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      光擴散膜和光擴散膜的制造方法_3

      文檔序號:9355013閱讀:來源:國知局
      ] 其理由是因為:通過使重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度Lb為所述范圍內(nèi)的值,可以將重復(fù) 柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的疊加情況調(diào)節(jié)至適當?shù)姆秶?,因此可?抑制各柱結(jié)構(gòu)區(qū)域連接部分產(chǎn)生散射光,可以更穩(wěn)定地保持光擴散角度區(qū)域內(nèi)的擴散光的 強度均勻性。
      [0156] 即是因為,重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度Lb為低于Iym的值,則在各柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的連 接部分中容易發(fā)生散射光,可能難以更穩(wěn)定地保持光擴散角度區(qū)域內(nèi)的擴散光的強度均勻 性。另一方面是因為,重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度Lb為超過40ym的值,則擴散光的提取效率 可能降低。即,可以預(yù)想,重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度Lb過長時,則在該區(qū)域發(fā)生反向散射等, 導致擴散光的提取效率降低。
      [0157] 因此,更優(yōu)選使重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度Lb為3-35ym范圍內(nèi)的值,進一步優(yōu)選為 5-30ym范圍內(nèi)的值。
      [0158]還優(yōu)選使重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度相對于膜膜厚(100%)為0. 1-10%范圍內(nèi)的值。
      [0159] 其理由是因為:通過使重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域相對于膜整體所占的比例為所述范圍內(nèi)的 值,可以將重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的疊加情況調(diào)節(jié)為更適合 的范圍,因此可抑制各柱結(jié)構(gòu)區(qū)域之間的柱結(jié)構(gòu)未形成部分發(fā)生散射光,可以進一步穩(wěn)定 地保持光擴散的提取效率。
      [0160] 即是因為,重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域相對于膜整體所占的比例為低于0.1%的值,則第1柱 結(jié)構(gòu)區(qū)域和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域微觀上看未形成重復(fù)結(jié)構(gòu)的部分可能增多。因此在該結(jié)構(gòu)區(qū)域 容易發(fā)生散射光,可能使擴散光的提取效率降低。另一方面是因為,重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域相對于 膜整體所占的比例為超過10%的值,則相對而言第1或第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度可能不足。
      [0161]因此,更優(yōu)選使重復(fù)柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的厚度相對于膜膜厚(100%)為0. 2-5%范圍內(nèi)的 值,進一步優(yōu)選為〇. 5-4%范圍內(nèi)的值。
      [0162] 6.總膜厚 優(yōu)選使本發(fā)明的光擴散膜的總膜厚為60-700ym范圍內(nèi)的值。
      [0163] 其理由是因為:光擴散膜的總膜厚為低于60ym的值,則在柱結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)直線前 進的入射光增加,可能難以顯示光擴散。另一方面是因為,光擴散膜的總膜厚為超過700ym的值,則在對光擴散膜用組合物照射活性能量射線、形成柱結(jié)構(gòu)區(qū)域時,光聚合的進行方向 被初期形成的柱結(jié)構(gòu)擴散,可能難以形成所需的柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0164] 因此,更優(yōu)選使光擴散膜的總膜厚為80-450ym范圍內(nèi)的值,進一步優(yōu)選為 100-250ym范圍內(nèi)的值。
      [0165] 還可以將第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域進一步交互形成,例如以第3柱結(jié)構(gòu) 區(qū)域、第4柱結(jié)構(gòu)區(qū)域等的形式設(shè)置。
