光扩散膜和光扩散膜的制造方法_5

文档序号:9355013阅读:来源:国知局
95] 2.工序(b):涂布工序 如图7(a)所示,工序(b)是对加工片2涂布光扩散膜用组合物,形成涂层1的工序。
[0296] 加工片可以使用塑料膜、纸中的任意种类。
[0297] 其中,塑料膜可举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯类膜,聚乙烯膜、聚丙烯膜 等聚烯烃类膜,三乙酰纤维素膜等纤维素类膜,以及聚酰亚胺类膜等。
[0298] 纸例如可举出:玻璃纸、涂层纸和层合纸等。
[0299] 考虑后述工序,加工片2优选为对热或活性能量射线的尺寸稳定性优异的塑料 膜。
[0300] 这样的塑料膜可优选举出上述中的聚酯类膜、聚烯烃类膜和聚酰亚胺类膜。
[0301] 对于加工片,为了在光固化后使所得光扩散膜容易从加工片上剥离,优选在加工 片中的光扩散膜用组合物涂布面一侧设置剥离层。
[0302] 所述剥离层可以使用有机硅类剥离剂、氟类剥离剂、醇酸类剥离剂、烯烃类剥离剂 等以往公知的剥离剂。
[0303] 优选加工片的厚度通常为25-200ym范围内的值。
[0304] 在加工片上涂布光扩散膜用组合物的方法例如可通过刀涂法、辊涂法、棒涂法、刮 板涂布发、模头涂布法和凹版涂布法等以往公知的方法进行。
[0305] 此时,优选使涂层的膜厚为60-700ym范围内的值。
[0306] 3.工序(c):第1活性能量射线照射工序 如图7(b)所示,工序(c)是对涂层1照射第1活性能量射线,在涂层1的下方部分形 成第1柱结构区域20,同时在涂层1的上方部分残留柱结构未形成区域2(T的工序。
[0307]S卩,在第1活性能量射线照射工序中,对于在加工片上形成的涂层照射光线的平 行度高的平行光。
[0308] 这里,平行光是指所发出的光的方向从任意方向观察时均不具有扩展的大致平行 的光。
[0309] 更具体地说,优选例如如图8 (a)所示,在将来自点光源202的照射光60通过透镜 204制成平行光70后对涂层进行照射,或者如图8 (b) - (c)所示,在将来自线状光源125的 照射光60通过照射光平行化构件200 (200a、200b)制成平行光70后对涂层进行照射。
[0310] 如图8(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,例如使用图8 (b)的板状构件2IOa 或图8(c)的筒状构件210b等的作为上位概念的遮光构件210将光的朝向统一,由此可以 将线状光源125发出的直接光转换为平行光。
[0311] 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 等的遮光构件210的平行度低的光被它们接触并吸收。
[0312]因此,只有对板状构件210a或筒状构件210b等的遮光构件210的平行度高的光、 即平行光可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。
[0313] 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。
[0314] 还优选使照射光的平行度为10°以下的值。
[0315] 其理由是因为:通过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 多个柱状物相对于膜厚方向以一定的倾斜角林立而成的柱结构区域。
[0316] 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。
[0317] 作为照射光的照射角,如图9所示,优选相对于涂层1的表面的法线的角度为0° 时的照射角03通常在-80至80°范围内的值。
[0318] 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区域。
[0319] 图9中的箭头B表示涂层的移动方向。
[0320] 照射光可举出紫外线或电子射线等,优选使用紫外线。
[0321]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 可以扩大(A)成分和⑶成分的选择幅度。
[0322] 作为第1活性能量射线的照射条件,优选使涂层表面的峰照度为0.l-3mW/cm2的 范围内的值。
