光扩散膜和光扩散膜的制造方法_5

文档序号:9355012阅读:来源:国知局
60后对涂层进行照射,或者如图6 (b) - (c)所示,在将来自线状光源125的 照射光50通过照射光平行化构件200 (200a、200b)制成平行光60后对涂层进行照射。
[0349] 如图6(d)所示,照射光平行化构件200是,在线状光源125发出的直接光中,在与 光的朝向无规的线状光源125的轴线方向平行的方向上,例如使用板状构件210a或筒状构 件210b等遮光构件210,将光的朝向统一,由此将线状光源125发出的直接光转换为平行 光。
[0350] 更具体地说,在线状光源125发出的直接光中,对板状构件210a或筒状构件210b 等遮光构件210的平行度低的光与它们接触并被吸收。
[0351] 因此,只有对于板状构件210a或筒状构件210b等遮光构件210的平行度高的光、 即平行光通过照射光平行化构件200,结果线状光源125发出的直接光通过照射光平行化 构件200转换为平行光。
[0352] 板状构件210a或筒状构件210b等的遮光构件210的材料物质只要是可以吸收对 遮光构件210的平行度低的光的材料即可,没有特别限定,例如可以使用实施了耐热黑涂 装的ALSTAR钢板等。
[0353] 还优选使照射光的平行度为10°以下的值。
[0354] 其理由是因为,通过使照射光的平行度为所述范围内的值,可以有效且稳定地形 成柱结构。
[0355] 因此,更优选使照射光的平行度为5°以下的值,进一步优选为2°以下的值。
[0356] 作为照射光的照射角,如图7所示,优选相对于涂层1的表面的法线的角度设为 0°时的照射角03通常在-80至80°范围内的值。
[0357] 其理由是因为,照射角为-80至80°范围外的值,则涂层1表面的反射等的影响增 大,可能难以形成充分的柱结构。
[0358] 照射光优选使用紫外线。
[0359] 其理由是因为,为电子射线时,聚合速度非常快,因此在聚合过程中(A)成分和 (B)成分无法充分相分离,可能难以形成柱结构。另一方面是因为,与可见光等比较时,就紫 外线而言,通过其照射进行固化的紫外线固化树脂、可使用的光聚合引发剂种类丰富,因此 可以扩宽(A)成分和⑶成分的选择幅度。
[0360] 作为紫外线的照射条件,优选使涂层表面的峰照度为0. 5-lOmW/cm2范围内的值。
[0361] 其理由是因为,该峰照度为低于0. 5mW/cm2的值,则由于光扩散膜用组合物含有紫 外线吸收剂,因此发生涂层表面的紫外线吸收,聚合导致的柱结构的形成无法沿着膜厚方 向自上方向下方进行,可能难以使膜固化。另一方面是因为,所述峰照度为超过lOmW/cm2的 值,则聚合导致的柱结构的形成沿着膜厚方向自上方向下方瞬时进行,可能无法产生弯曲。
[0362] 因此,更优选使紫外线照射中的涂层表面的峰照度为0. 5-8mW/cm2范围内的值, 进一步优选为0.7-6mW/cm2范围内的值。
[0363] 还优选紫外线照射中的涂层表面的累积光量为10-200mJ/cm2范围内的值。
[0364] 其理由是因为,所述累积光量为低于lOmJ/cm2的值,则由于光量不足导致涂层不 固化,或者聚合导致的柱结构的形成无法沿着膜厚方向自上方向下方充分进行,可能无法 获得规定的弯曲。另一方面是因为,所述累积光量为超过200mj/cm2的值,则紫外线过度 照射,膜发生黄变劣化,即膜的黄色调可能增强。
[0365] 因此,更优选使紫外线照射中的涂层表面的累积光量为15-150mj/cm2范围内的 值,进一步优选为20-100mj/cm2范围内的值。
[0366] 紫外线照射时,优选使形成于加工片上的涂层以0.I-IOm/分钟的速度移动。
[0367] 其理由是因为,所述速度为低于0.Im/分钟的值,则量产性可能过低。另一方面是 因为,所述速度为超过IOm/分钟的值,则比涂层的固化快、换言之比柱结构的形成快,紫外 线对涂层的入射角度发生变化,柱结构的形成可能不充分。
[0368] 因此,紫外线照射时,更优选使形成于加工片上的涂层以0. 2_5m/分钟范围内的 速度移动,进一步优选以〇. 3-3m/分钟范围内的速度移动。
[0369] 还优选将涂层的温度控制在0-60°范围内的值,同时照射紫外线。
[0370] 其理由是因为,通过控制涂层的温度,可以使(D)成分完全溶解于光扩散膜用组 合物中,使所得内部结构更大弯曲。