      [0166] 7.傾斜角的組合 根據(jù)本發(fā)明的光擴散膜,通過分別調(diào)節(jié)第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中柱狀物相對于膜厚方向的傾 斜角〃a、和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中柱狀物相對于膜厚方向的傾斜角〃a'可以使該光擴散特性 變化。
      [0167] S卩,例如如圖3(a)所示,通過使各柱結(jié)構(gòu)區(qū)域所具有的入射角度依賴性不同,可 在光的透過和擴散中實現(xiàn)良好的入射角度依賴性,同時可以有效擴大光擴散角度區(qū)域和光 擴散入射角度區(qū)域。
      [0168] 這種情況下,在第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中,使柱狀物相對于膜厚方向的傾斜角(圖 6(a)_(c)的〃a)為-80至80°范圍內(nèi)的值,同時在第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中,使柱狀物相對于膜 厚方向的傾斜角(圖6(a)-(c)的為-80至80°范圍內(nèi)的值,且優(yōu)選使的 絕對值為0-80°范圍內(nèi)的值,更優(yōu)選為2-30°范圍內(nèi)的值,進一步優(yōu)選為5-20°范圍內(nèi)的 值。
      [0169] "良好的入射角度依賴性"是指光擴散入射角度區(qū)域,與入射光未擴散而是直接透 過的非擴散入射角度區(qū)域的區(qū)別得以明確控制。
      [0170] 如圖3(b)所示,在使各柱結(jié)構(gòu)區(qū)域所具有的入射角度依賴性重復(fù)時,雖然對光擴 散入射角度區(qū)域的擴大的貢獻少,但將膜厚方向上柱狀物的總體長度穩(wěn)定地延長,因此可 以有效地擴大光擴散角度區(qū)域內(nèi)的擴散光的強度均勻性。
      [0171] 這種情況下,在第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中,使柱狀物相對于膜厚方向的傾斜角〃a為-80 至80°范圍內(nèi)的值,同時在第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中,使柱狀物相對于膜厚方向的傾斜角〃a'為-80至80°范圍內(nèi)的值,且優(yōu)選使〃a- 的絕對值為0-20°范圍內(nèi)的值,更優(yōu)選使 沒a-的絕對值為2-15°范圍內(nèi)的值。
      [0172] 本發(fā)明的光擴散膜中,通常從保持有規(guī)則性的入射角度依賴性考慮,優(yōu)選自膜上 方觀察時,第1和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中的柱狀物的傾斜方向為相同方向或相反方向,但根據(jù)其 用途并不限于此。
      [0173] 還可在第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的下方和第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的上方以規(guī)定厚度設(shè)置未形成柱 結(jié)構(gòu)的空白區(qū)域。
      [0174] 8.粘合劑層 由本發(fā)明的制造方法得到的光擴散膜可在其一面或兩面另行具備用于與被粘體層合 的粘合劑層。
      [0175] 構(gòu)成所述粘合劑層的粘合劑沒有特別限定,可以使用以往公知的丙烯酸類、有機 硅類、氨基甲酸酯類、橡膠類等的粘合劑。
      [0176][第2實施方式] 本發(fā)明的第2實施方式是光擴散膜的制造方法,其特征在于:含有下述工序(a)-(d): (a) 準備光擴散膜用組合物的工序 (b) 對加工片涂布光擴散膜用組合物,形成涂層的工序 (c) 對涂層進行第1活性能量射線的照射,在涂層的下方部分形成第1柱結(jié)構(gòu)區(qū)域,同 時在涂層上方部分殘留柱結(jié)構(gòu)未形成區(qū)域的工序 (d) 對涂層進行第2活性能量射線照射,在柱結(jié)構(gòu)未形成區(qū)域形成第2柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的工 序 以下參照附圖,以與第1實施方式不同的點為中心對本發(fā)明的第2實施方式進行具體 說明。
      [0177] 1.工序(a):光擴散膜用組合物的準備工序 所述工序是準備規(guī)定的光擴散膜用組合物的工序。
      [0178] 更具體地說,是將折射率不同的至少2種聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑和根據(jù)需 要使用的其它添加劑進行混合的工序。
      [0179] 混合時,可在室溫下直接攪拌,但從提高均勻性考慮,例如優(yōu)選在40_80°C的加溫 條件下攪拌,制成均勻的混合液。
      [0180] 還優(yōu)選進一步加入稀釋溶劑,以達到適合涂布所需的粘度。
      [0181] 以下對光擴散膜用組合物更具體地進行說明。
      [0182] (1)高折射率聚合性化合物 ⑴-1種類 在折射率不同的2種聚合性化合物中,折射率相對高的聚合性化合物(以下可稱為(A) 成分)的種類沒有特別限定,優(yōu)選其主成分為含有多個芳環(huán)的(甲基)丙烯酸酯。
