光扩散膜用组合物和光扩散膜的制作方法_5

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的其它添加剂的步骤。
[0350] 另外,混合时,可以在室温下直接搅拌,但从提高均匀性的观点出发,例如,优选在 40~80°C的加热条件下搅拌,制成均匀的混合液。
[0351] 另外,为了制成适于涂装的所希望的粘度,还优选进一步添加稀释溶剂。
[0352] 应予说明,对于光扩散膜用组合物,由于在第1实施方式中已说明,因此这里的说 明省略。
[0353] (2)涂布步骤 如图9(a)所示,上述步骤是对加工片2涂布光扩散膜用组合物以形成涂布层1的步 骤。
[0354] 作为加工片,可使用塑料膜、纸中的任一种。
[0355] 其中,作为塑料膜,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等聚酯系膜,聚乙烯膜、聚丙 烯膜等聚烯烃系膜,三乙酰纤维素膜等纤维素系膜,以及聚酰亚胺系膜等。
[0356] 另外,作为纸,例如可举出玻璃纸、涂布纸、以及层压纸等。
[0357] 这里,从表面的高平滑性的观点出发,优选使用塑料膜作为加工片。
[0358] 另外,若考虑后述的步骤,则作为加工片2,优选对热、活性能量射线的尺寸稳定性 优异的塑料膜。
[0359] 作为这样的塑料膜,在上述膜中,可优选地举出聚酯系膜、聚烯烃系膜以及聚酰亚 胺系膜。
[0360] 另外,对于加工片,为了在光固化后,将得到的光扩散膜容易地从加工片上剥离, 优选在加工片的光扩散膜用组合物的涂布面一侧设置剥离层。
[0361] 上述剥离层可使用硅酮系剥离剂、氟系剥离剂、醇酸系剥离剂、烯烃系剥离剂等以 往公知的剥离剂来形成。
[0362] 应予说明,加工片的厚度通常优选为25~200的范围内的值。
[0363] 另外,作为在加工片上涂布光扩散膜用组合物的方法,例如可利用刮板涂布法、辊 涂法、棒涂法、刮刀涂布法、模涂法、以及凹版涂布法等以往公知的方法来进行。
[0364] 应予说明,此时,优选涂布层的厚度为80~700 的范围内的值。
[0365] (3)活性能量射线照射步骤 如图9 (b)~(c)所示,上述步骤是对涂布层1进行活性能量射线照射,在膜内形成弯曲 百叶结构、弯曲柱结构等,制成光扩散膜的步骤。
[0366] 以下,对活性能量射线照射步骤,分为形成弯曲百叶结构的情况和形成弯曲柱结 构的情况进行说明。
[0367] (3)-1形成弯曲百叶结构的情况 形成弯曲百叶结构时,如图9(b)所示,对形成在加工片2上的涂布层1照射仅由照射 角度受控制的直射光构成的活性能量射线50。
[0368] 更具体而言,例如,如图10(a)所示,通过在线状的紫外线灯125中设置有聚光 用的冷镜122的紫外线照射装置120(例如,若为市售品时,有EyeGraphics(株)制, ECS-4011GX等)上配置遮光板121和遮光板123,取出仅由照射角度受控制的直射光构成 的活性能量射线50,对形成在加工片2上的涂布层1进行照射。
[0369] 应予说明,以与具有涂布层1的加工片2的长边方向正交的方向为基准(0° ),线 状的紫外线灯通常设置为_80~80°的范围内的值,优选设置为_50~50°的范围内的值,特 别优选设置为_30~30°的范围内的值。
[0370] 这里,使用线状光源的理由是,能够高效且稳定地制造折射率不同的板状区域交 替且相对于膜厚方向以恒定的倾斜角平行配置而成的弯曲百叶结构。
[0371] 更具体而言,通过使用线状光源,从线状光源的轴向观察时,实际为平行光,从与 线状光源的轴向垂直的方向观察时能够照射非平行的光。
[0372] 此时,作为照射光的照射角度,如图10 (b)所示,优选将相对于涂布层1的表面的 法线的角度设为〇°时的照射角度〃3设为通常_80~80°的范围内的值。
[0373] 其理由是,若照射角度为_80~80°的范围外的值,则在涂布层1的表面的反射等 的影响大,有时难以形成充分的弯曲百叶结构。
[0374] 另外,照射角度03优选具有1~80°的宽度(照射角度宽度)03'。
[0375] 其理由是,若上述照射角度宽度们'为小于Γ的值,则弯曲百叶结构的间隔过 窄,有时难以得到所希望的弯曲百叶结构。另一方面是因为,若上述照射角度宽度〃3'为 超过80 °的值,则照射光过于分散,有时难以形成弯曲百叶结构。
[0376] 因此,更优选照射角度03的照射角度宽度03'为2~45°的范围内的值,进一步 优选为5~20 °的范围内的值。
