JP7475182B2 - Anisotropic light-diffusing film laminate and display device - Google Patents
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Description
本発明は、異方性光拡散フィルム積層体および異方性光拡散フィルム積層体を備える表示装置に関する。 The present invention relates to an anisotropic light-diffusing film laminate and a display device including the anisotropic light-diffusing film laminate.
表示装置、例えば透過型のＴＮ方式の液晶は、特定の方位で表示装置を斜めから視認した際に、輝度やコントラストが低下したり、正面方向とは異なる色味に変化（階調反転）する、といった視角依存性に係る問題があった。 Display devices, such as transmissive TN liquid crystal displays, have problems related to viewing angle dependency, such as reduced brightness and contrast and a change in color (tone inversion) from that seen from the front when viewed obliquely in a certain orientation.
このような視角依存性を解消するために、光の入射角により、直線透過率［（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）］が変化する異方性光学体を適用することが行われている。 To eliminate this viewing angle dependency, anisotropic optical bodies are used, whose linear transmittance [(amount of transmitted light in the linear direction of incident light)/(amount of incident light)] changes depending on the angle of incidence of light.
例えば、特許文献１では、表示デバイスの色変化が最小となる方向と、散乱中心軸と、が特定の角度範囲である異方性光学フィルムを表示装置に用いることで、視野角による輝度と色変化の問題を改善している。
For example, in
しかしながら、表示装置の表示方法や表示サイズの多様化等を踏まえ、更に優れた視角依存性改善効果を有する異方性光学体が求められている。 However, in light of the diversification of display methods and display sizes of display devices, there is a demand for anisotropic optical bodies that have even better effects in improving viewing angle dependency.
そこで本発明は、視野角による輝度と色変化に関して、従来よりも優れた視角依存性改善効果を有する異方性光拡散フィルム積層体を提供することを課題とする。 Therefore, the objective of the present invention is to provide an anisotropic light-diffusing film laminate that has a more excellent effect of improving the viewing angle dependency in terms of luminance and color change due to the viewing angle than conventional films.
光学異方性を有する異方性光拡散フィルムを２層以上積層させ、更に２層の異方性光拡散フィルムに対し、「各散乱中心軸角度」と、「各最大直線透過率及び最小直線透過率」と、を特定範囲とすることで、上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は以下の通りである。 The inventors discovered that the above problem could be solved by stacking two or more layers of anisotropic light-diffusing films having optical anisotropy, and further setting the "scattering central axis angle" and "maximum linear transmittance and minimum linear transmittance" of the two layers of anisotropic light-diffusing films to specific ranges, and thus completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
本発明（１）は、
光の入射角により、（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）である、直線透過率が変化する異方性光拡散フィルムを、少なくとも２層有する異方性光拡散フィルム積層体であって、
前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有し、
更に、前記異方性光拡散フィルムは、１つの散乱中心軸を有し、
前記異方性光拡散フィルムの表面に対する法線方向と、前記散乱中心軸の方向とがなす極角を散乱中心軸角度とし、
前記異方性光拡散フィルム積層体の有する異方性光拡散フィルムのうち、第１の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムｂとすると、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸角度θａが、１０°～５０°であり、かつ、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸角度θｂが、３０°～６０°であり、
前記異方性光拡散フィルムａ及び異方性光拡散フィルムｂは、前記直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最大直線透過率が、共に４０％以下であり、かつ、前記直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、共に２０％以下であることを特徴とする、異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（２）は、
前記異方性光拡散フィルムａおよび前記異方性光拡散フィルムｂのヘイズ値が、６０％以上であることを特徴とする、前記発明（１）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（３）は、
前記異方性光拡散フィルムａ及び前記異方性光拡散フィルムｂの厚みが、共に１５μｍ～１００μｍであり、かつ、前記異方性光拡散フィルム積層体の厚みが、３０μｍ～５００μｍであることを特徴とする、前記発明（１）又は（２）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（４）は、
前記異方性光拡散フィルムの複数の柱状領域は、
前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成され、
前記光拡散フィルムの前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径／平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が、２未満であることを特徴とする、前記発明（４）に記載の異方性光拡散フィルム積層体である。
本発明（５）は、
液晶層と、前記発明（１）～（４）のいずれかに記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記液晶層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、液晶表示装置である。
本発明（６）は、
発光層と、前記発明（１）～（４）のいずれかに記載の異方性光拡散フィルム積層体と、を含む表示装置であって、
前記発光層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置である。
本発明（７）は、
前記異方性光拡散フィルムｂが、異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるよう、積層されていることを特徴とする、前記発明（５）又は（６）に記載の表示装置である。
The present invention (1) is
An anisotropic light-diffusing film laminate having at least two layers of anisotropic light-diffusing films whose linear transmittance, which is (amount of transmitted light in a linear direction of incident light)/(amount of incident light), changes depending on the angle of incidence of light,
the anisotropic light-diffusing film has a matrix region and a plurality of columnar regions having a refractive index different from that of the matrix region,
Furthermore, the anisotropic light-diffusing film has one scattering central axis,
a polar angle between a normal direction to a surface of the anisotropic light-diffusing film and the direction of the scattering central axis is defined as a scattering central axis angle,
Among the anisotropic light-diffusing films included in the anisotropic light-diffusing film laminate, the first anisotropic light-diffusing film is designated as an anisotropic light-diffusing film a, and the second anisotropic light-diffusing film is designated as an anisotropic light-diffusing film b.
the anisotropic light-diffusing film a has a scattering central axis angle θ a of 10° to 50°, and the anisotropic light-diffusing film b has a scattering central axis angle θ b of 30° to 60°;
The anisotropic light-diffusing film a and the anisotropic light-diffusing film b are an anisotropic light-diffusing film laminate characterized in that they both have a maximum linear transmittance, which is the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is maximum, of 40% or less, and a minimum linear transmittance, which is the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is minimum, of 20% or less.
The present invention (2) is
The anisotropic light-diffusing film laminate according to the above aspect (1) is characterized in that the haze value of the anisotropic light-diffusing film a and the anisotropic light-diffusing film b is 60% or more.
The present invention (3) is
The anisotropic light-diffusing film laminate according to the above invention (1) or (2) is characterized in that the thicknesses of the anisotropic light-diffusing film a and the anisotropic light-diffusing film b are both 15 μm to 100 μm, and the thickness of the anisotropic light-diffusing film laminate is 30 μm to 500 μm.
The present invention (4) is
The plurality of columnar regions of the anisotropic light-diffusing film are
The anisotropic light-diffusing film is oriented and extends from one surface to the other surface,
The anisotropic light-diffusing film laminate described in invention (4) is characterized in that the aspect ratio of the columnar regions, which is the average long axis/average short axis of the columnar regions in a cross section perpendicular to the column axis of the light-diffusing film, is less than 2.
The present invention (5) is
A display device comprising a liquid crystal layer and the anisotropic light-diffusing film laminate according to any one of the above inventions (1) to (4),
The liquid crystal display device is characterized in that the anisotropic light-diffusing film laminate is laminated on the viewing side of the liquid crystal layer.
The present invention (6) is
A display device comprising a light-emitting layer and the anisotropic light-diffusing film laminate according to any one of the inventions (1) to (4),
The organic EL display device is characterized in that the anisotropic light-diffusing film laminate is laminated on the viewing side of the light-emitting layer.
The present invention (7) is
The display device according to the above aspect (5) or (6) is characterized in that the anisotropic light-diffusing film b is laminated so as to be closer to the viewing side than the anisotropic light-diffusing film a.
本発明によれば、視野角による輝度と色変化に関して、従来よりも優れた視角依存性改善効果を有する異方性光拡散フィルム積層体を提供可能である。 The present invention makes it possible to provide an anisotropic light-diffusing film laminate that has a more excellent effect of improving viewing angle dependence in terms of luminance and color change due to viewing angle than conventional films.
以下、異方性光拡散フィルムについて簡単に説明した後に、本発明に係る異方性光拡散フィルム積層体の構造、物性、製造方法、具体的な用途について説明する。 Below, we will provide a brief explanation of anisotropic light-diffusing films, followed by a description of the structure, physical properties, manufacturing method, and specific uses of the anisotropic light-diffusing film laminate of the present invention.
＜＜＜＜異方性光拡散フィルム＞＞＞＞
異方性光拡散フィルムは、光の入射角により、直線透過率［（入射した光の直線方向の透過光量）／（入射した光の光量）］が変化する、光学異方性を有するフィルムである。即ち、異方性光拡散フィルムに対する入射光について、所定の角度範囲の入射光は直線性を維持して透過し、その他の角度範囲の入射光は、拡散性を示す。
<<<<<Anisotropic light diffusion film>>>>
An anisotropic light-diffusing film is a film having optical anisotropy, in which the linear transmittance [(amount of incident light transmitted in a linear direction)/(amount of incident light)] changes depending on the angle of incidence of light. That is, with respect to light incident on an anisotropic light-diffusing film, light incident within a specific angle range is transmitted while maintaining linearity, and light incident within other angle ranges is diffuse.
例えば、図１に示される異方性光拡散フィルムでは、入射角が２０°～５０°の場合に拡散性を示し、その他の入射角では拡散性を示さず、直線透過性を示す。 For example, the anisotropic light-diffusing film shown in Figure 1 exhibits diffusivity when the angle of incidence is between 20° and 50°, but does not exhibit diffusivity at other angles of incidence and exhibits linear transmittance.
＜＜＜構造＞＞＞
本発明における異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有する。異方性光拡散フィルムに含まれる複数の柱状領域は、通常、異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成されている（図３等参照）。
<<<<Structure>>>
The anisotropic light-diffusing film of the present invention has a matrix region and a plurality of columnar regions having a refractive index different from that of the matrix region. The plurality of columnar regions included in the anisotropic light-diffusing film are usually configured to be oriented and extend from one surface to the other surface of the anisotropic light-diffusing film (see FIG. 3, etc.).
ここで、屈折率が異なるとは、異方性光拡散フィルムに入射した光の少なくとも一部が、マトリックス領域と、柱状領域との界面において反射が起こる程度に差異があればよく、特に限定されないが、例えば、マトリックス領域と柱状領域との屈折率の差は、０．００１以上あればよい。 Here, the difference in refractive index means that there is a difference to the extent that at least a portion of the light incident on the anisotropic light-diffusing film is reflected at the interface between the matrix region and the columnar region. There are no particular limitations, but for example, the difference in refractive index between the matrix region and the columnar region may be 0.001 or more.
＜＜柱状領域＞＞
柱状領域の長さは、特に限定されず、異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面に貫通したものでもよく、一方の表面から他方の表面に届かない長さでも良い。
<<Columnar Region>>
The length of the columnar region is not particularly limited, and may extend from one surface of the anisotropic light-diffusing film to the other surface, or may be short enough not to reach from one surface to the other surface.
異方性光拡散フィルムに含まれる複数の柱状領域の、異方性光拡散フィルムの柱軸に垂直な断面における複数の柱状領域の断面形状は、短径と、長径とを有する形状とすることができる。 The cross-sectional shape of the multiple columnar regions contained in the anisotropic light-diffusing film in a cross section perpendicular to the column axis of the anisotropic light-diffusing film can have a short diameter and a long diameter.
柱状領域の断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。円形の場合には、短径と長径とは等しくなり、楕円形の場合には、短径は短軸の長さ、長径は長軸の長さであり、多角形の場合には、多角形内の最も短い長さを短径とし、最も長い長さを長径とすることができる。図２に、異方性光拡散フィルムの表面方向から見た柱状領域を示す。図２中、ＬＡは長径を表わし、ＳＡは短径を表わしている。 The cross-sectional shape of the columnar region is not particularly limited, and can be, for example, circular, elliptical, or polygonal. In the case of a circle, the minor axis and the major axis are equal, in the case of an ellipse, the minor axis is the length of the minor axis, and the major axis is the length of the major axis, and in the case of a polygon, the shortest length within the polygon can be the minor axis, and the longest length can be the major axis. Figure 2 shows the columnar region as viewed from the surface direction of the anisotropic light-diffusing film. In Figure 2, LA represents the major axis, and SA represents the minor axis.