      [0183] 其理由推斷為:通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,可以使(A)成分 的聚合速度比折射率相對低的聚合性化合物(以下可稱為(B)成分)的聚合速度快,使這 些成分之間的聚合速度產(chǎn)生規(guī)定的差異,可以使兩種成分的共聚性有效降低。
      [0184] 其結(jié)果,在光固化時,可以效率良好地形成使來自(A)成分的、折射率相對高的多 個柱狀物林立于來自(B)成分的、折射率相對低的區(qū)域中的柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0185] 還推斷:通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,在單體階段,其與(B) 成分具有充分的相容性,但在聚合的過程中,在多個相連的階段中,可以將其與(B)成分的 相容性降低至規(guī)定范圍,更有效地形成柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0186] 并且,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,可以提高柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中來 自(A)成分的區(qū)域的折射率,將其與來自(B)成分的區(qū)域的折射率之差調(diào)節(jié)至規(guī)定以上的 值。
      [0187] 因此,通過含有特定的(甲基)丙烯酸酯作為(A)成分,與后述的(B)成分的特性 相結(jié)合,可有效地獲得使折射率相對高的多個柱狀物林立于折射率相對低的區(qū)域中的柱結(jié) 構(gòu)區(qū)域。
      [0188] "含有多個芳環(huán)的(甲基)丙烯酸酯"是指在(甲基)丙烯酸酯的酯殘基部分具有 多個芳環(huán)的化合物。
      [0189] "(甲基)丙烯酸"是指丙烯酸和甲基丙烯酸兩者。
      [0190] 作為這樣的(A)成分的含多個芳環(huán)的(甲基)丙烯酸酯例如可舉出:(甲基)丙 烯酸聯(lián)苯酯、(甲基)丙烯酸萘基酯、(甲基)丙烯酸蒽基酯、(甲基)丙烯酸芐基苯基酯、 (甲基)丙烯酸聯(lián)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)丙烯酸芐基苯基氧基烷基酯等,或芳環(huán)上的一部分氫原子被鹵素、烷基、 烷氧基、鹵代烷基等取代所得的化合物等。
      [0191] 作為(A)成分的含多個芳環(huán)的(甲基)丙烯酸酯優(yōu)選含有含聯(lián)苯環(huán)的化合物,特 別優(yōu)選含有下述通式(1)所示的聯(lián)苯化合物。
      [0192] [化 1]
      (通式⑴中,R1-Rw各自獨立,R1-Rw的至少一個為下述通式⑵所述的取代基,其余 為氫原子、羥基、羧基、烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基、羧基烷基和鹵素原子中的任意取 代基)。
      [0193] [化 2]
      (通式⑵中,Rn為氫原子或甲基,碳原子數(shù)n為1-4的整數(shù),重復(fù)數(shù)m為1-10的整 數(shù))。
      [0194] 其理由推斷為:通過含有具特定結(jié)構(gòu)的聯(lián)苯化合物作為(A)成分,可以使(A)成分 和(B)成分的聚合速度產(chǎn)生規(guī)定差異,使(A)成分與(B)成分的相容性降低至規(guī)定范圍,使 兩種成分之間的共聚性降低。
      [0195] 還可以提高柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中來自(A)成分的區(qū)域的折射率,更容易地將其與來自 (B)成分的區(qū)域的折射率之差調(diào)節(jié)為規(guī)定以上的值。
      [0196] 通式(1)中的R1-Rw含有烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基和羧基烷基中的任意 基團時,優(yōu)選使該烷基部分的碳原子數(shù)為1-4范圍內(nèi)的值。
      [0197] 其理由是因為:所述碳原子數(shù)為超過4的值,則(A)成分的聚合速度降低,或來自 (A)成分的區(qū)域的折射率過于降低,可能難以有效形成柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0198] 因此,通式(1)中的R1-Rw含有烷基、烷氧基、鹵代烷基、羥基烷基和羧基烷基中的 任意基團時,更優(yōu)選使該烷基部分的碳原子數(shù)為1-3范圍內(nèi)的值,進一步優(yōu)選為1-2范圍內(nèi) 的值。
      [0199] 優(yōu)選通式⑴中的R1-Rw為除鹵代烷基和鹵素原子以外的取代基,即,為不含鹵素 的取代基。
      [0200] 其理由是因為:在焚燒光擴散膜等時防止二噁英的產(chǎn)生,從環(huán)境保護的觀點考慮 優(yōu)選。
