如果重複數m為超過10的值時,則連接聚合部位及聯苯環之氧化烯鏈變得過長,有時阻礙聚合部位中之(A)成分彼此的聚合。
因此,較宜為使由通式(2)表示的取代基之重複數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,通常宜為使由通式(2)表示的取代基之碳原子數n為1~4的整數。
另外,如果考慮到作為聚合部位之聚合性碳-碳雙鍵的位置相對於聯苯環過近、聯苯環成為空間位阻而使(A)成分之聚合速度降低的情況,則較宜為使由通式(2)表示的取代基之碳原子數n為2~4的整數,尤宜為2~3的整數。
另外,作為由通式(1)表示的聯苯化合物之具體例,宜為可以舉出由下述式(3)~(4)表示的化合物。
(1)-2分子量
另外,宜為使(A)成分之分子量為200~2500之範圍內的值。
其理由係由於推定,通過使(A)成分之分子量為規定的範圍,則能夠進一步加快(A)成分之聚合速度,更有效地降低(A)成分及(B)成分之共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠更有效率地形成由來自(A)成分之部分與來自(B)成分之部分構成的百葉窗結構區域及柱結構區域。
即,若(A)成分之分子量為未滿200的值時,則由於空間位阻而導致聚合速度降低,變得與(B)成分之聚合速度接近,有時容易產生與(B)成分之共聚。另一方面,若(A)成分之分子量為超過2500之值時,則隨著與(B)成分的分子量之差變小,(A)成分之聚合速度降低,變得與(B)成分之聚合速度接近,推定容易產生與(B)成分之共聚,其結果,有時難以效率良好地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
因此,較宜為使(A)成分之分子量為240~1500之範圍內的值,更宜為260~1000之範圍內的值。
應予說明,就(A)成分之分子量而言,可根據由分子之組成與構成原子的原子量得到的計算值求得,也可以使用凝膠滲透色譜法(GPC)測定重均分子量。
(1)-3單獨使用
另外,本發明中的光擴散膜用組合物之特徵係含有(A)成分作為形成在百葉窗結構區域及柱結構區域中的折射率相對高的部分之單體成分,但宜為以單成分含有(A)成分。
其理由係由於,通過如此構成,從而能夠有效地抑制來自(A)成分的部分,換言之,折射率相對高的部分中之折射率的波動,更有效率 地得到具備百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
即,(B)成分相對於(A)成分之相溶性低時,例如,(A)成分為鹵素系化合物等時,有時並用其他(A)成分(例如,非鹵素系化合物等)作為用於使(A)成分與(B)成分相溶的第3成分。
然而,此時,由於上述第3成分的影響,導致有時來自(A)成分之折射率相對高的部分之折射率產生波動、或者容易降低。
其結果,有時與來自(B)成分之折射率相對低的部分之折射率差變得不均勻、或者容易過度降低。
因此,宜為選擇具有與(B)成分之相溶性的高折射率之單體成分,並將其用作單獨的(A)成分。
應予說明,例如,若係作為(A)成分之由式(3)表示的聯苯化合物,則由於係低黏度,所以具有與(B)成分之相溶性,因此能夠作為單獨的(A)成分使用。
(1)-4折射率
另外,宜為使(A)成分之折射率為1.5~1.65之範圍內的值。
其理由係由於,通過使(A)成分之折射率為上述範圍內的值,從而能夠更容易地調節來自(A)成分之部分的折射率與來自(B)成分之部分的折射率之差,更有效率地得到具備百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
即,若(A)成分之折射率為未滿1.5的值時,則與(B)成分之折射率之差變得過小,有時難以得到所希望的入射角度依賴性。另一方面,若(A)成分之折射率為超過1.65的值時,則雖然與(B)成分之折射率之差變大,但有時連與(B)成分之表觀上的相溶狀態也難以形成。
因此,較宜為使(A)成分之折射率為1.52~1.62之範圍內的值,更宜為1.56~1.6之範圍內的值。
應予說明,上述(A)成分之折射率係指,利用光照射進行固化之前的(A)成分之折射率。
另外,折射率例如可以根据JIS K0062予以測定。
(1)-5含量
另外,宜為使光擴散膜用組合物中的(A)成分之含量相對於後述的折射率相對低的聚合性化合物之(B)成分100重量份為25~400重量份之範圍內的值。
其理由係由於,若(A)成分之含量為未滿25重量份的值時,則(A)成分相對於(B)成分之存在比例變少,來自(A)成分之部分的寬度,換言之,板狀區域之寬度、柱狀物的寬度與來自(B)成分之部分的寬度相比過度變小,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性之百葉窗結構區域和柱結構區域。另外,光擴散膜之厚度方向上的百葉窗結構區域及柱結構區域之厚度變得不充分,有時不顯示光擴散性。另一方面,若(A)成分之含量為超過400重量份的值時,則(A)成分相對於(B)成分之存在比例變多,來自(A)成分之部分的寬度與來自(B)成分之部分的寬度相比過度變大,有時反而難以得到具有良好的入射角度依賴性之百葉窗結構區域及柱結構區域。另外,光擴散膜之厚度方向的百葉窗結構區域及柱結構區域之厚度變得不充分,有時不顯示光擴散性。
因此,較宜為使(A)成分之含量相對於(B)成分100重量份為40~300重量份之範圍內的值,更宜為50~200重量份之範圍內的值。
(2)低折射率聚合性化合物
(2)-1種類
折射率不同的2種聚合性化合物中,折射率相對低的聚合性化合物((B)成分)之種類未予特別限定,作為其主成分,例如可舉出尿烷(甲基)丙烯酸酯、在側鏈具有(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸系聚合物、含有(甲基)丙烯醯基之有機矽樹脂、不飽和聚酯樹脂等,但較宜為尿烷(甲基)丙烯酸酯。
其理由係由於,若係尿烷(甲基)丙烯酸酯時,則不僅能夠更容易地調節來自(A)成分之部分的折射率與來自(B)成分之部分的折射率之差,還能夠有效地抑制來自(B)成分之部分的折射率的波動,更有效率地得到具備百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
因此,以下,主要對於作為(B)成分之尿烷(甲基)丙烯酸酯進行說明。
應予說明,(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯此兩者。
首先,尿烷(甲基)丙烯酸酯由(B1)至少含有2個異氰酸酯基之化合物、(B2)多元醇化合物以及(B3)(甲基)丙烯酸羥基烷基酯形成,其中,(B2)宜為二元醇化合物,較宜為聚亞烷基二醇。
應予說明,(B)成分中還含有具有尿烷鍵之重複單元的低聚物。
其中,作為(B1)成分即至少含有2個異氰酸酯基之化合物,例如可舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-苯二亞甲基二異氰酸酯、1,4-苯二亞甲基二異氰酸酯等芳香族聚異氰酸酯,六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯,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聚異氰酸酯,以及此等的縮二脲體、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化合物的反應物的加合物(例如,苯二亞甲基二異氰酸酯系三官能度加合物)等。
另外,上述中,較宜為脂環式聚異氰酸酯。
其理由係由於,若為脂環式聚異氰酸酯時,則與脂肪族聚異氰酸酯相比,由於空間構象等關係而容易對各異氰酸酯基之反應速度設置差別。
由此,能夠抑制(B1)成分僅與(B2)成分反應、或者(B1)成分僅與(B3)成分反應,使(B1)成分與(B2)成分及(B3)成分可靠地反應,能夠防止多餘的副產物之產生。
其結果,能夠有效地抑制百葉窗結構區域及柱結構區域中之來自(B)成分的部分,即,低折射率部分之折射率的波動。
另外,若為脂環式聚異氰酸酯時,則與芳香族聚異氰酸酯相比,能夠使所得的(B)成分與(A)成分之相溶性降低至規定的範圍,更有效率地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
進而,若係脂環式聚異氰酸酯時,則與芳香族聚異氰酸酯相比,能夠減小所得的(B)成分之折射率,所以增大與(A)成分的折射率之差,進一步效率良好地形成入射角度依賴性優異的百葉窗結構區域及柱結構區域。
另外,在如此的脂環式聚異氰酸酯中,宜為僅含有2個異氰酸酯基之脂環式二異氰酸酯。
其理由係由於,若係脂環式二異氰酸酯時,則能夠與(B2)成分及(B3)成分定量地反應,得到單一的(B)成分。
作為如此的脂環式二異氰酸酯,較宜為可舉出異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。
其理由係由於,能夠對2個異氰酸酯基之反應性設置有效的差異。
另外,在形成尿烷(甲基)丙烯酸酯之成分中,作為(B2)成分之聚亞烷基二醇,例如可舉出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚己二醇等,其中,較宜為聚丙二醇。
其理由係由於,若係聚丙二醇,則黏度低,所以可以進行無溶劑處理。
另外,若係聚丙二醇,則使(B)成分固化時,成為該固化物中之良好的軟鏈段,能夠有效地提高光擴散膜之操作性、安裝性。
應予說明,(B)成分之重均分子量可主要通過(B2)成分之重均分子量調節。此處,(B2)成分之重均分子量通常為2300~19500,宜為4300~14300,較宜為6300~12300。