[0377]另外,作为照射光,可举出紫外线、电子束等,但优选使用紫外线。
[0378] 其理由是,使用电子束时,由于聚合速度非常快,因此在聚合过程中(A)成分与 (B)成分无法充分相分离,有时难以形成弯曲百叶结构。另一方面是因为,与可见光等进行 比较时,由于使用紫外线时因其照射而固化的紫外线固化树脂、可使用的光聚合引发剂的 种类丰富,所以能够拓宽(A)成分和(B)成分的选择的范围。
[0379]另外,作为紫外线的照射条件,优选使峰值照度为0. 5~10mW/cm2的范围内的值,并 且以成为使涂布层充分固化的累计光量的方式进行。
[0380] 应予说明,为了成为使涂布层充分固化的累计光量,还优选以多阶段照射紫外线。
[0381] 另外,优选使形成在加工片上的涂布层以0.l~10m/分钟的速度移动,通过紫外线 照射装置的紫外线照射部分。
[0382] 其理由是,若上述速度为小于0.lm/分钟的值,则有时量产性过度降低。另一方面 是因为,若上述速度为超过l〇m/分钟的值,则比涂布层的固化(换言之,弯曲百叶结构的形 成)更快,紫外线对涂布层的入射角度沿膜厚方向显著变化,弯曲百叶结构的形成变得不 充分。
[0383] 因此,更优选使形成在基材上的涂布层以0. 2~5m/分钟的范围内的速度移动,通 过紫外线照射装置的紫外线照射部分,进一步优选以〇. 5~3m/分钟的范围内的速度通过。
[0384] 另外,还优选边将涂布层的温度控制在0~60°C的范围内的值边照射紫外线。
[0385] 其理由是,通过控制涂布层的温度,能够使(D)成分完全溶解在光扩散膜用组合 物中,能够使得到的内部结构发生更大的弯曲。
[0386] 因此,更优选涂布层的温度为5~50°C的范围内的值,进一步优选为15~30°C的范 围内的值。
[0387] 应予说明,光固化步骤后的光扩散膜通过剥离加工片而成为可最终使用的状态。
[0388] 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,所 以在照射活性能量射线时,能够在规定的范围选择性吸收规定波长的活性能量射线。
[0389] 因此,在本发明中,例如,无需利用带通滤波器等调节活性能量射线中的波长分 布。
[0390] 因此,本发明中,优选不介由带通滤波器等,将从活性能量射线光源照射的光直接 照射到涂布层。
[0391] S卩,带通滤波器为了能够耐受长时间的活性能量射线照射,通常使用石英玻璃作 为基材,不仅如此,还具有多层溅射层,因此非常昂贵。
[0392] 另外,形成具有弯曲的内部结构时,在研究最佳的结构的阶段,试验多个带通滤波 器,在经济上更为不利。
[0393] 另一方面,利用紫外线吸收剂形成具有弯曲的内部结构时,与带通滤波器相比,不 仅价格格外廉价,通过调节种类和添加量的组合,能够更容易地研究出最佳的结构,在经济 上显著有利。
[0394] 另外,假定利用带通滤波器和紫外线吸收剂两者,进行活性能量射线的波长控制, 此时,波长被过度控制,难以得到使涂布层固化的充分的照度和光量。
[0395] 另外,为了补偿活性能量射线的照度和光量而提高光源强度,则能量损失大,导致 生产成本的上升。
[0396] 因此,使用带通滤波器和紫外线吸收剂两者的优点很少,因此不使用带通滤波器, 优选在考虑活性能量射线的波长和光聚合引发剂、其它成分的吸收波长的基础上,通过优 化紫外线吸收剂的种类和添加量,来形成具有弯曲的内部结构。
[0397] (3)-2形成弯曲柱结构的情况 形成弯曲柱结构时,如图9(c)所示,对形成在加工片上的涂布层1照射光线的平行度 高的平行光。
[0398] 这里,平行光是指发出的光的方向即使从任何方向观察时也不具有广度的大致平 行的光。
[0399] 更具体而言,例如,如图11 (a)所示,优选将来自点光源202的光50通过透镜204 而成为平行光60后,向涂布层照射,或者如图11 (b)~(c)所示,将来自线状光源125的照射 光50通过照射光平行化部件200 (200a、200b)而成为平行光60后,向涂布层照射。
[0400] 应予说明,如图11(d)所示,照射光平行化部件200在利用线状光源125的直射光 中,在与光的朝向为随机的线状光源125的轴线方向平行的方向,例如,通过使用板状部件 210a、筒状部件210b等遮光部件210将光的朝向统一,从而能够将利用线状光源125的直 射光变换成平行光。
[0401] 更具体而言,在利用线状光源125的直射光中,对板状部件210a、筒状部件210b等 遮光部件210的平行度低的光与它们接触、被吸收。