柱状領域の短径及び長径は、異方性光拡散フィルムの、柱軸に垂直な断面を光学顕微鏡で観察し、任意に選択した２０個の柱状領域についてそれぞれの短径、長径を計測し、これらの平均値とすることができる。 The short and long diameters of the columnar regions can be determined by observing a cross section of the anisotropic light-diffusing film perpendicular to the column axis with an optical microscope, measuring the short and long diameters of 20 arbitrarily selected columnar regions, and averaging these values.
柱状領域の平均短径に対する平均長径の比（平均長径／平均短径）、即ち、アスペクト比は、特に限定されないが、例えば、１～２０とすることができる。 The ratio of the average major axis to the average minor axis of the columnar region (average major axis/average minor axis), i.e., the aspect ratio, is not particularly limited, but can be, for example, 1 to 20.
図２（ａ）は、柱状領域のアスペクト比が２～２０の異方性光拡散フィルムを示しており、図２（ｂ）は、柱状領域のアスペクト比が1以上２未満の異方性光拡散フィルムを示している。 Figure 2(a) shows an anisotropic light-diffusing film with a columnar region aspect ratio of 2 to 20, and Figure 2(b) shows an anisotropic light-diffusing film with a columnar region aspect ratio of 1 or more and less than 2.
アスペクト比が１以上２未満の場合には、柱状領域の軸方向に平行な光を照射した場合、その透過光は等方的に拡散する｛図３（ａ）を参照｝。一方、アスペクト比が２～２０の場合には、同様に軸方向に平行な光を照射した場合には、アスペクト比に応じた異方性をもって拡散する｛図３（ｂ）を参照｝。 When the aspect ratio is 1 or more and less than 2, when light parallel to the axial direction of the columnar region is irradiated, the transmitted light is diffused isotropically (see Figure 3(a)). On the other hand, when the aspect ratio is 2 to 20, when light parallel to the axial direction is irradiated, the light is diffused anisotropically according to the aspect ratio (see Figure 3(b)).
異方性光拡散フィルムは、１つのアスペクト比を有する複数の柱状領域を含んでもよいし、異なるアスペクト比を持つ、複数の柱状領域を含んでもよい。 An anisotropic light-diffusing film may contain multiple columnar regions with one aspect ratio, or may contain multiple columnar regions with different aspect ratios.
＜＜＜散乱中心軸＞＞＞
異方性光拡散フィルムは、散乱中心軸を有する。散乱中心軸と柱状領域の配向方向（延在方向）とは、通常、平行な関係にある。なお、散乱中心軸と柱状領域の配向方向とが平行であるとは、屈折率の法則（Ｓｎｅｌｌの法則）を満たすものであればよく、厳密に平行である必要はない。
<<<<Scattering central axis>>>
The anisotropic light-diffusing film has a scattering central axis. The scattering central axis and the orientation direction (extension direction) of the columnar region are usually parallel to each other. Note that the scattering central axis and the orientation direction of the columnar region being parallel to each other only need to satisfy the law of refractive index (Snell's law), and do not need to be strictly parallel to each other.
Ｓｎｅｌｌの法則は、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質の界面に対して光が入射する場合、その入射光角度θ１と屈折角θ２との間に、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２の関係が成立するものである。例えば、ｎ１＝１（空気）、ｎ２＝１．５１（異方性光拡散フィルム）とすると、入射光角度が３０°の場合、柱状領域の配向方向（屈折角）は約１９°となるが、このように入射光角度と屈折角が異なっていてもＳｎｅｌｌの法則を満たしていれば、本発明においては平行の概念に包含される。 Snell's law states that when light is incident on the interface between a medium with a refractive index n1 and a medium with a refractive index n2, the relationship n1 sin θ1 = n2 sin θ2 holds between the incident light angle θ1 and the refraction angle θ2. For example, if n1 = 1 (air) and n2 = 1.51 (anisotropic light-diffusing film), when the incident light angle is 30°, the orientation direction (refraction angle) of the columnar region is approximately 19°. Even if the incident light angle and refraction angle differ in this way, as long as they satisfy Snell's law, they are included in the concept of parallelism in this invention.
次に、図４を参照しながら、異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸Ｐについてより詳細に説明する。図４は、異方性光拡散フィルムにおける散乱中心軸Ｐを説明するための３次元極座標表示である。 Next, the scattering central axis P in the anisotropic light-diffusing film will be described in more detail with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a three-dimensional polar coordinate representation for explaining the scattering central axis P in the anisotropic light-diffusing film.
散乱中心軸は、上述したように、異方性光拡散フィルムへの入射光角度を変化させた際に光拡散性がその入射光角度を境に略対称性を有する光の入射光角度と一致する方向を意味する。なお、このときの入射光角度は、異方性光拡散フィルムの直線透過率を測定し、入射光角度毎の直線透過率をプロットしたものである光学プロファイル（図５）における極小値に挟まれた略中央部（拡散領域の中央部）となる。 As described above, the central scattering axis refers to the direction that coincides with the angle of incidence of light whose light diffusibility is approximately symmetrical across the angle of incidence when the angle of incidence of light on the anisotropic light-diffusing film is changed. The angle of incidence of light in this case is approximately the center (the center of the diffusion region) between the minimum values in the optical profile (Figure 5), which is a plot of the linear transmittance for each angle of incidence of light measured through the anisotropic light-diffusing film.
散乱中心軸は、図４に示すような３次元極座標表示によれば、異方性光拡散フィルムの表面をｘｙ平面とし、異方性光拡散フィルムの表面に対する法線をｚ軸とすると、極角θと方位角φとによって表現することができる。つまり、図４中のＰｘｙが、異方性光拡散フィルムの表面に投影した散乱中心軸の長さ方向ということができる。 In a three-dimensional polar coordinate representation as shown in Figure 4, the scattering central axis can be expressed by the polar angle θ and the azimuthal angle φ, where the surface of the anisotropic light-diffusing film is the xy plane and the normal to the surface of the anisotropic light-diffusing film is the z axis. In other words, Pxy in Figure 4 can be said to be the length direction of the scattering central axis projected onto the surface of the anisotropic light-diffusing film.
ここで、異方性光拡散フィルムの法線（図４に示すｚ軸）と、柱状領域とのなす極角θ（－９０°＜θ＜９０°）を散乱中心軸角度と定義することができる。未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで、柱状領域の軸方向の角度を所望の範囲に調整することができる。 Here, the polar angle θ (-90°<θ<90°) between the normal to the anisotropic light-diffusing film (z-axis shown in FIG. 4) and the columnar region can be defined as the scattering central axis angle. In the process of photocuring the uncured resin composition layer to form a columnar region, the axial angle of the columnar region can be adjusted to the desired range by changing the direction of the irradiated light beam.
＜＜＜光学プロファイル＞＞＞
図５に示すように、異方性光拡散フィルムは、入射光角度によって直線透過率が変化する光拡散性の入射光角度依存性を有するものである。ここで、図５のように光拡散性の入射光角度依存性を示す曲線を以下、「光学プロファイル」と称する。
<<<Optical profile>>>
As shown in Fig. 5, the anisotropic light-diffusing film has light diffusivity that depends on the angle of incident light, that is, the linear transmittance varies depending on the angle of incident light. Hereinafter, the curve showing the light diffusivity dependency on the angle of incident light as shown in Fig. 5 will be referred to as the "optical profile".
光学プロファイルは、例えば以下のようにして作成できる。 An optical profile can be created, for example, as follows:
図６に示すように、異方性光拡散フィルムを光源１と検出器２との間に配置する。本形態においては、光源１からの照射光Ｉが、異方性光拡散フィルムの法線方向から入射する場合を入射光角度０°とした。また、異方性光拡散フィルムは直線Ｖを回転軸として、任意に回転させることができるように配置され、光源１及び検出器２は固定されている。すなわち、この方法によれば、光源１と検出器２との間にサンプル（異方性光拡散フィルム）を配置し、サンプル表面の直線Ｖを回転軸として角度を変化させながらサンプルを直進透過して検出器２に入る直線透過率を測定する。その後、この直線透過率を角度ごとにプロットし、光学プロファイルを作成する。
As shown in FIG. 6, an anisotropic light-diffusing film is placed between a
光学プロファイルは、光拡散性を直接的に表現しているものではないが、直線透過率が低下することで、逆に拡散透過率が増大していると解釈すれば、概ね光拡散性を示しているといえる。 The optical profile does not directly express light diffusion, but if we interpret it as meaning that a decrease in linear transmittance means an increase in diffuse transmittance, it can be said to generally indicate light diffusion.
通常の等方的な光拡散フィルムでは、０°付近の入射光角度をピークとする、山型の光学プロファイルを示す。 A typical isotropic light diffusion film exhibits a mountain-shaped optical profile that peaks at an incident light angle of around 0°.
異方性光拡散フィルムでは、例えば、散乱中心軸角度を０°とすると（図５）、０°付近（－２０°～＋２０°）の入射光角度で直線透過率が小さく、入射光角度（の絶対値）が大きくなるにつれて直線透過率が大きくなる谷型の光学プロファイルを示す。 For example, when the scattering central axis angle of an anisotropic light-diffusing film is 0° (Figure 5), the linear transmittance is small at incident light angles near 0° (-20° to +20°), and a valley-shaped optical profile is shown in which the linear transmittance increases as the incident light angle (absolute value) increases.
このように、異方性光拡散フィルムは、入射光が散乱中心軸に近い入射光角度範囲では強く拡散されるが、それ以上の入射光角度範囲では拡散が弱まり直線透過率が高まるという性質を有する。 In this way, anisotropic light diffusion films have the property that the incident light is strongly diffused in the incident light angle range close to the scattering central axis, but the diffusion weakens and the linear transmittance increases in the incident light angle range beyond that.
散乱中心軸角度が０°以外の場合には、散乱中心軸角度付近の入射光角度で直線透過率が小さくなるように光学プロファイルが移動する（光学プロファイルの谷部が散乱中心軸角度側に移動する）。 When the scattering central axis angle is other than 0°, the optical profile shifts so that the linear transmittance decreases at incident light angles near the scattering central axis angle (the valley of the optical profile shifts toward the scattering central axis angle).
＜＜＜直線透過率＞＞＞
図５に示すように、直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率を、最大直線透過率と称する。
<<<<In-line transmittance>>>
As shown in FIG. 5, the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is maximized is referred to as the maximum linear transmittance.
図５に示すように、直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率を、最少直線透過率と称する。 As shown in Figure 5, the linear transmittance of light incident on an anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is minimum is called the minimum linear transmittance.
図５に示すように、最大直線透過率と最小直線透過率との中間値の直線透過率に対する２つの入射光角度の角度範囲を拡散領域（この拡散領域の幅を「拡散幅」）と称し、それを除く入射光角度範囲を非拡散領域（透過領域）と称する。 As shown in Figure 5, the angular range of the two incident light angles for a linear transmittance that is intermediate between the maximum linear transmittance and the minimum linear transmittance is called the diffusion region (the width of this diffusion region is the "diffusion width"), and the incident light angle range excluding this is called the non-diffusion region (transmitting region).
＜＜＜ヘイズ値＞＞＞
異方性光拡散フィルムのヘイズ値（全ヘイズ）は、異方性光拡散フィルムの拡散性を示す指標である。ヘイズ値が大きくなると、異方性光拡散フィルムの拡散性が高くなる。
<<<Haze value>>>
The haze value (total haze) of an anisotropic light-diffusing film is an index showing the diffusibility of the anisotropic light-diffusing film. The larger the haze value, the higher the diffusibility of the anisotropic light-diffusing film.
ヘイズ値の測定方法は、特に限定されず、公知の方法で測定することができる。例えば、ＪＩＳ Ｋ７１３６－１：２０００「プラスチック－透明材料のヘイズの求め方」によって測定することができる。 The method for measuring the haze value is not particularly limited, and can be measured by a known method. For example, it can be measured according to JIS K7136-1:2000 "Method for determining haze of plastics - transparent materials."
＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体＞＞＞＞
＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の構造＞＞＞
本発明の異方性光拡散フィルム積層体は、特定の性質を有する異方性光拡散フィルムを少なくとも２層以上有したものである（図７）。
<<<<<Anisotropic light-diffusing film laminate>>>>
<<<<Structure of anisotropic light-diffusing film laminate>>>
The anisotropic light-diffusing film laminate of the present invention comprises at least two layers of anisotropic light-diffusing films having specific properties (FIG. 7).
異方性光拡散フィルム積層体に含まれる２層の異方性光拡散フィルムについて、第１の異方性光拡散フィルムを第１異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを第２異方性光拡散フィルムｂとする。 Of the two anisotropic light-diffusing films contained in the anisotropic light-diffusing film laminate, the first anisotropic light-diffusing film is referred to as first anisotropic light-diffusing film a, and the second anisotropic light-diffusing film is referred to as second anisotropic light-diffusing film b.
異方性光拡散フィルム積層体は、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂ以外の、その他の異方性光拡散フィルムを有していてもよい。即ち、異方性光拡散フィルム積層体は、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂを含む、３層以上の異方性光拡散フィルムを含む積層体であってもよい。その他の異方性光拡散フィルムは、散乱中心軸を有しないものであってもよい。その他の異方性光拡散フィルムは、１層のみであってもよいし複数層であってもよい。また、その他の異方性光拡散フィルムが複数層存在する場合、各層は、構造と特性が互いに同じであっても異なっていてもよい。 The anisotropic light-diffusing film laminate may have an anisotropic light-diffusing film other than the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b. That is, the anisotropic light-diffusing film laminate may be a laminate including three or more layers of anisotropic light-diffusing films including the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b. The other anisotropic light-diffusing film may not have a scattering central axis. The other anisotropic light-diffusing film may be only one layer or multiple layers. In addition, when multiple layers of the other anisotropic light-diffusing film are present, the layers may have the same or different structures and properties.
ただし、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、通常、その他の異方性光拡散フィルムを介さずに積層される。即ち、異方性光拡散フィルム積層体が有する異方性光拡散フィルムの積層形態（積層の順番）は、「第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ」（図７（ａ））、「その他の異方性光拡散フィルム／第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ」（図７（ｂ））、「第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ／その他の異方性光拡散フィルム」（図７（ｃ））、「その他の異方性光拡散フィルム／第１異方性光拡散フィルムａ／第２異方性光拡散フィルムｂ／その他の異方性光拡散フィルム」（図７（ｄ）、ただしその他の異方性光拡散フィルムは構造と特性が同じであっても異なっていてもよい）のいずれかの形態になるものと考えられる。 However, the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b are usually laminated without any other anisotropic light-diffusing film in between. That is, the lamination form (lamination order) of the anisotropic light-diffusing films in the anisotropic light-diffusing film laminate is considered to be any one of the following forms: "first anisotropic light-diffusing film a/second anisotropic light-diffusing film b" (FIG. 7(a)), "other anisotropic light-diffusing film/first anisotropic light-diffusing film a/second anisotropic light-diffusing film b" (FIG. 7(b)), "first anisotropic light-diffusing film a/second anisotropic light-diffusing film b/other anisotropic light-diffusing film" (FIG. 7(c)), and "other anisotropic light-diffusing film/first anisotropic light-diffusing film a/second anisotropic light-diffusing film b/other anisotropic light-diffusing film" (FIG. 7(d), where the other anisotropic light-diffusing films may have the same structure and characteristics or different properties).
各々の異方性光拡散フィルムは、直接積層されていてもよいし、粘着層等を介して積層されていてもよい。 Each anisotropic light-diffusing film may be laminated directly or via an adhesive layer or the like.
粘着層に用いられる粘着剤としては、透明性を有するものであれば特に制限されるものではないが、常温で感圧接着性を有する粘着剤を使用することが好ましい。このような粘着剤としては、例えば、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を挙げることができる。特に、アクリル系の樹脂は、光学的透明性が高く、比較的安価で好ましい。 The adhesive used in the adhesive layer is not particularly limited as long as it is transparent, but it is preferable to use an adhesive that has pressure-sensitive adhesion at room temperature. Examples of such adhesives include polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, and acrylic resins. In particular, acrylic resins are preferable because they have high optical transparency and are relatively inexpensive.
各々の異方性光拡散フィルムの層間には、本発明の効果を妨げない範囲で、異方性光拡散フィルム以外の、別の機能を有する層を有していてもよい。別の機能を有する層としては、例えば、位相差フィルム、UVカット層、低透湿層等が挙げられる。 Between each of the anisotropic light-diffusing film layers, there may be a layer having a different function other than the anisotropic light-diffusing film, as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of layers having a different function include a retardation film, a UV-cut layer, and a low moisture permeable layer.
また、異方性光拡散フィルム積層体は、ガラス基板等の透明基板上に積層されていてもよい。 The anisotropic light-diffusing film laminate may also be laminated on a transparent substrate such as a glass substrate.
異方性光拡散フィルム積層体の厚みは、層の積層数にもよるが、３０μｍ～５００μｍであることが好ましく、３０μｍ～３００μｍであることがより好ましい。異方性光拡散フィルム積層体の厚みをこのような範囲とすることで、優れた視認性を奏することが可能となる。 The thickness of the anisotropic light-diffusing film laminate depends on the number of layers, but is preferably 30 μm to 500 μm, and more preferably 30 μm to 300 μm. By setting the thickness of the anisotropic light-diffusing film laminate in this range, it is possible to achieve excellent visibility.
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、同じ材質からなるものであっても、異なる材質からなるものであってもよい。 The first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b may be made of the same material or different materials.
＜＜＜第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂ＞＞＞
次に、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂについて説明する。なお、異方性光拡散フィルムの基本的な構造等については前述の通りである。第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂとは、柱状領域の短径、長径、アスペクト比等が、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
<<<First Anisotropic Light-Diffusing Film a and Second Anisotropic Light-Diffusing Film b>>>
Next, the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b will be described. The basic structure of the anisotropic light-diffusing film is as described above. The first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b may have the same or different minor axis, major axis, aspect ratio, etc. of the columnar region.
＜＜柱状領域＞＞
＜短径＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域の短径の平均値（平均短径）が、０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、柱状領域の平均短径は、５．０μｍ以下であることが好ましく、４．０μｍ以下であることがより好ましく、３．０μｍ以下であることがさらに好ましい。これら柱状領域の短径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
<<Columnar Region>>
<Minor diameter>
In the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b, the average value of the minor axis of the columnar region (average minor axis) is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 1.5 μm or more. On the other hand, the average minor axis of the columnar region is preferably 5.0 μm or less, more preferably 4.0 μm or less, and even more preferably 3.0 μm or less. The lower limit and upper limit of the minor axis of the columnar region can be appropriately combined.
＜長径＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域の長径の平均値（平均長径）が、０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましく、１．５μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、柱状領域の平均長径は、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以下であることがさらに好ましい。柱状領域の平均長径は、柱状領域の長さよりも短いことが好ましい。このようにすることで、異方性光拡散フィルムの光の直線透過性を高くすることが可能である。これら柱状領域の長径の下限値及び上限値は、適宜組み合わせることができる。
<Long diameter>
In the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b, the average value (average major axis) of the major axis of the columnar region is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 1.5 μm or more. On the other hand, the average major axis of the columnar region is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, and even more preferably 30 μm or less. The average major axis of the columnar region is preferably shorter than the length of the columnar region. In this way, it is possible to increase the linear light transmittance of the anisotropic light-diffusing film. The lower limit and upper limit of the major axis of these columnar regions can be appropriately combined.
＜アスペクト比＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂは、柱状領域のアスペクト比が、２０以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましく、２未満であることがさらに好ましい。
<Aspect ratio>
In the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b, the aspect ratio of the columnar regions is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably less than 2.
＜＜散乱中心軸＞＞
次に、図８を参照し、第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとの関係等について述べる。
<<Scattering central axis>>
Next, with reference to FIG. 8, the relationship between the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a and the scattering central axis Pb of the second anisotropic light-diffusing film b will be described.
本発明に係る異方性光拡散フィルム積層体において、第１異方性光拡散フィルムａと、第２異方性光拡散フィルムｂとは、それぞれ独立して、散乱中心軸Ｐａと、散乱中心軸Ｐｂとを有する。第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと、第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとを適切な範囲とすることにより、異方性光拡散フィルム積層体全体の拡散性を調整し、単層とした異方性光拡散フィルムよりも優れた視角依存性改善効果を奏することが可能である。より詳細には、一般的なディスプレイでは、正しい色味かつ高い照度の光が得られるのが、法線方向(極角θ＝０）付近である。法線方向付近の光を、視野角を改善したい方位の極角θが大きい方向へと拡散させることで、視野角を改善することが可能となる。本発明によれば、正面方向の光を段階的に、極角θが大きい方向へと変化させる、つまり、散乱中心軸角度θを２段階で適切に拡散していくこととなる。散乱中心軸角度θが小さいもののみでは、極角θが大きい方向へと光を十分に拡散することができず、また、散乱中心軸角度θが大きいもののみでは、法線方向での拡散性が不足するために、やはり極角θが大きい方向へと光を十分に拡散することができない。 In the anisotropic light-diffusing film laminate according to the present invention, the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b each have a scattering central axis Pa and a scattering central axis Pb, respectively. By setting the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a and the scattering central axis Pb of the second anisotropic light-diffusing film b in an appropriate range, it is possible to adjust the diffusivity of the entire anisotropic light-diffusing film laminate and achieve a better improvement effect in the viewing angle dependency than a single-layer anisotropic light-diffusing film. More specifically, in a general display, light with the correct color and high illuminance is obtained near the normal direction (polar angle θ = 0). The viewing angle can be improved by diffusing the light near the normal direction in a direction where the polar angle θ of the direction in which the viewing angle is to be improved is large. According to the present invention, the light in the front direction is gradually changed to a direction where the polar angle θ is large, that is, the scattering central axis angle θ is appropriately diffused in two stages. If the scattering central axis angle θ is small, the light cannot be sufficiently diffused in the direction where the polar angle θ is large. Also, if the scattering central axis angle θ is large, the light cannot be sufficiently diffused in the direction where the polar angle θ is large because of insufficient diffusivity in the normal direction.
第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの散乱中心軸角度θａは、好ましくは１０°～５０°であり、より好ましくは２０°～４０°であり、特に好ましくは２５°～４０°である。 The scattering central axis angle θa of the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a is preferably 10° to 50°, more preferably 20° to 40°, and particularly preferably 25° to 40°.
第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの散乱中心軸角度θｂは、好ましくは３０°～６０°であり、より好ましくは３０°～５０°であり、特に好ましくは３５°～５０°である。 The scattering central axis angle θ b of the scattering central axis Pb of the second anisotropic light-diffusing film b is preferably 30° to 60°, more preferably 30° to 50°, and particularly preferably 35° to 50°.
散乱中心軸角度θａと散乱中心軸角度θｂとをこのように設定することで、所望の角度依存性を奏することが可能となる。 By setting the scattering central axis angle θ a and the scattering central axis angle θ b in this way, it is possible to achieve a desired angle dependency.
更に、散乱中心軸角度θａと散乱中心軸角度θｂとの差分（θａｂ）を、５°～４０°とすることが好ましく、１０°～３０°とすることがより好ましい。 Furthermore, the difference (θ ab ) between the scattering central axis angle θ a and the scattering central axis angle θ b is preferably set to 5° to 40°, and more preferably 10° to 30°.