另外,在形成尿烷(甲基)丙烯酸酯之成分中,作為(B3)成分即(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,從降低所得的尿烷(甲基)丙烯酸酯之聚合速度,更有效率地形成規定的百葉窗結構區域及柱結構區域之觀點出發,尤宜為甲基丙烯酸羥基烷基酯,更宜為甲基丙烯酸2-羥基乙酯。
另外,利用(B1)~(B3)成分進行的尿烷(甲基)丙烯酸酯之合成可以根據常規方法實施。
此時,宜為使(B1)~(B3)成分之配合比例以莫耳比計為(B1)成分:(B2)成分:(B3)成分=1~5:1:1~5的比例。
其理由係由於,通過為上述配合比例,從而能夠有效率地合成(B1)成分具有的1個異氰酸酯基與(B2)成分具有的2個羥基分別反應並鍵合、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並鍵合而成的尿烷(甲基)丙烯酸酯。
因此,較宜為使(B1)~(B3)成分之配合比例以莫耳比計為(B1) 成分:(B2)成分:(B3)成分=1~3:1:1~3的比例,更宜為2:1:2的比例。
2)-2重均分子量
另外,宜為使(B)成分之重均分子量為3000~20000之範圍內的值。
其理由係由於,通過使(B)成分之重均分子量為規定的範圍,則能夠使(A)成分及(B)成分之聚合速度產生規定之差,有效地降低兩成分之共聚性。
其結果,進行光固化時,能夠效率良好地形成由來自(A)成分之部分及來自(B)成分之部分構成的百葉窗結構區域及柱結構區域。
即,若(B)成分之重均分子量為未滿3000的值時,則(B)成分之聚合速度變快,變得與(A)成分之聚合速度接近,容易產生與(A)成分之共聚,結果有時難以效率良好地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。另一方面,若(B)成分之重均分子量為超過20000的值時,則有時難以形成由來自(A)成分及(B)成分之部分構成的百葉窗結構區域及柱結構區域、或者與(A)成分之相溶性過度降低而在塗佈階段(A)成分析出。
因此,較宜為使(B)成分之重均分子量為5000~15000之範圍內的值,更宜為7000~13000之範圍內的值。
應予說明,(B)成分之重均分子量可以使用凝膠滲透色譜法((GPC)測定。
(2)-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,但從抑制百葉窗結構區域及柱結構區域中之來自(B)成分的部分之折射率的波動之觀點出發,宜為僅使用1種。
即,使用多種(B)成分時,來自(B)成分之折射率相對低的部分中之折射率產生波動、或者變高,有時與來自(A)成分之折射率相對高的部分之折射率差變得不均勻、或者過度降低。
(2)-4折射率
另外,宜為使(B)成分之折射率為1.4~1.55之範圍內的值。
其理由係由於,通過使(B)成分之折射率為上述範圍內的值,從而能夠更容易地調節來自(A)成分之部分的折射率與來自(B)成分之部分的折射率之差,更有效率地得到具備百葉窗結構區域及柱結構區域之光擴散膜。
即,若(B)成分之折射率為未滿1.4的值時,則雖然與(A)成分的折射率之差變大,但與(A)成分之相溶性極度變差,可能無法形成百葉窗結構區域及柱結構區域。另一方面若(B)成分之折射率為超過1.55的值時,則與(A)成分之折射率之差變得過小,有時難以得到所希望的入射角度依賴性。
因此,較宜為使(B)成分之折射率為1.45~1.54之範圍內的值,更宜為1.46~1.52之範圍內的值。
應予說明,上述(B)成分的折射率係指利用光照射進行固化之前的(B)成分的折射率。
而且,折射率例如可以根据JIS K0062予以測定。
另外,優選使上述(A)成分之折射率與(B)成分的折射率之差為0.01以上的值。
其理由係由於,通過使上述折射率之差為規定之範圍內的值,從而能夠得到具有在光之透射及擴散中的更良好的入射角度依賴性及更廣的光擴散入射角度區域之光擴散膜。
即,若上述折射率之差為未滿0.01的值時,則入射光在百葉窗結構區域及柱結構區域內全反射的角度域變得狹窄,所以有時光擴散之開口角度過度變窄。另一方面,若上述折射率之差為過度大的時值,則(A)成分與(B)成分之相溶性過於變差,有可能無法形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
因此,較宜為使(A)成分之折射率與(B)成分之折射率之差為0.05~0.5之範圍內的值,更宜為0.1~0.2之範圍內的值。
應予說明,此處所謂之(A)成分及(B)成分之折射率係指,利用光照射進行固化之前的(A)成分及(B)成分之折射率。
(2)-5含量
另外,宜為使光擴散膜用組合物中的(B)成分之含量相對於光擴散膜用組合物之總量100重量%為10~80重量%之範圍內的值。
其理由係由於,若(B)成分之含量為未滿10重量%的值時,則(B)成分相對於(A)成分之存在比例變少,來自(B)成分之部分的寬度與來自(A)成分之部分的寬度相比過度變小,有時難以得到具有良好的入射角度依賴性之百葉窗結構區域及柱結構區域。另外,有時光擴散膜之厚度方向上的百葉窗結構區域及柱結構區域之厚度變得不充分。另一方面,若(B)成分之含量為超過80重量%的值時,則(B)成分相對於(A)成分之存在比例變多,來自(B)成分之部分的寬度與來自(A)成分之部分的寬度相比過度變大,有時反而難以得到具有良好的入射角度依賴性之百葉窗結構區域及柱結構區域。另外,有時光擴散膜之厚度方向上的百葉窗結構區域及柱結構區域之厚度變得不充分。
因此,較宜為使(B)成分之含量相對於光擴散膜用組合物之總量100重量%為20~70重量%之範圍內的值,更宜為30~60重量%之範圍內的值。
(3)光聚合引發劑
另外,在本發明中的光擴散膜用組合物中,根據所需,宜為含有光聚合引發劑作為(C)成分。
其理由係由於,通過含有光聚合引發劑,從而對光擴散膜用組合物照射活性能量線時,能夠有效率地形成百葉窗結構區域及柱結構區域。
此處,光聚合引發劑係指通過紫外線等活性能量線之照射而產生自由基種之化合物。
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-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉基-丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯甲酮、對苯基二苯甲酮、4,4-二乙基氨基二苯甲酮、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、對二甲胺苯甲酸酯、寡〔2-羥基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷〕等,可以單獨使用其中的1種,也可以組合2種以上使用。
應予說明,作為含有光聚合引發劑時的含量,宜為相對於(A)成分及(B)成分之總計量100重量份為0.2~20重量份之範圍內的值,較宜為0.5~15重量份之範圍內的值,更宜為1~10重量份之範圍內的值。
(4)其他添加劑
另外,在不損害本發明之效果的範圍內,可以適當地添加上述化合物以外的添加劑。
作為如此的添加劑,例如可舉出抗氧化劑、紫外線吸收劑、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,如此的添加劑之含量,通常宜為相對於(A)成分及(B)成分之總計量100重量份為0.01~5重量份之範圍內的值,較宜為0.02~3重量份之範圍內的值,更宜為0.05~2重量份之範圍內的值。
4.步驟(b):塗佈步驟
如圖8a所示,步驟(b)係對於工藝片材2塗佈準備的光擴散膜用組合物,形成塗佈層1之步驟。
作為工藝片材,可以使用塑膠膜、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、塗佈紙及層壓紙等。
另外,若考慮到後述的步驟時,則宜為對熱、活性能量線之尺寸穩定性優異的膜作為工藝片材2。
作為如此的膜,在上述塑膠膜中,宜為可舉出聚酯系膜、聚烯烴系膜及聚醯亞胺系膜。
另外,對工藝片材進行光固化後,為使所得的光擴散膜容易從工藝片材剝離,宜為在工藝片材中的光擴散膜組合物之塗佈面側設置剝離層。
上述剝離層可以使用有機矽系剝離劑、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形成。
應予說明,工藝片材之厚度通常宜為25~200μm之範圍內的值。
另外,作為在工藝片材上塗佈光擴散膜組合物之方法,例如可以利用刮刀塗佈法、輥塗法、棒塗法、刮板塗佈法、模塗法以及凹版塗佈法等以往公知的方法進行。
應予說明,此時,宜為使塗佈層之厚度為100~700μm之範圍內的值。
5.步驟(c):第1活性能量線照射步驟
步驟(c)係對塗佈層進行第1活性能量線照射,在塗佈層之下方部分形成作為第1結構區域之折射率不同的多個板狀區域在沿著膜面之任一方向交替地配置而成的百葉窗結構區域,並且在塗佈層之上方部分殘留未形成百葉窗結構的區域之步驟。
即,如圖8b所示,對於形成於工藝片材2上的塗佈層1,照射僅由照射角度得到控制的直接光構成的活性能量線50。
較具體而言,例如,如圖9a所示,通過在對線狀的紫外線燈125設有聚光用的冷光鏡122而成的紫外線照射裝置120(例如,若為市售品時,則為EYE GRAPHICS株式會社製,ECS-4011GX等)中配置熱輻射截止濾光器121及遮光板123,從而取出僅由照射角度得到控制的直接光構成的活性能量線50,並對形成於工藝片材2上的塗佈層1進行照射。
應予說明,就線狀的紫外線燈而言,通常是以將與具有塗佈層1的工藝片材2之長邊方向平行的方向作為基準(0°),成為-80~80°之範圍內的值,宜為成為-50~50°之範圍內的值,較宜為成為-30~30°之範圍內的值的方式設置的。
此處,使用線狀光源之理由係由於能夠有效率地且穩定地製造折射率不同的板狀區域交替地且相對於膜厚方向以恒定的傾斜角平行配置而 成之作為第1結構區域的百葉窗結構區域。
