CN105452910A - 外部光利用型显示体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种外部光利用型显示体,其为将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体,其中,通过将所使用的光扩散膜设为具有规定的内部结构的光扩散膜,即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性,而且视角内的显示光的亮度的均匀性优异。将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体,其中,光扩散膜是在膜内具有如下的内部结构的光扩散膜:在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域。
Description
技术领域
本发明涉及利用从外部入射而来的光,发挥规定的显示功能的外部光利用型显示体。
特别是涉及即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性,而且视角内的显示光的亮度的均匀性优异的外部光利用型显示体。
背景技术
以往,对具有光扩散特性的面或镜面反射面印刷文字或图像、或对这些面贴合印刷有文字或图像的透明或半透明的膜而成的外部光利用型的显示体(以下称为外部光利用型显示体。)可用作广告牌或标识。
这样的外部光利用型显示体的特征在于,利用太阳直射光或扩散天空光、或来自于建筑物、路面、树木等的二次散射光这样的外部光,将所希望的显示光散射发光。
另外,作为这样的外部光利用型显示体,已知:在印刷有所希望的图案等的装饰层的前面,将在树脂中分散微粒而成的光扩散膜进行层合而成的外部光利用型显示体(例如专利文献1);或在使用棱镜、角隅棱镜阵列(cornercubearray)、微珠等的回归性反射面的前面,将印刷有所希望的图案等的装饰层进行层合而成的回归反射性的外部光利用型显示体(例如专利文献2)。
即,在专利文献1中,如图62(a)~(b)所示,公开了广告牌用前面板301和广告牌,所述广告牌用前面板301是由至少在一面形成有凹凸的全光线透过率为90%以上且雾度率为20%以下的透光板构成,其特征在于,凹凸面的中心线平均粗糙度为0.2~0.7μm,并且10点平均粗糙度为1~7μm,透光板由透明基板302和在该透明基板302的一面或两面经层合一体化的光扩散层303构成,在该光扩散层303的表面形成凹凸面;所述广告牌的特征在于,在所述广告牌用前面板301的背面侧配置显示体320而成。
另外,作为上述光扩散层,公开了在合成树脂中分散有树脂粒子(光扩散材料)的构成的光扩散层。
另外,在专利文献2中,如图62(c)所示,公开了回归反射立方角(cubecorner)片材424,其具备:立方层432,所述立方层432具有观察表面、具备由平行的槽组中至少2个交叉的组划定的多个立方角要素的结构化表面435、和在该立方角要素的至少若干个上配置的金属膜430;具有前面、和与该立方层432的该观察表面接合的后面的实质上透明的覆盖层434;和配置于该覆盖层434的着色标识416;并且,该着色标识416相对于该槽组的至少1个组对准配置。
另外,公开了上述着色标识为扩散反射性的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-109414号公报(权利要求书)
专利文献2:日本特表2003-531396号公报(权利要求书)。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在使用专利文献1所记载的广告牌用前面板的广告牌的情况下,由于显示光的出射角只单纯地依赖于外部光的入射角,所以在外部光的入射角度变化的情况下,发现如下问题:变得难以稳定地保持恒定的显示特性。
另外,由于使用专利文献1所记载的广告牌用前面板的广告牌的光扩散特性为高斯分布型的光扩散特性,所以视角内的显示光的亮度的均匀性变低,特别是在显示体为大面积的情况下,发现如下问题:显示光的亮度不均变得显著。
另外,在专利文献2所记载的回归反射立方角片材的情况下,由于使得显示光朝向入射而来的外部光的光源出射,所以与专利文献1同样,在外部光的入射角度变化的情况下,发现如下问题:变得难以稳定地保持恒定的显示特性。
另外,由于专利文献2所记载的回归反射立方角片材使得显示光朝向入射而来的外部光的光源出射,所以特别是在显示体为大面积的情况下,发现如下问题:不仅显示光的亮度不均变得显著,而且无法得到充分的视角。
而且,由于专利文献2所记载的回归反射立方角片材的结构复杂,所以不易制备,在制备成本的方面也有问题。
因此,需要即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性,而且视角内的显示光的亮度的均匀性优异的外部光利用型显示体。
因此,本发明人等鉴于如以上这样的情况而锐意努力,结果发现,在将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体中,通过将所使用的光扩散膜设为在膜内具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构的光扩散膜,可解决上述问题,从而完成本发明。
即,本发明的目的在于,提供即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可保持恒定的显示特性,而且视角内的显示光的亮度的均匀性优异的外部光利用型显示体。
解决课题的手段
根据本发明,提供一种外部光利用型显示体,其为将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体,其特征在于,光扩散膜为在膜内具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构的光扩散膜,从而可解决上述问题。
即,若为本发明的外部光利用型显示体,则将所使用的光扩散膜设为具有规定的内部结构的光扩散膜,由此可将从宽范围的角度入射而来的外部光有效地作为显示光在规定的方向扩散出射。
因此,即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性。
另外,若为本发明的外部光利用型显示体,则具有规定的内部结构的光扩散膜的光扩散特性并不是单纯的高斯分布型的光扩散特性,而具有扩散光的亮度的均匀性优异的光扩散特性,由此可有效地提高视角内的显示光的亮度的均匀性。
另外,在构成本发明的外部光利用型显示体时,优选在反射板与光扩散膜之间、或在光扩散膜中反射板位于的一侧的相反侧,具有装饰层。
通过这样地进行构成,即使在外部光的入射角度变化的情况下,通过具有规定的内部结构的光扩散膜的效果,也可将由装饰层带来的所希望的显示内容作为稳定地保持恒定的显示特性、而且视角内的亮度的均匀性优异的显示光来显示。
另外,在构成本发明的外部光利用型显示体时,优选光扩散膜中的内部结构为:在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物在膜的膜厚度方向林立而成的柱结构,和将折射率不同的多个板状区域在沿着膜面(指膜的端面以外的面。以下相同。)的任意一个方向交替配置而成的百叶窗结构,或任一方的结构。
通过这样地进行构成,即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可更稳定地保持恒定的显示特性,而且可进一步提高视角内的亮度的均匀性。
另外,在构成本发明的外部光利用型显示体时,优选在光扩散膜中的内部结构为柱结构的情况下,光扩散膜为单一层的光扩散膜,其中,光扩散膜的膜厚度为60~700μm的范围内的值,并且在沿着将光扩散膜用组合物涂布成膜状而成的涂布层进行光固化时的该涂布层的移动方向,在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射光的入射角的情况下,相对于各入射角的雾度值为70%以上的值。
通过这样地进行构成,所使用的光扩散膜为由具有规定的膜厚度的单一层构成的光扩散膜,由此与将多层光扩散膜进行层合的情况相比,可削减贴合工序,不仅在经济上有利,而且也可有效地抑制显示光中的模糊的产生、层间剥离的产生。
另一方面,由于该光扩散膜具有柱结构作为内部结构,而且具有规定的光扩散特性,所以尽管膜由单一层构成,也可将从宽范围的角度入射而来的外部光有效地作为显示光在外部光利用型显示体的正面扩散出射。
需说明的是,“单一层”指不将多片光扩散膜层合,且在一片光扩散膜内形成多层内部结构的情况也包含在“单一层”中。
另外,在构成本发明的外部光利用型显示体时,优选在光扩散膜中的内部结构为百叶窗结构的情况下,光扩散膜为沿着膜的膜厚度方向从下方起依次具有第1百叶窗结构和第2百叶窗结构的光扩散膜,在从膜上方观察的情况下,将第1百叶窗结构中板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中板状区域的延伸方向所成的锐角θ1设为10~90°的范围内的值。
通过这样地进行构成,由于所使用的光扩散膜为具有百叶窗结构作为内部结构的光扩散膜,而且使第1百叶窗结构中板状区域的延伸方向和第2百叶窗结构中板状区域的延伸方向以规定的角度交叉而成,所以即使在外部光的方位角方向的入射角度变化的情况下,也可有效地作为显示光在规定的方向扩散出射。
附图说明
[图1]图1(a)~(c)是为了说明本发明的外部光利用型显示体的构成而提供的图。
[图2]图2(a)~(c)是为了说明本发明的外部光利用型显示体的特性而提供的图。
[图3]图3(a)~(c)是为了说明以往的外部光利用型显示体的特性而提供的图。
[图4]图4(a)~(c)是为了说明以往的外部光利用型显示体的特性而提供的另外的图。
[图5]图5(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的光扩散膜的概要而提供的图。
[图6]图6(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向同性光扩散而提供的图。
[图7]图7(a)~(b)是为了说明在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜的概要而提供的图。
[图8]图8(a)~(b)是为了说明在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜的入射角度依赖性和各向异性光扩散而提供的图。
[图9]图9(a)~(c)是为了对光扩散膜的光扩散特性的测定方法进行说明而提供的图。
[图10]图10(a)~(c)是列举实施例2的光扩散膜为实例,为了说明光扩散膜的光扩散特性与外部光利用型显示体中的显示光的扩散出射的关系而提供的图。
[图11]图11(a)~(c)是列举实施例2的光扩散膜为实例,为了说明光扩散膜的光扩散特性与外部光利用型显示体中的显示光的扩散出射的关系而提供的另外的图。
[图12]图12(a)~(c)是为了说明不满足规定的参数的光扩散膜的光扩散特性与外部光利用型显示体中的显示光的扩散出射的关系而提供的图。
[图13]图13(a)~(c)是为了说明不满足规定的参数的光扩散膜的光扩散特性与外部光利用型显示体中的显示光的扩散出射的关系而提供的另外的图。
[图14]图14(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的规定的光扩散膜而提供的图。
[图15]图15(a)~(b)是为了说明柱结构而提供的图。
[图16]图16(a)~(b)是为了说明在膜内具有柱结构的光扩散膜的制备方法中的各工序而提供的图。
[图17]图17(a)~(d)是为了说明活性能量射线照射工序而提供的图。
[图18]图18是为了说明活性能量射线照射工序而提供的另外的图。
[图19]图19(a)~(c)是为了对在膜内具有百叶窗结构的规定的光扩散膜的基本构成进行说明而提供的图。
[图20]图20是为了说明百叶窗结构而提供的图。
[图21]图21(a)~(c)是为了对板状区域的延伸方向进行说明而提供的图。
[图22]图22(a)~(e)是为了对板状区域的延伸方向与入射光的扩散面积的关系进行说明而提供的图。
[图23]图23(a)~(e)是为了对板状区域的延伸方向与入射光的扩散面积的关系进行说明而提供的照片。
[图24]图24(a)~(d)是为了说明在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜的制备方法中的各工序而提供的图。
[图25]图25(a)~(b)是为了对使用线状光源的活性能量射线照射进行说明而提供的图。
[图26]图26(a)~(b)是为了对线状光源的配置角度进行说明而提供的图。
[图27]图27是为了对使用线状光源的活性能量射线照射进行说明而提供的另外的图。
[图28]图28(a)~(d)是为了对在本发明中使用的其它的光扩散膜进行说明而提供的图。
[图29]图29(a)~(b)是为了说明在膜内具有规定的内部结构的光扩散膜的制备方法的概要而提供的图。
[图30]图30(a)~(c)是为了说明各个方位角方向的入射角度宽度的控制而提供的图。
[图31]图31(a)~(b)是为了说明本发明的外部光利用型显示体的构成而提供的另外的图。
[图32]图32是为了说明实施例1的光扩散膜的构成而提供的图。
[图33]图33(a)~(b)是为了说明实施例1的光扩散膜中的截面的形态而提供的图。
[图34]图34(a)~(b)是为了说明实施例1的光扩散膜的光扩散特性而提供的图。
[图35]图35(a)~(b)是为了说明外部光利用型显示体的评价方法而提供的图。
[图36]图36是示出实施例1、2、5,比较例1和2的外部光利用型显示体的显示特性的照片。
[图37]图37是示出实施例1、2、5,比较例1和2的外部光利用型显示体的显示特性的另外的照片。
[图38]图38是示出实施例1、2、5,比较例1和2的外部光利用型显示体的显示特性的另外的照片。
[图39]图39是示出实施例1、2、5,比较例1和2的外部光利用型显示体的显示特性的另外的照片。
[图40]图40(a)~(c)是为了示出实施例2中的光扩散膜的截面而提供的图和照片。
[图41]图41(a)~(b)是为了说明测定光扩散膜的光扩散特性的方法而提供的图。
[图42]图42是为了示出实施例2中的光扩散膜的入射角-雾度值图而提供的图。
[图43]图43是为了说明测定相当于将光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性的方法而提供的图。
[图44]图44(a)~(h)是为了示出相当于将实施例2中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的锥光偏振仪图像。
[图45]图45是为了示出相当于将实施例2中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的入射角-亮度图。
[图46]图46(a)~(c)是为了示出实施例3中的光扩散膜的截面而提供的图和照片。
[图47]图47(a)~(b)是为了示出实施例3中的光扩散膜的截面而提供的另外的照片。
[图48]图48是为了示出实施例3中的光扩散膜的入射角-雾度值图而提供的图。
[图49]图49(a)~(g)是为了示出相当于将实施例3中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的锥光偏振仪图像。
[图50]图50是为了示出相当于将实施例3中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的入射角-亮度图。
[图51]图51(a)~(c)是为了示出实施例4中的光扩散膜的截面而提供的图和照片。
[图52]图52(a)~(b)是为了示出实施例4中的光扩散膜的截面而提供的另外的照片。
[图53]图53是为了示出实施例4中的光扩散膜的入射角-雾度值图而提供的图。
[图54]图54(a)~(g)是为了示出相当于将实施例4中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的锥光偏振仪图像。
[图55]图55是为了示出相当于将实施例4中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的入射角-亮度图。
[图56]图56(a)~(b)是为了示出在实施例5中使用的紫外线照射装置和照射光平行化构件而提供的图。
[图57]图57(a)~(b)是为了示出在实施例5中使用的紫外线照射装置和照射光平行化构件而提供的另外的图。
[图58]图58(a)~(c)是为了示出实施例5中的光扩散膜的截面而提供的图和照片。
[图59]图59是为了示出实施例5中的光扩散膜的入射角-雾度值图而提供的图。
[图60]图60(a)~(g)是为了示出相当于将实施例5中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的锥光偏振仪图像。
[图61]图61是为了示出相当于将实施例5中的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散特性而提供的入射角-亮度图。
[图62]图62(a)~(c)是为了说明以往的外部光利用型显示体而提供的图。
具体实施方式
本发明的实施方式为一种外部光利用型显示体,其为将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体,其特征在于,光扩散膜为在膜内具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构的光扩散膜。
以下,适宜地参照附图,具体地说明本发明的实施方式。
1.外部光利用型显示体的基本构成
首先说明本发明的外部光利用型显示体的基本构成。
如图1(a)所示,本发明的外部光利用型显示体1是将反射板10和光扩散膜100层合而成的层合体。
另外,如下所述,本发明的外部光利用型显示体的特征在于,将所使用的光扩散膜设为具有规定的内部结构的光扩散膜。
因此,即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性,并且有效地提高视角内的亮度的均匀性。
另外,如图1(b)所示,本发明的外部光利用型显示体1优选在反射板10与光扩散膜100之间具有装饰层20;如图1(c)所示,也优选在光扩散膜100中反射板10位于的一侧的相反侧具有装饰层20。
通过这样地设置装饰层,即使在外部光的入射角度变化的情况下,通过具有规定的内部结构的光扩散膜的效果,也可将由装饰层带来的所希望的显示内容显示为稳定地保持恒定的显示特性、并且视角内的亮度的均匀性优异的显示光。
需说明的是,装饰层指印刷有文字、图案等的树脂膜等。
2.外部光利用型显示体的特性
接着,在与以往的外部光利用型显示体的特性进行比较的同时,说明本发明的外部光利用型显示体的特性。
即,如图2(a)~(c)所示,由于本发明的外部光利用型显示体1将所使用的光扩散膜设为具有规定的内部结构的光扩散膜,所以可将从宽范围的角度入射而来的外部光3有效地作为显示光4在规定的方向扩散出射。
即,可将从宽范围的角度入射而来的外部光3作为显示光4,向恒定的光扩散角度区域扩散出射。
因此,如图2(a)~(c)所示,即使在外部光3的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性。
另外,由于本发明的外部光利用型显示体1的具有规定的内部结构的光扩散膜的光扩散特性并不是单纯的高斯分布型的光扩散特性,而具有扩散光的亮度的均匀性优异的光扩散特性,所以如图2(a)~(c)所示,可有效地提高视角内的显示光4的亮度的均匀性。
与之相对的是,如图3(a)~(c)所示,在如专利文献1所公开那样的使用在树脂中分散微粒而成的光扩散膜的外部光利用型显示体1’的情况下,由于显示光4的出射角只单纯地依赖于外部光3的入射角,所以在外部光3的入射角度变化的情况下显示光4的出射角会随之变化,变得难以稳定地保持恒定的显示特性。
