光扩散膜和光扩散膜的制造方法_3

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] 其理由是因为:通过使重复柱结构区域的厚度Lb为所述范围内的值,可以将重复 柱结构区域中第1柱结构区域和第2柱结构区域的叠加情况调节至适当的范围,因此可以 抑制各柱结构区域连接部分产生散射光,可以更稳定地保持光扩散角度区域内的扩散光的 强度均匀性。
[0156] 即是因为,重复柱结构区域的厚度Lb为低于Iym的值,则在各柱结构区域的连 接部分中容易发生散射光,可能难以更稳定地保持光扩散角度区域内的扩散光的强度均匀 性。另一方面是因为,重复柱结构区域的厚度Lb为超过40ym的值,则扩散光的提取效率 可能降低。即,可以预想,重复柱结构区域的厚度Lb过长时,则在该区域发生反向散射等, 导致扩散光的提取效率降低。
[0157] 因此,更优选使重复柱结构区域的厚度Lb为3-35ym范围内的值,进一步优选为 5-30ym范围内的值。
[0158]还优选使重复柱结构区域的厚度相对于膜膜厚(100%)为0. 1-10%范围内的值。
[0159] 其理由是因为:通过使重复柱结构区域相对于膜整体所占的比例为所述范围内的 值,可以将重复柱结构区域中第1柱结构区域和第2柱结构区域的叠加情况调节为更适合 的范围,因此可抑制各柱结构区域之间的柱结构未形成部分发生散射光,可以进一步稳定 地保持光扩散的提取效率。
[0160] 即是因为,重复柱结构区域相对于膜整体所占的比例为低于0.1%的值,则第1柱 结构区域和第2柱结构区域微观上看未形成重复结构的部分可能增多。因此在该结构区域 容易发生散射光,可能使扩散光的提取效率降低。另一方面是因为,重复柱结构区域相对于 膜整体所占的比例为超过10%的值,则相对而言第1或第2柱结构区域的厚度可能不足。
[0161]因此,更优选使重复柱结构区域的厚度相对于膜膜厚(100%)为0. 2-5%范围内的 值,进一步优选为〇. 5-4%范围内的值。
[0162] 6.总膜厚 优选使本发明的光扩散膜的总膜厚为60-700ym范围内的值。
[0163] 其理由是因为:光扩散膜的总膜厚为低于60ym的值,则在柱结构区域内直线前 进的入射光增加,可能难以显示光扩散。另一方面是因为,光扩散膜的总膜厚为超过700ym的值,则在对光扩散膜用组合物照射活性能量射线、形成柱结构区域时,光聚合的进行方向 被初期形成的柱结构扩散,可能难以形成所需的柱结构区域。
[0164] 因此,更优选使光扩散膜的总膜厚为80-450ym范围内的值,进一步优选为 100-250ym范围内的值。
[0165] 还可以将第1柱结构区域和第2柱结构区域进一步交互形成,例如以第3柱结构 区域、第4柱结构区域等的形式设置。
[0166] 7.倾斜角的组合 根据本发明的光扩散膜,通过分别调节第1柱结构区域中柱状物相对于膜厚方向的倾 斜角〃a、和第2柱结构区域中柱状物相对于膜厚方向的倾斜角〃a'可以使该光扩散特性 变化。
[0167] S卩,例如如图3(a)所示,通过使各柱结构区域所具有的入射角度依赖性不同,可 在光的透过和扩散中实现良好的入射角度依赖性,同时可以有效扩大光扩散角度区域和光 扩散入射角度区域。
[0168] 这种情况下,在第1柱结构区域中,使柱状物相对于膜厚方向的倾斜角(图 6(a)_(c)的〃a)为-80至80°范围内的值,同时在第2柱结构区域中,使柱状物相对于膜 厚方向的倾斜角(图6(a)-(c)的为-80至80°范围内的值,且优选使的 绝对值为0-80°范围内的值,更优选为2-30°范围内的值,进一步优选为5-20°范围内的 值。
[0169] "良好的入射角度依赖性"是指光扩散入射角度区域,与入射光未扩散而是直接透 过的非扩散入射角度区域的区别得以明确控制。
[0170] 如图3(b)所示,在使各柱结构区域所具有的入射角度依赖性重复时,虽然对光扩 散入射角度区域的扩大的贡献少,但将膜厚方向上柱状物的总体长度稳定地延长,因此可 以有效地扩大光扩散角度区域内的扩散光的强度均匀性。
[0171] 这种情况下,在第1柱结构区域中,使柱状物相对于膜厚方向的倾斜角〃a为-80 至80°范围内的值,同时在第2柱结构区域中,使柱状物相对于膜厚方向的倾斜角〃a'为-80至80°范围内的值,且优选使〃a- 的绝对值为0-20°范围内的值,更优选使 沒a-的绝对值为2-15°范围内的值。
[0172] 本发明的光扩散膜中,通常从保持有规则性的入射角度依赖性考虑,优选自膜上 方观察时,第1和第2柱结构区域中的柱状物的倾斜方向为相同方向或相反方向,但根据其 用途并不限于此。
[0173] 还可在第1柱结构区域的下方和第2柱结构区域的上方以规定厚度设置未形成柱 结构的空白区域。
[0174] 8.粘合剂层 由本发明的制造方法得到的光扩散膜可在其一面或两面另行具备用于与被粘体层合 的粘合剂层。
[0175] 构成所述粘合剂层的粘合剂没有特别限定,可以使用以往公知的丙烯酸类、有机 硅类、氨基甲酸酯类、橡胶类等的粘合剂。