較具體而言,通過使用線狀光源,從而能夠照射從線狀光源之軸線方向觀看時實質上為平行光而從與線狀光源之軸線方向垂直的方向觀看時為非平行的光。
此時,如圖9b所示,作為照射光之照射角度,通常宜為使將相對於塗佈層1之表面的法線之角度設為0°時的照射角度θ3為-80~80°之範圍內的值。
其理由係由於,若照射角度為-80~80°之範圍外的值時,則塗佈層1之表面的反射等的影響變大,有時難以形成充分的百葉窗結構區域。
另外,照射角度θ3宜為具有1~80°的寬度(照射角度寬度)θ3′。
其理由係由於,若上述照射角度寬度θ3′為未滿1°的值時,則百葉窗結構區域之間隔變得過窄,有時難以得到所希望的第1結構區域。另一方面,若上述照射角度寬度θ3′為超過80°的值時,則照射光過於分散,有時難以形成百葉窗結構區域。
因此,較宜為使照射角度θ3之照射角度θ3′為2~45°之範圍內的值,更宜為5~20°之範圍內的值。
另外,作為照射光,可舉出紫外線、電子束等,宜為使用紫外線。
其理由係由於,為電子束時,聚合速度非常快,所以聚合過程中(A)成分與(B)成分無法充分分離,有時難以形成百葉窗結構區域。另一方面,與可見光等比較時,對於紫外線而言,通過其照射而固化的紫外線固化樹脂、可使用的光聚合引發劑之種類豐富,所以能夠擴大(A)成分及(B)成分之選擇範圍。
另外,作為紫外線之照射條件,宜為使在塗佈層表面之峰值照度為 0.01~50mW/cm2之範圍內的值。
其理由係由於,若峰值照度為未滿0.01mW/cm2的值時,則雖然能夠充分形成未形成百葉窗結構之區域,但有時難以明確地形成百葉窗結構區域。另一方面,若峰值照度為超過50mW/cm2的值時,則(A)成分及(B)成分在相分離進行之前固化,有時反而難以明確地形成百葉窗結構區域。
因此,較宜為使塗佈層表面之紫外線的峰值照度為0.05~20mW/cm2之範圍內的值。更宜為0.1~10mW/cm2之範圍內的值。
應予說明,此處所謂的峰值照度係指,在被照射到塗佈層表面之活性能量線顯示最大值的部分的測定值。
另外,宜為使被形成於工藝片材上的塗佈層以0.1~10m/分鐘之速度移動予以通過利用紫外線照射裝置照射的紫外線照射部分。
其理由係由於,若上述速度為未滿0.1m/分鐘的值時,則有時量產性過度降低。另一方面,若上述速度為超過10m/分鐘的值時,則比塗佈層的固化,換言之,比百葉窗結構區域之形成快,紫外線對塗佈層之入射角度改變,有時百葉窗結構區域之形成變得不充分。
因此,較宜為使被形成於工藝片材上的塗佈層以0.2~5m/分鐘之範圍內的速度移動予以通過利用紫外線照射裝置照射的紫外線照射部分,更宜為以0.5~3m/分鐘之範圍內的速度通過。
6.步驟(d):第2活性能量線照射步驟
步驟(d)係對塗佈層進一步進行第2活性能量線照射,在未形成百葉窗結構之區域形成作為第2結構區域之使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立而成的柱結構區域,其中,作為第2活性能量線照射,對於塗佈層,藉由照射光平行化組件照射來自線狀光源之 照射光的步驟。
即,例如,如圖10a~10b所示,利用照射光平行化組件200(200a、200b),使來自線狀光源125之照射光50形成平行度高的平行光60,並將其對被形成於工藝片材2上的塗佈層(10、10′)進行照射。
另外,進行該平行光之照射時,可以直接對塗佈層照射,但也宜為在露出的塗佈層表面層疊剝離膜,隔著剝離膜進行照射。
此時,作為剝離膜,可以在上述作為工藝片材而被記載的工藝片材中,適當地選擇具有紫外線透射性的工藝片材。
此處,就作為用於形成百葉窗結構區域之第1活性能量線照射的由線狀光源產生的直接光而言,在該光之方向與線狀光源之軸線方向垂直的方向上,基本上沒有擴大,而大致平行,但是在與線狀光源之軸線方向平行的方向上,光之朝向並無統一性而是隨機的。
與此相對,就作為用於形成柱結構區域之第2活性能量線照射的藉由照射光平行化組件照射的來自線狀光源之照射光而言,被發出的光之方向從任意方向觀看時均為沒有擴大的大致平行的光,即平行光。
應予說明,如圖10c所示,就照射光平行化組件200而言,在由線狀光源125產生的直接光中,在與光之方向為隨機的線狀光源125之軸線方向平行的方向上,例如,通過使用板狀組件210a、筒狀組件210b等遮光組件210使光之方向統一,從而能夠使由線狀光源125產生的直接光轉變為平行光。
較具體而言,在由線狀光源125產生的直接光中,相對於板狀組件210a、筒狀組件210b等遮光組件210的平行度低的光與此等接觸並被吸收。
因此,僅相對於板狀組件210a、筒狀組件210b等遮光組件210之平 行度高的光,即平行光,通過照射光平行化組件200,從而作為結果,由線狀光源125產生的直接光被照射光平行化組件200轉變為平行光。
另外,在本發明中使用的照射光平行化組件只要能夠將來自線狀光源之照射光轉變為平行度高的平行光,就未予特別限制,但宜為如圖10a所示,由多個板狀組件210a構成、並且從膜上方觀看時多個板狀組件210a分別平行配置而成的照射光平行化組件200a。
其理由係由於,若係如此的照射光平行化組件200a,則在第2活性能量線照射中,能夠容易地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度的平行光。
即,通過將多個板狀組件210a簡單地平行配置,從而能夠容易地將由線狀光源125產生的直接光轉變為平行光。
另外,如圖11a所示,宜為使多個板狀組件210a之間隔L1為1~100mm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使多個板狀組件210a之間隔L1為上述範圍內的值,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度之平行光。
即,若多個板狀組件210a的間隔L1為未滿1mm的值時,則板狀組件210a之數量過度變多,有時阻礙來自線狀光源125之照射光到達塗佈層(10、10′)。另一方面,若多個板狀組件210a的間隔L1為超過100mm的值時,則使來自線狀光源125之照射光的行進方向統一的作用過度降低,有時難以向具有規定的平行度之平行光進行轉變。
因此,較宜為使多個板狀組件210a之間隔L1為5~75mm之範圍內的值,更宜為10~50mm之範圍內的值。
應予說明,圖11a是從膜上方觀看圖10a所示的照射光平行化組件 200a之俯視圖(平面圖)。
另外,板狀組件210a的寬度L2未予特別限制,但通常宜為10~1000mm之範圍內的值,較宜為50~500mm之範圍內的值。
應予說明,線狀光源125之軸線方向的直徑通常宜為5~100mm之範圍內的值。
另外,對於板狀組件210a的厚度也未予特別限制,通常宜為0.1~5mm之範圍內的值,較宜為0.5~2mm之範圍內的值。
進而,對於板狀組件210a之材料物質,只要能夠吸收相對於板狀組件210a之平行度低的光,就也未予特別限制,例如,可以使用已實施耐熱黑色塗裝的鍍鋁(ALSTAR)鋼板等。
另外,宜為在板狀組件與線狀光源之軸線交叉的朝向配置照射光平行化組件200a。
進而,如第11a圖所示,較宜為從膜上方觀看時,在板狀組件210a與線狀光源125之軸線方向正交的朝向,即,成為θ4=90°之朝向配置照射光平行化組件200a。
其理由係由於,通過如此配置照射光平行化組件200a,從而在第2活性能量線照射中,能夠進一步有效率地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度之平行光。
即,通過如此配置照射光平行化組件200a,從而在由線狀光源125產生的直接光中,在與光之朝向為隨機的線狀光源125之軸線方向平行的方向上,能夠更有效率地將光之朝向統一。
另外,作為在本發明中使用的照射光平行化組件,宜為如第10b圖所示的作為多個筒狀組件210b之集合體的照射光平行化組件200b。
其理由係由於,若係如此的照射光平行化組件200b,則在第2活性能量線照射中,能夠更容易地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度的平行光。
即,由線狀光源125產生的照射光之行進方向在與線狀光源125之軸線方向垂直的方向上,基本上被統一成大致平行,但也存在具有稍微擴大的情況。
在這方面,若係如此的照射光平行化組件200b,則即使在與線狀光源125之軸線方向垂直的方向上,也能夠將光之朝向統一,所以能夠將由線狀光源125產生的直接光轉變為平行度更高的平行光。
另外,如圖12a~12d所示,宜為使筒狀組件210b(210b′、210b′′、210b′′′、210b′′′′)之最大直徑L3(L3′、L3′′、L3′′′、L3′′′′)為1~100mm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使筒狀組件210b之最大直徑L3為上述範圍內的值,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地將來自線狀光源125的照射光轉變為具有規定的平行度之平行光。
即,若筒狀組件210b的最大直徑L3為未滿1mm的值時,則筒狀組件210b之數量過度變多,有時阻礙來自線狀光源125之照射光到達塗佈層(10、10′)。另一方面,若筒狀組件210b的最大直徑L3為超過100mm的值時,則將來自線狀光源125之照射光的行進方向統一的作用過度降低,有時難以向具有規定的平行度之平行光進行轉變。
因此,較宜為使筒狀組件210b之最大直徑L3為5~75mm之範圍內的值,更宜為10~50mm之範圍內的值。
應予說明,圖12a係從膜上方觀看圖10b所示的照射光平行化組件200b之俯視圖(平面圖)。
另外,圖12a表示從膜上方觀看照射光平行化組件200b時,筒狀組件210b之開口部的平面形狀為四邊形的情況(210b′)。