另外,在如专利文献1所公开那样的使用在树脂中分散微粒而成的光扩散膜的外部光利用型显示体1’的情况下,由于光扩散膜的光扩散特性为单纯的高斯分布型的光扩散特性,所以如图3(a)~(c)所示,正反射方向的显示光4的亮度变得极大,而其周边方向的显示光4的亮度变得极小。
因此,在如专利文献1所公开那样的使用在树脂中分散微粒而成的光扩散膜的外部光利用型显示体1’的情况下,视角内的显示光4的亮度的均匀性变低,特别是在显示体为大画面的情况下,显示光4的亮度不均变得显著。
另外,如图4(a)~(c)所示,在如专利文献2所公开那样的回归反射性的外部光利用型显示体1’’的情况下,由于使得显示光4朝向入射而来的外部光3的光源2出射,所以在外部光3的入射角度变化的情况下显示光4的出射角会随之变化,变得难以稳定地保持恒定的显示特性。
另外,在如专利文献2所公开那样的回归反射性的外部光利用型显示体1’’的情况下,如图4(a)~(c)所示,由于使得显示光4朝向入射而来的外部光3的光源2出射,所以特别是在显示体为大面积的情况下,不仅显示光4的亮度不均变得显著,而且变得难以得到充分的视角。
3.光扩散膜
光扩散膜具有将从宽范围的角度入射而来的外部光通过反射板作为显示光在规定的方向扩散出射的功能。
另外,本发明的外部光利用型显示体在这样的光扩散膜中具有特征。
即,本发明中的光扩散膜的特征在于,所述光扩散膜在膜内具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构。
以下,具体地对本发明中的光扩散膜进行说明,首先使用图5~8,对本发明中的光扩散膜的基本原理进行说明。
即,列举作为本发明中的光扩散膜的基本方式的在膜内具有柱结构的光扩散膜(图5~6)和在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜(图7~8)为实例,对本发明中的光扩散膜的基本原理进行说明。
(1)光扩散膜中的光扩散的基本原理
(1)-1在膜内具有柱结构的光扩散膜
首先使用图5~6,对在膜内具有柱结构的光扩散膜的基本原理进行说明。
首先,在图5(a)中示出在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的俯视图(平面图),在图5(b)中示出将图5(a)中示出的在膜内具有柱结构的光扩散膜100a沿着虚线A-A在垂直方向切断,并从沿着箭头的方向观察切断面的情况下的光扩散膜100a的截面图。
另外,在图6(a)中示出在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的整体图,在图6(b)中示出从X方向观察图6(a)的在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的情况下的截面图。
如这样的图5(a)的平面图所示,在膜内具有柱结构的光扩散膜100a具有由折射率相对高的柱状物112和折射率相对低的区域114构成的柱结构113。
另外,如图5(b)的截面图所示,在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的垂直方向,折射率相对高的柱状物112和折射率相对低的区域114分别具有规定的宽度,成为交替配置的状态。
由此,如图6(a)所示,推断在入射角为光扩散入射角度区域内的情况下,入射光由在膜内具有柱结构的光扩散膜100a而扩散。
即,如图5(b)所示,推断:相对于柱结构113的交界面113a,对在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的入射光的入射角为平行至规定的角度范围的值、即为光扩散入射角度区域内的值的情况下,入射光(152、154)在改变方向的同时沿着膜厚度方向穿过柱结构内的相对高折射率的柱状物112的内部,由此出光面侧的光的行进方向变得不一致。
结果,推断在入射角为光扩散入射角度范围内的情况下,入射光由在膜内具有柱结构的光扩散膜100a而扩散,从而成为扩散光(152’、154’)。
另一方面,推断:对在膜内具有柱结构的光扩散膜100a的入射光的入射角超出光扩散入射角度区域的情况下,如图5(b)所示,入射光156在沿着虚线A-A在垂直方向切断的截面内未由光扩散膜100a而扩散,而是直接透过光扩散膜100a,从而成为透过光156’。
需说明的是,在本发明中,“光扩散入射角度区域”指在相对于光扩散膜改变来自于点光源的入射光的角度的情况下,与射出扩散光相对应的入射光的角度范围。
另外,如图6(a)所示,这样的“光扩散入射角度区域”是通过光扩散膜中的柱结构的折射率差、倾斜角等,由每个该光扩散膜确定的角度区域。
通过以上的基本原理,例如,如图6(a)所示,在膜内具备柱结构113的光扩散膜100a可在光的透过和扩散中发挥入射角度依赖性。
另外,如图5~图6所示,具有柱结构113的光扩散膜100a通常具有“各向同性”。
在这里,如图6(a)所示,在本发明中“各向同性”指在入射光由膜而扩散的情况下,具有在扩散的出射光中与膜平行的面(指与膜的端面以外的面平行的面。以下相同。)内的该光的扩散情况(扩散光的扩展形状)不因相同面内的方向而变化的性质。
更具体而言,如图6(a)所示,在入射光由膜100a而扩散的情况下,在与膜平行的面内,扩散的出射光的扩散情况为圆形。
另外,如图6(b)所示,在膜内具有柱结构的光扩散膜中,在称为入射光的“入射角θa”的情况下,入射角θa指将沿着光扩散膜的入射侧表面的法线入射的光的入射角计为0°时的角度(°)。
另外,在本发明中,“光扩散角度区域”指相对于光扩散膜,在入射光得到最大扩散的角度固定点光源,在这种状态下得到的扩散光的角度范围。
此外,在本发明中,“扩散光的张角θb”为上述“光扩散角度区域”的角度宽度(°),如图6(b)所示,指观察膜的截面的情况下的扩散光的张角θb。
需说明的是,确认光扩散角度区域的角度宽度(°)与光扩散入射角度区域的宽度近似相同。
另外,如图6(a)所示的入射光B那样,在入射光的入射角包含在光扩散入射角度区域内的情况下,即使是其入射角不同的情况,在膜内具有柱结构的光扩散膜100a也可在出光面侧进行几乎相同的光扩散。
因此,在膜内具有柱结构的光扩散膜可说具有将光集中在规定部位的聚光作用。
需说明的是,柱结构内的柱状物112内部的入射光的方向变化除了考虑成为如图5(b)所示的通过全反射而呈直线状曲折地进行方向变化的阶跃折射率型的情况以外,也考虑成为呈曲线状进行方向变化的梯度折射率型的情况。
另外,在图5(a)和(b)中,为了简便而用直线表示折射率相对高的柱状物112与折射率相对低的区域114的交界面,但实际上界面稍有蜿蜒,各个柱状物形成伴有分支、消失的复杂的折射率分布结构。
结果,推断不一致的光学特性的分布提高光扩散性。
(1)-2在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜
接着,使用图7~8,对在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜的基本原理进行说明。
首先,在图7(a)中示出在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的俯视图(平面图),在图7(b)中示出将图7(a)所示的在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b沿着虚线A-A在垂直方向切断,并从沿着箭头的方向观察切断面的情况下的光扩散膜100b的截面图。
另外,在图8(a)中示出在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的整体图,在图8(b)中示出从X方向观察图8(a)的在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的情况下的截面图。
如这样的图7(a)的平面图所示,在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b在沿着膜面的任意一个方向具备将折射率相对高的板状区域122与折射率相对低的板状区域124交替平行配置的百叶窗结构123。
另外,如图7(b)的截面图所示,相对高折射率的板状区域122和相对低折射率的板状区域124分别具有规定厚度,在相对于膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的法线方向(膜厚度方向)也保持交替平行配置的状态。
由此,如图8(a)所示,推断在入射角为光扩散入射角度区域内的情况下,入射光由在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b而扩散。
即,如图7(b)所示,推断:相对于百叶窗结构123的交界面123a’,对在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的入射光的入射角为平行至规定的角度范围的值、即光扩散入射角度区域内的值的情况下,入射光(152、154)在改变方向的同时沿着膜厚度方向通过百叶窗结构内相对高折射率的板状区域122的内部,由此出光面侧的光的行进方向变得不一致。
结果,推断在入射角为光扩散入射角度区域内的情况下,入射光由在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b而扩散,从而成为扩散光(152’、154’)。
另一方面,推断:对膜内具有百叶窗结构的光扩散膜100b的入射光的入射角超出光扩散入射角度区域的情况下,如图7(b)所示,入射光156在沿着虚线A-A在垂直方向切断的截面内,未由光扩散膜而扩散,而是直接透过光扩散膜10,从而成为透过光156’。
因此,通过与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜相同的基本原理,例如,如图8(a)所示,在膜内具备百叶窗结构123的光扩散膜100b可在光的透过和扩散中发挥入射角度依赖性。
但是,如图8(a)所示,在膜内具有百叶窗结构123的光扩散膜100b通常具有“各向异性”。
在这里,如图8(a)所示,在本发明中“各向异性”指在入射光由膜而扩散的情况下,具有如下的性质:在扩散的出射光中与膜平行的面内,该光的扩散情况(扩散光的扩展形状)根据同一面内的方向而不同。
更具体而言,推断:如图8(a)所示,在入射光所含有的成分中,对于在从膜面的上方观察的情况下、与在沿着膜面的任意一个方向延伸的百叶窗结构的延伸方向垂直的成分,选择性地产生光的扩散,另一方面对于入射光所含有的与百叶窗结构的朝向平行的成分,由于难以产生光的扩散,所以实现各向异性光扩散。
因此,如图8(a)所示,具有各向异性的光扩散膜中的扩散光的扩展形状为近似椭圆形状。
另外,如上所述,由于有助于光扩散的入射光的成分主要是与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶窗结构的朝向垂直的成分,所以如图8(b)所示,在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜中,在称为入射光的“入射角θa”的情况下,指与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶窗结构的朝向垂直的成分的入射角。另外,此时入射角θa指将相对于光扩散膜的入射侧表面的法线的角度计为0°时的角度(°)。
另外,在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜中,“扩散光的张角”为上述“光扩散角度区域”的宽度,如图8(b)所示,指从与沿着沿膜面的任意一个方向延伸的百叶窗结构的朝向平行的方向X观察膜的截面的情况下的扩散光的张角θb。
对于其它的内容,由于与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的内容重复,所以省略。
以下,对于上述在膜内具有柱结构的光扩散膜、在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜和在膜内具有与它们不同的规定的内部结构的光扩散膜,分别列举更具体的方式为实例,说明本发明中的光扩散膜。
(2)在膜内具有柱结构的光扩散膜
作为在膜内具有柱结构的光扩散膜,列举以下构成的光扩散膜为实例进行说明。
即,列举以下光扩散膜为实例进行说明,所述膜的内部结构为柱结构,而且所述膜为单一层的光扩散膜,光扩散膜的膜厚度为60~700μm的范围内的值,并且,在沿着将光扩散膜用组合物涂布成膜状而成的涂布层进行光固化时的该涂布层的移动方向,在-70~70°的范围内改变入射光相对于膜面的法线的入射角的情况下,相对于各入射角的雾度值为70%以上的值。
(2)-1单一层
本方式所涉及的光扩散膜为单一层。
其原因在于:与层合多个光扩散膜的情况相比,可削减贴合工序,不仅在经济上有利,而且也可有效地抑制显示图像中的模糊的产生、层间剥离的产生。
需说明的是,除了直接层合多个光扩散膜的情况以外,经由其它的膜等层合多个光扩散膜的情况也包含在层合多个光扩散膜的情况中。
(2)-2光扩散特性
另外,如图9(a)~(c)所示,本方式所涉及的光扩散膜在沿着将光扩散膜用组合物涂布成膜状而成的涂布层101进行光固化时的该涂布层101的移动方向B,在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射角θa的情况下,将相对于各入射角θa的雾度值设为70%以上的值。
其原因在于:通过光扩散膜具有这样的规定的光扩散特性,尽管该膜由单一层构成,也可将从宽范围的角度入射而来的外部光有效地作为显示光在外部光利用型显示体的正面扩散出射。
即是因为,若这样的雾度值为低于70%的值,则有时难以将以对应的入射角θa入射而来的外部光有效地作为显示光在外部光利用型显示体的正面扩散出射。
因此,在沿着将光扩散膜用组合物涂布成膜状而成的涂布层进行光固化时的该涂布层的移动方向,在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射角θa的情况下,更优选将相对于各入射角θa的雾度值设为75%以上的值,进一步优选设为80%以上的值。
另外,关于上述光扩散特性,通常在膜的一侧的面满足的情况下,确认在另一侧的面也满足,但假设即使是只有一侧的面满足的情况,确认也可得到规定的效果,当然是在本方式所涉及的光扩散膜的范围内。
需说明的是,图9(a)是示出通过透镜204将来自于点光源202的照射光50制成平行光60,对沿着移动方向B移动的工程片材102上的涂布层101进行照射,从而进行光固化的形态的侧视图。
另外,图9(b)是示出使用光源310和积分球320,沿着涂布层的移动方向B在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射角θa,同时测定相对于各入射角θa的雾度值的形态的侧视图。
另外,图9(c)是以固定膜的状态示出在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射角θa的形态的侧视图。
接着,使用图10~13,说明本方式所涉及的光扩散膜的光扩散特性与外部光利用型显示体中的显示光的扩散出射的关系。
首先,说明这些附图的概要,则在图10(a)中示出对于实施例2的光扩散膜100a(本方式所涉及的光扩散膜),以入射角θa入射光并扩散1次的形态。
另外,在图10(b)中示出在改变图10(a)的入射角θa的情况下测定相对于各入射角θa(°)的雾度值(%)的入射角-雾度值图。
此外,在图10(c)中示出在改变图10(a)的入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的范围的扩散1次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像的示意图)。
另外,在图11(a)中示出将实施例2的光扩散膜100a与反射板10贴合并作为测定用试验片,从该试验片的膜侧以入射角θa入射光,经由反射板10的反射而扩散2次的形态。
另外,在图11(b)中示出在改变图11(a)的入射角θa的情况下测定相对于各入射角θa(°)的膜正面的亮度(cd/m2)的入射角-亮度图。
此外,在图11(c)中示出在改变图11(a)的入射角θa的情况下相对于各入射角θa的扩散2次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像)。
另外,在图12(a)中示出对于不满足本方式所涉及的光扩散膜的参数的、在膜内具有柱结构的光扩散膜100α(以下称为“不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜”。),以入射角θa入射光并扩散1次的形态。
另外,在图12(b)中示出在改变图12(a)的入射角θa的情况下测定相对于各入射角θa(°)的雾度值(%)的入射角-雾度值图。
此外,在图12(c)中示出在改变图12(a)的入射角θa的情况下相对于各入射角θa的范围的扩散1次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像的示意图)。
另外,在图13(a)中示出将不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜100α与反射板10贴合并作为测定用试验片,从该试验片的膜侧以入射角θa入射光,经由反射板10的反射而扩散2次的形态。
另外,在图13(b)中示出在改变图13(a)的入射角θa的情况下测定相对于各入射角θa(°)的膜正面的亮度(cd/m2)的入射角-亮度图。
此外,在图13(c)中示出在改变图13(a)的入射角θa的情况下相对于各入射角θa的扩散2次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像)。
首先,如图10(b)的入射角-雾度值图所示,图10(a)所示的实施例2的光扩散膜100a中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的雾度值取70%以上值,满足本方式所涉及的光扩散膜的要件。
另外,在图10(b)的入射角-雾度值图中相对于入射角θa=-70~-18°、-18~-2°、-2~34°、34~44°和44~70°的范围的扩散1次的光的扩散情况分别如图10(c)的锥光偏振仪图像的示意图所示。
即,由于实施例2的光扩散膜100a中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的雾度值为70%以上的值,所以如图10(c)所示,可知在入射角θa=-70~70°的所有范围内,可得到直线透过光少的均匀的扩散光(直线透过光越多,雾度值越小)。
更具体而言,可知在入射角θa=-2~34°的范围内,入射角θa相当于使用图6(a)等进行说明的光扩散入射角度区域,由此,如图10(c)所示,产生圆形的各向同性光扩散。
另一方面,可知在入射角θa=-70~-18°、-18~-2°、34~44°和44~70°的范围内,入射角θa相当于使用图6(a)等进行说明的光扩散入射角度区域的范围以外,由此,不产生圆形的各向同性光扩散,而如图10(c)所示,产生月牙型的光扩散。
在这里,在使用图5(b)的先前的说明中,记载了在入射角θa为光扩散入射角度区域的范围以外的情况下,在沿着虚线A-A在垂直方向切断的截面内,入射光未由膜扩散,而是透过。
但是,这样的说明是用于容易理解地说明产生各向同性光扩散的光扩散入射角度区域的权宜之物,实际上如图6(a)中的入射光A和C那样,在入射角度未包含在光扩散入射角度区域内的情况下,出射光在与膜平行的面内的扩散为月牙型。在这里,请留意实际上月牙型的扩散光也不是透过光,按字面理解,是扩散光。