[0323] 其理由是因为:所述峰照度为低于0.lmW/cm2的值,则虽然可充分确保柱结构未形 成区域,但可能难以明确形成第1柱结构区域。另一方面是因为,所述峰照度为超过3mW/ cm2的值,则即使存在柱结构未形成区域,但推断该区域的固化反应过度进行,在后述第2活 性能量射线照射工序中,可能难以充分形成第2柱结构区域。
[0324] 因此,更优选使第1活性能射线照射中的涂层表面的峰照度为0.3-2mW/cm2范围 内的值,进一步优选为〇. 5-1. 5mW/cm2范围内的值。
[0325] 还优选第1活性能量射线照射中的涂层表面的累积光量为5-lOOmJ/cm2范围内的 值。
[0326]其理由是因为:所述累积光量为低于5mj/cm2的值,则难以使第1柱结构区域自 上方向下方充分延伸,或在形成第2柱结构区域时,第1柱结构区域可能发生变形。另一方 面是因为,所述累积光量为超过100mj/cm2的值,则柱结构未形成区域的固化进行过度,在 后述的第2活性能量射线照射工序中,可能难以充分形成第2柱结构区域。
[0327] 因此,更优选使第1活性能量射线照射中的涂层表面的累积光量为7-50mj/cm2范 围内的值,进一步优选为10-30mj/cm2范围内的值。
[0328] 第1活性能量射线照射时,优选使形成于加工片上的涂层以0.I-IOm/分钟的速度 移动。
[0329] 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、换言之比柱结构区域的形成快, 紫外线对涂层的入射角度发生变化,柱结构区域形成可能不充分。
[0330] 因此,第1活性能量射线照射时,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。
[0331] 从有效残留柱结构未形成区域的方面考虑,优选第1活性能量射线照射工序在氧 存在气氛下(优选空气气氛下)实施。
[0332] 其理由是因为:通过在氧存在气氛下进行第1活性能量射线照射,可以在涂层的 下方部分有效形成第1柱结构区域,同时利用氧阻聚的影响,可以在涂层的上方部分稳定 残留柱结构未形成区域。
[0333]因此,在后述的第2活性能量射线照射中,可以在所述柱结构未形成区域中有效 残留第2柱结构未形成区域。
[0334] S卩,假设不是在氧存在气氛下、而是在氧不存在的非氧气氛下进行第1活性能量 射线照射时,可能膜的上部未残留柱结构未形成区域,而连续地形成第1柱结构区域直至 膜几乎最表面。
[0335]"氧存在气氛下"是指涂层的上面与空气等含氧的气体直接接触的条件下,其中 "空气气氛下"是指涂层的上面与空气直接接触的条件下。
[0336] 因此,不实施在涂层的上面层合膜或者进行氮吹扫等特定的方法,而在使涂层的 上面直接曝露于空气的状态下进行第1活性能量射线照射,则符合在"空气气氛下"的第1 活性能量射线照射。
[0337] 4.工序⑷:第2活性能量射线照射工序 如图7(c)所示,工序(d)是对涂层1进一步进行第2活性能量射线照射,在柱结构未 形成区域2(T形成第2柱结构区域30的工序。
[0338] 所述第2活性能量射线照射工序基本上可以与第1活性能量射线照射工序同样进 行。
[0339] 作为第2活性能量射线的照射条件,优选使涂层表面的峰照度为0.l-20mW/cm2范 围内的值。
[0340] 其理由是因为:所述峰照度为低于0.lmW/cm2的值,则可能难以明确形成第2柱结 构区域。另一方面是因为,所述照度为超过20mW/cm2的值,则推断固化速度过快,可能无法 有效形成第2柱结构区域。
[0341] 因此,更优选使涂层表面的紫外线的峰照度为0.3-10mW/cm2范围内的值,进一步 优选为〇. 5-5mW/cm2范围内的值。
[0342] 还优选使第2活性能量射线照射中的涂层表面的累积光量为5-300mJ/cm2范围内 的值。
[0343] 其理由是因为:所述累积光量为低于5mj/cm2的值,则难以使第2柱结构区域自 上方向下方充分延伸。另一方面是因为,所述累积光量为超过300mj/cm2的值,则所得膜 可能发生着色。
[0344] 因此,更优选使涂层表面的累积光量为30-200mJ/cm2范围内的值,进一步优选为 50-150mj/cm2范围内的值。
[0345] 还优选在非氧气氛下实施第2活性能量射线照射。
[0346] 其理由是因为:通过在非氧气氛下进行第2活性能量射线照射,可以抑制氧阻聚 的影响,在通过第1活性能量射线照射得到的柱结构未形成区域有效形成第2柱结构区域。
[0347] S卩,假设不是在非氧气氛下、而是在氧气氛下进行第2活性能量射线照射时,如果 以高照度照射,或许在表面附近非常浅的位置能够形成第2柱结构区域,但可能无法获得 光扩散所必须的折射率差。并且是因为,以低照度照射时,受到氧阻聚的影响,可能无法在 柱结构未形成区域形成第2柱结构区域。