      [0201 ] 在以往的具備柱結(jié)構(gòu)的光擴散膜中,在獲得規(guī)定的柱結(jié)構(gòu)時為了使單體成分實現(xiàn) 高折射率,通常是在單體成分中進行鹵素取代。
      [0202] 關(guān)于該點,根據(jù)通式(1)所示的聯(lián)苯化合物,即使不進行鹵素取代也可以實現(xiàn)高 折射率。
      [0203]因此,本發(fā)明的將光擴散膜用組合物光固化而成的光擴散膜即使不含鹵素時,也 可發(fā)揮良好的入射角度依賴性。
      [0204] 還優(yōu)選通式(1)中的R2-R9中的任意一個為通式(2)所示的取代基。
      [0205] 其理由是因為:通過使通式(2)所示的取代基的位置為R1和Rw以外的位置,在光 固化之前的階段中,(A)成分之間發(fā)生取向,可有效防止結(jié)晶。
      [0206] 并且在光固化前的單體階段為液狀,即使不使用稀釋溶劑等,在表觀上也可以與 (B)成分均勾混合。
      [0207] 由此,在光固化階段,可以使(A)成分和(B)成分以微細水平發(fā)生凝聚?相分離, 可以更有效地獲得具備柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的光擴散膜。
      [0208] 進一步基于同樣的觀點,特別優(yōu)選通式(1)中的R3、R5、R6和R8中的任意一個為通 式⑵所示的取代基。
      [0209] 還優(yōu)選使通式(2)所示的取代基中的重復(fù)數(shù)m通常為1-10的整數(shù)。
      [0210] 其理由是因為:重復(fù)數(shù)m為超過10的值,則連接聚合部位和聯(lián)苯環(huán)的氧基亞烷基 鏈變得過長,可能阻礙聚合部位中的(A)成分之間的聚合。
      [0211] 因此,更優(yōu)選使通式(2)所示的取代基中的重復(fù)數(shù)m為1-4的整數(shù),特別優(yōu)選1-2 的整數(shù)。
      [0212] 基于同樣的觀點,優(yōu)選使通式(2)所示取代基中的碳原子數(shù)n通常為1-4的整數(shù)。
      [0213] 作為聚合部位的聚合性碳-碳雙鍵的位置與聯(lián)苯環(huán)過近,則聯(lián)苯環(huán)產(chǎn)生空間位 阻,再考慮到(A)成分的聚合速度降低的情況,更優(yōu)選使通式(2)所示取代基中的碳原子n 為2-4的整數(shù),特別優(yōu)選為2-3的整數(shù)。
      [0214] 通式(1)所示的聯(lián)苯化合物的具體例子可優(yōu)選舉出下式(3)-(4)所示的化合物。
      [0216] (1)-2分子量 還優(yōu)選使(A)成分的分子量為200-2, 500范圍內(nèi)的值。
      [0217] 其理由推斷為:通過使(A)成分的分子量為規(guī)定的范圍,可以進一步加快(A)成分 的聚合速度,更有效地降低(A)成分與(B)成分的共聚性。
      [0218] 其結(jié)果,在進行光固化時,可以更有效地形成使來自(A)成分的、折射率相對高的 多個柱狀物林立于來自(B)成分的、折射率相對低的區(qū)域中的柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0219] 即是因為,(A)成分的分子量為低于200的值,則由于空間位阻使聚合速度降低, 接近于(B)成分的聚合速度,可能容易發(fā)生與(B)成分的共聚。另一方面是因為推斷,(A) 成分的分子量為超過2, 500的值,則隨著與(B)成分的分子量之差的減小,(A)成分的聚合 速度降低,接近于(B)成分的聚合速度,容易發(fā)生與(B)成分的共聚,其結(jié)果,可能難以有效 形成柱結(jié)構(gòu)區(qū)域。
      [0220] 因此,更優(yōu)選使(A)成分的分子量為240-1,500范圍內(nèi)的值,進一步優(yōu)選為 260-1,000范圍內(nèi)的值。
      [0221] (A)成分的分子量可由從分子組成和構(gòu)成原子的原子量得到的計算值求出,也可 使用凝膠滲透色譜(GPC),以重均分子量的形式測定。
      [0222] (1) _3單獨使用 本發(fā)明的光擴散膜用組合物的特征在于:含有(A)成分作為形成柱結(jié)構(gòu)區(qū)域中折射率 相對高的區(qū)域的單體成分,優(yōu)選(A)成分以單一成分含有。
      [0223] 其理由是因為:通過這樣的構(gòu)成,可以有效地抑制來自(A)成分的區(qū)域、即折射率 相對高的柱狀物中的折射率的不均勻,可更有效地獲得具備柱結(jié)構(gòu)區(qū)域的光擴散膜。
      [0224] S卩,⑷成分相對于⑶成分的相容性低時,例如⑷成分為鹵素類化合物等時, 可以結(jié)合使用其它(A)成分(例如非鹵素類化合物等)作為使(A)成分與(B)成分相容的 第3成分。
      [0225] 但是這種情況下,由于所述第3成分的影響,來自(A)成分的、折射率相對高區(qū)域 的折射率可能不均勻,或容易降低。
      [0226] 其結(jié)果,與來自(B)成分的、折射率相對低的區(qū)域的折射率差可能不均勻,或容易 過度降低。
      [0227]因此,優(yōu)選選擇與(B)成分具有相容性的高折射率
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