无论如何,可知实施例2的光扩散膜100a中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的雾度值为70%以上的值,由此,各向同性光扩散或月牙型的光扩散虽有不同,但在入射角θa=-70~70°的所有范围内,可得到直线透过光少的均匀的扩散光。
由此,如图11(a)所示,图10(a)所示的实施例2的光扩散膜100a在经由反射板10的反射而将入射角θa的光扩散总计2次的情况下,可有效地在膜正面扩散出射。
即,如图11(b)的入射角-亮度图所示,可知在0~60°的范围内改变入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的膜表面的亮度至少在入射角θa=10~40°的范围内为超过8cd/m2(增益约1:判断为可比标准白色板更有效地反射外部光的值)的值,可通过经由反射板10的反射的总计2次的扩散而将宽范围的入射光有效地在膜正面扩散出射。
认为这是因为:若为实施例2的光扩散膜,则在第1次扩散中可将入射光均匀地扩散,因此即使经由反射板的反射的第2次扩散由于反射角与内部结构的倾斜角的关系而变得不均匀,结果也可在膜面侧出射均匀的扩散光。
另外,图11(a)所示的总计扩散2次的模型为用于测定将光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况下的光扩散特性的模型。
需说明的是,为了更具体地示出实际的形态,在图11(c)中示出相对于入射角θa=0°、20°、40°和60°的扩散2次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像)。
即,将0cd/m2~至各锥光偏振仪图像中最大的亮度的值的亮度分布分成从蓝色至红色的14个阶段进行表示,0cd/m2为蓝色,将超过0cd/m2的值~至各锥光偏振仪图像中最大的亮度的值13等分,随着0cd/m2~接近最大的亮度的值,以在蓝色~淡蓝色~绿色~黄色~橙色~红色这13个阶段变化的方式进行表示。
另外,各锥光偏振仪图像中的呈放射状画的线分别表示方位角方向0~180°、45~225°、90~270°、135~315°,呈同心圆状画的线从内侧起依次表示极角方向18°、38°、58°、78°。
因此,各锥光偏振仪图像中各同心圆的中心部分的颜色表示在膜正面扩散出射的扩散光的相对亮度,各同心圆的中心部分的绝对亮度对应于图11(b)的各标绘的纵轴的值。
另一方面,如图12(b)的入射角-雾度值图所示,图12(a)所示的不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜100α中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,存在雾度值根据入射角θa的值而取低于70%的值的情况,不满足本方式所涉及的光扩散膜的要件。
另外,图12(b)的入射角-雾度图中相对于入射角θa=-70~-17°、-17~-7°、-7~16°、16~36°和36~70°的范围的扩散1次的光的扩散情况分别如图12(c)的锥光偏振仪图像的示意图所示。
即,可知不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜100α中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,存在雾度值根据入射角θa的值而取低于70%的值的情况,由此,如图12(c)所示,在这样的入射角θa的范围内,直线透过光变多,无法得到均匀的扩散光。
更具体而言,可知在入射角θa=-7~16°的范围内,入射角θa相当于使用图6(a)等进行说明的光扩散入射角度区域,并且雾度值为70%以上的值,由此,如图12(c)所示,产生圆形的各向同性光扩散。
另一方面,可知在入射角θa=-17~-7°和16~36°的范围内,入射角θa相当于使用图6(a)等进行说明的光扩散入射角度区域的范围以外,并且雾度值为70%以上的值,由此,不产生圆形的各向同性光扩散,而如图12(c)所示,产生月牙型的光扩散。
另一方面,可知在入射角θa=-70~-17°和36~70°的范围内,入射角θa相当于使用图6(a)等进行说明的光扩散入射角度区域的范围以外,并且雾度值为低于70%的值,由此,作为轮廓虽然产生月牙型的光扩散,但在其中央部分产生直线前进透过光强烈显现的不均匀的光扩散。
因此,可知不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜100α中,在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,存在雾度值根据入射角θa的值而取低于70%的值的情况,由此,在这样的入射角θa的范围内,作为轮廓虽然产生月牙型的光扩散,但直线前进透过光变多,无法得到均匀的扩散光。
结果如图13(a)所示,图12(a)所示的不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜100α中,在入射角θa的光经由反射板10的反射而总计扩散2次的情况下,变得难以有效地在膜正面扩散出射。
即,如图13(b)的入射角-亮度图所示,可知在0~60°的范围内改变入射角θa的情况下,相对于各入射角θa的膜表面的亮度只在入射角θa=10~30°的范围内可取超过8cd/m2的值,无法通过经由反射板10的反射的2次扩散而将宽范围的入射光有效地在膜正面扩散出射。
另外也可知,由于将入射角θa从20°变化为30°时的膜表面的亮度的落差显著,所以实质上只在入射角θa=0~20°这样的窄范围内可有效地在膜正面扩散出射。
认为其原因在于:在不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜中,在第1次扩散中,特别是在入射角θa的绝对值大的情况下,无法将入射光均匀地扩散,因此,经由反射板的反射的第2次扩散由于反射角与内部结构的倾斜角的关系而变得不均匀的情况下,无法在膜面侧出射均匀的扩散光。
即,认为在膜面侧出射的扩散光变得不均匀的情况下,通常在膜正面以外的角度扩散光以较高的亮度出射,因此膜正面的亮度相对地变得容易降低。
需说明的是,为了更具体地示出实际的形态,在图13(c)中示出相对于入射角θa=0°、20°、40°和60°的扩散2次的光的扩散情况(锥光偏振仪图像)。
因此,与图11(c)的情况相同地,各锥光偏振仪图像中各同心圆的中心部分的颜色表示在膜正面扩散出射的扩散光的相对亮度,各同心圆的中心部分的绝对亮度对应于图13(b)的各标绘的纵轴的值。
需说明的是,如上述实施例2中的光扩散膜那样,即使是外部光的方位角方向的入射角度变化的情况或极角方向的入射角度变化的情况,本方式所涉及的光扩散膜也可通过经由反射板的反射的2次扩散而有效地在膜正面扩散出射。
另一方面,在上述不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜的情况下,在与涂布层的移动方向正交的方位角方向,在极角方向的外部光的入射角度变化的情况下,可通过经由反射板的反射的2次扩散而有效地在膜正面扩散出射。
但是,在不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜的情况下,对于来自于其它的方位角方向的外部光,在极角方向的外部光的入射角度变化的情况下,即使通过经由反射板的反射的2次扩散,也难以有效地在膜正面扩散出射。
因此,即使是使用不是本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜的外部光利用型显示体,若是外部光的入射角度只在特定方位角方向变化的环境下(例如嵌入地面、利用太阳光作为外部光的情况等),则可充分地作为外部光利用型显示体进行实际使用。
(2)-3内部结构
若本方式所涉及的光扩散膜的光扩散膜中的内部结构为:在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物在膜的膜厚度方向林立而成的柱结构,则无特殊限定。
但是,从稳定地发挥上述规定的光扩散特性的观点出发,优选为:在将光扩散膜中的一侧的面作为第1面,将另一侧的面作为第2面的情况下,柱状物从第1面朝向第2面改变形状而成的变形柱状物。
其原因在于:在具备由从第1面朝向第2面改变形状而成的变形柱状物构成的柱结构的光扩散膜的情况下,例如与具备由未从第1面朝向第2面改变形状的通常的柱状物构成的柱结构的光扩散膜的情况相比,确认可更稳定地得到上述规定的光扩散特性。
以下,对于由变形柱状物构成的柱结构,具体地进行说明。
更具体而言,如图6(a)所示,在变形柱状物112中,优选从第2面116朝向第1面115增加直径。
其原因在于:通过形成具有这样的变形柱状物的柱结构,对于光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
即是因为:若为这样的变形柱状物,则与通常的柱状物相比,即使是与柱状物的轴线方向平行的光,也难以直线前进透过,因此对于光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
另外,如图14(a)所示,变形柱状物112’优选在该柱状物的中部具有弯曲部。
其原因在于:通过形成具有这样的变形柱状物的柱结构,对于光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
即是因为:若为这样的变形柱状物,则与通常的柱状物相比,不仅光难以直线前进透过,而且可扩大扩散光的张角,因此对于光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
另外,如图14(b)所示,变形柱状物(112a’’、112b’’)优选由位于第1面115’’侧的第1柱状物112a’’和位于第2面116’’侧的第2柱状物112b’’构成。
其原因在于:通过形成具有这样的变形柱状物的柱结构,对于光扩散膜,不仅可更稳定地赋予规定的光扩散特性,而且可有效地控制得到的光扩散特性。
即是因为:若为这样的变形柱状物,则与通常的柱状物相比,不仅光难以直线前进透过,而且可扩大扩散光的张角,因此对于光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
另外,也优选具有第1柱状物的上端部与第2柱状物的下端部如下述实施例4的光扩散膜那样交错重合从而形成的重复柱结构区域。
其原因在于:通过具有这样的重复柱结构区域,可抑制第1柱状物和第2柱状物之间的未形成柱状物的部分中的散射光的产生,进一步提高光扩散角度区域内的扩散光强度的均匀性。
(i)折射率
在柱结构中,优选将折射率相对高的柱状物的折射率与折射率相对低的区域的折射率之差设为0.01以上的值。
其原因在于:通过将这样的折射率之差设为0.01以上的值,可在柱结构内稳定地反射入射光,进一步提高来自于柱结构的入射角度依赖性,明确地控制光扩散入射角度区域与非光扩散入射角度区域的区别。
更具体而言,是因为:若这样的折射率之差为低于0.01的值,则入射光在柱结构内全反射的角度范围变狭,因此存在入射角度依赖性过度降低的情况。
因此,更优选将柱结构中折射率相对高的柱状物的折射率与折射率相对低的区域的折射率之差设为0.05以上的值,进一步优选设为0.1以上的值。
需说明的是,虽然折射率相对高的柱状物的折射率与折射率相对低的区域的折射率之差越大而越优选,但从选择可形成弯曲柱结构的材料的观点出发,认为0.3左右是上限。
(ii)最大直径
另外,如图15(a)所示,在柱结构中,优选将柱状物的截面的最大直径S设为0.1~15μm的范围内的值。
其原因在于:通过将这样的最大直径设为0.1~15μm的范围内的值,可在柱结构内更稳定地反射入射光,更有效地提高来自于柱结构的入射角度依赖性。
即是因为:若这样的最大直径为低于0.1μm的值,则无论入射光的入射角度如何,都有变得难以示出光扩散性的情况。另一方面是因为:若这样的最大直径为超过15μm的值,则柱结构内直线前进的光增加,存在扩散光的均匀性变差的情况。
因此,在柱结构中,更优选将柱状物的截面的最大直径设为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选设为1~5μm的范围内的值。
需说明的是,对于柱状物的截面形状,无特殊限定,例如优选设为圆、椭圆、多边形、异形等。
另外,柱状物的截面指通过与膜表面平行的面切断而成的截面。
需说明的是,柱状物的最大直径、长度等可通过用光学数字显微镜进行观察来测定。
(iii)柱状物间的距离
另外,如图15(a)所示,在柱结构中,优选将柱状物间的距离、即毗邻的柱状物的间隔P设为0.1~15μm的范围内的值。
其原因在于:通过将这样的距离设为0.1~15μm的范围内的值,可在柱结构内更稳定地反射入射光,进一步提高来自于柱结构的入射角度依赖性。
即是因为:若这样的距离为低于0.1μm的值,则无论入射光的入射角度如何,都有变得难以示出光扩散性的情况。另一方面是因为:若这样的距离为超过15μm的值,则柱结构内直线前进的光增加,存在扩散光的均匀性变差的情况。
因此,在柱结构中,更优选将柱状物间的距离设为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选设为1~5μm的范围内的值。
(iv)厚度
另外,优选将柱结构的厚度,即如图15(b)所示、在膜面的法线方向的柱状物的长度La,设为50~700μm的范围内的值。
其原因在于:通过将柱结构的厚度设为这样的范围内的值,可稳定地确保沿着膜厚度方向的柱状物的长度,可在柱结构内更稳定地反射入射光,进一步提高来自于柱结构的光扩散角度区域内的扩散光强度的均匀性。
即是因为:若这样的柱结构的厚度La为低于50μm的值,则柱状物的长度不足,柱结构内直线前进的入射光增加,存在变得难以得到光扩散角度区域内的扩散光强度的均匀性的情况。另一方面是因为:若这样的柱结构的厚度La为超过700μm的值,则在对光扩散膜用组合物照射活性能量射线以形成柱结构时,光聚合的进行方向会因在初期形成的柱结构而扩散,存在变得难以形成所希望的柱结构的情况。
因此,更优选将柱结构的厚度La设为70~400μm的范围内的值,进一步优选设为80~300μm的范围内的值。
另外,如图15(b)所示,本方式所涉及的光扩散膜可在整个膜厚度方向形成柱结构(膜厚度方向长度为La),或在膜的上端部、下端部中的至少任一方具有未形成柱结构的部分。
需说明的是,在具有如图14(a)~(b)所示的变形柱状物的柱结构的情况下,通常优选将上方部分(在制备光扩散膜时照射活性能量射线的一侧的部分)的柱状物的长度与下方部分的柱状物的长度之比设为7:1~1:50的范围内。
(v)倾斜角
另外,如图15(b)所示,在柱结构中,优选柱状物112是相对于光扩散膜的膜厚度方向以恒定的倾斜角θc林立而成的。
其原因在于:通过将柱状物的倾斜角设为恒定,可在柱结构内更稳定地反射入射光,进一步提高来自于柱结构的入射角度依赖性。
另外,优选将倾斜角θc设为0~50°的范围内的值。
其原因是为了将通过柱结构显现的光扩散角度区域调整至任意方向。即是因为:考虑设置外部光利用型显示体的位置、视认者视认外部光利用型显示体的角度,将扩散光向视认者的方向聚光。
更具体而言,例如在视认者大致在外部光利用型显示体的正面视认影像的场合,控制柱状物的倾斜角θc使得膜的正面成为光扩散角度区域。另一方面,例如在视认者从下方等视认外部光利用型显示体的场合,控制柱状物的倾斜角θc使得该方向成为光扩散角度区域。
但是,若倾斜角θc为超过50°的值,则有变得难以向膜的正面出射扩散光的情况。
因此,更优选将倾斜角θc设为0~40°的范围内的值,进一步优选设为0~30°的范围内的值。
另外,倾斜角θc指:在通过与膜面垂直、且将1个柱状物整体沿着轴线切成2个的面切断膜的情况下的截面中,测定的将相对于膜表面的法线的角度计为0°时的柱状物的倾斜角(°)。
更具体而言,如图15(b)所示,倾斜角θc指柱结构的上端面的法线与柱状物的最上部所成的角度中狭窄侧的角度。
另外,如图15(b)所示,以柱状物向左侧倾斜时的倾斜角为基准,用负数标记柱状物向右侧倾斜时的倾斜角。
需说明的是,在具有如图14(a)~(b)所示的变形柱状物的柱结构的情况下,通常优选将上方部分的柱状物(光入射侧的柱状物)的倾斜角设为0~50°的范围内的值,而且将下方部分的柱状物(光出射侧的柱状物)的倾斜角设为0~50°的范围内的值。
(2)-4膜厚度
另外,在本方式所涉及的光扩散膜中,将膜厚度设为60~700μm的范围内的值。
其原因在于:若光扩散膜的膜厚度为低于60μm的值,则柱结构内直线前进的入射光增加,存在变得难以示出规定的光扩散特性的情况。另一方面,若光扩散膜的膜厚度为超过700μm的值,则在对光扩散膜用组合物照射活性能量射线以形成柱结构时,光聚合的进行方向会因在初期形成的柱结构而扩散,存在变得难以形成所希望的柱结构的情况。另外是因为:有在显示图像中变得容易产生模糊的情况。
因此,更优选将光扩散膜的膜厚度设为80~450μm的范围内的值,进一步优选设为100~250μm的范围内的值。
(2)-5制备方法
本方式所涉及的光扩散膜优选通过含有下列工序(a)~(c)的制备方法来制备。
(a)准备含有作为(A)成分的含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯、作为(B)成分的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和作为(C)成分的光聚合引发剂的光扩散膜用组合物的工序
(b)对工程片材涂布光扩散膜用组合物,形成涂布层的工序
(c)对涂布层照射活性能量射线的工序
以下,对于各工序,在参照附图的同时具体地进行说明。
(i)工序(a):光扩散膜用组合物的准备工序
这样的工序为准备规定的光扩散膜用组合物的工序。
更具体而言,为将(A)~(C)成分和所希望的其它的添加剂混合的工序。
另外,在混合时,可在室温下直接进行搅拌,但从提高均匀性的观点出发,例如优选在40~80℃的加温条件下进行搅拌以制成均匀的混合液。
另外,也优选进一步加入稀释溶剂,使得成为适合于涂布的所希望的粘度。
以下,对于光扩散膜用组合物,更具体地进行说明。
(i)-1(A)成分
(种类)
光扩散膜用组合物优选含有以下(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,所述(甲基)丙烯酸酯含有多个芳环。
其原因在于:推断通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,可使(A)成分的聚合速度比(B)成分的聚合速度快,使这些成分间的聚合速度产生规定的差异,有效地降低两种成分的共聚性。
结果在进行光固化时,可有效地形成在来自于(B)成分的折射率相对低的区域中使来自于(A)成分的折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱结构。
另外,推断通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,不仅在单体的阶段具有与(B)成分的充分的相容性,而且在聚合的过程中在多个连接的阶段将与(B)成分的相容性降低至规定的范围,可更有效地形成柱结构。
此外,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,可提高柱结构中来自于(A)成分的区域的折射率,将与来自于(B)成分的区域的折射率之差调节为规定以上的值。
因此,通过含有特定的(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分,可与下述(B)成分的特性相互结合而有效地得到由来自于(A)成分的折射率相对高的区域和来自于(B)成分的折射率相对低的区域构成的柱结构。
需说明的是,“含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯”指在(甲基)丙烯酸酯的酯残基部分具有多个芳环的化合物。