另一方面,圖12b~12d表示從膜上方觀看照射光平行化組件200b時,筒狀組件210b之開口部的平面形狀分別為六邊形、三角形及圓形的情況(210b′′、210b′′′、210b′′′′)。
應予說明,從向平行光轉變的性能在方位角方向上不產生差別的觀點出發,筒狀組件210b之開口部的平面形狀優選如圖12d所示的圓形,但有時產生開口率降低的問題。
因此,較宜為朝向平行光轉變的性能在方位角方向之差別小、且能夠增大開口率之如圖12b所示的六邊形。
另外,多個筒狀組件210b之集合體的寬度L4未予特別限制,但通常宜為10~1000mm之範圍內的值,較宜為50~500mm之範圍內的值。
另外,對於筒狀組件210b之筒狀部分的隔壁的厚度,也未予特別限制,通常宜為0.1~5mm之範圍內的值,較宜為0.5~2mm之範圍內的值。
進而,對於筒狀組件210b之材料物質,也未予特別限制,例如,可以使用已實施耐熱黑色塗裝的鍍鋁鋼板等。
另外,無論照射光平行化組件之方式如何,如圖11b所示,均宜為使照射光平行化組件200中的照射光平行化組件之上端到下端的長度L5為10~1000mm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使上述照射光平行化組件之上端到下端的長度L5為10~1000mm之範圍內的值,從而在第2活性能量線照射中,能夠進一步有效率地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度之平行光。
即,若上述長度L5為未滿10mm的值時,則來自線狀光源125之照射光容易直接透過照射光平行化組件200的內部,將來自線狀光源125之照射光的行進方向統一的作用過度降低,有時難以向具有規定的平行度之平行光進行轉變。另一方面,若上述長度L5為超過1000mm的值時,則線狀光源125與塗佈層(10、10′)的距離過度變大,有時難以在塗佈層(10、10′)的表面得到充分的照度。
因此,更宜為使照射光平行化組件之上端到下端的長度L5為20~750mm之範圍內的值,較宜為50~500mm之範圍內的值。
應予說明,圖11b是從線狀光源125之軸線方向觀看圖10a所示的照射光平行化組件200a之側面圖。
另外,無論照射光平行化組件之方式如何,如圖11b所示,均宜為使照射光平行化組件200之上端與線狀光源125的下端之間的距離L6為0~1000mm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使上述距離L6為0~1000mm之範圍內的值,從而在第2活性能量線照射中,能夠更進一步有效率地將來自線狀光源125之照射光轉變為具有規定的平行度之平行光。
即,若上述距離L6為超過1000mm的值時,則與線狀光源125之軸線方向平行的方向的照射光的擴大過度變大,即使藉由照射光平行化組件200時,有時也難以得到規定的平行光。
另外,線狀光源125與塗佈層(10、10′)之距離過度變大,在塗佈層(10、10′)的表面,有時難以得到充分的照度。
另一方面,若上述距離L6為過度小的值時,則板狀組件變得過度吸收來自線狀光源的熱能,有時需要用於防止由熱導致的照射光平行化組件劣化的對策。
因此,較宜為使照射光平行化組件200之上端與線狀光源125的下端之間的距離L6為0.1~500mm之範圍內的值,更宜為1~100mm之範圍內的值。
另外,無論照射光平行化組件之方式如何,如圖11b所示,均宜為使照射光平行化組件200之下端與塗佈層(10、10′)的表面之間的距離L7為0~1000mm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使上述距離L7為0~1000mm之範圍內的值,從而在第2活性能量線照射中,能夠更有效率地對塗佈層(10、10′)照射具有規定的平行度之平行光。
即,若上述距離L7為超過1000mm的值時,則即使是統一至規定的平行度的照射光,有時在到達塗佈層(10、10′)之前也會過度擴大。
另外,線狀光源125與塗佈層(10、10′)之距離過度變大,在塗佈層(10、10′)之表面,有時難以得到充分的照度。
另一方面,若上述距離L7為過度小的值,則有時由於照射時的輕微振動而導致照射光平行化組件之下端與塗佈層的表面接觸。
因此,較宜為使照射光平行化組件200下端與塗佈層(10、10′)的表面之間的距離L7為0.1~500mm之範圍內的值,更宜為1~100mm之範圍內的值。
另外,照射光平行化組件係指使照射光成為平行光的組件。具體而言,係指使照射光成為平行度10°以下的平行光之組件。
通過使照射光之平行度為上述範圍內的值,從而能夠有效率且穩定地形成多個柱狀物相對於膜厚方向以恒定的傾斜角林立而成的作為第2結構區域之柱結構區域。
若上述平行度為超過10°的值時,則有時無法形成柱結構區域。
因此,照射光平行化組件較宜為使照射光之平行度為5°以下的值之組件,更宜為使照射光之平行度為2°以下的值之組件。
另外,作為照射光,可舉出紫外線、電子束等,但根據與第1活性能量線照射步驟中的理由相同的理由,優選使用紫外線。
另外,作為紫外線之照射條件,宜為使塗佈層表面之峰值照度為0.01~30mW/cm2之範圍內的值。
其理由係由於,若峰值照度為未滿0.01mW/cm2的值時,則有時難以明確地形成柱結構區域。另一方面,若峰值照度為超過30mW/cm2的值時,則(A)成分及(B)成分在進行相分離之前固化,有時反而難以明確地形成柱結構區域。
因此,較宜為使塗佈層表面之紫外線的峰值照度為0.05~20mW/cm2之範圍內的值。更宜為0.1~10mW/cm2之範圍內的值。
另外,塗佈層之移動速度、照射光之照射角度可以與第1活性能量線照射步驟相同。
另外,為成為塗佈層充分固化的累計光量,還宜為與第1及第2活性能量線照射不同地,進一步照射活性能量線。
由於使塗佈層充分固化的目的,所以此時的活性能量線宜為不是平行光等,而是行進方向隨機的光。
另外,光固化步驟後的光擴散膜通過剝離工藝片材而最終成為可使用的狀態。
7.光擴散膜
(1)第1結構區域
利用本發明之製造方法而得的光擴散膜之特徵在於,作為用於使入 射光進行各向異性光擴散之第1結構區域,具有折射率不同的多個板狀區域,即,折射率相對高的板狀區域(高折射率部)及折射率相對低的板狀區域(低折射率部)在沿著膜面之任一方向交替地平行配置而成的百葉窗結構區域。
以下,對第1結構區域進行具體說明。
(1)-1折射率
在第1結構區域中,宜為使折射率不同的板狀區域間的折射率之差,即,高折射率部之折射率與低折射率部的折射率之差為0.01以上的值。
其理由係由於,通過使上述折射率之差為0.01以上的值,從而能夠使入射光在作為第1結構區域之百葉窗結構區域內穩定地反射,更加提高來自第1結構區域之入射角度依賴性及擴散光的開口角度。
較具體而言,若上述折射率之差為未滿0.01的值時,則入射光在百葉窗結構內全反射的角度域變得狹窄,有時入射角度依賴性過度降低、或者擴散光之開口角度過度變窄。
因此,較宜為使第1結構區域中之折射率不同的板狀區域間之折射率之差為0.05以上的值,更宜為0.1以上的值。
應予說明,高折射率部的折射率與低折射率部的折射率之差越大越適宜,但從選定可形成百葉窗結構區域之材料的觀點出發,認為0.3左右為上限。
另外,在第1結構區域中,宜為使折射率相對高的板狀區域(高折射率部)之折射率為1.5~1.7之範圍內的值。
其理由係由於,若高折射率部的折射率為未滿1.5的值時,則與低折射率部之差過於變小,有時難以得到所希望的百葉窗結構區域。
另一方面,若高折射率部之折射率為超過1.7的值時,則有時光擴散膜用組合物中的材料物質間之相溶性過度降低。
因此,較宜為使第1結構區域中的高折射率部之折射率為1.52~1.65之範圍內的值,更宜為1.55~1.6之範圍內的值。
應予說明,高折射率部之折射率可以根據JIS K0062予以測定。
另外,在第1結構區域中,宜為使折射率相對低的板狀區域(低折射率部)之折射率為1.4~1.5之範圍內的值。
其理由係由於,若上述低折射率部的折射率為未滿1.4的值,則有時使所得到的光擴散膜的剛性降低。
另一方面,如果上述低折射率部的折射率為超過1.5的值時,則與高折射率部的折射率之差變得過小,有時難以得到所希望的百葉窗結構區域。
因此,較宜為使第1結構區域中的低折射率部之折射率為1.42~1.48之範圍內的值,更宜為1.44~1.46之範圍內的值。
應予說明,低折射率部中的折射率例如可以根據JIS K0062予以測定。
(1)-2寬度
另外,如圖13a~13b所示,在第1結構區域中,宜為使折射率不同的高折射率部12及低折射率部14之寬度(Sa、Sb)分別為0.1~15μm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使該等板狀區域的寬度為0.1~15μm之範圍內的值,從而能夠使入射光在作為第1結構區域之百葉窗結構區域內,更穩定地反射,進一步提高來自第1結構區域之入射角度依賴性及擴散光 之開口角度。
即,若上述板狀區域之寬度為未滿0.1μm的值時,則無論入射光之入射角度如何,都有時難以顯示光擴散性。另一方面,若上述寬度為超過15μm的值時,則在百葉窗結構區域內直行的光增加,有時光擴散的均勻性變差。
因此,在第1結構區域中,較宜為使折射率不同的板狀區域之寬度分別為0.5~10μm之範圍內的值,更宜為1~5μm之範圍內的值。
應予說明,構成百葉窗結構區域之板狀區域的寬度、長度等可以通過利用光學數位顯微鏡觀察予以算出。
(1)-3厚度
另外,如第13a~13b圖所示,在第1結構區域中,宜為使折射率不同的高折射率部12及低折射率部14之厚度(長度)La分別為5~495μm之範圍內的值。
其理由係由於,若上述厚度為未滿5μm的值時,則百葉窗結構區域之厚度不足,在百葉窗結構區域內直行的入射光增加,有時難以得到充分的入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