[0371] 因此,更优选使涂层的温度为5-50°范围内的值,进一步优选15-30°范围内的 值。
[0372]另外,紫外线照射工序后的光扩散膜通过剥离加工片而最终形成可使用的状态。
[0373] 这里,本发明中,光扩散膜用组合物含有规定量的紫外线吸收剂作为(D)成分,因 此在照射紫外线时,可以在规定的范围选择性地吸收规定波长的活性能量射线。
[0374] 因此,本发明中,例如无需通过带通滤波器等来调节紫外线的波长分布。
[0375] 因此本发明中,优选不经由带通滤波器等,而将由紫外线光源照射的光直接照射 涂层。
[0376]S卩,带通滤波器为了可耐受长时间的紫外线照射,不仅通常使用石英玻璃作为基 材,并且具有多层溅射层,因此非常昂贵。
[0377] 而且,在形成具有弯曲的柱结构时,在研究最佳方案的阶段尝试多个带通滤波器, 因此经济上更为不利。
[0378] 而通过紫外线吸收剂形成具有弯曲的柱结构时,不仅与带通滤波器相比非常廉 价,并且可以通过调节种类与添加量的组合,更容易地研究最佳方案,经济上显著有利。
[0379] 还设想了通过带通滤波器和紫外线吸收剂两者进行紫外线的波长控制,这种情况 下造成过度的波长控制,可能难以获得涂层固化所需的充分的照度和光量。
[0380] 另外,为了补充紫外线的照度和光量而提高光源强度,导致能量损耗增大,生产成 本增高。
[0381] 因此,使用带通滤波器和紫外线吸收剂两者的优点并不足,因此优选不使用带通 滤波器,而是考虑紫外线的波长和光聚合引发剂或其它成分的吸收波长,在此基础上使紫 外线吸收剂的种类和添加量最佳化,由此形成具有弯曲的柱结构。 实施例
[0382] 以下参照实施例,进一步详细说明本发明。
[0383] [实施例1] 1.低折射率聚合性化合物(B)成分的合成 在容器内,相对于1摩尔作为(B2)成分的重均分子量为9, 200的聚丙二醇(PPG),容 纳2摩尔作为(BI)成分的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、和2摩尔作为(B3)成分的甲基丙 烯酸2-羟基乙酯(HEMA),然后按照常规方法进行反应,获得重均分子量为9, 900的聚醚氨 基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
[0384] 聚丙二醇和聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯的重均分子量是通过凝胶渗透色谱 (GPC)、按照下述条件测定的聚苯乙烯换算值。
[0385] *GPC测定装置:东曹(株)制造,HLC_8〇2〇 ?GPC柱:东曹(株)制造(以下按通过顺序记载) TSKguardcolumnHXL-H TSKgelGMHXL(X2) TSKgelG2000HXL?测定溶剂:四氢呋喃 ?测定温度:40°C 2.光扩散膜用组合物的制备 接着,相对于100重量份所得的作为(B)成分的重均分子量为9, 900的聚醚氨基甲酸 酯甲基丙烯酸酯,添加150重量份作为(A)成分的前述式(3)所示的分子量为268的丙烯 酸邻苯基苯氧基乙氧基乙基酯(新中村化学(株)制造,NK酯A-LEN-10)、0. 25重量份作为 (D)成分的前述式(5)-(7)所示的紫外线吸收剂的混合品(BASF(株)制造,TINUVIN477) (相对于(A)成分和(B)成分的合计量(100重量份)为0. 1重量份)、20重量份作为(C) 成分的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(相对于㈧成分和⑶成分的合计量(100 重量份)为8重量份),然后在80°C的条件下进行加热混合,得到光扩散膜用组合物。
[0386] (A)成分和(B)成分的折射率使用阿贝折射率(ATAG0 (株)制造,阿贝折射仪 DR-M2,Na光源,波长:589nm),基于JISK0062进行测定,结果分别为1. 58和1. 46。
[0387] 还对构成光扩散膜用组合物的各成分的光吸收特性进行了测定。
[0388]S卩,使用紫外可见近红外分光光度计(岛津制作所(株)制造,UV-3600),测定所 使用的(A)成分、(B)成分、(C)成分和⑶成分对各波长(nm)的透射率(%)或吸光度(-)。 所得波长-透射率曲线或波长-吸光度曲线如图8-10所示。