另外,“(甲基)丙烯酸”指丙烯酸和甲基丙烯酸两者。
另外,作为这样的(A)成分的含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出(甲基)丙烯酸联苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸蒽酯、(甲基)丙烯酸苄基苯酯、(甲基)丙烯酸联苯基氧基烷基酯、(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,或将芳环上的氢原子的一部分通过卤素、烷基、烷氧基、卤代烷基等取代而得到的化合物等。
另外,作为(A)成分的含有多个芳环的(甲基)丙烯酸酯,优选包含含有联苯环的化合物,特别优选包含以下列通式(1)表示的联苯化合物。
[化1]
(在通式(1)中,R1~R10各自独立,R1~R10中的至少1个为以下列通式(2)表示的取代基,其余为氢原子、羟基、羧基、烷基、烷氧基、氟以外的卤代烷基、羟基烷基、羧基烷基和氟以外的卤素原子中的任意取代基。)
[化2]
(在通式(2)中,R11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。)
其原因在于:推断通过含有具有特定结构的联苯化合物作为(A)成分,可使(A)成分和(B)成分的聚合速度产生规定的差异,将(A)成分与(B)成分的相容性降低至规定的范围,进一步降低两种成分彼此的共聚性。
另外,可提高柱结构中来自于(A)成分的区域的折射率,更容易地将与来自于(B)成分的区域的折射率之差调节为规定以上的值。
另外,作为以通式(1)表示的联苯化合物的具体实例,可优选列举出以下列式(3)~(4)表示的化合物。
[化3]
[化4]
(分子量)
另外,优选将(A)成分的分子量设为200~2,500的范围内的值。
其原因在于:推断通过将(A)成分的分子量设为规定的范围,可进一步加快(A)成分的聚合速度,更有效地降低(A)成分和(B)成分的共聚性。
结果在进行光固化时,可更有效地形成在来自于(B)成分的折射率相对低的区域中使来自于(A)成分的折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱结构。
即是因为:推断若(A)成分的分子量为低于200的值,则位阻变小,因此变得容易产生与(B)成分的共聚,结果存在变得难以有效地形成柱结构的情况。另一方面是因为:推断若(A)成分的分子量为超过2,500的值,则随着与(B)成分的分子量之差变小,(A)成分的聚合速度降低而与(B)成分的聚合速度接近,变得容易产生与(B)成分的共聚,结果存在变得难以有效地形成柱结构的情况。
因此,更优选将(A)成分的分子量设为240~1,500的范围内的值,进一步优选设为260~1,000的范围内的值。
需说明的是,(A)成分的分子量可根据计算值求得,所述计算值根据分子的组成和构成原子的原子量得到。
(折射率)
另外,优选将(A)成分的折射率设为1.5~1.65的范围内的值。
其原因在于:通过将(A)成分的折射率设为这样的范围内的值,可更容易地调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率之差,更有效地得到具备柱结构的光扩散膜。
即是因为:若(A)成分的折射率为低于1.5的值,则与(B)成分的折射率之差过度变小,存在变得难以得到有效的光扩散角度区域的情况。另一方面是因为:若(A)成分的折射率为超过1.65的值,则与(B)成分的折射率之差变大,但存在连与(B)成分的外观上的相容状态也变得难以形成的情况。
因此,更优选将(A)成分的折射率设为1.52~1.62的范围内的值,进一步优选设为1.56~1.6的范围内的值。
需说明的是,上述(A)成分的折射率指通过光照射进行固化前的(A)成分的折射率。
另外,折射率例如可依据JISK0062进行测定。
(含量)
另外,优选相对于100重量份的下述(B)成分,将光扩散膜用组合物中的(A)成分的含量设为25~400重量份的范围内的值。
其原因在于:若(A)成分的含量为低于25重量份的值,则(A)成分相对于(B)成分的存在比例变少,图5(b)的截面图所示的柱结构中来自于(A)成分的柱状物的宽度变得过小,存在变得难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构的情况。另外是因为:光扩散膜的厚度方向的柱状物的长度变得不足,存在不再示出规定的光扩散特性的情况。另一方面是因为:若(A)成分的含量为超过400重量份的值,则(A)成分相对于(B)成分的存在比例变多,来自于(A)成分的柱状物的宽度变得过大,反而存在变得难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构的情况。另外是因为:光扩散膜的厚度方向的柱状物的长度变得不足,存在不再示出规定的光扩散特性的情况。
因此,相对于100重量份的(B)成分,更优选将(A)成分的含量设为40~300重量份的范围内的值,进一步优选设为50~200重量份的范围内的值。
(i)-2(B)成分
(种类)
光扩散膜用组合物优选含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯作为(B)成分。
其原因在于:若为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,则不仅可更容易地调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率之差,而且可有效地抑制来自于(B)成分的区域的折射率的不均,更有效地得到具备柱结构的光扩散膜。
需说明的是,(甲基)丙烯酸酯指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。
首先,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可由(B1)至少含有2个异氰酸酯基的化合物、(B2)多元醇化合物和(B3)(甲基)丙烯酸羟基烷基酯形成,所述(B2)多元醇化合物优选二醇化合物,特别优选聚亚烷基二醇。
(折射率)
另外,优选将(B)成分的折射率设为1.4~1.55的范围内的值。
其原因在于:通过将(B)成分的折射率设为这样的范围内的值,可更容易地调节来自于(A)成分的区域的折射率与来自于(B)成分的区域的折射率之差,更有效地得到具备柱结构的光扩散膜。
即是因为:若(B)成分的折射率为低于1.4的值,则与(A)成分的折射率之差变大,但与(A)成分的相容性变得极差,有无法形成柱结构之虞。另一方面是因为:若(B)成分的折射率为超过1.55的值,则与(A)成分的折射率之差过度变小,存在变得难以得到所希望的入射角度依赖性的情况。
因此,更优选将(B)成分的折射率设为1.45~1.54的范围内的值,进一步优选设为1.46~1.52的范围内的值。
需说明的是,上述(B)成分的折射率指通过光照射进行固化前的(B)成分的折射率。
而且,折射率例如可依据JISK0062进行测定。
另外,优选将上述(A)成分的折射率与(B)成分的折射率之差设为0.01以上的值。
其原因在于:通过将这样的折射率之差设为规定的范围内的值,可在光的透过和扩散中得到更良好的入射角度依赖性,并且得到具有更宽的光扩散入射角度区域的光扩散膜。
即是因为:若这样的折射率之差为低于0.01的值,则入射光在柱结构内全反射的角度范围变窄,因此存在光扩散中的张角变得过窄的情况。另一方面是因为:若这样的折射率之差为过大的值,则(A)成分与(B)成分的相容性变得过差,有无法形成柱结构之虞。
因此,更优选将(A)成分的折射率与(B)成分的折射率之差设为0.05~0.5的范围内的值,进一步优选设为0.1~0.2的范围内的值。
需说明的是,在这里所谓的(A)成分和(B)成分的折射率指通过光照射进行固化前的(A)成分和(B)成分的折射率。
(含量)
另外,优选相对于总量为100重量%的光扩散膜用组合物,将光扩散膜用组合物中的(B)成分的含量设为10~75重量%的范围内的值。
其原因在于:若(B)成分的含量为低于10重量%的值,则(B)成分相对于(A)成分的存在比例变少,来自于(B)成分的区域与来自于(A)成分的区域相比变得过小,存在变得难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构的情况。另一方面是因为:若(B)成分的含量为超过75重量%的值,则(B)成分相对于(A)成分的存在比例变多,来自于(B)成分的区域与来自于(A)成分的区域相比变得过大,反而存在变得难以得到具有良好的入射角度依赖性的柱结构的情况。
因此,相对于总量为100重量%的光扩散膜用组合物,更优选将(B)成分的含量设为20~70重量%的范围内的值,进一步优选设为30~60重量%的范围内的值。
(i)-3(C)成分
(种类)
另外,光扩散膜用组合物优选含有光聚合引发剂作为(C)成分。
其原因在于:在对光扩散膜用组合物照射活性能量射线时,可有效地形成在来自于(B)成分的折射率相对低的区域中使来自于(A)成分的折射率相对高的多个柱状物林立而成的柱结构。
在这里,光聚合引发剂指通过紫外线等活性能量射线的照射而产生自由基种或氢离子等引发聚合反应的物质的化合物。
作为这样的(C)成分的光聚合引发剂优选为选自α-羟基苯乙酮型光聚合引发剂、α-氨基苯乙酮型光聚合引发剂和酰基氧化膦型聚合引发剂的至少一种。
其原因在于:若为这些光聚合引发剂,则可在柱结构中更明确地产生弯曲,因此可更有效地扩大得到的光扩散膜中的扩散光的张角。
即是因为:推测若为这些光聚合引发剂,则在形成弯曲的柱结构时,有助于在促进(A)成分和(B)成分分离的同时使其固化,使得来自于(A)成分和(B)成分的区域的折射率差变得更大。
作为光聚合引发剂的具体实例,例如可列举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-2-(羟基-2-丙基)甲酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4-二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苯偶酰二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲基胺苯甲酸酯、低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷]等,其中可单独使用1种或将2种以上组合使用。其中,作为α-羟基苯乙酮型光聚合引发剂,优选为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮。
(含量)
另外,相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份),优选将光扩散膜用组合物中的(C)成分的含量设为0.2~20重量份的范围内的值。
其原因在于:若(C)成分的含量为低于0.2重量份的值,则不仅变得难以得到具有充分的入射角度依赖性的光扩散膜,而且聚合引发点变得过少,存在变得难以将膜充分地光固化的情况。另一方面是因为:若(C)成分的含量为超过20重量份的值,则涂布层的表层的紫外线吸收变得过强,反而存在阻碍膜的光固化、臭味变得过强、或膜的初期的黄色调变强的情况。
因此,相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份),更优选将(C)成分的含量设为0.5~15重量份的范围内的值,进一步优选设为1~10重量份的范围内的值。
(i)-4(D)成分
(种类)
另外,特别是在形成如图14(a)所示的具有在柱状物的中部具有弯曲部的变形柱状物112’的柱结构的情况下,本发明中的光扩散膜用组合物优选含有紫外线吸收剂作为(D)成分。
其原因在于:通过含有紫外线吸收剂作为(D)成分,在照射活性能量射线时,可在规定的范围内选择性地吸收规定波长的活性能量射线。
结果,不阻碍光扩散膜用组合物的固化,而是如图14(a)所示,可在膜内形成的柱结构中产生弯曲,由此对于得到的光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
另外,(D)成分优选为选自羟基苯基三嗪类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯甲酮类紫外线吸收剂和羟基苯甲酸酯类紫外线吸收剂的至少一种。
另外,作为羟基苯基三嗪类紫外线吸收剂的具体实例,可优选列举出以下列式(5)~(9)表示的化合物。
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
另外,作为苯并三唑类紫外线吸收剂的具体实例,可优选列举出以下列式(10)表示的化合物。
[化10]
(含量)
另外,相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份),优选将光扩散膜用组合物中的(D)成分的含量设为低于2重量份(但是,0重量份除外。)的值。
其原因在于:通过将(D)成分的含量设为这样的范围内的值,可不阻碍光扩散膜用组合物的固化,而在膜内形成的柱结构中产生弯曲,由此对于得到的光扩散膜,可更稳定地赋予规定的光扩散特性。
即是因为:若(D)成分的含量为2重量份以上的值,则阻碍光扩散膜用组合物的固化,存在膜表面产生收缩皱褶或完全不固化的情况。另一方面是因为:若(D)成分的含量变得过少,则对于在膜内形成的规定的内部结构,变得难以产生充分的弯曲,对于得到的光扩散膜,存在变得难以稳定地赋予规定的光扩散特性的情况。
因此,相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份),更优选将(D)成分的含量设为0.01~1.5重量份的范围内的值,进一步优选设为0.02~1重量份的范围内的值。
(i)-5其它的添加剂
另外,在不损害本发明的效果的范围内,可适宜地添加上述化合物以外的添加剂。
作为这样的添加剂,例如可列举出受阻胺类光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、聚合促进剂、阻聚剂、红外线吸收剂、增塑剂、稀释溶剂和流平剂等。
需说明的是,相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份),这样的添加剂的含量通常优选设为0.01~5重量份的范围内的值,更优选设为0.02~3重量份的范围内的值,进一步优选设为0.05~2重量份的范围内的值。
(ii)工序(b):涂布工序
如图16(a)所示,这样的工序是对工程片材102涂布光扩散膜用组合物,形成涂布层101的工序。
作为工程片材,可使用塑料膜、纸中的任一种。
其中,作为塑料膜,可列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,和聚酰亚胺类膜等。
另外,作为纸,例如可列举出玻璃纸、涂布纸和层合纸等。
另外,若考虑后述工序,则工程片材102优选为对热、活性能量射线的尺寸稳定性优异的塑料膜。
作为这样的塑料膜,在上述膜中,可优选列举出聚酯类膜、聚烯烃类膜和聚酰亚胺类膜。
另外,对于工程片材,在光固化后,为了使得到的光扩散膜容易从工程片材剥离,优选在工程片材的光扩散膜用组合物的涂布面侧设置剥离层。
这样的剥离层可使用硅酮类剥离剂、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来形成。
需说明的是,工程片材的厚度通常优选设为25~200μm的范围内的值。
另外,作为在工程片材上涂布光扩散膜用组合物的方法,例如可通过刮刀涂布法、辊涂法、棒涂法、刮板涂布法、模头涂布法和凹版涂布法等以往公知的方法来进行。
需说明的是,此时优选将涂布层的膜厚度设为60~700μm的范围内的值。
(iii)工序(c):活性能量射线的照射工序
如图16(b)所示,这样的工序是对涂布层101进行活性能量射线照射以在膜内形成柱结构,从而制成光扩散膜的工序。
更具体而言,在活性能量射线的照射工序中,对在工程片材上形成的涂布层照射光线的平行度高的平行光。
在这里,平行光指即使在从任意方向进行观察的情况下,发出的光的方向也不变宽的近似平行的光。
更具体而言,例如,优选如图17(a)所示,在通过透镜204使来自于点光源202的照射光50为平行光60后,对涂布层101进行照射,或如图17(b)~(c)所示,在通过照射光平行化构件200(200a、200b)使来自于线状光源225的照射光50为平行光60后,对涂布层101进行照射。
需说明的是,如图17(d)所示,照射光平行化构件200在由线状光源225产生的直射光中,在与光的朝向为无规的线状光源225的轴线方向平行的方向,例如使用板状构件210a、筒状构件210b等遮光构件210将光的朝向统一,由此可将由线状光源225产生的直射光转换为平行光。
更具体而言,在由线状光源225产生的直射光中,相对于板状构件210a、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。
因此,只有相对于板状构件210a、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,结果将由线状光源225产生的直射光通过照射光平行化构件200转换为平行光。
需说明的是,作为板状构件210a、筒状构件210b等遮光构件210的材质,只要可吸收相对于遮光构件210的平行度低的光,则无特殊限定,例如可使用实施了耐热黑涂装的ALSTAR钢板等。
另外,优选将照射光的平行度设为10°以下的值。
其原因在于:通过将照射光的平行度设为这样的范围内的值,可有效且稳定地形成柱结构。
因此,更优选将照射光的平行度设为5°以下的值,进一步优选设为2°以下的值。
另外,作为照射光的照射角,如图18所示,通常优选将相对于涂布层101表面的法线的角度计为0°时的照射角θd设为-80~80°的范围内的值。
其原因在于:若照射角为-80~80°的范围以外的值,则涂布层101表面的反射等的影响变大,存在变得难以形成充分的柱结构的情况。
另外,作为照射光,可列举出紫外线、电子射线等,优选使用紫外线。
其原因在于:在电子射线的情况下,聚合速度非常快,因此在聚合过程中(A)成分与(B)成分无法充分地相分离,存在变得难以形成柱结构的情况。另一方面是因为:在与可见光等进行比较的情况下,就紫外线而言,通过其照射而固化的紫外线固化树脂和可使用的光聚合引发剂的变化丰富,因此可拓宽(A)成分和(B)成分的选择的范围。
另外,作为紫外线的照射条件,优选将涂布层表面的峰值照度设为0.1~10mW/cm2的范围内的值。
其原因在于:若这样的峰值照度为低于0.1mW/cm2的值,则存在变得难以明确地形成柱结构的情况。另一方面是因为:若这样的峰值照度为超过10mW/cm2的值,则会在(A)成分和(B)成分的相分离进展前固化,反而存在变得难以明确地形成柱结构的情况。
因此,更优选将紫外线照射中的涂布层表面的峰值照度设为0.3~8mW/cm2的范围内的值,进一步优选设为0.5~6mW/cm2的范围内的值。
需说明的是,在这里所谓的峰值照度指对涂布层表面照射的活性能量射线示出最大值的部分的测定值。
另外,优选将紫外线照射中涂布层表面的累积光量设为5~200mJ/cm2的范围内的值。
其原因在于:若这样的累积光量为低于5mJ/cm2的值,则存在变得难以使柱结构从上方向下方充分地伸长的情况。另一方面是因为:若这样的累积光量为超过200mJ/cm2的值,则存在得到的光扩散膜产生着色的情况。
因此,更优选将紫外线照射中涂布层表面的累积光量设为7~150mJ/cm2的范围内的值,进一步优选设为10~100mJ/cm2的范围内的值。
需说明的是,优选通过在膜内形成的内部结构,将峰值照度和累积光量最优化。
另外,在照射紫外线时,优选使在工程片材上形成的涂布层以0.1~10m/分钟的速度移动。