第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位と、第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの方位と、のなす角度φａｂ（換言すれば、第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位角φａと第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位角φｂとの差分）は、好ましくは０°～４５°であり、より好ましくは０°～３０°であり、さらに好ましくは０°～１０°である。角度φａｂが大きすぎる場合、散乱中心軸Ｐａと散乱中心軸Ｐｂとの方位のずれが大きくなり、所望の角度依存性が奏されない場合がある。 The angle φ ab between the azimuth of the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a and the azimuth of the scattering central axis Pb of the second anisotropic light-diffusing film b (in other words, the difference between the azimuth angle φ a of the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a and the azimuth angle φ b of the scattering central axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a) is preferably 0° to 45°, more preferably 0° to 30°, and even more preferably 0° to 10°. If the angle φ ab is too large, the deviation in the azimuths of the scattering central axis Pa and the scattering central axis Pb becomes large, and the desired angle dependency may not be achieved.
前述のように、散乱中心軸角度は、未硬化樹脂組成物層を光硬化させ柱状領域を形成させる工程において、照射する光線の方向を変えることで調整することができる。また、角度φａｂは、第１異方性光拡散フィルムａと第２異方性光拡散フィルムｂと積層させる方向によって調整することができる。 As described above, the scattering central axis angle can be adjusted by changing the direction of the irradiated light in the step of photocuring the uncured resin composition layer to form columnar regions. Also, the angle φ ab can be adjusted by the direction in which the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b are laminated.
＜＜直線透過率＞＞
第１異方性光拡散フィルムａ及び第２異方性光拡散フィルムｂは、最大直線透過率が、４０％以下であることが好ましく、３５％以下であることがより好ましい。
<<In-line transmittance>>
The first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b preferably have a maximum linear transmittance of 40% or less, and more preferably 35% or less.
また、異方性光拡散フィルムは、直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、２０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。 The anisotropic light-diffusing film also preferably has a minimum linear transmittance, which is the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is minimum, of 20% or less, and more preferably 5% or less.
直線透過率は、異方性光拡散フィルムの材料の屈折率（複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差）や塗膜の膜厚、ＵＶ照度や構造形成時の温度などの硬化条件によって調整することができる。 The linear transmittance can be adjusted by the refractive index of the material of the anisotropic light-diffusing film (or the difference in refractive index when multiple resins are used), the thickness of the coating film, and curing conditions such as UV illuminance and temperature during structure formation.
第１異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａと第２異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂとを上述した適切な範囲としつつ、第１異方性光拡散フィルムａ及び第２異方性光拡散フィルムｂの最大直線透過率及び最小直線透過率をこのような範囲とすることで、十分に光を拡散することができるとともに、ボケなどの問題が生じ難くなる。 By setting the scattering center axis Pa of the first anisotropic light-diffusing film a and the scattering center axis Pb of the second anisotropic light-diffusing film b within the appropriate range described above, and setting the maximum linear transmittance and minimum linear transmittance of the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b within such ranges, light can be diffused sufficiently and problems such as blurring are less likely to occur.
＜＜ヘイズ値＞＞
第１異方性光拡散フィルムａのヘイズ値は、特に限定されないが、６０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましい。第２異方性光拡散フィルムｂのヘイズ値は、特に限定されないが、６０％以上が好ましく、６５％以上がより好ましい。このような範囲とすることで、本発明の効果をより高めることができる。
<<Haze value>>
The haze value of the first anisotropic light-diffusing film a is not particularly limited, but is preferably 60% or more, more preferably 75% or more. The haze value of the second anisotropic light-diffusing film b is not particularly limited, but is preferably 60% or more, more preferably 65% or more. By setting the haze value in such a range, the effect of the present invention can be further improved.
ヘイズ値は、異方性光拡散フィルムの材料の屈折率（複数の樹脂を用いる場合はその屈折率差）や塗膜の膜厚、ＵＶ照度や構造形成時の温度などの硬化条件によって調整することができる。 The haze value can be adjusted by the refractive index of the material of the anisotropic light-diffusing film (or the difference in refractive index when multiple resins are used), the thickness of the coating film, and curing conditions such as UV illuminance and temperature during structure formation.
＜＜厚み＞＞
第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂの厚みは、特に限定されないが、共に、好ましくは１５μｍ～１００μｍであり、より好ましくは３０μｍ～６０μｍである。このような範囲とすることで、材料費やＵＶ照射に要する費用等の製造コストを低減させつつも、第１異方性光拡散フィルムａおよび第２異方性光拡散フィルムｂの厚み方向での拡散性増加による画像ボケやコントラスト低下等の発生を抑制し、更に、光の拡散性及び集光性を十分なものとすることができる。
<<Thickness>>
The thicknesses of the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b are not particularly limited, but are preferably 15 μm to 100 μm, more preferably 30 μm to 60 μm. By setting the thickness within such a range, while reducing the manufacturing costs such as the cost of materials and the cost required for UV irradiation, the occurrence of image blurring and contrast reduction due to the increase in diffusion in the thickness direction of the first anisotropic light-diffusing film a and the second anisotropic light-diffusing film b can be suppressed, and further, the diffusion and collection of light can be made sufficient.
＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の製造方法＞＞＞＞
異方性光拡散フィルム積層体は、複数の異方性光拡散フィルムを有する積層体である。異方性光拡散フィルム積層体は、例えば、第１の異方性光拡散フィルムと第２の異方性光拡散フィルムとを別々に製造し、これらを対し、粘着剤層を介して積層させることによって異方性光拡散フィルム積層体を製造することができる。
<<<<<Method of manufacturing anisotropic light-diffusing film laminate>>>>
The anisotropic light-diffusing film laminate is a laminate having a plurality of anisotropic light-diffusing films. For example, the anisotropic light-diffusing film laminate can be produced by separately producing a first anisotropic light-diffusing film and a second anisotropic light-diffusing film, and laminating the first and second anisotropic light-diffusing films with a pressure-sensitive adhesive layer interposed therebetween.
粘着剤としては、前述のように、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂を挙げることができる。 As mentioned above, examples of adhesives include polyester resins, epoxy resins, polyurethane resins, silicone resins, acrylic resins, and other resins.
粘着剤の塗布方法および硬化条件としては、使用する粘着剤に応じて、従来公知のものとすることができる。 The adhesive application method and curing conditions can be conventional and well known, depending on the adhesive used.
なお、異方性光拡散フィルム積層体は、第１の異方性光拡散フィルムを製造した後に、第１の異方性光拡散フィルムを基材として、第１の異方性光拡散フィルム上に第２の異方性光拡散フィルムを直接的に形成させることでも製造可能である。より具体的には、光重合性化合物を含む組成物層を硬化させて、第１の異方性光拡散フィルムを製造した後、当該第１の異方性光拡散フィルム上に、直接、光重合性化合物を含む組成物を塗布して、シート状に設けて硬化することにより、第２の異方性光拡散フィルムを形成させてもよい。 The anisotropic light-diffusing film laminate can also be produced by producing a first anisotropic light-diffusing film, and then directly forming a second anisotropic light-diffusing film on the first anisotropic light-diffusing film using the first anisotropic light-diffusing film as a substrate. More specifically, a composition layer containing a photopolymerizable compound is cured to produce a first anisotropic light-diffusing film, and then a composition containing a photopolymerizable compound is directly applied onto the first anisotropic light-diffusing film, and the composition is provided in a sheet form and cured to form a second anisotropic light-diffusing film.
以下、異方性光拡散フィルムの製造方法について説明する。 The manufacturing method for anisotropic light diffusion film is explained below.
＜＜＜異方性光拡散フィルムの製造＞＞＞
＜＜原料＞＞
異方性光拡散フィルムの原料について、（１）光重合性化合物、（２）光開始剤、（３）配合量、その他任意成分の順に説明する。
<<<<Production of anisotropic light-diffusing film>>>
<<Ingredients>>
The raw materials of the anisotropic light-diffusing film will be described in the following order: (1) photopolymerizable compound, (2) photoinitiator, (3) blending amount, and other optional components.
＜光重合性化合物＞
光重合性化合物は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するマクロモノマー、ポリマー、オリゴマー、モノマーから選択される光重合性化合物と光開始剤とから構成され、紫外線及び／又は可視光線を照射することにより重合・硬化する材料である。
<Photopolymerizable Compound>
The photopolymerizable compound is a material that is composed of a photopolymerizable compound selected from a macromonomer, polymer, oligomer, or monomer having a radically polymerizable or cationic polymerizable functional group and a photoinitiator, and that polymerizes and hardens when irradiated with ultraviolet light and/or visible light.
ここで、異方性光拡散フィルムを形成する材料が１種類であっても、密度の高低差ができることによって屈折率差が生ずる。ＵＶの照射強度が強い部分は硬化速度が早くなるため、その硬化領域周囲に重合・硬化材料が移動し、結果として屈折率が高くなる領域と屈折率が低くなる領域が形成されるからである。なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタアクリレートのどちらであってもよいことを意味する。 Here, even if the anisotropic light-diffusing film is made of only one material, differences in density will result in differences in refractive index. The curing speed will be faster in areas where the UV irradiation intensity is strong, and the polymerized and cured material will move around the cured area, resulting in the formation of areas with a high refractive index and areas with a low refractive index. Note that (meth)acrylate means that it can be either acrylate or methacrylate.
ラジカル重合性化合物は、主に分子中に１個以上の不飽和二重結合を含有するもので、具体的には、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート等の名称で呼ばれるアクリルオリゴマーと、２－エチルヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソノルボルニルアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－アクリロイロキシフタル酸、ジシクロペンテニルアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のアクリレートモノマーが挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。なお、同様にメタクリレートも使用可能であるが、一般にはメタクリレートよりもアクリレートの方が、光重合速度が速いので好ましい。 Radical polymerizable compounds mainly contain one or more unsaturated double bonds in the molecule. Specifically, acrylic oligomers called epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polybutadiene acrylate, silicone acrylate, etc., and 2-ethylhexyl acrylate, isoamyl acrylate, butoxyethyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isonorbornyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, Examples of acrylate monomers include acrylate monomers such as hydroxypropyl acrylate, 2-acryloyloxyphthalic acid, dicyclopentenyl acrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, EO adduct diacrylate of bisphenol A, trimethylolpropane triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate. These compounds may be used alone or in combination. Methacrylates can also be used, but acrylates are generally preferred over methacrylates because they have a faster photopolymerization rate.
カチオン重合性化合物としては、分子中にエポキシ基やビニルエーテル基、オキセタン基を１個以上有する化合物が使用できる。エポキシ基を有する化合物としては、２－エチルヘキシルジグリコールグリシジルエーテル、ビフェニルのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラクロロビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡ等のビスフェノール類のジグリシジルエーテル類、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ブロム化フェノールノボラック、オルトクレゾールノボラック等のノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのＥＯ付加物、ビスフェノールＡのＰＯ付加物等のアルキレングリコール類のジグリシジルエーテル類、ヘキサヒドロフタル酸のグリシジルエステルやダイマー酸のジグリシジルエステル等のグリシジルエステル類が挙げられる。 As a cationic polymerizable compound, a compound having one or more epoxy groups, vinyl ether groups, or oxetane groups in the molecule can be used. Examples of compounds having an epoxy group include 2-ethylhexyl diglycol glycidyl ether, glycidyl ether of biphenyl, diglycidyl ethers of bisphenols such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetrachloro bisphenol A, and tetrabromo bisphenol A, polyglycidyl ethers of novolac resins such as phenol novolac, cresol novolac, brominated phenol novolac, and orthocresol novolac, diglycidyl ethers of alkylene glycols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, 1,4-cyclohexanedimethanol, EO adduct of bisphenol A, and PO adduct of bisphenol A, and glycidyl esters such as glycidyl ester of hexahydrophthalic acid and diglycidyl ester of dimer acid.