[0402] 因此,对板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210的平行度高的光,S卩,仅平 行光通过照射光平行化部件200,作为结果,利用线状光源125的直射光被照射光平行化部 件200变换为平行光。
[0403] 应予说明,作为板状部件210a、筒状部件210b等遮光部件210的材料物质,只要能 够吸收对遮光部件210的平行度低的光,就没有特别限制,例如,可使用实施了耐热黑涂装 的阿尔斯特钢板等。
[0404] 另外,优选照射光的平行度为10°以下的值。
[0405] 其理由是,通过照射光的平行度为上述范围内的值,能够高效且稳定地形成多个 柱状物在膜厚方向以恒定的倾斜角林立而成的弯曲柱结构。
[0406] 因此,更优选照射光的平行度为5°以下的值,进一步优选为2°以下的值。
[0407] 应予说明,其它的照射条件基于上述"形成弯曲百叶结构的情况",因此省略。 实施例
[0408] 以下,参照实施例进一步详细说明本发明。
[0409] [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,相对于作为(B2)成分的重均分子量9200的聚丙二醇(PPG) 1摩尔,放入作 为(B1)成分的异佛尔酮二异氰酸酯(ΙΗ)Ι)2摩尔和作为(B3)成分的甲基丙烯酸2-羟基 乙酯(HEMA)2摩尔后,根据常法使其反应,得到重均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙 稀酉支醋。
[0410] 应予说明,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用凝胶渗透 色谱法(GPC)根据下述条件测定而得的聚苯乙烯换算值: ? GPC测定装置:东曹株式会社制,HLC-8020 ? GPC柱:东曹株式会社制(以下,按通过顺序记载) TSK保护柱(guardcolumn)HXL-H TSK凝胶(gel)GMHXL(X2) TSK凝胶(gel)G2000HXL?测定溶剂:四氢呋喃 ?测定温度:40 °C。
[0411] 2.光扩散膜用组合物的制备 接着,向得到的作为(B)成分的重均分子量9900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯100 重量份中,添加作为(A)成分的上述式(3)表示的分子量268的邻苯基苯氧基乙氧基乙基 丙烯酸酯(新中村化学(株)制,NKESTERA-LEN-10)150重量份、作为(D)成分的上述式 (5)~(7)表示的紫外线吸收剂的混合物出六5?(株)制,1'預群預477)0.25重量份(相对 于㈧成分和⑶成分的总计量(100重量份)为0. 1重量份)以及作为(C)成分的2-羟 基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮20重量份(相对于㈧成分和⑶成分的总计量(100重 量份)为8重量份)后,在80°C的条件下进行加热混合,得到光扩散膜用组合物。
[0412] 应予说明,(A)成分和(B)成分的折射率是使用阿贝折射率(ATAG0(株)制,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。
[0413]另外,测定构成光扩散膜用组合物的各成分的光吸收特性。
[0414]S卩,使用紫外可见近红外分光光度计(岛津制作所(株)制,UV-3600),测定对使 用的㈧成分、(B)成分、(C)成分和⑶成分的各波长(nm)的透射率(%)或者吸光度(-)。 将得到的波长-透射率图或者波长-吸光度图示于图12~14。
[0415] 应予说明,图12的特性曲线A是使用的(A)成分的波长-透射率图,特性曲线B 是使用的⑶成分的波长-透射率图,图13是使用的(C)成分的波长-吸光度图,图14(a) 是使用的(D)成分的波长-吸光度图。
[0416] 另外,图14(b)是实施例4~5中使用的⑶成分的波长-吸光度图,图14(c)是实 施例6~7中使用的(D)成分的波长-吸光度图。
[0417] 3.涂布步骤 接着,将得到的光扩散膜用组合物对作为加工片的膜状的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜(以下,称为PET)进行涂布,形成膜厚175 的涂布层。