其原因在于:若这样的速度为低于0.1m/分钟的值,则存在量产能力过度降低的情况。另一方面是因为:若这样的速度为超过10m/分钟的值,则紫外线相对于涂布层的入射角度会比涂布层的固化快地变化,换言之会比柱结构的形成快地变化,存在柱结构的形成变得不充分的情况。
因此,在照射紫外线时,更优选使在工程片材上形成的涂布层以0.2~5m/分钟的范围内的速度移动,进一步优选以0.3~3m/分钟的范围内的速度移动。
需说明的是,紫外线照射工序后的光扩散膜通过剥离工程片材而成为最终可使用的状态。
需说明的是,在形成如图14(b)所示的具有由位于第1面侧的第1柱状物和位于第2面侧的第2柱状物构成的变形柱状物(112a’’、112b’’)的柱结构的情况下,分为2个阶段进行紫外线照射。
即,首先进行第1紫外线照射,在涂布层的下部、即第1面侧形成第1柱状物,在涂布层的上部、即第2面侧残留未形成柱结构的区域。
此时,从稳定地残留未形成柱结构的区域的观点出发,为了利用氧阻聚(oxygeninhibition)的影响,优选在存在氧的气氛下进行第1紫外线照射。
接着,进行第2紫外线照射,在第2面侧残留的未形成柱结构的区域形成第2柱状物。
此时,从稳定地形成第2柱状物的观点出发,为了抑制氧阻聚的影响,优选在非氧气氛下进行第2紫外线照射。
(3)在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜
作为在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜,列举以下构成的光扩散膜为实例进行说明。
即,列举以下光扩散膜为实例进行说明,所述膜的内部结构为百叶窗结构,而且沿着膜的膜厚度方向从下方起依次具有第1百叶窗结构和第2百叶窗结构,在从膜上方观察的情况下,将第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向所成的锐角θ1设为10~90°的范围内的值。
(3)-1基本构成
首先,使用图19,对本方式所涉及的光扩散膜的基本构成进行说明。
即,如图19(c)所示,本方式所涉及的光扩散膜100b’沿着膜的膜厚度方向从下方起依次具有图19(a)所示的第1百叶窗结构123a和图19(b)的第2百叶窗结构123b。
此外,图19(a)所示的第1百叶窗结构123a中的板状区域的延伸方向与图19(b)所示的第2百叶窗结构123b中的板状区域的延伸方向各不相同,在从膜上方观察的情况下是交叉的。
因此,若为本方式所涉及的光扩散膜100b’,则例如首先如图19(b)所示,通过第2百叶窗结构123b,使向膜入射的光各向异性光扩散。
接着,进一步如图19(a)所示,通过第1百叶窗结构123a,使通过第2百叶窗结构123b得到各向异性光扩散的扩散光在与第2百叶窗结构123b不同的方向各向异性光扩散。
结果如图19(c)所示,将向本方式所涉及的光扩散膜100b’入射的光呈四边形状光扩散,从而可有效地扩大入射光的扩散面积。
此外,通过将本方式所涉及的光扩散膜100b’与反射板进行层合以制成外部光利用型显示体,即使在外部光的方位角方向的入射角度变化的情况下,也可有效地作为显示光在规定的方向扩散出射。
更具体而言,具有百叶窗结构的光扩散膜中,对于来自于与百叶窗结构中板状区域的延伸方向平行的方位角方向的入射光,即使在其极角方向的入射角度变化的情况下,也可有效地得到扩散;但对于来自于与其正交的方位角方向的入射光,在其极角方向的入射角度变化的情况下,变得难以有效地得到扩散。
在这一点上,若为本方式所涉及的光扩散膜100b’,则即使在来自于2个不同的方位角方向的外部光入射的情况下,也可有效地作为显示光在规定的方向扩散出射。
需说明的是,上述“下方”指在工程片材上设置涂布层时涂布层的膜厚度方向中接近工程片材的一侧。因此,是为了便于说明本方式所涉及的光扩散膜的用语,对光扩散膜本身的上下方向无任何限制。
另外,“入射光的扩散面积”指如图19(c)所示,在通过膜将入射光扩散的情况下,经扩散的出射光在距膜规定距离处与膜平行的面内的扩散光分布的面积。
以下,对本实施方式所涉及的光扩散膜进行详细叙述。
(3)-2第1百叶窗结构
在第1百叶窗结构中,优选将折射率不同的板状区域间的折射率之差、即相对高折射率的板状区域的折射率与相对低折射率的板状区域的折射率之差设为0.01以上的值,更优选设为0.05以上的值,进一步优选设为0.1以上的值。
需说明的是,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“折射率”的项目的内容重复,所以省略。
另外,如图20所示,在第1百叶窗结构123a中,优选将折射率不同的高折射率板状区域122和低折射率板状区域124的宽度(S1、S2)分别设为0.1~15μm的范围内的值,更优选设为0.5~10μm的范围内的值,进一步优选设为1~5μm的范围内的值。
需说明的是,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“最大直径”和“柱状物间的距离”的项目的内容一致,所以省略。
另外,优选将第1百叶窗结构的厚度、即图20所示的膜表面的法线方向的第1百叶窗结构存在部分的长度Lb设为50~500μm的范围内的值,更优选设为70~300μm的范围内的值,进一步优选设为80~200μm的范围内的值。
需说明的是,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“厚度”的项目的内容重复,所以省略。
另外,如图20所示,在第1百叶窗结构中,优选折射率不同的多个高折射率板状区域122和多个低折射率板状区域124相对于膜厚度方向各自以恒定的倾斜角θc平行配置而成。
需说明的是,θc指:在通过垂直于沿着膜面的任意一个方向延伸的第1百叶窗结构的面切断膜的情况下的截面中,测定的将相对于膜表面的法线的角度计为0°时的板状区域的倾斜角(°)。
更具体而言,如图20所示,指在第1百叶窗结构的上端面的法线与板状区域的最上部所成的角度中狭窄的一侧的角度。需说明的是,如图20所示,以板状区域向左侧倾斜时的倾斜角为基准,用负数标记板状区域向右侧倾斜时的倾斜角。
另外,如图21(a)所示,在从膜上方观察的情况下,优选将第1百叶窗结构123a中的板状区域(122、124)的延伸方向N1与膜的长边方向E’所成的锐角θ2设为10~80°的范围内的值。
其原因在于:通过将第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向设为这样的范围内的值,与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向相互结合,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可有效地扩大入射光的扩散面积。
结果可实现以下外部光利用型显示体,所述显示体是无接缝的大面积的外部光利用型显示体,并且视角宽。
即是因为:若这样的锐角为低于10°的值,则虽然也取决于第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向,但通常向沿着膜的长边方向的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。另一方面是因为:若这样的锐角为超过80°的值,则虽然也取决于第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向,但通常向与沿着膜的长边方向正交的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。
因此,在从膜上方观察的情况下,优选将第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与膜的长边方向所成的锐角设为35~55°的范围内的值,进一步优选设为40~50°的范围内的值,更进一步优选设为44~46°的范围内的值。
(3)-3第2百叶窗结构
由于第2百叶窗结构的构成基本上与第1百叶窗结构的构成相同,所以避免重复,只记载以下的方面。
即,如图21(b)所示,在从膜上方观察的情况下,优选将第2百叶窗结构123b中板状区域(122、124)的延伸方向N2与膜的长边方向E’所成的锐角θ3设为10~80°的范围内的值。
其原因在于:通过将第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向设为这样的范围内的值,与第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向相互结合,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可有效地扩大入射光的扩散面积。
因此,在从膜上方观察的情况下,更优选将第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与膜的长边方向所成的锐角设为35~55°的范围内的值,进一步优选设为40~50°的范围内的值,更进一步优选设为44~46°的范围内的值。
(3)-4膜厚度
另外,优选将本方式所涉及的光扩散膜的膜厚度设为50~500μm的范围内的值,更优选设为70~300μm的范围内的值,进一步优选设为80~200μm的范围内的值。
另外,在光扩散膜的膜厚度方向,例如在表层部等可具有不存在百叶窗结构的部分。
因此,光扩散膜的膜厚度与第1百叶窗结构的厚度和第2百叶窗结构的厚度的总和相等,或在其以上。
需说明的是,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“膜厚度”的项目的内容重复,所以省略。
(3)-5延伸方向的组合
另外,在本方式所涉及的光扩散膜中,如图21(c)所示,在从膜上方观察的情况下,将第1百叶窗结构123a中的板状区域(122、124)的延伸方向N1与第2百叶窗结构123b中的板状区域(122、124)的延伸方向N2所成的锐角θ1设为10~90°的范围内的值。
其原因在于:通过这样进行构成,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可得到有效地扩大入射光的扩散面积的长条状的膜。
结果可实现视角宽的外部光利用型显示体,而且即使在从不同的方位角方向入射外部光的情况下,也可有效地作为显示光在规定的方向扩散出射。
即是因为:若这样的锐角为低于10°的值,则存在入射光的扩散面积变得过小的情况。
因此,在从膜上方观察的情况下,更优选将第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向所成的锐角设为80~90°的范围内的值,进一步优选设为85~90°的范围内的值,更进一步优选设为89~90°的范围内的值。
另外,如图21(c)所示,在从膜上方观察的情况下,优选相对于与膜的长边方向E’正交的假想线E’’,第1百叶窗结构123a中的板状区域(122、124)的延伸方向N1与第2百叶窗结构123b中的板状区域(122、124)的延伸方向N2为线对称。
其原因在于:通过使第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向这样地交叉,可将入射光更均匀地进行光扩散。
即,特别是在θ2=45°、θ3=45°的情况或分别为其周边值的情况下,通过使各百叶窗结构中的板状区域的延伸方向为线对称,如下述图22(a)所示,可分别最大限度地扩大扩散光的左右方向的广度和上下方向的广度。
因此,在将这样的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况下,可分别最大限度地扩大横向的视角和纵向的视角。
在这里,使用图22(a)~(e),对板状区域的延伸方向与入射光的扩散面积的关系进行说明。
即,图22(a)~(e)中,分别在左侧示出第1百叶窗结构123a和向其入射的光的扩散情况50’,在右侧示出第2百叶窗结构123b和向其入射的由第1百叶窗结构123a产生的扩散光的扩散情况51’。
首先,图22(a)示出θ1=90°、θ2=45°、θ3=45°的情况下入射光的扩散情况,可知最终的入射光的扩散面积充分变宽(51’)。
另一方面,图22(b)示出θ1=60°、θ2=30°、θ3=30°的情况下入射光的扩散情况,但与图22(a)的情况相比,可知向沿着膜的长边方向E’的方向的光扩散特性降低,入射光的扩散面积变小(51’)。
另外,图22(c)示出θ1=60°、θ2=60°、θ3=60°的情况下入射光的扩散情况,但与图22(a)的情况相比,可知向与膜的长边方向E’正交的方向的光扩散特性降低,入射光的扩散面积变小(51’)。
另一方面,图22(d)示出θ1=30°、θ2=15°、θ3=15°的情况下入射光的扩散情况,但与图22(a)的情况相比,可知向沿着膜的长边方向E’的方向的光扩散特性进一步降低,入射光的扩散面积进一步变小(51’)。
另外,图22(e)示出θ1=30°、θ2=75°、θ3=75°的情况下入射光的扩散情况,但与图22(a)的情况相比,可知向与膜的长边方向E’正交的方向的光扩散特性进一步降低,入射光的扩散面积进一步变小(51’)。
需说明的是,将与图22(a)~(e)对应的扩散光的照片示出于图23(a)~(e)中。
(3)-6制备方法
另外,本方式所涉及的光扩散膜例如可通过含有下列工序(a)~(e)的制备方法来制备。
(a)准备含有折射率不同的2种聚合性化合物的光扩散膜用组合物的工序
(b)对工程片材涂布光扩散膜用组合物,形成第1涂布层的工序
(c)对于第1涂布层,使该第1涂布层移动,同时使用线状光源进行第1活性能量射线照射,从而形成第1百叶窗结构的工序
(d)对形成有第1百叶窗结构的第1涂布层涂布光扩散膜用组合物,形成由第1涂布层和第2涂布层构成的层合体的工序
(e)对于第2涂布层,使由第1涂布层和第2涂布层构成的层合体移动,同时使用线状光源进行第2活性能量射线照射,从而形成第2百叶窗结构的工序,其中,在从膜上方观察的情况下,将第1活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向与第2活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向所成的锐角θ1’设为10~90°的范围内的值
以下,对于这样的制备方法,在参照附图的同时具体地进行说明。
(i)工序(a):光扩散膜用组合物的准备工序
由于光扩散膜用组合物的准备工程与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“光扩散膜用组合物的准备工序”的项目的内容重复,所以省略。
(ii)工序(b):第1涂布工序
另外,优选将第1涂布层的膜厚度设为80~700μm的范围内的值,更优选设为100~500μm的范围内的值,进一步优选设为120~300μm的范围内的值。
需说明的是,第1涂布工序如图24(a)所示进行,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“涂布工序”的项目的内容重复,所以省略。
(iii)工序(c):第1活性能量射线照射工序
工程(c)为以下工序:如图24(b)所示,对于第1涂布层101a,使该第1涂布层101a沿着移动方向E移动,同时使用线状光源225a进行第1活性能量射线照射50a,从而形成第1百叶窗结构123a。
更具体而言,例如,如图25(a)所示,通过在线状的紫外线灯225a上设置有聚光用的冷光镜222的紫外线照射装置220(例如,若为市售品,则有EyeGraphicsCo.,Ltd.(アイグラフィックス(株))制ECS-4011GX等)上配置热线截止滤光片221和遮光板223(223a、223b),发出只由照射角度受控制的直射光构成的活性能量射线50a,对形成在工程片材102上的第1涂布层101a进行照射。
另外,如图26(a)所示,在从膜上方观察的情况下,优选将第1活性能量射线照射中的线状光源225a的长轴方向与沿着第1涂布层101a的移动方向E的假想线E’(膜的长边方向)所成的锐角θ2’设为10~80°的范围内的值。
其原因在于:通过这样地规定线状光源的配置角度,与下述工序(e)中的线状光源的配置角度相互结合,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可更有效地制备有效地扩大入射光的扩散面积的长条状的光扩散膜。
即是因为:若这样的θ2’为低于10°的值,则虽然也取决于下述工序(e)中的线状光源的配置角度,但通常向沿着膜的长边方向的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。另一方面是因为:若这样的θ2’为超过80°的值,则虽然也取决于下述工序(e)中的线状光源的配置角度,但通常向与膜的长边方向正交的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。
因此,在从膜上方观察的情况下,更优选将第1活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向与沿着第1涂布层的移动方向的假想线所成的锐角θ2’设为35~55°的范围内的值,进一步优选设为40~50°的范围内的值,更进一步优选设为44~46°的范围内的值。
需说明的是,线状光源225a与涂布层101a的间隔优选在任意位置均大致相同。
另外,作为活性能量射线的照射角度,如图25(b)所示,通常优选将相对于第1涂布层101a表面的法线的角度计为0°时的照射角度θe设为-80~80°的范围内的值。
其原因在于:若这样的照射角度为-80~80°的范围以外的值,则在第1涂布层101a表面的反射等的影响变大,存在变得难以形成充分的百叶窗结构的情况。
另外,照射角度θe优选具有1~80°的宽度(照射角度宽度)θe’。
其原因在于:若这样的照射角度宽度θe’为低于1°的值,则必须使涂布层的移动速度过度降低,存在制备效率降低的情况。另一方面是因为:若这样的照射角度宽度θe’为超过80°的值,则照射光过度分散,存在变得难以形成百叶窗结构的情况。
因此,更优选将照射角度θe的照射角度宽度θe’设为2~45°的范围内的值,进一步优选设为5~20°的范围内的值。
需说明的是,在具有照射角度宽度θe’的情况下,将其正中间位置的角度作为照射角度θe。
另外,优选经由具有长槽状的活性能量射线透过部的遮光板进行第1活性能量射线照射,而且活性能量射线透过部的长边方向为与线状光源的长边方向平行的方向。
需说明的是,活性能量射线透过部只要为透过活性能量射线的状态,则可为任意的方式。
例如,可由石英玻璃形成,或为不存在遮光材料的单纯的空间等。
具体而言,如图27所示,优选经由由2片遮光板(223a、223b)形成的长槽状的空隙(活性能量射线透过部)进行,而且长槽状的空隙的长边方向为与线状光源225a的长轴方向平行的方向。
是因为:通过这样地配置遮光板,可将图25(a)所示的活性能量射线50a的照射角度θe调节为规定的范围内的值,有效地抑制来自于线状光源225a的活性能量射线50a根据第1涂布层101a表面的各个位置,以过度不同的角度照射。
结果可使形成的百叶窗结构中的板状区域的倾斜角均匀,进而可使得到的长条状的光扩散膜的光扩散特性均匀。
另外,优选将第1活性能量射线照射中的第1涂布层表面的峰值照度设为0.1~50mW/cm2的范围内的值,更优选设为0.3~10mW/cm2的范围内的值,进一步优选设为0.5~5mW/cm2的范围内的值。
另外,优选将第1活性能量射线照射中的第1涂布层表面的累积光量设为5~300mJ/cm2的范围内的值,更优选设为10~200mJ/cm2的范围内的值,进一步优选设为20~150mJ/cm2的范围内的值。
另外,优选将第1涂布层的移动速度设为0.1~10m/分钟的范围内的值,更优选设为0.2~5m/分钟的范围内的值,进一步优选设为0.5~3m/分钟的范围内的值。