エポキシ基を有する化合物としてはさらに、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル－５，５－スピロ－３，４－エポキシ）シクロヘキサン－メタ－ジオキサン、ジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ジ（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシル－３’，４’－エポキシ－６’－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキシド、エチレングリコールのジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、テトラ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）ブタンテトラカルボキシレート、ジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）－４，５－エポキシテトラヒドロフタレート等の脂環式エポキシ化合物も挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Further examples of compounds having an epoxy group include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, 2-(3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)cyclohexane-meta-dioxane, di(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate, di(3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl)adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3',4'-epoxy-6'-methylcyclohexanecarboxylate, methylenebis(3,4-epoxycyclohexa Examples of epoxy compounds include, but are not limited to, alicyclic epoxy compounds such as dicyclopentadiene diepoxide, di(3,4-epoxycyclohexylmethyl)ether of ethylene glycol, ethylene bis(3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), lactone-modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, tetra(3,4-epoxycyclohexylmethyl)butane tetracarboxylate, and di(3,4-epoxycyclohexylmethyl)-4,5-epoxytetrahydrophthalate.
ビニルエーテル基を有する化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、ビニルエーテル化合物は、一般にはカチオン重合性であるが、アクリレートと組み合わせることによりラジカル重合も可能である。 Examples of compounds having a vinyl ether group include, but are not limited to, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, propenyl ether propylene carbonate, etc. Note that vinyl ether compounds are generally cationic polymerizable, but can also undergo radical polymerization when combined with an acrylate.
又、オキセタン基を有する化合物としては、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３－エチル－３－（ヒドロキシメチル）－オキセタン等が使用できる。 Compounds having an oxetane group include 1,4-bis[(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy)methyl]benzene and 3-ethyl-3-(hydroxymethyl)-oxetane.
なお、以上のカチオン重合性化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。上記光重合性化合物は、上述に限定されるものではない。 The above cationic polymerizable compounds may be used alone or in combination. The photopolymerizable compounds are not limited to those mentioned above.
また、十分な屈折率差を生じさせるべく、上記光重合性化合物には、低屈折率化を図るために、フッ素原子（Ｆ）を導入しても良く、高屈折率化を図るために、硫黄原子（Ｓ）、臭素原子（Ｂｒ）、各種金属原子を導入しても良い。さらに、特表２００５－５１４４８７号公報に開示されるように、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化錫（ＳｎＯｘ）等の高屈折率の金属酸化物からなる超微粒子の表面に、アクリル基やメタクリル基、エポキシ基等の光重合性官能基を導入した機能性超微粒子を上述の光重合性化合物に添加することも有効である。 In order to generate a sufficient refractive index difference, fluorine atoms (F) may be introduced into the photopolymerizable compound to lower the refractive index, or sulfur atoms (S), bromine atoms (Br), or various metal atoms may be introduced to increase the refractive index. Furthermore, as disclosed in JP-A-2005-514487, it is also effective to add functional ultrafine particles, which are made of ultrafine particles of metal oxides with high refractive index such as titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), and tin oxide (SnO x ), to the above-mentioned photopolymerizable compound, to which photopolymerizable functional groups such as acrylic groups, methacrylic groups, and epoxy groups have been introduced on the surface.
光重合性化合物として、シリコーン骨格を有する光重合性化合物を使用することが好ましい。シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、その構造（主にエーテル結合）に伴い配向して重合・硬化し、低屈折率領域、高屈折率領域、又は、低屈折率領域及び高屈折率領域を形成する。シリコーン骨格を有する光重合性化合物を使用することによって、柱状領域を傾斜させやすくなり、正面方向への集光性が向上する。なお、低屈折率領域は柱状領域又はマトリックス領域のいずれか一方に相当するものであり、他方が高屈折率領域に相当する。 As the photopolymerizable compound, it is preferable to use a photopolymerizable compound having a silicone skeleton. The photopolymerizable compound having a silicone skeleton is oriented according to its structure (mainly ether bonds) and polymerizes and hardens to form a low refractive index region, a high refractive index region, or a low refractive index region and a high refractive index region. By using a photopolymerizable compound having a silicone skeleton, it becomes easier to tilt the columnar region, improving the light collection in the front direction. The low refractive index region corresponds to either the columnar region or the matrix region, and the other corresponds to the high refractive index region.
低屈折率領域において、シリコーン骨格を有する光重合性化合物の硬化物であるシリコーン樹脂が相対的に多くなることが好ましい。これによって、散乱中心軸をさらに傾斜させやすくすることができるため、正面方向への集光性が向上する。シリコーン樹脂は、シリコーン骨格を有さない化合物に比べ、ケイ素（Ｓｉ）を多く含有するため、このケイ素を指標として、ＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）を使用することによってシリコーン樹脂の相対的な量を確認することができる。 In the low refractive index region, it is preferable that the amount of silicone resin, which is a cured product of a photopolymerizable compound having a silicone skeleton, is relatively large. This makes it easier to tilt the scattering axis, improving the light collection in the forward direction. Silicone resin contains more silicon (Si) than compounds that do not have a silicone skeleton, so the relative amount of silicone resin can be confirmed by using an EDS (energy dispersive X-ray spectrometer) using silicon as an indicator.
シリコーン骨格を有する光重合性化合物は、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するモノマー、オリゴマー、プレポリマー又はマクロモノマーである。ラジカル重合性の官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等が挙げられ、カチオン重合性の官能基としては、エポキシ基、オキセタン基等が挙げられる。これらの官能基の種類と数に特に制限はないが、官能基が多いほど架橋密度が上がり、屈折率の差が生じやすいため好ましいことから、多官能のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有することが好ましい。又、シリコーン骨格を有する化合物はその構造から他の化合物との相溶性において不十分なことがあるが、そのような場合にはウレタン化して相溶性を高めることができる。本形態では、末端にアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートが好適に用いられる。 The photopolymerizable compound having a silicone skeleton is a monomer, oligomer, prepolymer, or macromonomer having a radically polymerizable or cationic polymerizable functional group. Examples of radically polymerizable functional groups include acryloyl groups, methacryloyl groups, and allyl groups, and examples of cationic polymerizable functional groups include epoxy groups and oxetane groups. There are no particular limitations on the type and number of these functional groups, but the more functional groups there are, the higher the crosslinking density becomes and the more likely the refractive index difference is to occur, so it is preferable to have a polyfunctional acryloyl group or methacryloyl group. In addition, compounds having a silicone skeleton may have insufficient compatibility with other compounds due to their structure, but in such cases, the compatibility can be increased by urethane conversion. In this embodiment, a silicone urethane (meth)acrylate having an acryloyl group or methacryloyl group at the end is preferably used.
シリコーン骨格を有する光重合性化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、５００～５０，０００の範囲にあることが好ましい。より好ましくは２，０００～２０，０００の範囲である。重量平均分子量が上記範囲にあることにより、十分な光硬化反応が起こり、異方性光拡散フィルム０の各異方性光拡散フィルム内に存在するシリコーン樹脂が配向しやすくなる。シリコーン樹脂の配向に伴い、散乱中心軸を傾斜させやすくなる。 The weight-average molecular weight (Mw) of the photopolymerizable compound having a silicone skeleton is preferably in the range of 500 to 50,000. More preferably, it is in the range of 2,000 to 20,000. When the weight-average molecular weight is in the above range, a sufficient photocuring reaction occurs, and the silicone resin present in each anisotropic light-diffusing film of the anisotropic light-diffusing film 0 is easily oriented. As the silicone resin is oriented, it becomes easier to tilt the central scattering axis.
シリコーン骨格としては、例えば、下記の一般式（１）で示されるものが該当する。一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に、メチル基、アルキル基、フルオロアルキル基、フェニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、ポリエーテル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の官能基を有する。又、一般式（１）中、ｎは１～５００の整数であることが好ましい。 An example of a silicone skeleton is that shown in the following general formula (1). In general formula (1), R1, R2, R3, R4, R5, and R6 each independently have a functional group such as a methyl group, an alkyl group, a fluoroalkyl group, a phenyl group, an epoxy group, an amino group, a carboxyl group, a polyether group, an acryloyl group, or a methacryloyl group. In general formula (1), n is preferably an integer from 1 to 500.
シリコーン骨格を有する光重合性化合物にシリコーン骨格を有さない化合物を配合して、異方性光拡散フィルムを形成すると、低屈折率領域と高屈折率領域が分離して形成されやすくなり、異方性の程度が強くなり好ましい。 When a photopolymerizable compound having a silicone skeleton is blended with a compound not having a silicone skeleton to form an anisotropic light-diffusing film, low refractive index regions and high refractive index regions are easily formed separately, which is preferable as it increases the degree of anisotropy.
シリコーン骨格を有さない化合物は、光重合性化合物のほかに熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができ、これらを併用することもできる。 Compounds that do not have a silicone skeleton can be photopolymerizable compounds, as well as thermoplastic resins and thermosetting resins, and these can also be used in combination.
光重合性化合物としては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の官能基を有するポリマー、オリゴマー、モノマーを使用することができる（ただし、シリコーン骨格を有していないものである）。 As the photopolymerizable compound, a polymer, oligomer, or monomer having a radically polymerizable or cationic polymerizable functional group can be used (however, it does not have a silicone skeleton).
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂とその共重合体や変性物が挙げられる。熱可塑性樹脂を用いる場合においては熱可塑性樹脂が溶解する溶剤を使用して溶解し、塗布、乾燥後に紫外線でシリコーン骨格を有する光重合性化合物を硬化させて異方性光拡散フィルムを成形する。 Thermoplastic resins include polyester, polyether, polyurethane, polyamide, polystyrene, polycarbonate, polyacetal, polyvinyl acetate, acrylic resins, and their copolymers and modified products. When using a thermoplastic resin, it is dissolved in a solvent that dissolves the thermoplastic resin, and after coating and drying, the photopolymerizable compound having a silicone skeleton is cured with ultraviolet light to form an anisotropic light-diffusing film.
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステルとその共重合体や変性物が挙げられる。熱硬化性樹脂を用いる場合においては、紫外線でシリコーン骨格を有する光重合性化合物を硬化させた後に適宜加熱することで、熱硬化性樹脂を硬化させて異方性光拡散フィルムを成形する。 Examples of thermosetting resins include epoxy resins, phenolic resins, melamine resins, urea resins, unsaturated polyesters, and their copolymers and modified products. When using a thermosetting resin, a photopolymerizable compound having a silicone skeleton is cured with ultraviolet light, and then appropriately heated to harden the thermosetting resin and form an anisotropic light-diffusing film.
シリコーン骨格を有さない化合物として最も好ましいのは光重合性化合物であり、低屈折率領域と高屈折率領域が分離しやすいことと、熱可塑性樹脂を用いる場合の溶剤が不要で乾燥過程が不要であること、熱硬化性樹脂のような熱硬化過程が不要であることとなど、生産性に優れている。 The most preferred compounds that do not have a silicone skeleton are photopolymerizable compounds, which offer excellent productivity because the low and high refractive index regions are easy to separate, there is no need for a solvent when using a thermoplastic resin, and no drying process is required, and there is no need for a heat curing process like with thermosetting resins.
＜光開始剤＞
ラジカル重合性化合物を重合させることのできる光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２－クロロチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２－ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルフォリノプロパノン－１、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン、ビス（シクロペンタジエニル）－ビス［２，６－ジフルオロ－３－（ピル－１－イル）フェニル］チタニウム、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタノン－１、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。
<Photoinitiator>
Examples of photoinitiators capable of polymerizing radically polymerizable compounds include benzophenone, benzil, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 2,2-diethoxyacetophenone, benzil dimethyl ketal, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl ether, and 1-methyl-2-phenylpropan-1-one. phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanone-1, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, bis(cyclopentadienyl)-bis[2,6-difluoro-3-(pyr-1-yl)phenyl]titanium, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, etc. Furthermore, these compounds may be used alone or in combination.
カチオン重合性化合物の光開始剤は、光照射によって酸を発生し、この発生した酸により上述のカチオン重合性化合物を重合させることができる化合物であり、一般的には、オニウム塩、メタロセン錯体が好適に用いられる。 The photoinitiator for the cationic polymerizable compound is a compound that generates an acid when irradiated with light and can polymerize the above-mentioned cationic polymerizable compound using the generated acid. In general, onium salts and metallocene complexes are preferably used.