[0176][第2实施方式] 本发明的第2实施方式是光扩散膜的制造方法,其特征在于:含有下述工序(a)-(d): (a) 准备光扩散膜用组合物的工序 (b) 对加工片涂布光扩散膜用组合物,形成涂层的工序 (c) 对涂层进行第1活性能量射线的照射,在涂层的下方部分形成第1柱结构区域,同 时在涂层上方部分残留柱结构未形成区域的工序 (d) 对涂层进行第2活性能量射线照射,在柱结构未形成区域形成第2柱结构区域的工 序 以下参照附图,以与第1实施方式不同的点为中心对本发明的第2实施方式进行具体 说明。
[0177] 1.工序(a):光扩散膜用组合物的准备工序 所述工序是准备规定的光扩散膜用组合物的工序。
[0178] 更具体地说,是将折射率不同的至少2种聚合性化合物、光聚合引发剂和根据需 要使用的其它添加剂进行混合的工序。
[0179] 混合时,可在室温下直接搅拌,但从提高均匀性考虑,例如优选在40_80°C的加温 条件下搅拌,制成均匀的混合液。
[0180] 还优选进一步加入稀释溶剂,以达到适合涂布所需的粘度。
[0181] 以下对光扩散膜用组合物更具体地进行说明。
[0182] (1)高折射率聚合性化合物 ⑴-1种类 在折射率不同的2种聚合性化合物中,折射率相对高的聚合性化合物(以下可称为(A) 成分)的种类没有特别限定,优选其主成分为含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯。
[0183] 其理由推断为:通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,可以使(A)成分 的聚合速度比折射率相对低的聚合性化合物(以下可称为(B)成分)的聚合速度快,使这 些成分之间的聚合速度产生规定的差异,可以使两种成分的共聚性有效降低。
[0184] 其结果,在光固化时,可以效率良好地形成使来自(A)成分的、折射率相对高的多 个柱状物林立于来自(B)成分的、折射率相对低的区域中的柱结构区域。
[0185] 还推断:通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,在单体阶段,其与(B) 成分具有充分的相容性,但在聚合的过程中,在多个相连的阶段中,可以将其与(B)成分的 相容性降低至规定范围,更有效地形成柱结构区域。
[0186] 并且,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,可以提高柱结构区域中来 自(A)成分的区域的折射率,将其与来自(B)成分的区域的折射率之差调节至规定以上的 值。
[0187] 因此,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,与后述的(B)成分的特性 相结合,可有效地获得使折射率相对高的多个柱状物林立于折射率相对低的区域中的柱结 构区域。
[0188] "含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯"是指在(甲基)丙烯酸酯的酯残基部分具有 多个芳环的化合物。
[0189] "(甲基)丙烯酸"是指丙烯酸和甲基丙烯酸两者。
[0190] 作为这样的(A)成分的含多个芳环的(甲基)丙烯酸酯例如可举出:(甲基)丙 烯酸联苯酯、(甲基)丙烯酸萘基酯、(甲基)丙烯酸蒽基酯、(甲基)丙烯酸苄基苯基酯、 (甲基)丙烯酸联苯氧基烷基酯、(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,或芳环上的一部分氢原子被卤素、烷基、 烷氧基、卤代烷基等取代所得的化合物等。
[0191] 作为(A)成分的含多个芳环的(甲基)丙烯酸酯优选含有含联苯环的化合物,特 别优选含有下述通式(1)所示的联苯化合物。
[0192] [化 1]
(通式⑴中,R1-Rw各自独立,R1-Rw的至少一个为下述通式⑵所述的取代基,其余 为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和卤素原子中的任意取 代基)。
[0193] [化 2]
(通式⑵中,Rn为氢原子或甲基,碳原子数n为1-4的整数,重复数m为1-10的整 数)。
[0194] 其理由推断为:通过含有具特定结构的联苯化合物作为(A)成分,可以使(A)成分 和(B)成分的聚合速度产生规定差异,使(A)成分与(B)成分的相容性降低至规定范围,使 两种成分之间的共聚性降低。
[0195] 还可以提高柱结构区域中来自(A)成分的区域的折射率,更容易地将其与来自 (B)成分的区域的折射率之差调节为规定以上的值。
[0196] 通式(1)中的R1-Rw含有烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基和羧基烷基中的任意 基团时,优选使该烷基部分的碳原子数为1-4范围内的值。