需说明的是,由于详细内容与上述在膜内具有柱结构的光扩散膜的“活性能量射线的照射工序”的项目重复,所以省略。
(iv)工序(d):第2涂布工序
工序(d)为以下工序:如图24(c)所示,在形成有第1百叶窗结构123a的第1涂布层101a’上涂布光扩散膜用组合物,形成由第1涂布层101a’和第2涂布层101b构成的层合体101c。
需说明的是,在形成第1百叶窗结构123a时,在使用活性能量射线透过片材(例如,厚度为38μm的PET膜等具有活性能量射线透过性的剥离膜)的情况下,在剥离该片材而露出涂布层101a’的表面后进行上述操作。
另外,第2涂布层101b的形成所使用的光扩散膜用组合物优选使用与第1涂布层101a的形成所使用的光扩散膜用组合物相同的组合物。
其原因在于:通过使用相同的光扩散膜用组合物,可抑制在涂布层101a’上形成的第1百叶窗结构123a与涂布层101b’上形成的第2百叶窗结构123b的界面的反射,而且也可提高密合性。
另外,作为在形成有第1百叶窗结构的第1涂布层上涂布光扩散膜用组合物的方法,例如,可通过刮刀涂布法、辊涂法、棒涂法、刮板涂布法、模头涂布法和凹版涂布法等与上述工序(b)相同的方法来进行。
另外,优选将第2涂布层的膜厚度设为80~700μm的范围内的值,更优选设为100~500μm的范围内的值,进一步优选设为120~300μm的范围内的值。
需说明的是,由于详细内容与上述第1涂布层的内容重复,所以省略。
(v)工序(e):第2活性能量射线照射工序
工序(e)为以下工序:如图24(d)所示,对于第2涂布层101b,使由形成有第1百叶窗结构123a的第1涂布层101a’和第2涂布层101b构成的层合体101c移动,同时使用线状光源225b进行第2活性能量射线照射,从而形成第2百叶窗结构123b的工序,其中,如图26(b)所示,在从膜上方观察的情况下,将第1活性能量射线照射中的线状光源225a的长轴方向与第2活性能量射线照射中的线状光源225b的长轴方向所成的锐角θ1’设为10~90°的范围内的值。
即,在使用线状光源的2次活性能量射线照射工序中,通过将各自的线状光源的配置角度的关系规定为规定的范围,可有效地制备使第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向以规定的角度交叉而成的长条状的光扩散膜。
因此,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可有效地制备有效地扩大入射光的扩散面积的长条状的光扩散膜。
更具体而言,可得到不像以往那样将多个光扩散膜接合,而可将入射光在沿着其长边方向的方向和与其长边方向正交的方向光扩散的长条状的光扩散膜。
结果可实现以下外部光利用型显示体,所述显示体是无接缝的大面积的外部光利用型显示体,并且视角宽。
需说明的是,本方式所涉及的光扩散膜也可通过以下方法得到:将在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜单纯地层合,使得各自的百叶窗结构中的板状区域的延伸方向所成的锐角为规定的范围内的值。
即是因为:若图26(b)所示的锐角θ1’为低于10°的值,则存在入射光的扩散面积变得过小的情况。
因此,在从膜上方观察的情况下,更优选将第1活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向与第2活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向所成的锐角θ1’设为80~90°的范围内的值,进一步优选设为85~90°的范围内的值,更进一步优选设为89~90°的范围内的值。
另外,如图26(b)所示,在从膜上方观察的情况下,优选将第2活性能量射线照射中的线状光源225b的长轴方向与沿着层合体101c的移动方向E的假想线E’所成的锐角θ3’设为10~80°的范围内的值,所述层合体101c由形成有第1百叶窗结构123a的第1涂布层101a’和第2涂布层101b构成。
其原因在于:通过这样地规定线状光源的配置角度,与上述工序(c)中的线状光源的配置角度相互结合,不仅在沿着其长边方向的方向将入射光进行光扩散,而且在与其长边方向正交的方向将入射光进行光扩散,由此可更有效地制备有效地扩大入射光的扩散面积的长条状的光扩散膜。
即是因为:若这样的θ3’为低于10°的值,则虽然也取决于上述工序(c)中的线状光源的配置角度,但通常向沿着膜的长边方向的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。另一方面是因为:若这样的θ3’为超过80°的值,则虽然也取决于上述工序(c)中的线状光源的配置角度,但通常向与膜的长边方向正交的方向的光扩散特性过度降低,存在入射光的扩散面积变得过小的情况。
因此,在从膜上方观察的情况下,更优选将第2活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向与沿着由第1涂布层和第2涂布层构成的层合体的移动方向的假想线所成的角度θ3’设为35~55°的范围内的值,进一步优选设为40~50°的范围内的值,更进一步优选设为44~46°的范围内的值。
需说明的是,线状光源225b与涂布层101b的间隔优选在任意位置均大致相同。
另外,对于活性能量射线的照射角度和照射角度宽度,优选设为与使用图25(a)~(b)进行说明的第1活性能量射线照射的情况相同的数值范围。
另外,如图26(b)所示,在从膜上方观察的情况下,优选相对于与由第1涂布层101a’和第2涂布层101b构成的层合体的移动方向E正交的假想线E’’,使第1活性能量射线照射中的线状光源225a的长轴方向与第2活性能量射线照射中的线状光源225b的长轴方向为线对称。
其原因在于:通过这样地配置第2活性能量射线照射中的线状光源,在得到的光扩散膜中,可将入射光更均匀地进行光扩散。
特别是在θ2’=45°、θ3’=45°的情况或分别为其周边值的情况下,通过配置线状光源使其为线对称,可分别最大限度地扩大扩散光的左右方向的广度和上下方向的广度。
因此,在将这样的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况下,可分别最大限度地扩大横向的视角和纵向的视角。
另外,如图27所示,对于第2活性能量射线照射,由于与第1活性能量射线照射的情况相同的原因,所以也优选经由由2片遮光板形成的长槽状的空隙进行,而且长槽状的空隙的长边方向为与线状光源的长轴方向平行的方向。
另外,优选将第2活性能量射线照射中的第2涂布层表面的峰值照度设为0.1~50mW/cm2的范围内的值,更优选设为0.3~10mW/cm2的范围内的值,进一步优选设为0.5~5mW/cm2的范围内的值。
另外,优选将第2活性能量射线照射中的第2涂布层表面的累积光量设为5~300mJ/cm2的范围内的值,更优选设为10~200mJ/cm2的范围内的值,进一步优选设为20~150mJ/cm2的范围内的值。
另外,优选将由形成有第1百叶窗结构的第1涂布层和第2涂布层构成的层合体的移动速度设为0.1~10/分钟的范围内的值,更优选设为0.2~5m/分钟的范围内的值,进一步优选设为0.5~3m/分钟的范围内的值。
需说明的是,由于详细内容与上述第1涂布层的内容重复,所以省略。
另外,从与工序(c)的情况相同的观点出发,也优选以层合活性能量射线透过片材的状态对第2涂布层的上面照射活性能量射线。
另外,除了作为工序(e)的第2活性能量射线照射以外,也优选进一步照射活性能量射线,使得达到第2涂布层充分固化的累积光量。
由于此时的活性能量射线的目的在于使第2涂布层充分地固化,所以优选不使用平行光、而在任意进行方向均使用无规的光。
需说明的是,上述工序(d)~(e)可使用一个传送带,与工序(b)~(c)连续地进行;或将在工序(b)~(c)中得到的形成有第1百叶窗结构的第1涂布层制成卷状并回收,将其放置在另外的传送带上进行工序(d)~(e)。
因此,在前者的情况下,将工序(c)中的线状光源与工序(e)中的线状光源分开配置;在后者的情况下,可变更(旋转)配置角度而使用相同的线状光源。
(4)在膜内具有规定的内部结构的光扩散膜
对在膜内具有与上述柱结构、百叶窗结构不同的规定的内部结构的光扩散膜进行说明。
即,如图28(a)所示,对在膜内具有规定的内部结构133的光扩散膜100c进行说明,所述内部结构133是在折射率相对低的区域134中沿着沿膜面的任意一个方向排列多列折射率相对高的多个薄片状物132而成。
在这样的光扩散膜100c中,将排列为一列的多个薄片状物132隔着规定的间隔进行配置,在其空隙中存在折射率相对低的区域134。
即,薄片状物132由端部和通过2个端部夹持的板状部分构成,所述端部通过折射率相对低的区域134将折射率相对高的板状区域的延伸切断而形成。
因此,这样的规定的内部结构133可称为所谓的百叶窗结构和柱结构的混合结构。
更具体而言,在构成规定的内部结构的薄片状物中,推断中央的板状部分显现各向异性光扩散,端部显现各向同性光扩散。
因此,在薄片状物中的中央的板状部分的长度为规定以上的情况下,确认强烈显现百叶窗结构的特性,产生椭圆形状光扩散,反之在薄片状物中的中央的板状部分的长度为规定以下的情况下,确认强烈显现柱结构的特性,产生几乎与各向同性光扩散相同的光扩散。
但是,即使是看起来产生与各向同性光扩散相同的光扩散情况,在因与柱结构不同的规定的内部结构导致外部光相对于膜的入射角在方位角方向改变的情况下,确认发挥与在膜内具有柱结构的光扩散膜不同的光扩散特性。
另外,在膜内具有规定的内部结构的光扩散膜可通过以下方法来制备:在对由光扩散膜用组合物形成的涂布层照射活性能量射线时,照射在各个方位角方向将入射角度宽度控制为规定的范围内的值的活性能量射线。
即,如图29(a)所示,优选使用作为活性能量射线光源的线状光源225和用于调节来自于该线状光源225的活性能量射线的入射角度宽度的入射角度宽度调节构件200,而且在线状光源225与涂布层101之间、并且在来自于线状光源225的活性能量射线的辐射区域中配置入射角度宽度调节构件200。
更具体而言,如图29(a)所示,优选入射角度调节构件200由多个板状构件210构成,而且多个板状构件210在各自的主面相对的同时平行配置,且主面平行于垂直方向。
其原因在于:通过这样地实施活性能量射线照射准备工序,可将来自于线状光源的活性能量射线变换为在各个方位角方向将入射角度宽度控制为规定的范围内的值的活性能量射线,对涂布层进行照射。
需说明的是,虽然设为“多个板状构件在各自的主面相对的同时平行配置”,但从将来自于线状光源的直射光变换为在各个方位角方向将入射角度宽度控制为规定的范围内的值的活性能量射线的观点出发,实质上为平行即可。
另外,“线状光源225与涂布层101之间、并且来自于线状光源225的活性能量射线的辐射区域中”是指,例如,如图29(b)所示,在从线状光源225向垂直下方照射活性能量射线的情况下,为线状光源225的垂直下方且涂布层101的垂直上方。
此时,如图30(a)~(c)所示,优选在涂布层101表面处,在位于来自于活性能量射线光源225的活性能量射线60的照度为最大的区域上的任意一点R,活性能量射线的入射角度宽度取最小值θ4的方位角方向X与活性能量射线的入射角度宽度取最大值θ5的方位角方向Y正交,并且将活性能量射线的入射角度宽度的最小值θ4设为5°以下的值,而且将活性能量射线的入射角度宽度的最大值θ5设为超过5°且10°以下的范围内的值。
在这里,图30(a)是从涂布层101的上方观察的情况下的平面图,图30(b)是从图30(a)中的方向Y观察的情况下的侧视图,是示出方位角方向X的活性能量射线的入射角度宽度的图。
另外,图30(c)是从图30(a)中的方向X观察的情况下的侧视图,是示出方位角方向Y的活性能量射线的入射角度宽度的图。
首先,“在涂布层表面,来自于活性能量射线光源的活性能量射线的照度为最大的区域”是指,如图30(a)~(c)所示,在使用线状光源225作为活性能量射线光源的情况下,为对涂布层101表面呈大致线状照射的活性能量射线60的分布的中心线。
因此,如图30(b)所示,在从线状光源225向垂直下方照射活性能量射线60的情况下,图30(a)的涂布层101表面的线状光源225向中心线的垂直下方的投影线为来自于活性能量射线光源的活性能量射线的照度为最大的区域。
另外,例如,在从线状光源向右侧斜下方照射活性能量射线的情况下,涂布层表面的专用光源向中心线的右侧斜下方的投影线附近为来自于活性能量射线光源的活性能量射线的照度为最大的区域。
接着,“在涂布层表面处,在位于来自于活性能量射线光源的活性能量射线的照度为最大的区域上的任意一点,活性能量射线的入射角度宽度取最小值的方位角方向”是:如图30(a)~(c)所示,在使用线状光源225作为活性能量射线光源的情况下,如图30(b)所示,为活性能量射线60的入射角度宽度取最小值θ4的方位角方向X,且为与线状光源225的轴线方向正交的方向。
于是,如图30(b)所示,在作为“任意一点”的点R,活性能量射线60的入射角度宽度的最小值θ4是从点R向线状光源225的截面圆的2条切线所成的角度。
此外,“在涂布层表面处,在位于来自于活性能量射线光源的活性能量射线的照度为最大的区域上的任意一点,活性能量射线的入射角度宽度取最大值的方位角方向”是:如图30(a)~(c)所示,在使用线状光源255作为活性能量射线光源的情况下,如图30(c)所示,为活性能量射线60的入射角度宽度取最大值θ5的方位角方向Y,并且为与上述方位角方向X正交的方位角方向。
于是,如图30(c)所示,在作为“任意一点”的点R,活性能量射线60的入射角度宽度的最大值θ5是从点R向毗邻的2片板状构件210中线状光源225侧的端部的2条切线所成的角度。
这样,通过活性能量射线的入射角度宽度取最小值θ4的方位角方向X与活性能量射线的入射角度宽度取最大值θ5的方位角方向Y正交,可有效地形成规定的内部结构。
需说明的是,对于其它的活性能量射线的照射条件等,可以上述在膜内具有柱结构的光扩散膜或在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜的情况为准。
(5)其它的光扩散膜
虽然列举了具体的实例说明本发明的外部光利用型光扩散膜中使用的光扩散膜,但并不将本发明的外部光利用型光扩散膜中使用的光扩散膜限定于这些实例。
例如,可为如图28(b)所示的在膜内同时具有百叶窗结构和柱结构的光扩散膜100d。
另外,可为如图28(c)所示的在膜内具有格子状的内部结构的光扩散膜100e,或如图28(d)所示的在膜内具有同心圆状的内部结构的光扩散膜100f。
需说明的是,这些光扩散膜可通过分别以规定的方法对与形成上述柱结构时使用的相同的光扩散膜用组合物照射活性能量射线而实际得到,由申请人另外进行专利申请,但省略其详细内容(参照:日本特愿2011-268544、日本特愿2011-266315、日本特愿2011-266314等)。
3.反射板
另外,图1(a)~(c)所示的反射板10只要反射光,则无特殊限制,但由于可对外部光利用型显示体1赋予挠性,所以优选设为具有铝蒸镀层10a的树脂膜10b。
另外,作为反射板中的反射面的立体形状,通常优选设为平面,但也可设为如锯齿状反射板或角隅棱镜阵列那样的非平面镜面反射板、或微弱的扩散反射板。
在这种情况下,如锯齿状反射板或角隅棱镜阵列那样的非平面镜面反射板具有可自由地设计外部光入射角度和观察角度、可得到所谓回归性反射等效果,微弱的扩散反射板具有如下效果:可不丧失迄今说明的扩散光的均匀性、和在极角和方位角方向相对于外部光的入射角度变化的显示光向规定的方向的不变性等特性,而有效地扩大视角。
另外,也优选将反射板设为半透过型的反射板。
其原因在于:在外部光充分的环境下,可利用外部光作为显示光的光源,另一方面在外部光不充分的环境下,可利用在反射板的背面设置的背光灯作为显示光的光源。
需说明的是,反射板的厚度优选设为10~5000μm的范围内的值,更优选设为100~500μm的范围内的值。
4.装饰层
另外,对于图1(b)~(c)所示的装饰层20,只要为通过文字、图案等表示显示内容的层,则也无特殊限制,但由于可更自由地构成显示内容,所以优选设为由构成文字、图案等的油墨等构成的印刷层20a、易印刷层20b和透明或半透明的树脂膜20c的层合体。
其原因在于:对于未印刷文字、图案等的部分,通过反射板反射的外部光容易透过树脂膜,另一方面对于印刷有文字、图案等的部分,由于阻碍通过反射板反射的外部光的透过,所以可有效地提高显示内容的视认性。
另外,装饰层也可为在反射板或光扩散膜上直接印刷的印刷层。
需说明的是,装饰层的厚度优选设为10~1000μm的范围内的值,更优选设为20~500μm的范围内的值。
5.粘结剂层
另外,如图1(a)~(c)所示,反射板10、光扩散膜100和装饰层20优选分别经由粘结剂层30进行层合。
作为构成这样的粘结剂层的粘结剂,只要具有充分的粘结性和透明性,则无特殊限制,例如可使用以往公知的丙烯酸类、硅酮类、氨基甲酸酯类、橡胶类的粘结剂。
需说明的是,粘结剂层的厚度优选设为1~100μm的范围内的值,更优选设为3~30μm的范围内的值。
6.其它的方式
另外,使用图31(a)~(b)说明本发明的外部光利用型显示体的其它的方式。
即,图31(a)和(b)是在外部光入射侧层合了具有耐光性的层40的方式的外部光利用型显示体1。
这样,通过在外部光利用型显示体中的外部光入射侧层合具有耐光性的层,可有效地防止光扩散膜因紫外线而变黄。
具有这样的耐光性的层可使用分散有紫外线吸收剂的树脂膜。
另外,图31(b)是将反射板10与装饰层20一体化,从而将外部光利用型显示体1的总膜厚度变薄的方式。
更具体而言,是将反射板10的表面背面与图31(a)相反地配置,通过反射板中的树脂膜10b也承担作为装饰层20的树脂膜20c的作用而省略一层树脂膜层的方式。
实施例
以下,参照实施例,更详细地说明本发明。
[实施例1]
1.光扩散膜的制备
(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摩尔的作为(B2)成分的重均分子量为9,200的聚丙二醇(PPG),容纳2摩尔的作为(B1)成分的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和2摩尔的作为(B3)成分的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)后,依据常规方法使其反应,得到重均分子量为9,900的聚醚氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯。
需说明的是,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),依据下列条件测定的聚苯乙烯换算值。
·GPC测定装置:TosohCorporation(東ソー(株))制,HLC-8020
·GPC柱:TosohCorporation(東ソー(株))制(以下,按通过顺序记载)
TSKguardcolumnHXL-H
TSKgelGMHXL(×2)
TSKgelG2000HXL
·测定溶剂:四氢呋喃
·测定温度:40℃
(2)光扩散膜用组合物的制备
接着,相对于100重量份的得到的作为(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重量份的作为(A)成分的以上述式(3)表示的分子量为268的邻苯基苯氧基乙氧基乙醇丙烯酸酯(新中村化学(株)制,NKEster(NKエステル)A-LEN-10)和20重量份的作为(C)成分的2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份)为8重量份)后,在80℃的条件下进行加热混合,得到光扩散膜用组合物。
需说明的是,使用阿贝折射仪(AtagoCo.,Ltd.(アタゴ(株))制,阿贝折射仪DR-M2,Na光源,波长为589nm)基于JISK0062进行测定,结果(A)成分和(B)成分的折射率分别为1.58和1.46。