オニウム塩としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩等が使用され、これらの対イオンには、ＢＦ４－、ＰＦ６－、ＡｓＦ６－、ＳｂＦ６－等のアニオンが用いられる。具体例としては、４－クロロベンゼンジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、（４－フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４－フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド－ビス－ヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４－（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド－ビス－ヘキサフルオロホスフェート、（４－メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、（４－メトキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルセレニウムヘキサフルオロホスフェート、（η５－イソプロピルベンゼン）（η５－シクロペンタジエニル）鉄（ＩＩ）ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。又、これらの化合物は、各単体で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。 As the onium salt, a diazonium salt, a sulfonium salt, an iodonium salt, a phosphonium salt, a selenium salt, etc. are used, and as the counter ion, an anion such as BF4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, etc. are used. Specific examples include 4-chlorobenzenediazonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, (4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium hexafluoroantimonate, (4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium hexafluorophosphate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide-bis-hexafluoroantimonate, bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide-bis-hexafluoroantimonate, and bis[4-(diphenylsulfonio)phenyl]sulfide-bis-hexafluorophosphate. Examples of the hexafluorophosphate include, but are not limited to, fluorophosphate, (4-methoxyphenyl)diphenylsulfonium hexafluoroantimonate, (4-methoxyphenyl)phenyliodonium hexafluoroantimonate, bis(4-t-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate, benzyltriphenylphosphonium hexafluoroantimonate, triphenylselenium hexafluorophosphate, (η5-isopropylbenzene)(η5-cyclopentadienyl)iron(II) hexafluorophosphate, and the like. These compounds may be used alone or in combination.
光開始剤は、光重合性化合物１００質量部に対して、０．０１～１０質量部、好ましくは０．１～７質量部、より好ましくは０．１～５質量部程度配合される。これは、０．０１質量部未満では光硬化性が低下し、１０質量部を超えて配合した場合には、表面だけが硬化して内部の硬化性が低下してしまう弊害、着色、柱状構造の形成の阻害を招くからである。 The photoinitiator is blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 7 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the photopolymerizable compound. This is because if it is blended in an amount of less than 0.01 parts by weight, the photocurability decreases, and if it is blended in an amount of more than 10 parts by weight, only the surface will harden and the internal curability will decrease, which will lead to coloring and inhibition of the formation of columnar structures.
＜その他の成分＞
光開始剤は、通常粉体を光重合性化合物中に直接溶解して使用されるが、溶解性が悪い場合は光開始剤を予め極少量の溶剤に高濃度に溶解させたものを使用することもできる。このような溶剤としては光重合性であることがさらに好ましく、具体的には炭酸プロピレン、γ－ブチロラクトン等が挙げられる。又、光重合性を向上させるために公知の各種染料や増感剤を添加することも可能である。
<Other ingredients>
The photoinitiator is usually used by directly dissolving the powder in the photopolymerizable compound, but if the solubility is poor, the photoinitiator can be used by dissolving it in a very small amount of solvent in advance at a high concentration. It is more preferable that such a solvent is photopolymerizable, and specific examples include propylene carbonate and γ-butyrolactone. It is also possible to add various known dyes and sensitizers to improve photopolymerizability.
さらに、光重合性化合物を加熱により硬化させることのできる熱硬化開始剤を光開始剤と共に併用することもできる。この場合、光硬化の後に加熱することにより光重合性化合物の重合硬化をさらに促進し完全なものにすることが期待できる。光重合性化合物を単独で、又は複数を混合した組成物を硬化させて、異方性光拡散フィルムを形成することができる。 Furthermore, a heat-curing initiator capable of curing the photopolymerizable compound by heating can be used together with the photoinitiator. In this case, it is expected that the polymerization and curing of the photopolymerizable compound can be further promoted and completed by heating after photocuring. An anisotropic light-diffusing film can be formed by curing a single photopolymerizable compound or a composition in which multiple photopolymerizable compounds are mixed.
光重合性化合物と光硬化性を有しない高分子樹脂の混合物を硬化させることによっても異方性光拡散フィルム形成することができる。 An anisotropic light-diffusing film can also be formed by curing a mixture of a photopolymerizable compound and a polymer resin that is not photocurable.
ここで使用できる高分子樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、スチレン－アクリル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの高分子樹脂と光重合性化合物は、光硬化前は十分な相溶性を有していることが必要であるが、この相溶性を確保するために各種有機溶剤や可塑剤等を使用することも可能である。 Polymer resins that can be used here include acrylic resins, styrene resins, styrene-acrylic copolymers, polyurethane resins, polyester resins, epoxy resins, cellulose-based resins, vinyl acetate-based resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyvinyl butyral resins, etc. These polymer resins and photopolymerizable compounds must have sufficient compatibility before photocuring, and various organic solvents and plasticizers can be used to ensure this compatibility.
光重合性化合物としてアクリレートを使用する場合は、高分子樹脂としてはアクリル樹脂から選択することが相溶性の点で好ましい。 When using an acrylate as the photopolymerizable compound, it is preferable to select an acrylic resin as the polymer resin in terms of compatibility.
シリコーン骨格を有する光重合性化合物と、シリコーン骨格を有さない化合物の比率は質量比で１５：８５～８５：１５の範囲にあることが好ましい。より好ましくは３０：７０～７０：３０の範囲である。当該範囲にすることによって、低屈折率領域と高屈折率領域の相分離が進みやすくなるとともに、柱状領域が傾斜しやすくなる。シリコーン骨格を有する光重合性化合物の比率が下限値未満又は上限値超であると、相分離が進みにくくなってしまい、柱状領域が傾斜しにくくなる。 The ratio of the photopolymerizable compound having a silicone skeleton to the compound not having a silicone skeleton is preferably in the range of 15:85 to 85:15 by mass. More preferably, it is in the range of 30:70 to 70:30. By setting it in this range, phase separation between the low refractive index region and the high refractive index region is more likely to proceed, and the columnar region is more likely to tilt. If the ratio of the photopolymerizable compound having a silicone skeleton is less than the lower limit or more than the upper limit, phase separation is less likely to proceed, and the columnar region is less likely to tilt.
シリコーン骨格を有する光重合性化合物としてシリコーン・ウレタン・（メタ）アクリレートを使用すると、シリコーン骨格を有さない化合物との相溶性が向上する。これによって、材料の混合比率を幅広くしても柱状領域を傾斜させることができる。 When silicone urethane (meth)acrylate is used as a photopolymerizable compound with a silicone skeleton, compatibility with compounds that do not have a silicone skeleton is improved. This makes it possible to tilt the columnar regions even when the material mixing ratio is wide.
光重合性化合物を含む組成物を調製する際の溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等を使用することができる。 For example, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, xylene, etc. can be used as a solvent when preparing a composition containing a photopolymerizable compound.
＜＜製造プロセス＞＞
次に、異方性光拡散フィルムの製造プロセスについて説明する。
<<Manufacturing process>>
Next, a manufacturing process for the anisotropic light-diffusing film will be described.
まず、上述の光重合性化合物を含む組成物（以下、「光硬化樹脂組成物」と称する場合がある。）を、透明ＰＥＴフィルムのような適当な基体上に塗布してシート状に設け、成膜して光硬化樹脂組成物層を設ける。この光硬化樹脂組成物層を、必要に応じて乾燥し溶剤を揮発させた上で、光硬化樹脂組成物層上に、光を照射することで、異方性光拡散フィルムを作製することができる。 First, a composition containing the above-mentioned photopolymerizable compound (hereinafter, sometimes referred to as a "photocurable resin composition") is applied to a suitable substrate such as a transparent PET film to form a sheet, which is then formed into a film to provide a photocurable resin composition layer. This photocurable resin composition layer is dried as necessary to volatilize the solvent, and the photocurable resin composition layer is then irradiated with light to produce an anisotropic light-diffusing film.
より具体的には、異方性光拡散フィルムの形成工程は、主に、以下の工程を有するものである。
（１）工程１－１：未硬化樹脂組成物層を基体上に設ける工程
（２）工程１－２：光源から平行光線を得る工程
（３）任意工程１－３：指向性をもった光線を得る工程
（４）工程１－４：未硬化樹脂組成物層を硬化させる工程
More specifically, the process for forming the anisotropic light-diffusing film mainly includes the following steps.
(1) Step 1-1: A step of providing an uncured resin composition layer on a substrate (2) Step 1-2: A step of obtaining a parallel light beam from a light source (3) Optional step 1-3: A step of obtaining a directional light beam (4) Step 1-4: A step of curing the uncured resin composition layer
＜工程１－１：未硬化樹脂組成物層を基体上に設ける工程＞
光硬化樹脂組成物を、基体上に、シート状に、未硬化樹脂組成物層として設ける手法は、通常の塗工方式や印刷方式が適用される。具体的には、エアドクターコーティング、バーコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング等のコーティングや、グラビア印刷等の凹版印刷、スクリーン印刷等の孔版印刷等の印刷等が使用できる。組成物が低粘度の場合は、基体の周囲に一定の高さの堰を設けて、この堰で囲まれた中に組成物をキャストすることもできる。
<Step 1-1: Step of Providing Uncured Resin Composition Layer on Substrate>
The photocurable resin composition is provided on the substrate in the form of a sheet as an uncured resin composition layer by a normal coating method or printing method.Specifically, coating such as air doctor coating, bar coating, blade coating, knife coating, reverse coating, transfer roll coating, gravure roll coating, kiss coating, cast coating, spray coating, slot orifice coating, calendar coating, dam coating, dip coating, die coating, intaglio printing such as gravure printing, stencil printing such as screen printing, etc. can be used.When the composition has a low viscosity, a dam of a certain height can be provided around the substrate, and the composition can be cast into the area surrounded by the dam.
工程１－１において、未硬化樹脂組成物層の酸素阻害を防止して、異方性光拡散フィルムの特徴である柱状領域を効率良く形成させるために、未硬化樹脂組成物層の光照射側に密着して光の照射強度を局所的に変化させるマスクを積層することも可能である。 In step 1-1, in order to prevent oxygen inhibition of the uncured resin composition layer and efficiently form the columnar regions that are characteristic of anisotropic light-diffusing films, it is also possible to laminate a mask that adheres closely to the light-irradiated side of the uncured resin composition layer and locally changes the light irradiation intensity.
マスクの材質としては、カーボン等の光吸収性のフィラーをマトリックス中に分散したもので、入射光の一部はカーボンに吸収されるが、開口部は光が十分に透過できるような構成のものが好ましい。このようなマトリックスとしては、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＶＡｃ、ＰＶＡ、アクリル、ポリエチレン等の透明プラスチックや、ガラス、石英等の無機物や、これらのマトリックスを含むシートに紫外線透過量を制御するためのパターニングや紫外線を吸収する顔料を含んだものであっても構わない。 The mask material is preferably one in which light-absorbing fillers such as carbon are dispersed in a matrix, so that part of the incident light is absorbed by the carbon, but the openings are configured to allow sufficient light to pass through. Such matrices may be transparent plastics such as PET, TAC, PVAc, PVA, acrylic, and polyethylene, inorganic materials such as glass and quartz, or sheets containing these matrices that are patterned to control the amount of UV light transmitted or contain pigments that absorb UV light.
このようなマスクを用いない場合には、窒素雰囲気下で光照射を行うことで、未硬化樹脂組成物層の酸素阻害を防止することも可能である。また、通常の透明フィルムを未硬化樹脂組成物層上に積層するだけでも、酸素阻害を防ぎ柱状領域の形成を促す上で有効である。このようなマスクや透明フィルムを介した光照射では、光重合性化合物を含む組成物中に、その照射強度に応じた光重合反応を生じるため、屈折率分布を生じ易く、本形態に係る異方性光拡散フィルムの作製に有効である。 When such a mask is not used, it is also possible to prevent oxygen inhibition of the uncured resin composition layer by performing light irradiation under a nitrogen atmosphere. In addition, simply laminating a normal transparent film on the uncured resin composition layer is also effective in preventing oxygen inhibition and promoting the formation of columnar regions. When light is irradiated through such a mask or transparent film, a photopolymerization reaction occurs in the composition containing the photopolymerizable compound according to the irradiation intensity, which makes it easy to generate a refractive index distribution, and is effective in producing the anisotropic light-diffusing film of this embodiment.