[0389]图8的特性曲线A是所使用的(A)成分的波长-透射率曲线,特性曲线B是所使用 的⑶成分的波长-透射率曲线,图9是所使用的(C)成分的波长-吸光度曲线,图10(a) 是所使用的(D)成分的波长-吸光度曲线。
[0390] 图10 (b)是实施例4-5中使用的⑶成分的波长-吸光度曲线,图10 (c)是实施 例6-7中使用的⑶成分的波长-吸光度曲线。
[0391] 3?涂布工序 接着,将所得光扩散膜用组合物对作为加工片的膜状透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(以 下称为PET)进行涂布,形成膜厚170ym的涂层。
[0392] 4.活性能量射线照射 接着,将涂层一边沿图5(b)的B方向移动,一边使用将中心光线平行度控制在±3° 以内的紫外线点平行光源((JATEC(株)制造)对涂层照射平行度为2°以下的平行光(由 主峰波长365nm、另外在254、303、313nm具有峰的高压汞灯发出的紫外线),使照射角(图 7的03)约为10°。
[0393] 此时的峰照度为2.OOmW/cm2,累积光量为53. 13mJ/cm2,灯高度为240mm,涂层的移 动速度为〇.2m/分钟。
[0394] 此时涂层的温度保持23 °C。
[0395] 接着,为了实现确实的固化,在涂层的露出面一侧层合厚度38ym的具有紫外线 透射性的剥离膜(Lintec(株)制造,SP-PET382050 ;紫外线照射一侧表面的中心线平均粗 糙度为〇? 01ym,浊度值为L80%,图像鲜明度为425,波长360nm的透射率为84. 3%)。
[0396] 接着,从剥离膜之上以峰照度为10mW/cm2、累积光量为150mJ/cm2的方式照射上述 平行光前进方向无规化而得的散射光,使涂层完全固化,得到除去了加工片和玻璃膜的状 态下的膜厚为170ym的光扩散膜。
[0397] 所述峰照度和累积光量是将安装了受光器的UVMETER(EyeGraphics(株)制造, Eye紫外线累积照度仪UVPF-A1)设置于涂层的位置而测定的。
[0398] 另外,所得光扩散膜的膜厚使用定压厚度测定器(宝制作所(株)制,TECL0CK PG-02J)进行测定。
[0399] 所得光扩散膜用与涂层的移动方向平行且与膜面垂直相交的面切断而得的截面 的示意图如图11(a)所示,其截面照片如图11(b)所示。
[0400] 所得光扩散膜用与涂层的移动方向垂直且与膜面垂直相交的面切断而得的截面 的截面照片如图11(c)所示。
[0401] 进而,图11(b)所示的截面照片中的弯曲部附近放大的照片如图12(a)所示,比弯 曲部更下方部分放大的照片如图12(b)所示。
[0402] 光扩散膜的切断使用剃刀进行,截面照片的拍摄使用数字显微镜(Keyence(株) 制造,VHX-2000),通过反射观察进行。
[0403] 5.光扩散特性的评价 对所得光扩散膜的光扩散特性进行评价。
[0404] S卩,在以被PET和剥离膜夹持的状态得到的光扩散膜的PET表面设置粘合剂层,与 厚度I.Imm的钠玻璃贴合,制成评价用试验片。
[0405]接着,使用锥光镜(autronic-MELCHERSGmbH公司制造),如图13所示,一边将 入射角 01(° )改变为 0°、5°、10°、15°、20°、25。、30°、35。、40°、45°、50°、 55°,一边自试验片的玻璃一侧对光扩散膜入射光。所得的锥光镜图像如图14(a)-(d)、图 15 (a)-(d)和图 16 (a)-(d)所示。
[0406] 为了进行比较,实施例2 ((D)成分的添加量:相对于100重量份(A)成分和(B)成 分的合计量为〇. 067重量份)的锥光镜图像如图14 (e) - (h)、图15 (e) - (h)和图16 (e) - (h) 所示,实施例3 ((D)成分的添加量:相对于100重量份(A)成分和(B)成分的合计量为0. 33 重量份)的锥光镜图像如图14⑴_(1)、图15⑴-(1)和图16⑴-(1)所示,比较例1(⑶ 成分的添加量:〇重量份)的锥光镜图像如图14 (m)_ (p)、图15 (m)_ (p)和图16 (m)_ (p)所 不。