(3)第1涂布工序
接着,对作为工程片材的膜状的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下,称为PET。)涂布得到的光扩散膜用组合物,形成膜厚度为165μm的第1涂布层。
(4)第1活性能量射线照射工序
接着,准备如图25(a)所示的在线状高压汞灯上附带聚光用的冷光镜的紫外线照射装置(EyeGraphicsCo.,Ltd.(アイグラフィックス(株))制,ECS-4011GX)。
此时,设置紫外线照射装置,使得在从膜上方观察的情况下,线状光源的长轴方向与沿着第1涂布层的移动方向的假想线所成的锐角θ2为45°。
接着,在热线截止滤光片框上设置遮光板,设定对第1涂布层表面照射的紫外线,使得在将从线状光源的长轴方向观察时的第1涂布层表面的法线计为0°时,来自于线状光源的直接的紫外线的照射角度(图25(b)的θe)为16°。
另外,进行设定,使得从第1涂布层表面至线状光源的高度为2000mm,峰值照度为1.26mW/cm2,累积光量为23.48mJ/cm2。
另外,由遮光板等的反射光在照射机内部成为杂散光,为了防止对第1涂布层的光固化造成影响,如图27所示,在传送带附近也设置2片遮光板,进行设定使得对第1涂布层只照射从线状光源直接发出的紫外线。
更具体而言,如图27所示,进行配置使得形成由2片遮光板形成的长槽状的空隙(空隙宽度:35cm),并且进行设置使得该长槽状的空隙的长边方向成为与线状光源的长轴方向平行的方向。
接着,通过传送带,使第1涂布层在图24(b)中的右方向以1.0m/分钟的速度移动,同时照射紫外线,得到形成有长边方向(第1涂布层的移动方向)的长度为30m、短边方向的长度为1.4m、膜厚度为165μm的长条状的第1百叶窗结构的第1涂布层。
接着,为了实现可靠的固化,在第1涂布层的露出面侧,作为活性能量射线透过性片材,将厚度为38μm的具有紫外线透过性的剥离膜(LintecCo.,Ltd.(リンテック(株))制,SP-PET382050;紫外线照射侧的表面的中心线平均粗糙度为0.01μm,雾度值为1.80%,图像清晰度为425,波长360nm的透过率为84.3%)层合。
接着,进行散射光照射,使得峰值照度为13.7mW/cm2,累积光量为213.6mJ/cm2。
需说明的是,上述峰值照度和累积光量是将安装有受光器的UVMETER(EyeGraphicsCo.,Ltd.(アイグラフィックス(株))制,Eye紫外线累积照度计UVPF-A1)设置在第1涂布层的位置进行测定。
另外,得到的形成有长条状的第1百叶窗结构的第1涂布层的膜厚度使用定压厚度测定器(宝制作所(株)制,TeclockPG-02J(テクロックPG-02J))测定的。
(5)第2涂布工序
接着,从得到的形成有长条状的第1百叶窗结构的第1涂布层剥离活性能量射线透过片材。
接着,对得到的形成有长条状的第1百叶窗结构的第1涂布层的露出面涂布在上述工序中得到的光扩散膜用组合物,形成膜厚度为165μm的第2涂布层。
(6)第2活性能量射线照射工序
接着,设置紫外线照射装置,使得在从膜上方观察的情况下,第1活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向与第2活性能量射线照射中的线状光源的长轴方向所成的锐角θ1为90°,除此之外,与第1活性能量射线照射工序相同地照射紫外线,得到在内部具有第1百叶窗结构和第2百叶窗结构的膜厚度为330μm的长条状的光扩散膜。
需说明的是,在从膜上方观察的情况下,线状光源的长边方向与沿着由形成有第1百叶窗结构的第1涂布层和第2涂布层构成的层合体的移动方向的假想线所成的锐角θ3为45°。
另外,在对第2涂布层照射紫外线的情况下,与第1涂布层的情况相同地,也在层合活性能量射线透过片材(具有紫外线透过性的剥离膜)的状态下照射散射光,实现可靠的固化。
另外,得到的光扩散膜中,如图32所示,在从膜上方观察的情况下,确认第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向所成的锐角为90°。
另外,确认在从膜上方观察的情况下,第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与膜的长边方向所成的锐角为45°。
此外,确认在从膜上方观察的情况下,第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与膜的长边方向构成的锐角为45°。
另外,将得到的光扩散膜以与膜的长边方向正交的面切断而得到的截面的照片、以与膜的长边方向平行且与膜面正交的面切断而得到的截面的照片分别示出于图33(a)、图33(b)中。
需说明的是,光扩散膜的切断使用剃刀进行,截面的照片的拍摄使用光学显微镜(反射观察)进行。
(7)光扩散特性的评价
如图32所示,从得到的光扩散膜的下侧(第1百叶窗结构位于的一侧),从与膜面正交的方向对该膜入射光。
接着,使用变角测色计(SugaTestInstrumentsCo.,Ltd.(スガ試験機(株))制,VC-2),得到与膜的长边方向正交的方向和与膜的长边方向平行的方向的扩散光的光谱图。
即,如图34(a)所示,得到横轴采用通过光扩散膜扩散的扩散光的光扩散角度(°)、纵轴采用扩散光的相对强度(-)的情况的光谱图。
在这里,图34(a)所示的光谱图A对应与膜的长边方向正交的方向的扩散光,光谱图B对应与膜的长边方向平行的方向的扩散光。
另外,使用锥光偏振仪(autronic-MELCHERSGmbH公司制),如图34(b)所示,得到从图32中的Z方向观察的情况的扩散光的照片。
这样的图34(a)~(b)所示的结果与根据具有如图32所示的内部结构的膜预测的光扩散特性一致,推断通过这样的膜可实现视角宽的外部光利用型显示体。
2.外部光利用型显示体的制备
接着,如图1(a)所示,经由厚度为15μm的粘结剂层将得到的光扩散膜贴合在镜面反射板(在厚度为100μm的PET膜表面蒸镀铝至厚度为300nm而得到的反射板)上,制备外部光利用型显示体。
3.外部光利用型显示体的评价
(1)视角内的显示光的亮度的均匀性的评价
对于得到的外部光利用型显示体,评价视角内的显示光的亮度的均匀性。
即,如图35(a)所示,将得到的外部光利用型显示体1放置在水平的面上,使得光扩散膜的面成为上侧。
接着,相对于外部光利用型显示体1的表面的法线,在箭头方向倾斜5°的位置配置作为外部光光源2的线状光源2。
此时,配置线状光源2,使得与外部光利用型显示体的表面平行,并且其轴线与纸面正交。
另外,此时,配置外部光利用型显示体1,使得其光扩散膜的第1百叶窗结构中的板状区域的延伸方向与图中的箭头方向平行,且第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向平行于与纸面正交的方向。
接着,相对于外部光利用型显示体1的表面的法线,从在箭头方向倾斜-5°的位置,观察外部光利用型显示体1,而且进行照片拍摄。将得到的照片示出于图36的(1)中。
如这样的图36的(1)所示,确认实施例1的外部光利用型显示体具有亮度的均匀性高的显示特性。
(2)对外部光的入射角度变化的显示特性的评价
对于得到的外部光利用型显示体,评价对外部光的入射角度变化的显示特性。
即,首先,与视角内的显示体亮度的均匀性的评价相同地,如图35(a)所示,相对于外部光利用型显示体1的表面的法线,在箭头方向倾斜5°的位置配置线状光源2。
接着,相对于外部光利用型显示体1的法线,从在箭头方向倾斜-5°的位置,观察外部光利用型显示体1,而且进行照片拍摄。将得到的照片示出于图36的(1)中。
接着,如图35(b)所示,相对于外部光利用型显示体1的表面的法线,在箭头方向倾斜10°的位置配置线状光源2。
接着,相对于外部光利用型显示体1的法线,从在箭头方向倾斜-5°的位置,观察外部光利用型显示体1,而且进行照片拍摄。将得到的照片示出于图37的(1)中。
进而,将线状光源2的位置保持在图35(b)所示的状态,而且使外部光利用型显示体1在方位角方向旋转45°而拍摄的照片示出于图38的(1)中,将旋转90°而拍摄的照片示出于图39的(1)中。
首先,如根据图36的(1)和图37的(1)所理解,相对于外部光的极角方向的入射角度变化(从5°向10°的变化),发现些许的亮度的降低,但亮度的均匀性未降低,可得到几乎相同的显示特性。
另外,如根据图37的(1)、图38的(1)和图39的(1)所理解,在外部光入射的方位角方向与第1或第2百叶窗结构中的板状区域的延伸方向一致的情况(图37的(1)和图39的(1)的情况)下,亮度的均匀性较高,在不一致的情况(图38的(1)的情况)下,亮度的均匀性变低。
根据以上可确认,实施例1的外部光利用型显示体的显示光的亮度的均匀性高,并且为限定的范围,但相对于外部光的入射角度变化,显示特性几乎无变化。
需说明的是,从更有效地进行外部光利用型显示体的评价的观点出发,上述外部光利用型显示体设为不具有装饰层的方式,但另外确认即使是具有装饰层的方式,也可得到基本相同的结果。
[实施例2]
在实施例2中,如下制备光扩散膜,除此之外,与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的制备和评价
(1)涂布工序
对作为工程片材的膜状的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称为PET。)涂布与实施例1相同地制备的光扩散膜用组合物,形成膜厚度为170μm的涂布层。
(2)活性能量射线照射
接着,使涂布层在图16(b)中的B方向移动,同时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(JatecCo.,Ltd.(ジャテック(株))制),对涂布层照射平行度为2°以下的平行光(来自于主峰波长为365nm,此外在254nm、303nm、313nm具有峰的高压汞灯的紫外线),使得照射角(图18的θd)约为10°。
此时的峰值照度设为2.00mW/cm2,累积光量设为53.13mJ/cm2,灯高度设为240mm,涂布层的移动速度设为0.2m/分钟。
接着,为了实现可靠的固化,在涂布层的露出面侧层合厚度为38μm的具有紫外线透过性的剥离膜(LintecCo.,Ltd.(リンテック(株))制,SP-PET382050;紫外线照射侧的表面的中心线平均粗糙度为0.01μm,雾度值为1.80%,图像清晰度为425、波长360nm的透过率为84%)。
接着,从剥离膜的上方以峰值照度为10mW/cm2,累积光量为150mJ/cm2的方式照射使上述平行光的行进方向无规化的散射光,从而使涂布层完全固化,得到除去工程片材和剥离膜的状态下的膜厚度为170μm的光扩散膜。
另外,将以与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的示意图示出于图40(a)中,将其截面照片示出于图40(b)中。
另外,将以与涂布层的移动方向垂直且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的截面照片示出于图40(c)中。根据图40(b)和(c)可知,得到的光扩散膜中的内部结构为具有如图6(a)所示的变形柱状物的柱结构。
需说明的是,光扩散膜的切断使用剃刀进行,截面的照片的拍摄使用数字显微镜(KeyenceCorporation(キーエンス(株))制,VHX-2000),通过反射观察来进行。
(3)光扩散特性的评价
(3)-1雾度值的测定
测定得到的光扩散膜的雾度值。
即,如图9(b)所示,通过旋转得到的光扩散膜,沿着涂布层的移动方向B在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射角θa,同时使用改造BYK(株)制的装置而得到的装置,依据ASTMD1003测定相对于各入射角θa的雾度值(%)。
另外,如图41(a)所示,此时光相对于光扩散膜的入射从光扩散膜的背侧、即制备光扩散膜时照射活性能量射线的一侧的相反侧进行。
另外,在以下的实施例中,将具有与柱状物的倾斜相同的一侧的倾斜的入射角θa标记为正的值,将具有与柱状物的倾斜相反的一侧的倾斜的入射角θa标记为负的值。将得到的入射角-雾度值图示出于图42中。
需说明的是,雾度值(%)指通过下列数学式(1)计算的值,在下列数学式(1)中,扩散透过率(%)为从全光线透过率(%)减去平行光透过率(%)而得到的值,平行光透过率(%)指相对于直线前进透过光的行进方向具有±2.5°以内的宽度的光的透过率(%)。
[数1]
(3)-2使用锥光偏振仪的测定
测定相当于将得到的光扩散膜应用于外部光利用型表示装置的情况的光扩散特性。
即,如图43所示,将得到的光扩散膜100a与反射板10贴合,作为测定用试验片。
接着,如图43所示,使用锥光偏振仪(autronic-MELCHERSGmbH公司制)400的反射模式,从可动式的光源臂410向试验片(100a、10)入射光。
另外,如图41(b)所示,此时的光相对于光扩散膜的入射从光扩散膜的背侧、即制备光扩散膜时照射照射活性能量射线的一侧的相反侧进行。
另外,在以下的实施例中,将具有与柱状物的倾斜相同的一侧的倾斜的入射角θa标记为正的值,将具有与柱状物的倾斜相反的一侧的倾斜的入射角θa标记为负的值。将得到的锥光偏振仪图像示出于图44(a)~(g)中。
需说明的是,反射板为JDSU(株)制的BV2,测定用试验片是经由厚度为15μm的粘结剂层在这样的反射板的铝蒸镀面贴合光扩散膜而得到的。
另外,如图44(h)所示,这些锥光偏振仪图像中,将0cd/m2~至各锥光偏振仪图像中最大的亮度的值的亮度分布分成从蓝色至红色的14个阶段进行表示,0cd/m2为蓝色,将超过0cd/m2的值~至各锥光偏振仪图像中最大的亮度的值13等分,随着0cd/m2~接近最大的亮度的值,以在蓝色~淡蓝色~绿色~黄色~橙色~红色的13个阶段变化的方式进行表示。
另外,各锥光偏振仪图像中的呈放射状画的线分别表示方位角方向0~180°、45~225°、90~270°、135~315°,呈同心圆状画的线从内侧起依次表示极角方向18°、38°、58°、78°。
因此,各锥光偏振仪图像中各同心圆的中心部分的颜色表示在膜正面扩散出射的扩散光的相对亮度。
另外,在图45中示出表示入射角θa与图44(a)~(g)中各同心圆的中心部分的亮度(cd/m2)的关系的入射角-亮度图。根据这样的图45可知,可将入射角θa=0~50°的宽范围的入射光有效地在膜正面扩散出射。
2.外部光利用型显示体的评价
另外,如图36的(2)所示,确认实施例2的外部光利用型显示体具有亮度的均匀性高的显示特性。
另外,如图36的(2)和图37的(2)所示,确认实施例2的外部光利用型显示体中,相对于外部光的极角方向的入射角度变化,发现些许的亮度的降低,但亮度的均匀性未降低,可得到几乎相同的显示特性。
另外,如图37的(2)、图38的(2)和图39的(2)所示,确认实施例2的外部光利用型显示体中,相对于外部光的方位角方向的入射角度变化,也有些许的亮度的降低,但亮度的均匀性未降低,可得到几乎相同的显示特性。
[实施例3]
在实施例3中,如下制备光扩散膜,除此之外,与实施例2相同地制备并评价光扩散膜。
另外,使用得到的光扩散膜与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的制备和评价
在实施例3中,在制备光扩散膜用组合物时,进一步添加0.5重量份(相对于(A)成分和(B)成分的总量(100重量份)为0.2重量份)的作为(D)成分的以式(10)表示的紫外线吸收剂(BSF(株)制,TINUVIN384-2),除此之外,与实施例2相同地制备并评价光扩散膜。将得到的结果示出于图46~50中。
在这里,图46(a)为以与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的示意图,图46(b)为其截面照片。
另外,图46(c)为以与涂布层的移动方向垂直且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的照片。
另外,图47(a)为将图46(b)的截面照片中的柱状物的弯曲部附近放大的照片,图47(b)为将与柱状物的弯曲部相比为下方的部分进一步放大的照片。根据图46(b)~(c)和图47(a)~(b)可知,得到的光扩散膜中的内部结构为具有如图14(a)所示的变形柱状物的柱结构。
另外,图48为得到的光扩散膜的入射角-雾度值图。
另外,图49(a)~(g)为表示相当于将得到的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散情况的照片。
另外,图50为表示入射角θa与图49(a)~(g)中各同心圆的中心部分的亮度(cd/m2)的关系的入射角-亮度图。根据这样的图50可知,可将入射角θa=0~60°的宽范围的入射光有效地在膜正面扩散出射。
2.外部光利用型显示体的评价
在实施例3的外部光利用型显示体中,得到与实施例2的外部光利用型显示体相同的评价结果。
因此,从防止变得繁琐的观点出发,省略外部光利用型显示体的照片的发表。
[实施例4]
在实施例4中,如下制备光扩散膜,除此之外,与实施例2相同地制备并评价光扩散膜。
另外,使用得到的光扩散膜与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的制备和评价
在实施例4中,将涂布层的膜厚度变更为210μm,而且在照射活性能量射线时,代替在照射平行光后在涂布层的露出面侧层合有剥离膜的状态下照射散射光,使用将中心光线平行度控制为±3°以内的紫外线点平行光源(JatecCo.,Ltd.(ジャテック(株))制),对涂布层照射平行度为2°以下的平行光,使得照射角(图18的θd)约为25°,除此之外,与实施例2相同地制备并评价光扩散膜。得到的光扩散膜的膜厚度为210μm。将得到的结果示出于图51~55中。
在这里,图51(a)为以与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的示意图,图51(b)为其截面照片。
另外,图51(c)为以与涂布层的移动方向垂直且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的截面照片。
另外,图52(a)为将图51(b)的截面照片中第1柱状物和第2柱状物重复的重复柱结构区域附近放大的照片,图52(b)为将与重复柱结构区域相比为下方的部分进一步放大的照片。根据图51(b)~(c)和图52(a)~(b)可知,得到的光扩散膜中的内部结构为具有如图14(b)所示的变形柱状物的柱结构。
另外,图53为得到的光扩散膜的入射角-雾度值图。
另外,图54(a)~(g)为表示相当于将得到的光扩散膜应用于外部光利用型显示体的情况的光扩散情况的照片。
另外,图55为表示入射角θa与图54(a)~(g)中各同心圆的中心部分的亮度(cd/m2)的关系的入射角-亮度图。根据这样的图55可知,可将入射角θa=0~60°的宽范围的入射光有效地在膜正面扩散出射。
2.外部光利用型显示体的评价
在实施例4的外部光利用型显示体中,得到与实施例2的外部光利用型显示体相同的评价结果。
因此,从为了防止变得繁琐的观点出发,省略外部光利用型显示体的照片的发表。
[实施例5]
在实施例5中,如下制备光扩散膜,除此之外,与实施例2相同地制备并评价外部光利用型显示体。
另外,使用得到的光扩散膜与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的制备和评价
在实施例5中,代替紫外线点平行光源,准备在如图56(a)所示的线状的高压汞灯(直径为25mm,长度为2.4m,功率为28.8kW)上附带聚光用的冷光镜的紫外线照射装置(EyeGraphicsCo.,Ltd.(アイグラフィックス(株))制,小型实验机)。
接着,在线状的紫外线灯与涂布层之间,如图56(b)所示,配置多个板状构件各自平行配置而成的入射角度宽度调节构件。