另一方面,若上述厚度為超過495μm的值時,則對光擴散膜用組合物照射活性能量線予以形成百葉窗結構區域時,由於初期形成的百葉窗結構區域而光聚合的行進方向發生擴散,有時難以形成所希望的百葉窗結構區域。
因此,在第1結構區域中,較宜為使上述折射率不同的板狀區域之厚度分別為40~310μm之範圍內的值,更宜為95~255μm之範圍內的值。
應予說明,如圖13b所示,百葉窗結構區域在第1結構區域中也可 以不形成至膜厚方向上的上下端部分。
即,未形成百葉窗結構區域之上下端部分的寬度Lb雖然也取決於第1結構區域之厚度,但通常優選為0~100μm之範圍內的值,較宜為0~50μm之範圍內的值,更宜為0~5μm之範圍內的值。
(1)-4傾斜角
另外,如圖13a~13b所示,在第1結構區域中,優選折射率不同的高折射率部12及低折射率部14相對於膜厚方向以恒定的傾斜角θa延伸。
其理由係由於,通過使板狀區域的傾斜角恒定,在作為第1結構區域之百葉窗結構區域內,能夠使入射光更穩定地反射,進一步提高來自第1結構區域入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
另外,如圖13c所示,還宜為百葉窗結構區域彎曲。
其理由係由於,通過使百葉窗結構區域彎曲,從而能夠減少在百葉窗結構區域內直行的入射光,提高光擴散的均勻性。
應予說明,如此的彎曲的百葉窗結構區域能夠通過在進行第2實施方式中記載的第1活性能量線照射時,一邊改變照射光之照射角度一邊照射光來得到,但是也在很大程度上取決於形成百葉窗結構區域之材料物質的種類。
另外,θa係指在沿相對於沿著沿膜面之任一方向延伸的百葉窗結構區域垂直的面將膜切斷時的截面,所測定的將相對於膜表面之法線的角度設為0°時的板狀區域之傾斜角(°)。
較具體而言,如圖13所示,係指入射光照射側的膜面之法線與板狀區域所成的角度中狹窄側的角度。應予說明,如圖13a所示,以百葉窗向右側傾斜時的傾斜角為基準,將百葉窗向左側傾斜時的傾斜角標記為 負。
(2)第2結構區域
本發明之光擴散膜的特徵在於,作為用於使入射光進行各向同性光擴散的第2結構區域,具有使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立而成的柱結構區域。
以下,對第2結構區域進行具體說明。
(2)-1折射率
在第2結構區域中,宜為使柱狀物之折射率與折射率較低的區域的折射率之差為0.01以上的值。
其理由係由於,通過使上述折射率之差為0.01以上的值,從而能夠使入射光在作為第2結構區域之柱結構區域內,穩定地反射,進一步提高來自第2結構區域之入射角度依賴性及擴散光的開口角度。
即,若上述折射率之差為未滿0.01的值時,則入射光在柱結構區域內全反射的角度域變得狹窄,有時入射角度依賴性過度降低,或者擴散光之開口角度過度變窄。
因此,較宜為使第2結構區域中的柱狀物之折射率與介質物的折射率之差為0.05以上的值,更宜為0.1以上的值。
應予說明,折射率之差越大越優選,但從選定可形成柱結構區域的材料的觀點出發,認為0.3左右為上限。
(2)-2最大直徑
另外,如第14a圖所示,在第2結構區域中,宜為使柱狀物之截面的最大直徑Sc為0.1~15μm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使上述最大直徑為0.1~15μm之範圍內的值,從而能夠使入射光在作為第2結構區域之柱結構區域內,更穩定地反射,進一步提高來自第2結構區域之入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
即,若上述最大直徑為未滿0.1μm的值時,則無論入射光之入射角度如何,都有時難以顯示光擴散性。另一方面,若上述最大直徑為超過15μm的值時,則在柱結構區域內直行的光增加,有時光擴散之均勻性變差。
因此,在第2結構區域中,較宜為使柱狀物之截面的最大直徑為0.5~10μm之範圍內的值,更宜為1~5μm之範圍內的值。
應予說明,柱狀物的截面形狀未予特別限定,但例如優選為圓、橢圓、多邊形、異形等。
另外,柱狀物之截面係指沿與膜表面平行的面切斷而成的截面。
應予說明,柱狀物之最大直徑、長度等可以通過用光學數位顯微鏡觀察予以算出。
(2)-3厚度
另外,在第2結構區域中,宜為使柱狀物之厚度(長度)Lc為5~495μm之範圍內的值。
其理由係由於,若上述厚度為未滿5μm的值時,則柱狀物之厚度不足,在柱結構區域內直行的入射光增加,有時難以得到充分的入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
另一方面,若上述厚度為超過495μm的值時,則對光擴散膜用組合物照射活性能量線予以形成柱結構區域時,由於初期形成的柱結構區域而光聚合的行進方向發生擴散,有時難以形成所希望的柱結構區域。
因此,在第2結構區域中,較宜為使柱狀物之厚度為40~310μm之範圍內的值,更宜為95~255μm之範圍內的值。
應予說明,如圖14c所示,柱結構區域可以不形成至在第2結構區域中膜厚方向上的上下端部分。
即,未形成柱結構區域之上下端部分的寬度Ld雖然也取決於第2結構區域之厚度,但通常宜為0~50μm之範圍內的值,較宜為0~5μm之範圍內的值。
(2)-4柱狀物間的距離
另外,如圖14a所示,在第2結構區域中,宜為使柱狀物間的距離,即,鄰接的柱狀物之間的空間P為0.1~15μm之範圍內的值。
其理由係由於,通過使上述距離為0.1~15μm之範圍內的值,從而能夠使入射光在作為第2結構區域之柱結構區域內,更穩定地反射,進一步提高來自第2結構區域之入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
即,若上述距離為未滿0.1μm的值時,則無論入射光之入射角度如何,都有時也難以顯示光擴散性。另一方面,若上述距離為超過15μm的值時,則在柱結構內直行的光增加,有時光擴散之均勻性變差。
因此,在第2結構區域中,較宜為使柱狀物間之距離為0.5~10μm之範圍內的值,更宜為1~5μm之範圍內的值。
(2)-5傾斜角
另外,如圖14b~14c所示,在第2結構區域中,柱狀物22宜為相對於膜厚方向以恒定的傾斜角θb林立。
其理由係由於,通過使柱狀物之傾斜角恒定,從而在作為第2結構區域之柱結構區域內,能夠使入射光更穩定地反射,進一步提高來自第 2結構區域之入射角度依賴性及擴散光之開口角度。
另外,如圖14d所示,也宜為柱狀物彎曲。
其理由係由於,通過使柱狀物彎曲,從而能夠減少在柱結構區域內直行的入射光,進一步提高光擴散之均勻性。
應予說明,如此的彎曲的柱狀物能夠通過在進行第2實施方式中記載的第2活性能量線照射時,一邊改變照射光之照射角度一邊照射光而得到,但在很大程度上也取決於形成柱結構區域之材料物質的種類。
另外,θb係指在與膜面垂直且將1根柱狀物整體沿著軸線切成2個的面將膜切斷時的截面,所測定的將相對於膜表面之法線的角度設為0°時的柱狀物之傾斜角(°)(該法線與柱狀物所成的角度中狹窄一側之角度)。應予說明,以如圖14b所示柱向右側傾斜時的傾斜角為基準,將柱向左側傾斜時的傾斜角標記為負。
(3)總膜厚
另外,宜為使本發明之光擴散膜的總膜厚為50~500μm之範圍內的值。
其理由係由於,若光擴散膜之總膜厚為未滿50μm的值時,則在柱結構區域及百葉窗結構區域內直行的光增加,有時難以顯示光擴散性。另一方面,若光擴散膜之總膜厚為超過500μm的值時,則對光擴散膜用組合物照射活性能量線予以形成柱結構區域及百葉窗結構區域時,由於初期形成的柱結構區域及百葉窗結構區域而光聚合的行進方向發生擴散,有時難以形成所希望的柱結構區域及百葉窗結構區域。
因此,較宜為使光擴散膜之總膜厚為80~350μm之範圍內的值,更宜為100~260μm之範圍內的值。
應予說明,第1結構區域及第2結構區域沿著光擴散膜之膜厚方向, 依次在上下方向上設置即可,對於其順序、數量未予特別限制。
(4)傾斜角度的組合
另外,若係本發明之光擴散膜時,則通過分別調節相對於第1結構區域中的膜厚方向之板狀區域的傾斜角度θa、與相對於第2結構區域中的膜厚方向之柱狀物的傾斜角度θb,從而能夠改變其光擴散特性。
例如,通過使各結構區域具有的入射角度依賴性重複,從而不僅能夠抑制光擴散特性的波動,得到良好的入射角度依賴性,還能夠有效地擴大擴散光之開口角度。
此時,在第1結構區域中,宜為使相對於膜厚方向之板狀區域的傾斜角度θa為-80~80°之範圍內的值,並且在第2結構區域中,宜為使相對於膜厚方向之柱狀物的傾斜角度θb為-80~80°之範圍內的值,且宜為使θa-θb之絕對值為0~80°之範圍內的值,較宜為使θa-θb之絕對值為5~20°之範圍內的值。
應予說明,此處的θa及θb之內容如上所述。
另外,通過將各結構區域具有的入射角度依賴性錯開,從而能夠有效且容易地擴大光擴散入射角度區域。
此時,在第1結構區域中,宜為使相對於膜厚方向之板狀區域的傾斜角度θa為-80~80°之範圍內的值,並且在第2結構區域中,宜為使相對於膜厚方向之柱狀物的傾斜角度θb為-80~80°之範圍內的值,且宜為使θa-θb之絕對值為5~60°之範圍內的值,較宜為使θa-θb之絕對值為20~45°之範圍內的值。
(5)用途
另外,如圖15所示,宜為將利用本發明之製造方法而得的光擴散膜用於反射型液晶顯示裝置100。
其理由係由於,若係利用本發明之製造方法而得的光擴散膜,則能夠將外部光聚光並使其有效率地透射而攝入液晶顯示裝置之內部,並且,為能夠將該光作為光源利用,能夠有效率地進行擴散。
因此,本發明之光擴散膜宜為配置於由玻璃板(104、108)、液晶106以及鏡面反射板107等構成的液晶單元110的上表面或下面,並作為反射型液晶顯示裝置100中的光擴散板103使用。
應予說明,就本發明之光擴散膜而言,通過提供於偏振片101、相位差板102,從而還能夠得到寬視場角偏振片、寬視場相位差板。
實施例