＜工程１－２：光源から平行光線を得る工程＞
光源としては、通常はショートアークの紫外線発生光源が使用され、具体的には高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタハライドランプ、キセノンランプ等が使用可能である。このとき、所望の散乱中心軸と平行な光線を得る必要があるが、このような平行光線は、例えば点光源を配置して、この点光源と未硬化樹脂組成物層の間に平行光線を照射するためのフレネルレンズ等の光学レンズを配置する他、光源の背後に反射鏡を配置して、所定の方向に点光源として光が出射するようにすること等で、得ることができる。
<Step 1-2: Step of obtaining parallel light from a light source>
As the light source, a short-arc ultraviolet light source is usually used, and specifically, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metahalide lamp, a xenon lamp, etc. can be used. At this time, it is necessary to obtain a light beam parallel to the desired scattering central axis, and such a parallel light beam can be obtained, for example, by arranging a point light source and arranging an optical lens such as a Fresnel lens for irradiating a parallel light beam between the point light source and the uncured resin composition layer, or by arranging a reflecting mirror behind the light source so that light is emitted as a point light source in a predetermined direction.
＜任意工程１－３：指向性をもった光線を得る工程＞
任意工程１－３は、平行光線を指向性拡散素子に入射させ、指向性をもった光線を得る工程である。図９は、任意工程１－３を含む本発明に係る異方性光拡散フィルムの製造方法を示す模式図である。
<Optional step 1-3: Step of obtaining a directional light beam>
Optional step 1-3 is a step of making parallel light incident on a directional diffusion element to obtain a directional light beam. Fig. 9 is a schematic diagram showing a method for producing an anisotropic light-diffusing film according to the present invention, including optional step 1-3.
任意工程１－３で用いられる指向性拡散素子３０１及び３０２は、光源３００から入射した平行光線Ｄに指向性を付与するものであればよい。
The
図９においては指向性をもった光Ｅが、Ｘ方向に多く拡散し、Ｙ方向にはほとんど拡散しない態様にて、未硬化樹脂組成物層３０３に入射することを記載している。このように指向性をもった光を得るためには、例えば、指向性拡散素子３０１及び３０２内に、アスペクト比の高い針状フィラーを含有させるとともに、当該針状フィラーをＹ方向に長軸方向が延存するように配向させる方法を採用することができる。指向性拡散素子３０１及び３０２は、針状フィラーを使用する方法以外に、種々の方法を使用することができる。
Figure 9 shows that directional light E is incident on the uncured
ここで、指向性をもった光Ｅのアスペクト比は、２～２０とすることが好ましい。当該アスペクト比にほぼ対応した、アスペクト比を有する柱状領域が形成される。上記アスペクト比の上限値は、１０以下であることがより好ましく、５以下であることがより好ましい。アスペクト比が２０超では、干渉虹やギラツキを生じるおそれがある。 Here, the aspect ratio of the directional light E is preferably 2 to 20. A columnar region having an aspect ratio roughly corresponding to the aspect ratio is formed. The upper limit of the aspect ratio is more preferably 10 or less, and even more preferably 5 or less. If the aspect ratio exceeds 20, there is a risk of interference rainbows and glare.
任意工程１－３においては、指向性をもった光Ｅの広がりを調整することにより、形成される柱状領域の大きさ（アスペクト比、短径ＳＡ、長径ＬＡ等）を適宜定めることができる。例えば、図９（ａ）、（ｂ）のいずれにおいても、本形態の異方性光拡散フィルムを得ることができる。図９（ａ）と（ｂ）で異なるのは、指向性をもった光Ｅの広がりが、（ａ）では大きいのに対し（ｂ）では小さいことである。指向性をもった光Ｅの広がりの大きさに依存して、柱状領域の大きさが異なることとなる。 In optional step 1-3, the size (aspect ratio, minor axis SA, major axis LA, etc.) of the columnar region to be formed can be appropriately determined by adjusting the spread of the directional light E. For example, the anisotropic light-diffusing film of this embodiment can be obtained in either FIG. 9(a) or (b). The difference between FIG. 9(a) and (b) is that the spread of the directional light E is large in (a) but small in (b). The size of the columnar region differs depending on the size of the spread of the directional light E.
指向性をもった光Ｅの広がりは、主に指向性拡散素子３０１及び３０２の種類と、未硬化樹脂組成物層３０３との距離に依存する。当該距離を短くするにつれ柱状領域の大きさは小さくなり、長くするにつれ柱状領域の大きさは大きくなる。従って、当該距離を調整することにより、柱状領域の大きさを調整することができる。
The spread of the directional light E depends mainly on the type of
＜工程１－４：未硬化樹脂組成物層を硬化させる工程＞
未硬化樹脂組成物層に照射して、未硬化樹脂組成物層を硬化させる光線は、光重合性化合物を硬化可能な波長を含んでいることが必要で、通常は水銀灯の３６５ｎｍを中心とする波長の光が利用される。この波長帯を使って異方性光拡散フィルムを作製する場合、照度としては０．０１ｍＷ／ｃｍ２～１００ｍＷ／ｃｍ２の範囲が好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ２～２０ｍＷ／ｃｍ２ がより好ましい。照度が０．０１ｍＷ／ｃｍ２未満であると、硬化に長時間を要するため、生産効率が悪くなり、１００ｍＷ／ｃｍ２を超えると、光重合性化合物の硬化が速すぎて構造形成を生じず、目的の光学特性を発現できなくなるからである。
<Step 1-4: Step of curing the uncured resin composition layer>
The light irradiated to the uncured resin composition layer to cure the uncured resin composition layer must contain a wavelength capable of curing the photopolymerizable compound, and light with a wavelength centered at 365 nm from a mercury lamp is usually used. When using this wavelength band to produce an anisotropic light-diffusing film, the illuminance is preferably in the range of 0.01 mW/cm 2 to 100 mW/cm 2 , and more preferably 0.1 mW/cm 2 to 20 mW/cm 2. If the illuminance is less than 0.01 mW/cm 2 , it takes a long time to cure, resulting in poor production efficiency, and if it exceeds 100 mW/cm 2 , the curing of the photopolymerizable compound is too fast to form a structure, making it impossible to express the desired optical properties.
なお、光の照射時間は特に限定されないが、１０秒間～１８０秒間が好ましく、３０秒間～１２０秒間がより好ましい。上記光線を照射することで、本形態の異方性光拡散フィルムを得ることができる。 The light irradiation time is not particularly limited, but is preferably 10 to 180 seconds, and more preferably 30 to 120 seconds. By irradiating the light beam, the anisotropic light diffusion film of this embodiment can be obtained.
異方性光拡散フィルムは、上述の如く、低照度の光を比較的長時間照射することにより、未硬化樹脂組成物層中に、特定の内部構造が形成されることで得られるものである。そのため、このような光照射だけでは未反応のモノマー成分が残存して、べたつきを生じたりしてハンドリング性や耐久性に問題がある場合がある。そのような場合は、１０００ｍＷ／ｃｍ２以上の高照度の光を追加照射して残存モノマーを重合させることができる。このときの光照射はマスクを積層した側の逆側から行ってもよい。 As described above, the anisotropic light diffusion film is obtained by forming a specific internal structure in the uncured resin composition layer by irradiating low-intensity light for a relatively long time. Therefore, such light irradiation alone may leave unreacted monomer components, causing stickiness and problems in handling and durability. In such cases, the remaining monomers can be polymerized by additionally irradiating high-intensity light of 1000 mW/cm2 or more . The light irradiation at this time may be performed from the opposite side to the side where the mask is laminated.
前述したように、未硬化樹脂組成物層を硬化させる際に、未硬化樹脂組成物層に照射される光の角度を調整することにより、得られる異方性光拡散フィルムの散乱中心軸を所望のものとすることができる。 As described above, when curing the uncured resin composition layer, the angle of light irradiated onto the uncured resin composition layer can be adjusted to obtain the desired scattering central axis of the resulting anisotropic light-diffusing film.
＜＜＜＜異方性光拡散フィルム積層体の用途＞＞＞＞
異方性光拡散フィルム積層体は、視角依存性改善効果に優れることから、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ等のあらゆる表示装置に適用することができる。異方性光拡散フィルム積層体は、視角依存性の問題が生じ易いＴＮ方式の液晶においても特に好ましく使用することができる。
<<<<<Applications of anisotropic light-diffusing film laminates>>>>
The anisotropic light-diffusing film laminate has an excellent effect of improving the viewing angle dependency, and therefore can be applied to all kinds of display devices such as liquid crystal display devices, organic EL display devices, plasma displays, etc. The anisotropic light-diffusing film laminate can be particularly preferably used in TN type liquid crystal displays, which are prone to problems with viewing angle dependency.
ここで、本発明によれば、液晶層と、異方性光拡散フィルム積層体と、を含む液晶表示装置を提供することが可能である。この場合、異方性光拡散フィルム積層体は、液晶層よりも視認側に設けられている（積層されている）。液晶表示装置は、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式などのいずれでもよい。より具体的には、一般的な液晶装置は、表示装置から視認側に向かって、光源、偏光板、透明電極付きガラス基板、液相層、透明電極付きガラス基板、カラーフィルター、偏光板の順番で積層された層構造を有し、また、適宜の機能層を更に有するが、異方性光拡散フィルム積層体は、液相層よりも視認側となるいずれの箇所に設けられていてもよい。 Here, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device including a liquid crystal layer and an anisotropic light-diffusing film laminate. In this case, the anisotropic light-diffusing film laminate is provided (laminated) on the viewing side of the liquid crystal layer. The liquid crystal display device may be any of the TN type, VA type, IPS type, etc. More specifically, a typical liquid crystal device has a layer structure in which a light source, a polarizing plate, a glass substrate with a transparent electrode, a liquid phase layer, a glass substrate with a transparent electrode, a color filter, and a polarizing plate are laminated in this order from the display device toward the viewing side, and further has an appropriate functional layer, but the anisotropic light-diffusing film laminate may be provided at any location on the viewing side of the liquid phase layer.
また、本発明によれば、発光層と、異方性光拡散フィルム積層体と、を含む有機ＥＬ表示装置を提供することが可能である。この場合、異方性光拡散フィルム積層体は、発光層（発光層に接続された電極を含む。）よりも視認側に設けられている（積層されている）。有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション方式、ボトムエミッション方式のいずれでもよいし、また、カラーの有機ＥＬ表示装置である場合には、ＲＧＢ塗り分け方式、カラーフィルター方式のいずれでもよい。また、有機ＥＬ表示は、更に多層化されたものであってもよい。 According to the present invention, it is also possible to provide an organic EL display device including a light-emitting layer and an anisotropic light-diffusing film laminate. In this case, the anisotropic light-diffusing film laminate is provided (laminated) on the viewing side of the light-emitting layer (including the electrode connected to the light-emitting layer). The organic EL display device may be of either a top emission type or a bottom emission type, and in the case of a color organic EL display device, it may be of either an RGB color-separated type or a color filter type. The organic EL display may also be further multi-layered.
なお、本発明の効果をより高めるためには、異方性光拡散フィルムｂが、異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるように設けられている（積層されている）ことが好ましい。 In order to further enhance the effect of the present invention, it is preferable that the anisotropic light-diffusing film b is provided (laminated) on the viewing side of the anisotropic light-diffusing film a.
＜＜＜実施例＞＞＞
次に、本発明を実施例及び比較例により、更に具体的に説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
<<<<Example>>>
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
＜異方性光学フィルム＞
厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ａ４３００）の縁部全周に、ディスペンサーを使い、硬化性樹脂で高さ３０～６０μｍの隔壁を形成した。この中に下記の紫外線硬化樹脂組成物を滴下し、別のＰＥＴフィルムでカバーした。
<Anisotropic Optical Film>
A partition wall having a height of 30 to 60 μm was formed with a curable resin using a dispenser around the entire edge of a 100 μm thick PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., product name: A4300). The following ultraviolet curable resin composition was dropped into this, and it was covered with another PET film.