此时,在从涂布层上方观察的情况下,配置入射角度宽度调节构件,使得涂布层的移动方向与板状构件的延伸方向所成的锐角、即图57(a)中的θf为45°。
此外,如图56(a)所示,在涂布层与入射角度宽度调节构件之间存在2片遮光构件。
另外,入射角度宽度调节构件中多个板状构件的间隔(图57(a)中的L1)为23mm,板状构件的宽度(图57(a)中的L2)为510mm,板状构件的厚度为1.6mm,材料为施加了耐热黑涂料的ALSTAR钢材。
此外,从入射角度调节构件的上端至下端的长度(图57(b)中的L3)为200mm,入射角度宽度调节构件的上端与线状的紫外线灯的下端之间的距离(图57(b)中的L4)为100mm,入射角度宽度调节构件的下端与涂布层的表面之间的距离(图57(b)中的L5)为1700mm。
另外,如图56(a)所示,在涂布层中照射活性能量射线的区域中涂布层的移动方向的长度W为2片遮光构件223a和223b间的长度,即为360mm。
另外,配置线状的紫外线灯,使得涂布层的移动方向与线状的紫外线灯的长轴方向正交。
因此,涂布层表面处向紫外线灯中心线的垂直下方的投影线为来自于紫外线灯的活性能量射线(紫外线)的照度成为最大的区域。
接着,经由入射角度调节构件从线状的紫外线灯照射紫外线,由此以照射角(图18的θd)为0°的方式穿过剥离膜对涂布层照射平行度为-5°以下的平行光,得到膜厚度为170μm的光扩散膜。
此时,穿过剥离膜对涂布层照射紫外线,使得位于涂布层表面处上述紫外线的照度为最大的区域上的任意一点,在从线状的紫外线灯的轴线方向观察的情况下,紫外线的入射角度宽度取2.9°作为最小值(图30(b)的θ4),在从与此正交的方向即涂布层的移动方向观察的情况下,紫外线的入射角度宽度取8.6°作为最大值(图30(c)的θ5)。
另外,此时的涂布层表面的峰值照度为1.05mW/cm2,累积光量为22.6mJ/cm2,涂布层的移动速度设为1.0m/分钟。将得到的结果示出于图58~61中。
在这里,图58(a)为以与涂布层的移动方向平行且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的示意图,图58(b)为其截面照片。
另外,图58(c)为以与涂布层的移动方向垂直且与膜面正交的面切断得到的光扩散膜而得到的截面的照片。
根据这些截面照片,确认得到的光扩散膜在膜内具有如图28(a)所示的规定的内部结构。
另外,图59为得到的光扩散膜的入射角-雾度值图。
另外,图60(a)~(g)为表示相当于将得到的光扩散膜应用于外部光利用型显示体时的光扩散情况的照片。
另外,图61为表示入射角θa与图60(a)~(g)中各同心圆的中心部分的亮度(cd/m2)的关系的入射角-亮度图。根据这样的图61可知,在膜正面只可将入射角θa=0~30°的窄范围的入射光扩散出射。
由此可预想,由于使用这样的膜的外部光利用型显示体中可确立优势性的入射光的角度范围窄,所以在限定的环境下(例如嵌入地面、利用太阳光作为外部光的情况等)可有效地使用。
2.外部光利用型显示体的评价
另外,如图36的(3)所示,确认实施例5的外部光利用型显示体具有亮度的均匀性高的显示特性。
另外,如图36的(3)和图37的(3)所示,确认实施例5的外部光利用型显示体中,相对于外部光的极角方向的入射角度变化,发现些许的亮度的降低,但亮度的均匀性未降低,可得到几乎相同的显示特性。
另外,如图37的(3)、图38的(3)和图39的(3)所示,确认实施例5的外部光利用型显示体中,在外部光入射的方位角方向与制备膜时涂布层的移动方向一致的情况(图37的(3)的情况)下,亮度的均匀性较高,在不一致的情况(图38的(3)和图39的(3)的情况)下,亮度的均匀性变低。
根据以上确认,实施例5的外部光利用型显示体的显示光的亮度的均匀性高,并且为限定的范围,但相对于外部光的入射角度变化,显示特性几乎无变化。
[比较例1]
在比较例1中,如下制备光扩散膜,除此之外,与实施例2相同地制备并评价光扩散膜。
另外,使用得到的光扩散膜与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的制备和评价
在比较例1中,相对于100重量份的以重量比为95:5的比例使用丙烯酸丁酯和丙烯酸、且依据常规方法聚合而成的重均分子量为180万的丙烯酸类共聚物,加入15重量份的三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯(东亚合成(株)制,AronixM-315(アロニックスM-315),分子量为423,3官能型)、1.5重量份的作为光聚合引发剂的二苯甲酮与1-羟基环己基苯基酮的重量比为1:1的混合物(CibaSpecialtyChemicalsCorporation(チバ·スペシャルティ·ケミカルズ(株))制,Irgacure500(イルガキュア500))、0.3重量份的作为异氰酸酯类交联剂的三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯(NipponPolyurethaneIndustryCo.,Ltd.(日本ポリウレタン(株))制,CoronateL(コロネートL))、0.2重量份的作为硅烷偶联剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业(株)制,KBM-403)和18.6重量份的真球状硅酮微粒(GEToshibaSiliconesCo.,Ltd.(GE東芝シリコーン(株))制,Tospearl145(トスパール145),平均粒径为4.5μm),而且加入醋酸乙酯,进行混合,制备粘结性材料的醋酸乙酯溶液(固体成分为14重量%)。
接着,用刮刀式涂布机对厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺绩(株)制,CosmoshineA4100(コスモシャインA4100))涂布得到的粘结性材料的醋酸乙酯溶液,使得干燥后的厚度为25μm,然后于90℃干燥处理1分钟以形成粘结性材料层。
接着,将作为剥离片材的厚度为38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制的剥离膜(LintecCo.,Ltd.(リンテック(株))制,SP-PET3811)的剥离层与得到的粘结性材料层贴合,在贴合30分钟后,使用利用H阀的无电极灯(FusionCo.,Ltd.(フュージョン(株))制),从剥离膜侧对粘结性材料层照射紫外线,使得照度为600mW/cm2,光量为150mJ/cm2。
然后,将得到的紫外线固化后的粘结性材料层作为比较例1的光扩散膜。
在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,得到的光扩散膜的雾度值总是约为98%。
需说明的是,在比较例1中,省略使用锥光偏振仪的测定。
2.外部光利用型显示体的评价
另外,如图36的(4)所示,确认比较例1的外部光利用型显示体的亮度的均匀性高,但无法得到充分的亮度,亮度暗。
另外,如图36的(4)和图37的(4)所示,确认比较例1的外部光利用型显示体中,相对于外部光的极角方向的入射角度变化,亮度的均匀性未降低,但无法得到充分的亮度,亮度暗。
另外,如图37的(4)、图38的(4)和图39的(4)所示,确认比较例1的外部光利用型显示体中,相对于外部光入射的方位角方向的入射角度变化,亮度的均匀性未降低,但无法得到充分的亮度,亮度暗。
根据以上,确认比较例1的外部光利用型显示体与实施例1~5的外部光利用型显示体相比,亮度低,在明亮度的方面差。
[比较例2]
在比较例2中,减少真球状硅酮微粒的添加量,除此之外,与比较例1相同地制备并评价光扩散膜。
另外,使用得到的光扩散膜与实施例1相同地制备并评价外部光利用型显示体。
1.光扩散膜的评价
在-70~70°的范围内改变入射角θa的情况下,得到的光扩散膜的雾度值总是约为50%。
需说明的是,在比较例2中,也省略使用锥光偏振仪的测定。
2.外部光利用型显示体的评价
另外,如图36的(5)所示,比较例2的外部光利用型显示体可得到充分的亮度,明亮,但亮度的均匀性低。
另外,如图36的(5)和图37的(5)所示,可知比较例2的外部光利用型显示体中,相对于外部光的极角方向的入射角度变化,亮度会显著变化。
另外,如图37的(5)、图38的(5)和图39的(5)所示,确认比较例2的外部光利用型显示体无法得到充分的亮度,亮度暗。
根据以上,确认比较例2的外部光利用型显示体与实施例1~5的外部光利用型显示体相比,在显示光的亮度的均匀性和相对于外部光的入射角度变化的显示特性的方面差。
产业上的可利用性
以上,如详细说明那样,根据本发明的外部光利用型显示体,在将反射板与光扩散膜进行层合而成的外部光利用型显示体中,通过将使用的光扩散膜设为在膜内具有在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域的内部结构的光扩散膜,即使在外部光的入射角度变化的情况下,也可稳定地保持恒定的显示特性,而且可提高视角内的显示光的亮度的均匀性。
因此,本发明的外部光利用型显示体可应用于广告牌、广告和道路用标识等利用外部光的显示体,可期待对它们的高品质化做出显著的贡献。
符号说明
1:外部光利用型显示体,2:外部光光源,3:外部光,4:显示光,10:反射板,10a:铝蒸镀层,10b:树脂膜,20:装饰层,20a:印刷层,20b:易印刷层,20c:树脂膜,30:粘结剂层,40:具有耐光性的层,50:来自于光源的照射光,50’:光的扩散情况,51’:扩散光的扩散情况,60:平行光,100:光扩散膜,100a:在膜内具有柱结构的光扩散膜,100b:在膜内具有百叶窗结构的光扩散膜,101:涂布层,101a:第1涂布层,101a’:形成有第1百叶窗结构的第1涂布层,101b:第2涂布层,101c:由第1涂布层和第2涂布层构成的层合体,102:工程片材,112:折射率相对高的柱状物,113:柱结构,113a:柱结构的交界面,114:折射率相对低的区域,115:第1面,116:第2面,122:折射率相对高的板状区域,123:百叶窗结构,123a:第1百叶窗结构,123b:第2百叶窗结构,123a’:百叶窗结构的交界面,124:折射率相对低的板状区域,200:照射光平行化构件,202:点光源,204:透镜,210:遮光构件,210a:板状构件,210b:筒状构件,220:紫外线照射装置,221:热线截止滤光片,223:遮光板,225:线状光源,310:光源,320:积分球,400:锥光偏振仪,410:光源臂。
Claims (5)
1.一种外部光利用型显示体,其为将反射板和光扩散膜层合而成的外部光利用型显示体,其特征在于,
所述光扩散膜是在膜内具有如下的内部结构的光扩散膜:在折射率相对低的区域中具备折射率相对高的多个区域。
2.权利要求1所述的外部光利用型显示体,其特征在于,在所述反射板与光扩散膜之间、或在所述光扩散膜中所述反射板位于的一侧的相反侧,具有装饰层。
3.权利要求1或2所述的外部光利用型显示体,其特征在于,所述光扩散膜中的内部结构为:在折射率相对低的区域中使折射率相对高的多个柱状物在膜的膜厚度方向林立而成的柱结构,和将折射率不同的多个板状区域在沿着膜面的任意一个方向交替配置而成的百叶窗结构,或任一方的结构。
4.权利要求3所述的外部光利用型显示体,其特征在于,在所述光扩散膜中的内部结构为所述柱结构的情况下,所述光扩散膜为单一层的光扩散膜,其中,所述光扩散膜的膜厚度为60~700μm的范围内的值,并且在沿着将光扩散膜用组合物涂布成膜状而成的涂布层进行光固化时的该涂布层的移动方向,在-70~70°的范围内改变相对于膜面的法线的入射光的入射角的情况下,相对于各入射角的雾度值为70%以上的值。
5.权利要求3所述的外部光利用型显示体,其特征在于,在所述光扩散膜中的内部结构为所述百叶窗结构的情况下,所述光扩散膜是沿着膜的膜厚度方向从下方起依次具有第1百叶窗结构和第2百叶窗结构的光扩散膜,其中,在从膜上方观察的情况下,将所述第1百叶窗结构中所述板状区域的延伸方向与所述第2百叶窗结构中所述板状区域的延伸方向所成的锐角θ1设为10~90°的范围内的值。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112415643A (zh) * | 2019-08-20 | 2021-02-26 | 琳得科株式会社 | 光扩散控制体及反射型显示体 |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
JP6535158B2 (ja) * | 2014-08-27 | 2019-06-26 | リンテック株式会社 | 多角形状光拡散フィルムおよび多角形状光拡散フィルムの製造方法 |
JP6955885B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-10-27 | リンテック株式会社 | プロジェクションスクリーン |
KR102010380B1 (ko) | 2017-11-08 | 2019-08-13 | 엘지디스플레이 주식회사 | 광학 필름 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109414A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-04-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 看板用前面板及び看板 |
JP2002017983A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-22 | Seven Corporation:Kk | 遊技盤用装飾シート |
CN1436309A (zh) * | 2000-04-13 | 2003-08-13 | 3M创新有限公司 | 具有增强的着色性的立方角逆向反射制品 |
JP2005189303A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Hitachi Chem Co Ltd | 光学シート、面状光源装置及び液晶表示装置 |
JP2008122812A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Kuraray Co Ltd | 光拡散シート |
TW200935097A (en) * | 2007-12-27 | 2009-08-16 | Sumitomo Chemical Co | Photoregulation film manufacturing device and photoregulation film manufacturing method |
CN101657276A (zh) * | 2007-01-17 | 2010-02-24 | 特固克株式会社 | 轧制机及其轧辊 |
CN102565894A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 琳得科株式会社 | 光扩散膜及光扩散膜的制造方法 |
TW201331633A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Lintec Corp | 各向異性光擴散膜 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4107224B2 (ja) | 2003-11-07 | 2008-06-25 | 松下電工株式会社 | 防犯装置 |
-
2014
- 2014-03-11 JP JP2015530720A patent/JP5927349B2/ja active Active
- 2014-03-11 CN CN201480043524.7A patent/CN105452910B/zh active Active
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- 2014-04-30 TW TW103115615A patent/TWI628474B/zh active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001109414A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-04-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 看板用前面板及び看板 |
CN1436309A (zh) * | 2000-04-13 | 2003-08-13 | 3M创新有限公司 | 具有增强的着色性的立方角逆向反射制品 |
JP2002017983A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-22 | Seven Corporation:Kk | 遊技盤用装飾シート |
JP2005189303A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Hitachi Chem Co Ltd | 光学シート、面状光源装置及び液晶表示装置 |
JP2008122812A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Kuraray Co Ltd | 光拡散シート |
CN101657276A (zh) * | 2007-01-17 | 2010-02-24 | 特固克株式会社 | 轧制机及其轧辊 |
TW200935097A (en) * | 2007-12-27 | 2009-08-16 | Sumitomo Chemical Co | Photoregulation film manufacturing device and photoregulation film manufacturing method |
CN102565894A (zh) * | 2010-12-16 | 2012-07-11 | 琳得科株式会社 | 光扩散膜及光扩散膜的制造方法 |
TW201331633A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Lintec Corp | 各向異性光擴散膜 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112415643A (zh) * | 2019-08-20 | 2021-02-26 | 琳得科株式会社 | 光扩散控制体及反射型显示体 |
CN112925053A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 琳得科株式会社 | 反射型显示体 |
CN112925053B (zh) * | 2019-12-06 | 2024-06-28 | 琳得科株式会社 | 反射型显示体 |
TWI855163B (zh) * | 2019-12-06 | 2024-09-11 | 日商琳得科股份有限公司 | 反射型顯示體 |
CN112987148A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 琳得科株式会社 | 光扩散控制构件及反射型显示体 |
CN112987148B (zh) * | 2019-12-13 | 2024-10-11 | 琳得科株式会社 | 光扩散控制构件及反射型显示体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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