以下,參照實施例,進一步詳細說明本發明的光擴散膜之製造方法。
〔實施例1〕
1.(B)成分之合成
在容器內,收容作為(B2)成分之重均分子量9200的聚丙二醇(PPG)1莫耳,相對於此,收容作為(B1)成分之異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)2莫耳及作為(B3)成分之甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)2莫耳後,根據常規方法進行聚合,得到重均分子量9900之聚醚尿烷甲基丙烯酸酯。
應予說明,聚丙二醇及聚醚尿烷甲基丙烯酸酯之重均分子量係用凝膠滲透色譜法(GPC)按照下述條件測定出的聚苯乙烯換算值。
.GPC測定裝置:TOSOH株式會社製,HLC-8020
.GPC column:TOSOH株式會社製(以下,按通過順序記載)
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
.測定溶劑:四氫呋喃
.測定溫度:40℃
2.光擴散膜用組合物之製備
接著,相對於所得的作為(B)成分之重均分子量9900的聚醚尿烷甲基丙烯酸酯100重量份,添加作為(A)成分之由下述式(3)表示的重均分子量268的丙烯酸鄰苯基苯氧基乙氧基乙酯(新中村化學株式會社製,NK ESTER A-LEN-10)100重量份及作為(C)成分之2-羥基-2-甲基苯丙酮10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)成分及(B)成分之折射率係利用阿貝折射儀(ATAGO公司製,品名“阿貝折射儀DR-M2”,Na光源,波長589nm)根據JIS K0062測定的,結果分別為1.58及1.46。
3.光擴散膜用組合物之塗佈
接著,對於作為工藝片材之片狀透明聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(以下,稱為PET),塗佈得到的各向異性光擴散膜用組合物,形成膜厚200μm 的塗佈層。
4.塗佈層之光固化
(1)第1紫外線照射
接著,準備如圖9a所示的線上狀的高壓汞燈(直徑25mm)中附帶聚光用的冷光鏡而得的紫外線照射裝置(EYE GRAPHICS株式會社製,ECS-4011GX)。
接著,在熱輻射截止濾光器框上設置遮光板,被照射於塗佈層之表面的紫外線設定為:將從線狀的紫外線燈之長邊方向觀看時的由塗佈層及PET構成的層疊體之法線方向設為0°時,從燈直射的紫外線之照射角度(圖9b的θ3)成為-35°。
此時,設定為:從塗佈層起的燈之高度成為500mm、峰值照度成為1.7mW/cm2
另外,為防止遮光板等的反射光在照射裝置內部成為雜散光而對塗佈層之光固化產生影響,也在輸送機附近設置遮光板,以對塗佈層僅照射從燈直接發出的紫外線之方式設定。
接著,一邊利用輸送機使塗佈層向圖9a中的右邊以0.2m/分鐘之速度移動,一邊照射紫外線。
(2)第2紫外線照射
接著,經過第1紫外線照射步驟後,利用厚度38μm的具有紫外線透射性的剝離膜(Lintec株式會社製,SP-PET382050)層壓塗佈層之露出面側。
接著,準備如圖9a所示的線上狀的高壓汞燈(直徑25mm)中帶有聚光用的冷光鏡而得的紫外線照射裝置(EYE GRAPHICS株式會社製, ECS-4011GX)。
接著,線上狀的紫外線燈與塗佈層之間,配置如圖10a所示的多個板狀組件分別平行配置而成的照射光平行化組件。
此時,從膜上方觀看時,在板狀組件與線狀的紫外線燈之軸線方向正交的方向,即,圖11a中的θ4=90°之方向配置照射光平行化組件。
接著,藉由照射光平行化組件而從線狀的紫外線燈照射紫外線,從而使平行度為2°以下的平行光以照射角(圖9b的θ3)幾乎成為0°的方式隔著剝離膜照射到塗佈層,其結果,得到總膜厚195μm的光擴散膜。
將此時的峰值照度設為1.84mW/cm2、燈高度設為500mm、塗佈層之移動速度設為1m/分鐘。
應予說明,光擴散膜之膜厚可以使用定壓厚度測定器(寶製作所株式會社製,TECLOCK PG-02J)測定。
另外,照射光平行化組件中的多個板狀組件之間隔(圖11a中的L1)為20mm,板狀組件之寬度(圖11a中的L2)為300mm,板狀組件之厚度為1mm,材料為已實施耐熱黑色塗裝的鍍鋁鋼材。
進而,照射光平行化組件之上端到下端的長度(圖11b中的L5)為200mm,照射光平行化組件的上端與線狀的紫外線燈的下端之間的距離(圖11b中的L6)為200mm,照射光平行化組件之下端與塗佈層的表面之間的距離(圖11b中的L7)為100mm。
另外,確認所得的光擴散膜是百葉窗結構之傾斜角為-23°、柱狀物之傾斜角為-10°的光擴散膜。
應予說明,圖16表示沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面切斷時的膜的截面之示意圖。
另外,第1結構區域之膜厚為120μm,第2結構區域之膜厚為75μm。
進而,將所得的光擴散膜之截面照片示於圖17a~17b。圖17a係沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面將膜切斷時的截面照片,圖17b係沿相對於圖17a中之切斷面垂直的面將膜切斷時的截面照片。
另外,從圖17a~17b可知,即使代替如後述參考例所示的平行度高的紫外線點光源,使用線狀高壓汞燈及多個板狀組件分別平行配置而成的照射光平行化組件,也與參考例同樣地可得到百葉窗結構區域及柱結構區域之層疊結構。
應予说明,雖然没有顯示數據,但在參考例1中如後所述,在實施例1中也使用變角測色計(Suga Test Instruments Co.,Ltd.VC-2)測定光擴散膜之光擴散特性。
其結果已確認,雖然在入射光的入射角θ1=-20°左右時,難以產生光之擴散,但是入射角θ1=-10~0°之範圍時,產生基於柱結構區域之各向同性光擴散,在入射角θ1=-60~-30°之範圍時,產生基於百葉窗結構區域之各向異性光擴散,通過將基於2個結構區域之光擴散入射角度依賴性錯開,從而能夠有效地擴大光擴散入射角度區域。
〔實施例2〕
在實施例2中,將照射光平行化組件改變為如圖10b所示的作為多個筒狀組件之集合體的照射光平行化組件,並且將塗佈層之移動速度改變為0.5m/分鐘,使塗佈層表面之峰值照度為1.22mW/cm2,除此之外,與實施例1同樣地,得到百葉窗結構之傾斜角為-23°、柱狀物之傾斜角為3°的光擴散膜。
應予說明,圖18表示沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,第1結構區域的膜厚為120μm,第2結構區域之膜厚為75μm。
此時,照射光平行化組件中的筒狀組件之開口部的平面形狀為六邊形,筒狀組件之最大直徑(圖12b中的L3′′)為10mm,多個筒狀組件之集合體的寬度(圖12a中的L4)為30mn,筒狀組件中的筒狀部分之隔壁的厚度為0.2mm,材料為已實施耐熱黑色塗裝的鍍鋁鋼材。
進而,將所得的光擴散膜之截面照片示於圖19a~19b。圖19a係沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面將膜切斷時的截面照片,圖19b使沿相對於圖19a中的切斷面垂直的面將膜切斷時的截面照片。
另外,從圖19a~19b可知,即使代替如後述參考例所示的平行度高的紫外線點光源,使用由線狀的高壓汞燈及多個筒狀組件分別集合配置而成的照射光平行化組件構成的所謂偽平行光源時,也與參考例同樣地可得到百葉窗結構區域及柱結構區域之層疊結構。
應予說明,雖然沒有示出資料,但在參考例1中如後所述,在實施例2中也使用變角測色計測定光擴散膜之光擴散特性。
其結果已確認,雖然在入射光之入射角θ1=-20°左右時,難以產生光的擴散,但是在入射角θ1=-10~0°的範圍時,產生基於柱結構區域之各向同性光擴散,在入射角θ1=-60~-30°之範圍時,產生基於百葉窗結構區域之各向異性光擴散,通過將基於2個結構區域之光擴散入射角度依賴性錯開,從而能夠有效地擴大光擴散入射角度區域。
〔參考例1〕
1.光擴散膜之製造
在參考例1中,將第1紫外線照射的θ3改變為-40°,並且按以下的方式實施第2紫外線照射,除此之外,與實施例1同樣地得到光擴散膜。
即,使用通過在紫外線點光源(山下電裝株式會社製,HYPERCURE 200)中安裝OPTION的均勻曝光適配器而使平行度為2°以下的裝置,以平行光的入射角(圖9的θ3)成為40°之方式隔著剝離膜進行照射,從而得到總膜厚195μm之光擴散膜。
將此時的峰值照度設為5mW/cm2、燈高度設為800mm、塗佈層之移動速度設為0.5m/分鐘。
另外,已確認所得的光擴散膜係百葉窗結構之傾斜角為-27°、柱狀物之傾斜角為27°的光擴散膜。
應予說明,圖20a表示沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,第1結構區域的膜厚為120μm,第2結構區域之膜厚為75μm。
進而,將所得的光擴散膜之截面照片示於圖21a~21b。圖21a係沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面將膜切斷時的截面照片,圖21b係沿相對於圖21a中的切斷面垂直的面將膜切斷時的截面照片。
2.測定
使用變角測色計,如圖20a所示,從所得的光擴散膜之上方,對該膜以入射角θ1=60°入射光(C光源,視場角2°)。
接著,測定被光擴散膜擴散的擴散光之擴大及其亮度(%)分佈。將上述測定結果示於圖20c所示的散佈圖之縱軸的值為0°的橫軸上。
即,橫軸之值表示擴散光之擴大角度(°)的範圍,標繪的顏色表示擴散至該角度之擴散光的亮度(%)。
此處,就標繪的顏色與亮度(%)之關係而言,標繪的顏色越接近紅色,表示亮度越接近100%,標繪的顏色越接近綠色,表示亮度越接近50%,標繪的顏色越接近深藍色,表示亮度越接近0%。應予说明,詳細 情况如圖20b所示。