[0407] 使用锥光镜,测定入射角〃 1=5°的光入射时与扩散光的射出角(° )相对应的辉 度(cd/cm2)。所得射出角-辉度曲线如图17所示。
[0408] 图17的特性曲线A是实施例1 (⑶成分的添加量:相对于100重量份(A)成分和 (B)成分的合计量为0. 1重量份)的射出角-辉度曲线,特性曲线B是实施例2 ((D)成分的 添加量:相对于100重量份(A)成分和(B)成分的合计量为0. 067重量份)的射出角-辉 度曲线,特性曲线C是实施例3(⑶成分的添加量:相对于100重量份(A)成分和⑶成分 的合计量为0.033重量份)的射出角-辉度曲线,特性曲线D是比较例1((D)成分的添加 量:〇重量份)的射出角-辉度曲线。
[0409] 各实施例、比较例等中的紫外线吸收剂的添加量、膜的制造条件、形成于膜内的内 部结构的种类等如表1所示。
[0410] [实施例2] 实施例2中,在制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂的添加量变 更为0. 167重量份(相对于(A)成分和(B)成分的合计量(100重量份)为0. 067重量份), 除此之外与实施例1同样地制造光扩散膜并评价。所得结果如表1、图18-19和图14-17所 不。
[0411] 图18(a)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向平行且与膜面垂直相交的面切 断所得的截面的示意图,图18(b)是其截面照片。
[0412] 图18(c)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向垂直且与膜面垂直相交的面切 断所得的截面照片。
[0413] 图19(a)是将图18(b)所示的截面照片中的弯曲部附近放大的照片,图19(b)是 将比弯曲部更下方部分放大的照片。
[0414] 图14(e)-(h)、图15(e)-(h)和图16(e)-(h)是实施例2的锥光镜图像,图17的特 性曲线B是实施例2的射出角-辉度曲线。
[0415] [实施例3] 实施例3中,在制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂的添加量变 更为0. 083重量份(相对于(A)成分和(B)成分的合计量(100重量份)为0. 033重量份), 除此之外与实施例1同样地制造光扩散膜并评价。所得结果如表1、图20-21和图14-17所 不。
[0416] 图20(a)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向平行且与膜面垂直相交的面切 断所得的截面的示意图,图20(b)是其截面照片。
[0417] 图20(c)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向垂直且与膜面垂直相交的面切 断所得截面的截面照片。
[0418] 图21(a)是将图20(b)所示的截面照片中的弯曲部附近放大的照片,图21(b)是 将比弯曲部更下方部分放大的照片。
[0419] 图14 (i)-(l)、图15⑴-(1)和图16⑴-(1)是实施例3的锥光镜图像,图17的特 性曲线C是实施例3的射出角-辉度曲线。
[0420] [实施例4] 实施例4中,在制备光扩散膜用组合物时,将作为(D)成分的紫外线吸收剂变更为上述 式(8)-(9)所示的化合物的混合品即BASF(株)制造的TINUVIN400,并且使其添加量为 1. 5重量份(相对于(A)成分和(B)成分的合计量(100重量份)为0. 6重量份),除此之 外与实施例1同样地制造光扩散膜并评价。所得结果如表1和图22-27所示。
[0421] 图22(a)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向平行且与膜面垂直相交的面切 断所得的截面的示意图,图22(b)是其截面照片。
[0422] 图22(c)是将所得光扩散膜用与涂层的移动方向垂直且与膜面垂直相交的面切 断所得的截面的截面照片。
[0423] 图23(a)是将图22(b)所示的截面照片中的弯曲部附近放大的照片,图23(b)是 将比弯曲部更下方部分放大的照
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