[0418] 4.活性能量射线照射 接着,准备在图10(a)所示的在线状的高压汞灯中附属有聚光用的冷镜的紫外线照射 装置(EyeGraphics(株)制,ECS-4011GX)。
[0419] 接着,在热线截止滤光片框上设置遮光板,向涂布层的表面照射的紫外线(在主 峰波长365nm,此外在254、303、313nm具有峰的紫外线)以将从线状光源的长轴方向观察时 的涂布层表面的法线设为0°时,使来自线状光源的直接的紫外线的照射角(图10(b)的 03)为16°的方式进行设定。
[0420] 此时,以从涂布层表面至线状光源的高度为500mm、峰值照度为2.OmW/cm2、累计光 量为50mJ/cm2的方式进行设定。
[0421] 另外,为了防止用遮光板等的反射光在照射机内部成为杂光,对涂布层的光固化 带来影响,在输送机附近也设置遮光板,以仅使从线状光源直接发出的紫外线对涂布层进 行照射的方式进行设定。
[0422] 接着,利用输送机,在图10(a)中的右方边以0. 2m/分钟的速度使涂布层移动边照 射紫外线。
[0423] 应予说明,此时,涂布层的温度维持在23 °C。
[0424] 接着,为了实现可靠的固化,在涂布层的露出面侧层压厚度38 的具有紫外线 透射性的剥离膜(Lintec(株)制,SP-PET382050 ;紫外线照射侧的表面的中心平均粗度 〇· 01 #m,雾度值1. 80%,图像鲜明度425,波长360nm的透射率84. 3%)。
[0425] 接着,从剥离膜上,以使峰值照度为10mW/cm2、累计光量为150mJ/cm2的方式照射 使来自上述线状光源的紫外线的行进方向无规则的散射光,使涂布层完全固化,得到膜厚 200m的光扩散膜。
[0426] 应予说明,对于上述峰值照度和累计光量,将安装有受光器的UVMETER(Eye Graphics(株)制,Eye紫外线累计照度计UVPF-A1)设置于涂布层的位置而测定。
[0427]另外,得到的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。
[0428] 另外,将得到的光扩散膜在与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面进行切割 而形成的截面的示意图示于图15(a),将其截面照片示于图15(b)和(c)。
[0429] 应予说明,图15(c)是将图15(b)中的弯曲百叶结构的弯曲部附近扩大且进行对 比度修正后的照片。
[0430] 应予说明,光扩散膜的切割使用剃刀进行,截面的照片的拍摄使用数码显微镜 (Keyence(株)制,VHX-2000)利用反射观察来进行。
[0431] 5.光扩散特性的评价 评价得到的光扩散膜的光扩散特性。
[0432]S卩,以被PET与剥离膜夹持的状态在得到的光扩散膜的PET表面设置粘合剂层,对 厚度1. 1mm的钠玻璃进行贴合,制成评价用试验片。
[0433]接着,使用锥光偏振仪(autronic-MELCHERSGmbH公司制),如图16所示,从试验 片的玻璃侧以入射角成为10°、20°、30°、40°、50°、60°的方式使光向光扩散膜入 射。将得到的干涉图像示于图17(a)~(c)和图18(a)~(c)。
[0434] 另外,为了比较,将实施例2 (⑶成分的添加量:相对于㈧成分和⑶成分的总 计量1〇〇重量份为0.067重量份)的干涉图像示于图17(d) ~(f)和图18(d) ~(f),将实施 例3 ((D)成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0. 033重量份) 的干涉图像示于图17(g)~(i)和图18(g)~(i),将比较例1((D)成分的添加量:0重量份) 的干涉图像不于图17(j)~(l)和图18(j)~(l)。
[0435]另外,使用锥光偏振仪,测定入射入射角〃1 = 20°的光时的与扩散光的出射角 (° )对应的亮度(cd/cm2)。将得到的出射角-亮度图示于图19。
[0436] 应予说明,图19的特性曲线A是实施例1 ((D)成分的添加量:相对于(A)成分和 (B)成分的总计量100重量份为0. 1重量份)的出射角-亮度图,特性曲线B是实施例2((D) 成分的添加量:相对于(A)成分和(B)成分的总计量100重量份为0. 067重量份)的出射 角-亮度图,特性曲线C是实施例3((D)成分的添加量:
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