[0348]"非氧气氛下"是指涂层的上面不与氧气氛或含氧的气氛直接接触的条件下。
[0349] 因此,例如在涂层的上面层合膜、或者在将空气用氮气置换、进行氮吹扫的状态下 进行第2活性能量射线照射,这符合"非氧气氛下"的第2活性能量射线照射。
[0350] 作为上述的"非氧气氛下"的第2活性能量射线照射,特别优选在对涂层的上面层 合活性能量射线透过片材的该状态下进行第2活性能量射线照射。
[0351] 其理由是因为:通过这样进行第2活性能量射线照射,可有效抑制氧阻聚的影响, 可以更有效地在柱结构未形成区域形成第2柱结构区域。
[0352] 即是因为,通过对涂层的上面层合活性能量射线透过片材,可以稳定防止涂层的 上面与氧接触,同时可透过该片材有效地对涂层照射活性能量射线。
[0353] 活性能量射线透过片材只要是在工序(b)(涂布工序)所记载的工程片中的可透 过活性能量射线的片材即可,没有特别限制,均可使用。
[0354] 还优选有别于第1和第2活性能量射线照射,进一步照射活性能量射线,以达到涂 层充分固化的累积光量。
[0355] 此时的活性能量射线的目的是使涂层充分固化,因此优选不使用平行光,而是在 膜的长度方向和宽度方向的任意进行方向中使用无规的光。
[0356] 光固化工序后的光扩散膜通过剥离加工片,最终达到可使用的状态。
[0357] 如以上所述,本发明中,通过第1活性能量射线照射和第2活性能量射线照射,分 别形成第1柱结构区域和第2柱结构区域,因此可以容易地调节各柱结构区域中的柱状物 的倾斜角的组合。
[0358]S卩,只凭适当调节各活性能量射线照射中的照射角,即可以容易地调节各柱结构 区域的柱状物的倾斜角的组合。 实施例
[0359] 以下参照实施例,进一步详细说明本发明的光扩散膜等。
[0360][实施例1] I. (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。
[0361] 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。
[0362] *GPC测定装置:东曹(株)制造,HLC-8020 ?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。
[0363]2.光扩散膜用组合物的制备 接着,相对于1〇〇重量份所得的作为(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100重量份作为(A)成分的下式(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)、8重量份作为(C) 成分的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮,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。
[0364] (A)成分和⑶成分的折射率通过阿贝折射仪(ATAG0(株)制造,阿贝折射仪 DR-M2,Na光源,波长:589nm),按照JISK0062测定,结果分别为1. 58和1. 46。
[0365] [化 5]
3.光扩散膜用组合物的涂布 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,得到膜厚105ym的涂层。
[0366] 4.第1紫外线照射 接着,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,使照射角(图9的〃3)约为0°。
[0367] 此时的峰照度为0. 98mW/cm2,累积光量为19. 78mJ/cm2,灯高度为240mm,涂层的移 动速度为〇. 17m/分钟。
[0368] 5.第2紫外线照射 接着,在经过了第1紫外线照射工序之后,利用厚度38ym、具有紫外线透过性的剥离 膜(Lintec(株)制造,SP-PET382050)层合在涂层的露出面一侧,形成非氧气氛下的状态。
[0369] 接着与第1紫外线照射工序同样,越过剥离膜对涂层照射平行光,使照射角(图9 的03)几乎为0°,得到膜厚105ym的光扩散膜。
[0370] 此时的峰照度为2. 88mW/cm2,累积光量为20. 06mJ/cm2,灯高度为240mm,涂层的移 动速度为〇.54m/分钟。
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