另外,為進一步對入射光之寬度方向上的擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈也進行測定,一邊將光擴散膜之面上的規定的一點作為中心,使光擴散膜在相同平面內以-80~80°的範圍旋轉,一邊進行相同的測定。
應予說明,上述旋轉的角度係指使上述測定時的光擴散膜之角度為0°時的旋轉的角度。例如,使光擴散膜旋轉20°時的測定結果被表示在圖20c所示的散佈圖之縱軸的值為20°的橫軸上。
因此,對於圖20c所示的散佈圖而言,例如,亮度為30%以上的擴散光分佈的區域為由圖20c中的虛線包圍的區域。
接著,如圖20d~20k所示,將對光擴散膜之入射角θ1分別改變為50°、40°、30°、0°、-30°、-40°、-50°、-60°,與入射角θ1=60°時同樣地測定擴散光之擴大及其亮度(%)的分佈。
3.結果
如圖20c~20k所示,對於參考例1之光擴散膜而言,雖然在入射光之入射角θ1=0°左右的範圍時,難以產生光之擴散,但是在入射角θ1=30~60°之範圍時,產生基於柱結構區域之各向同性光擴散。
另外,在入射角θ1=-60~-30°的範圍時,產生基於百葉窗結構區域之各向異性光擴散。
因此,可知通過將基於2個結構區域之光擴散入射角度依賴性錯開,從而能夠有效地擴大光擴散入射角度區域。
〔參考例2〕
在參考例2中,使塗佈層固化時,將第1紫外線照射的θ3變更為 40°,除此之外,與參考例1同樣地,得到百葉窗結構之傾斜角為27°、柱狀物之傾斜角為27°的光擴散膜。
應予說明,圖22表示沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,使對光擴散膜之入射角θ1分別為25°、35°、45°、55°,除此之外,與參考例1同樣地對擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈進行測定。
其結果,在參考例2之光擴散膜中,百葉窗結構區域及柱結構區域中的光擴散入射角度依賴性幾乎重疊,光擴散入射角度區域為入射角θ1=25~55°之範圍般的比較狹窄的範圍。
然而,已確認參考例2之光擴散膜與後述的比較例1及2相比,擴散光之均勻性高,與比較例3及4相比,入射光之寬度方向的擴散光之擴大較大。
〔參考例3〕
在參考例3中,將第1紫外線照射的θ3變更為40°,將第2紫外線照射的平行光之入射角變更為0°,除此之外,與參考例1同樣地,得到百葉窗結構之傾斜角為27°、柱狀物之傾斜角為0°的光擴散膜。
應予說明,圖23a表示沿與百葉窗結構中的板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,如圖23b~23h所示,使相對於光擴散膜之入射角θ1分別為0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°,除此之外,與參考例1同樣地,對擴散光之擴大及其亮度(%)的分佈進行測定。
其結果可知,如23b~23h圖所示,對於參考例3之光擴散膜而言,雖然在入射光之入射角θ1=20°左右時,難以產生光之擴散,但是在入 射角θ1=0~10°之範圍時,產生基於柱結構區域之各向同性光擴散,在入射角θ1=30~60°之範圍時,產生基於百葉窗結構區域之各向異性光擴散,通過將基於2個結構區域之光擴散入射角度依賴性錯開,從而能夠有效地擴大光擴散入射角度區域。
〔參考例4〕
在參考例4中,將第1紫外線照射的θ3變更為40°,將第2紫外線照射的平行光的入射角變更為20°,除此之外,與參考例1同樣地,得到百葉窗結構之傾斜角為27°、柱狀物之傾斜角為14°的光擴散膜。
應予說明,圖24a表示沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面切斷時的膜的截面之示意圖。
另外,如圖24b~24g所示,使對光擴散膜之入射角θ1分別為5°、15°、25°、35°、45°、55°,除此之外,與參考例1同樣地對擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈進行測定。
其結果,如圖24b~24g所示,在參考例4之光擴散膜中,在入射光之入射角θ1=5~25°的範圍時,產生基於柱結構區域之各向同性光擴散,在入射角θ1=25~55°的範圍時,產生基於百葉窗結構區域之各向異性光擴散,通過儘管將基於2個結構區域之光擴散入射角度依賴性錯開,但是使一部分重複,從而能夠有效地擴大光擴散入射角度區域。
〔比較例1〕
在比較例1中,不進行用於形成百葉窗結構區域之第1紫外線照射,而將用於形成柱結構區域之第2紫外線照射的平行光之入射角變更為0°,除此之外,與參考例1同樣地,得到在相當於第1結構區域及第2結構區域之區域整體上僅具有傾斜角為0°的柱結構之光擴散膜。
應予說明,圖25a表示沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面切斷 時的膜的截面之示意圖。
另外,如圖25b~25j所示,使對光擴散膜之入射角θ1分別為20°、15°、10°、5°、0°、-5°、-10°、-15°、-20°,除此之外,與參考例1同樣地,對擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈進行測定。
其結果,如圖25b~25j所示,在比較例1之光擴散膜中,僅具有柱結構,所以光擴散入射角度區域為θ1=-15~15°之範圍般的比較狹窄的範圍。
另外,可知擴散光之中心部與其他部分相比亮度特別高,擴散光之均勻性低。
〔比較例2〕
在比較例2中,不進行用於形成百葉窗結構區域之第1紫外線照射,而使用於形成柱結構區域之第2紫外線照射的平行光之入射角變更為40°,除此之外,與參考例1同樣地,得到在相當於第1結構區域及第2結構區域之區域整體上僅具有傾斜角為27°的柱結構之光擴散膜。
應予說明,圖26a表示沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,如圖26b~26k所示,使對光擴散膜之入射角θ1分別為15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°,除此之外,與參考例1同樣地,對擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈進行測定。
其結果,如圖26b~26k所示,比較例2之光擴散膜僅具有柱結構,所以光擴散入射角度區域為θ1=25~60°之範圍般的比較狹窄的範圍。
另外,可知擴散光之中心部與其他部分相比亮度特別高,擴散光之均勻性低。
〔比較例3〕
在比較例3中,將第1紫外線照射的θ3變更為0°,作為第2紫外線照射,照射峰值照度13.7mW/cm2、累計光量213.6mJ/cm2之散射光,除此之外,與參考例1同樣地,得到具有作為第1結構區域之傾斜角為0°的百葉窗結構區域、及其上方未形成百葉窗結構之區域的光擴散膜。
應予說明,圖27a表示沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,如圖27b~27h所示,使對光擴散膜之入射角θ1分別為20°、15°、10°、5°、0°、-5°、-10°,除此之外,與參考例1同樣地,對擴散光之擴大及其亮度(%)之分佈進行測定。
其結果,如圖27b~27h所示,比較例3之光擴散膜僅具有百葉窗結構,所以光擴散角度區域為θ1=-5~15之範圍般的比較狹窄的範圍。
另外,可知擴散光之各向異性較大,入射光之寬度方向上的擴散光之擴大較小。
〔比較例4〕
在比較例4中,將第1紫外線照射之θ3變更為40°,作為第2紫外線照射,照射峰值照度13.7mW/cm2、累計光量213.6mJ/cm2之散射光,除此之外,與參考例1同樣地,得到具有作為第1結構區域之傾斜角為27°的百葉窗結構區域、及其上方未形成百葉窗結構之區域的光擴散膜。
應予說明,圖28a表示沿與百葉窗結構中之板狀區域垂直的面切斷時的膜之截面的示意圖。
另外,如圖28b~28i所示,使對光擴散膜之入射角θ1分別為25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°,除此之外,與參考例1同樣地製造光擴散膜。
另外,如圖28b~28i所示,比較例4之光擴散膜僅具有百葉窗結構,所以光擴散角度區域為θ1=30~60°般的比較狹窄的範圍。
另外,可知擴散光之各向異性較大,入射光之寬度方向上的擴散光之擴大較小。
產業上的可利用性
如上詳述,根據本發明,通過在膜內設置用於使入射光進行各向異性光擴散的百葉窗結構區域、及用於使入射光進行各向同性光擴散之柱結構區域,從而能夠得到具有良好的入射角度依賴性、並且光擴散入射角度區域廣的光擴散膜。
進而,通過依次進行用於形成百葉窗結構區域之第1活性能量線照射、及用於形成柱結構區域之介由照射光平行化組件進行的第2活性能量線照射,從而能夠利用線狀光源容易地得到具有上述特性之光擴散膜。
因此,就利用本發明之製造方法而得的光擴散膜而言,除反射型液晶裝置中的光控制膜之外,還能夠提供給視場角控制膜、視場角擴大膜以及投影用螢幕,被期待顯著地有助於此等的高品質化及製造效率之提高。
10‧‧‧使入射光進行各向異性光擴散的百葉窗結構區域(第1結構區域)
20‧‧‧使入射光進行各向同性光擴散的柱結構區域(第2結構區域)
30‧‧‧光擴散膜

Claims (10)