[0197] 其理由是因为:所述碳原子数为超过4的值,则(A)成分的聚合速度降低,或来自 (A)成分的区域的折射率过于降低,可能难以有效形成柱结构区域。
[0198] 因此,通式(1)中的R1-Rw含有烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基烷基和羧基烷基中的 任意基团时,更优选使该烷基部分的碳原子数为1-3范围内的值,进一步优选为1-2范围内 的值。
[0199] 优选通式⑴中的R1-Rw为除卤代烷基和卤素原子以外的取代基,即,为不含卤素 的取代基。
[0200] 其理由是因为:在焚烧光扩散膜等时防止二噁英的产生,从环境保护的观点考虑 优选。
[0201 ] 在以往的具备柱结构的光扩散膜中,在获得规定的柱结构时为了使单体成分实现 高折射率,通常是在单体成分中进行卤素取代。
[0202] 关于该点,根据通式(1)所示的联苯化合物,即使不进行卤素取代也可以实现高 折射率。
[0203]因此,本发明的将光扩散膜用组合物光固化而成的光扩散膜即使不含卤素时,也 可发挥良好的入射角度依赖性。
[0204] 还优选通式(1)中的R2-R9中的任意一个为通式(2)所示的取代基。
[0205] 其理由是因为:通过使通式(2)所示的取代基的位置为R1和Rw以外的位置,在光 固化之前的阶段中,(A)成分之间发生取向,可有效防止结晶。
[0206] 并且在光固化前的单体阶段为液状,即使不使用稀释溶剂等,在表观上也可以与 (B)成分均勾混合。
[0207] 由此,在光固化阶段,可以使(A)成分和(B)成分以微细水平发生凝聚?相分离, 可以更有效地获得具备柱结构区域的光扩散膜。
[0208] 进一步基于同样的观点,特别优选通式(1)中的R3、R5、R6和R8中的任意一个为通 式⑵所示的取代基。
[0209] 还优选使通式(2)所示的取代基中的重复数m通常为1-10的整数。
[0210] 其理由是因为:重复数m为超过10的值,则连接聚合部位和联苯环的氧基亚烷基 链变得过长,可能阻碍聚合部位中的(A)成分之间的聚合。
[0211] 因此,更优选使通式(2)所示的取代基中的重复数m为1-4的整数,特别优选1-2 的整数。
[0212] 基于同样的观点,优选使通式(2)所示取代基中的碳原子数n通常为1-4的整数。
[0213] 作为聚合部位的聚合性碳-碳双键的位置与联苯环过近,则联苯环产生空间位 阻,再考虑到(A)成分的聚合速度降低的情况,更优选使通式(2)所示取代基中的碳原子n 为2-4的整数,特别优选为2-3的整数。
[0214] 通式(1)所示的联苯化合物的具体例子可优选举出下式(3)-(4)所示的化合物。
[0216] (1)-2分子量 还优选使(A)成分的分子量为200-2, 500范围内的值。
[0217] 其理由推断为:通过使(A)成分的分子量为规定的范围,可以进一步加快(A)成分 的聚合速度,更有效地降低(A)成分与(B)成分的共聚性。
[0218] 其结果,在进行光固化时,可以更有效地形成使来自(A)成分的、折射率相对高的 多个柱状物林立于来自(B)成分的、折射率相对低的区域中的柱结构区域。
[0219] 即是因为,(A)成分的分子量为低于200的值,则由于空间位阻使聚合速度降低, 接近于(B)成分的聚合速度,可能容易发生与(B)成分的共聚。另一方面是因为推断,(A) 成分的分子量为超过2, 500的值,则随着与(B)成分的分子量之差的减小,(A)成分的聚合 速度降低,接近于(B)成分的聚合速度,容易发生与(B)成分的共聚,其结果,可能难以有效 形成柱结构区域。
[0220] 因此,更优选使(A)成分的分子量为240-1,500范围内的值,进一步优选为 260-1,000范围内的值。
[0221] (A)成分的分子量可由从分子组成和构成原子的原子量得到的计算值求出,也可 使用凝胶渗透色谱(GPC),以重均分子量的形式测定。
[0222] (1) _3单独使用 本发明的光扩散膜用组合物的特征在于:含有(A)成分作为形成柱结构区域中折射率 相对高的区域的单体成分,优选(A)成分以单一成分含有。
[0223] 其理由是因为:通过这样的构成,可以有效地抑制来自(A)成分的区域、即折射率 相对高的柱状物中的折射率的不均匀,可更有效地获得具备柱结构区域的光扩散膜。
[0224] S卩,⑷成分相对于⑶成分的相容性低时,例如⑷成分为卤素类化合物等时, 可以结合使用其它(A)成分(例如非卤素类化合物等)作为使(A)成分与(B)成分相容的 第3成分。
[0225] 但是这种情况下,由于所述第3成分的影响,来自(A)成分的、折射率相对高区域 的折射率可能不均匀,或容易降低。
[0226] 其结果,与来自(B)成分的、折射率相对低的区域的折射率差可能不均匀,或容易 过度降低。
[0227]因此,优选选择与(B)成分具有相容性的高折射率
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