  1. 一種光擴散膜之製造方法,其係具有用於使入射光進行各向異性光擴散的第1結構區域、及用於使入射光進行各向同性光擴散的第2結構區域的光擴散膜之製造方法,包括下述步驟(a)~(d):(a)準備光擴散膜用組合物之步驟,(b)對工藝片材塗佈該光擴散膜用組合物,形成塗佈層之步驟,(c)對該塗佈層之露出面,直接進行第1活性能量線照射,在該塗佈層之下方部分形成作為第1結構區域之使折射率不同的多個板狀區域在沿著膜面之任一方向交替地配置而成的百葉窗結構區域,並且在該塗佈層之上方部分殘留未形成百葉窗結構之區域的步驟,(d)藉由具有紫外線穿透性之剝離膜層合該塗佈層之露出面後,對該塗佈層,隔著該剝離膜進一步進行第2活性能量線照射,在該未形成百葉窗結構之區域形成作為第2結構區域之使折射率相對高的多個柱狀物在折射率相對低的區域中林立而成的柱結構區域,其中,作為該第2活性能量線照射,對該塗佈層藉由照射光平行化組件照射來自線狀光源之照射光的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中該照射光平行化組件由多個板狀組件構成,並且從膜上方觀看時,所述多個板狀組件係分別平行配置而成的。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光擴散膜之製造方法,其中該多個板狀組件中之鄰接的板狀組件彼此的間隔為1~100mm之範圍內的值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的光擴散膜之製造方法,其中從膜上方觀看時,將該照射光平行化組件配置在該板狀組件與該線狀光源之軸線方向交叉的朝向。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中該照射光平行化組件係多個筒狀組件之集合體。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光擴散膜之製造方法,其中使該筒狀組件之最大直徑為1~100mm之範圍內的值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中使該照射光平行化組件之從上端到下端的長度為10~1000mm之範圍內的值。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中使該照射光平行化組件之上端與所述線狀光源的下端之間的距離為0~1000mm之範圍內的值。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中使該照射光平行化組件之下端與該塗佈層表面之間的距離為0~1000mm之範圍內的值。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光擴散膜之製造方法,其中在該第2活性能量線照射中,使藉由該照射光平行化組件而被平行化的照射光之平行度為10°以下的值。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5855791B2 (ja) 2013-03-29 2016-02-09 リンテック株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムの製造方法
US9945990B2 (en) 2013-03-29 2018-04-17 Lintec Corporation Light diffusion film and light diffusion film manufacturing method
US10228498B2 (en) 2013-04-30 2019-03-12 Lintec Corporation Optical-diffusion film for display and display device using same
CN105143928B (zh) 2013-04-30 2019-03-08 琳得科株式会社 显示器用光扩散膜以及使用它的反射型显示装置
WO2016051560A1 (ja) 2014-10-01 2016-04-07 リンテック株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムの製造方法
JP6902895B2 (ja) * 2016-03-31 2021-07-14 株式会社巴川製紙所 異方性光学フィルム及びその製造方法
JP6955884B2 (ja) 2017-03-31 2021-10-27 リンテック株式会社 プロジェクションスクリーン
JP6955885B2 (ja) * 2017-03-31 2021-10-27 リンテック株式会社 プロジェクションスクリーン
JP6420425B1 (ja) * 2017-07-27 2018-11-07 リンテック株式会社 積層体及び積層体の製造方法
JP6420426B1 (ja) * 2017-07-27 2018-11-07 リンテック株式会社 積層体及び積層体の製造方法
JP6725590B2 (ja) * 2018-05-24 2020-07-22 リンテック株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムの製造方法
WO2020203643A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社巴川製紙所 反射型表示装置用光拡散フィルム積層体及びこれを用いた反射型表示装置
JP7546354B2 (ja) * 2019-12-13 2024-09-06 リンテック株式会社 光拡散制御部材の製造方法
JP7598737B2 (ja) * 2020-11-11 2024-12-12 リンテック株式会社 反射型表示体および光拡散制御シートのロール体

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2547416B2 (ja) * 1987-08-07 1996-10-23 日本板硝子株式会社 光制御板の製造方法
US5932309A (en) * 1995-09-28 1999-08-03 Alliedsignal Inc. Colored articles and compositions and methods for their fabrication
JP3480260B2 (ja) 1997-09-01 2003-12-15 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
JP4709372B2 (ja) * 2000-11-09 2011-06-22 ダイセル化学工業株式会社 光散乱シートおよび液晶表示装置
JP2002214409A (ja) * 2001-01-16 2002-07-31 Toppan Printing Co Ltd 光拡散体および液晶表示装置
JP4095573B2 (ja) 2004-03-31 2008-06-04 株式会社巴川製紙所 異方性拡散媒体の製造方法
JP2005265915A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Tomoegawa Paper Co Ltd 異方性拡散媒体及びその製造方法
TW200600825A (en) * 2004-03-16 2006-01-01 Tomoegawa Paper Co Ltd Anisotropic light diffusion medium and production method therefor
JP4152341B2 (ja) * 2004-03-31 2008-09-17 株式会社巴川製紙所 異方性拡散媒体及びその製造方法
JP4665457B2 (ja) * 2004-03-31 2011-04-06 住友化学株式会社 プロジェクション用スクリーン
JP4802707B2 (ja) 2005-05-17 2011-10-26 住友化学株式会社 光制御膜
JP4968728B2 (ja) * 2006-03-30 2012-07-04 住友化学株式会社 プロジェクションスクリーン用光制御膜積層体、その製造方法、及びプロジェクションスクリーン
JP5247117B2 (ja) * 2006-10-31 2013-07-24 三菱レイヨン株式会社 成形体及びその製造方法
JP2008239757A (ja) 2007-03-27 2008-10-09 Sumitomo Chemical Co Ltd 光硬化性組成物及びこれを硬化させてなる光制御膜
JP2008256930A (ja) 2007-04-04 2008-10-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd 反射型プロジェクションスクリーン
JP2009116197A (ja) * 2007-11-08 2009-05-28 Nitto Denko Corp 異方性光散乱フィルム、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP4886672B2 (ja) * 2007-12-27 2012-02-29 住友化学株式会社 光制御膜積層体及びそれを用いたプロジェクション用スクリーン
JP2009173018A (ja) 2007-12-27 2009-08-06 Sumitomo Chemical Co Ltd 光制御膜の製造装置及びその製造方法
JP2010044320A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Daicel Chem Ind Ltd 光制御フィルム及びこれを用いたバックライト装置
JP5960979B2 (ja) * 2010-12-16 2016-08-02 リンテック株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムの製造方法

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