・シリコーン・ウレタン・アクリレート(屈折率：１．４６０、重量平均分子量：５８９０) ２０重量部
（ＲＡＨＮ社製、商品名：００－２２５／ＴＭ１８）
・ネオペンチルグリコールジアクリレート(屈折率：１．４５０) ３０重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ｅｂｅｃｒｙｌ１４５)
・ビスフェノールＡのＥО付加物ジアクリレート(屈折率：１．５３６) １５重量部
(ダイセルサイテック社製、商品名Ｅｂｅｃｒｙｌ１５０)
・フェノキシエチルアクリレート(屈折率１．５１８) ４０重量部
(共栄社化学製、商品名：ライトアクリレートＰО－Ａ)
・２,２-ジメトキシ-１,２-ジフェニルエタン-１-オン ４重量部
(ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１)
Silicone urethane acrylate (refractive index: 1.460, weight average molecular weight: 5890) 20 parts by weight (manufactured by RAHN, product name: 00-225/TM18)
Neopentyl glycol diacrylate (refractive index: 1.450) 30 parts by weight
(Manufactured by Daicel Cytec, product name Ebecryl 145)
Bisphenol A EO adduct diacrylate (refractive index: 1.536) 15 parts by weight
(Manufactured by Daicel Cytec, product name Ebecryl 150)
Phenoxyethyl acrylate (refractive index 1.518) 40 parts by weight
(Kyoeisha Chemical Company, product name: Light Acrylate PO-A)
2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one 4 parts by weight
(BASF Corporation, product name: Irgacure 651)
この両面をＰＥＴフィルムで挟まれた３０～６０μｍの厚さの液膜に対して、ＵＶスポット光源（浜松ホトニクス社製、商品名：Ｌ２８５９－０１）の落射用照射ユニットから、照射強度３０ｍＷ／ｃｍ２の平行光線である紫外線を１分間照射して、図２又は図３に示すような棒状の微小な領域を多数有する１１種類のＰＥＴ付き異方性光拡散フィルムを得た。 The liquid film having a thickness of 30 to 60 μm and sandwiched between PET films on both sides was irradiated with parallel ultraviolet light having an irradiation intensity of 30 mW/cm2 for 1 minute from an epi-illumination unit of a UV spot light source (manufactured by Hamamatsu Photonics, product name: L2859-01), to obtain 11 types of anisotropic light-diffusing films with PET, each having a large number of rod-shaped minute regions as shown in FIG. 2 or FIG. 3.
上記で作製した実施例の異方性光拡散フィルム特性を、表１にまとめた。
なお、散乱中心軸角度は、平行光線を塗膜面の法線方向から任意の角度傾けて照射することで調整した。また、最大直線透過率および最小直線透過率は、液膜の厚さや平行光線照射時の液膜の温度によって調整した。
The characteristics of the anisotropic light-diffusing films of the examples prepared above are summarized in Table 1.
The scattering central axis angle was adjusted by irradiating the coating surface with a parallel beam at an arbitrary angle from the normal direction, and the maximum linear transmittance and minimum linear transmittance were adjusted by the thickness of the liquid film and the temperature of the liquid film when irradiated with the parallel beam.
＜異方性光拡散フィルムの厚みの測定＞
実施例で得られた異方性光拡散フィルムに対し、ミクロトームを用いて断面を形成した後、この断面を光学顕微鏡で観察して１０箇所における厚さを測定し、それら測定値の平均値を、異方性光拡散フィルムの厚みとした。
<Measurement of thickness of anisotropic light-diffusing film>
A cross section was formed using a microtome on the anisotropic light-diffusing film obtained in the examples, and the cross section was then observed under an optical microscope to measure the thickness at 10 points. The average of these measurements was taken as the thickness of the anisotropic light-diffusing film.
＜異方性光拡散フィルムの散乱中心軸の角度及び直線透過率の測定＞
図６に示すような、光源の投光角、検出器の受光角を任意に可変できる変角光度計ゴニオフォトメータ（ジェネシア社製）を用いて、表１に示す実施例の異方性光拡散フィルムの直線透過率の測定を行った。光源からの直進光を受ける位置に検出器を固定し、その間のサンプルホルダーに実施例で得られた異方性光拡散フィルムをセットした。図６に示すように回転軸（Ｖ）としてサンプルを回転させてそれぞれの入射光角度に対応する直線透過率を測定した。この評価方法によって、どの角度の範囲で入射される光が拡散するかを評価することができる。この回転軸（Ｖ）は、散乱中心軸の傾斜方位に垂直な異方性光拡散フィルム上の線である。直線透過率の測定は、視感度フィルターを用いて可視光領域の波長において測定した。以上のような測定の結果得られた光学プロファイルに基づき、直線透過率の最大値（最大直線透過率）及び最小値（最小直線透過率）と、該光学プロファイルにおける最小値に挟まれた略中央部（拡散領域の中央部）より散乱中心軸角度とを求め、表１にまとめた。
<Measurement of the Angle of the Scattering Central Axis and the Linear Transmittance of the Anisotropic Light Diffusion Film>
The linear transmittance of the anisotropic light-diffusing film of the embodiment shown in Table 1 was measured using a variable angle photometer (manufactured by Genesia) that can arbitrarily change the projection angle of the light source and the receiving angle of the detector as shown in FIG. 6. The detector was fixed at a position where it receives the straight light from the light source, and the anisotropic light-diffusing film obtained in the embodiment was set on the sample holder between them. As shown in FIG. 6, the sample was rotated around the rotation axis (V) to measure the linear transmittance corresponding to each incident light angle. This evaluation method makes it possible to evaluate the range of angles at which the incident light is diffused. This rotation axis (V) is a line on the anisotropic light-diffusing film perpendicular to the tilt direction of the scattering central axis. The linear transmittance was measured at wavelengths in the visible light region using a luminosity filter. Based on the optical profile obtained as a result of the above-mentioned measurement, the maximum value (maximum linear transmittance) and minimum value (minimum linear transmittance) of the linear transmittance and the scattering central axis angle were obtained from the approximately central part (central part of the diffusion region) between the minimum values in the optical profile, and are summarized in Table 1.
＜柱状構造体のアスペクト比の測定（異方性光拡散フィルムの表面観察）＞
実施例で得られた異方性光拡散フィルムの柱軸に垂直な断面（紫外線照射時の照射光側）を光学顕微鏡で観察し、柱状領域における柱状構造体の長径ＬＡ及び短径ＳＡを測定した。平均長径ＬＡ及び平均短径ＳＡの算出には、任意の２０の構造のうちの平均値とした。また、求めた平均長径ＬＡ及び平均短径ＳＡに対し、平均長径ＬＡ／平均短径ＳＡをアスペクト比として算出し、表１にまとめた。
<Measurement of the aspect ratio of columnar structures (surface observation of anisotropic light-diffusing film)>
The cross section perpendicular to the column axis of the anisotropic light-diffusing film obtained in the examples (the side irradiated with ultraviolet light) was observed with an optical microscope, and the major axis LA and minor axis SA of the columnar structures in the columnar region were measured. The average major axis LA and the average minor axis SA were calculated as average values of 20 arbitrary structures. In addition, the average major axis LA/average minor axis SA was calculated as the aspect ratio for the average major axis LA and the average minor axis SA, and the ratio is summarized in Table 1.
＜異方性光拡散フィルムのヘイズの測定＞
ヘイズメーターＮＤＨ－２０００（日本電色工業製）を用いて、実施例で得られた異方性光拡散フィルムのヘイズの測定を行い、表１にまとめた。
<Measurement of Haze of Anisotropic Light Diffusion Film>
The haze of the anisotropic light-diffusing films obtained in the examples was measured using a haze meter NDH-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The results are shown in Table 1.
（実施例１）
異方性光拡散フィルム１と異方性光拡散フィルム２を、長辺が散乱中心軸方位と一致するように矩形に切り出し、透明粘着層を介して積層することで、実施例１の異方性光拡散フィルム積層体１を得た。
Example 1
The anisotropic light-diffusing
（実施例２～７、比較例１～４）
表２に記載の組み合わせに従った他は、実施例１と同様に作製を行い、実施例２～７、比較例例１～４の異方性光拡散フィルム積層体２～１１を得た。
(Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 4)
Except for following the combinations shown in Table 2, the same production as in Example 1 was carried out to obtain anisotropic light-diffusing
実施例１～７、比較例１～４の異方性光拡散フィルム積層体の２つ異方性光拡散フィルムの組み合わせについて表２に示した。 Table 2 shows the combinations of two anisotropic light-diffusing films in the anisotropic light-diffusing film laminates of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4.
＜＜評価方法＞＞
上記の実施例１～７および比較例１～４で作製した光拡散フィルム積層体に関し、以下の様にして評価を行った。
<<Evaluation method>>
The light diffusion film laminates produced in the above Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated as follows.
＜異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸の方位と異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸の方位とのなす角φabの測定＞
光拡散フィルム積層体の異方性光拡散フィルムａの長辺と、異方性光拡散フィルムｂの長辺とのなす角度を測定顕微鏡で測定した。これを表３にまとめた。
<Measurement of the angle φ ab between the direction of the scattering central axis of anisotropic light-diffusing film a and the direction of the scattering central axis of anisotropic light-diffusing film b>
The angle between the long side of the anisotropic light-diffusing film a and the long side of the anisotropic light-diffusing film b of the light-diffusing film laminate was measured with a measuring microscope. The results are shown in Table 3.
＜階調反転の評価＞
異方性光拡散フィルム積層体を、ＴＮモードの液晶ディスプレイ表面に、液晶ディスプレイの階調反転が生じる方位と、異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸の傾斜方位となす角が０°となるように貼合した。
続いて、視野角測定装置Ｃｏｎｏｍｅｔｅｒ８０（Ｗｅｓｔｂｏｒｏ社製）を用いて、ディスプレイに白から黒までを１１階調に分けたグレースケールをそれぞれ表示したときの、ディスプレイの法線方向に対する極角０～８０°範囲における輝度分布を測定した。
液晶ディスプレイ単体において階調反転が生じる方位の極角７５°における「白輝度／黒輝度」を算出し、コントラストとした。また、 液晶ディスプレイ単体において階調反転が生じる方位において、測定した１１階調が本来の階調と逆転する最小の極角を階調反転角度とした。これを表３にまとめた。
ここで、異方性光拡散フィルム積層体を貼り付けていない、ディスプレイのみの評価では、コントラストは８．３で、階調反転角度は２８°であった。
<Evaluation of tone inversion>
The anisotropic light-diffusing film laminate was attached to the surface of a TN mode liquid crystal display such that the angle between the direction in which tone inversion occurs in the liquid crystal display and the tilt direction of the scattering central axis of the anisotropic light-diffusing film a was 0°.
Next, using a viewing angle measuring device Conometer 80 (manufactured by Westboro), the luminance distribution was measured in the polar angle range of 0 to 80° relative to the normal direction of the display when a gray scale divided into 11 gradations from white to black was displayed on the display.
The "white luminance/black luminance" was calculated at a polar angle of 75°, which is the direction in which grayscale inversion occurs in the liquid crystal display alone, and used as the contrast. In addition, the minimum polar angle at which the measured 11 grayscales are reversed from the original grayscale in the direction in which grayscale inversion occurs in the liquid crystal display alone was used as the grayscale inversion angle. This is summarized in Table 3.
Here, when the display alone was evaluated without the anisotropic light-diffusing film laminate attached, the contrast was 8.3 and the tone inversion angle was 28°.
＜階調反転の判定基準＞
階調反転角度７５°以上を◎、階調反転角度が６５°以上７５°未満を○、６５°未満を×とした。
<Criteria for determining tone inversion>
A tone inversion angle of 75° or more was rated as ⊚, a tone inversion angle of 65° or more but less than 75° was rated as ◯, and an angle less than 65° was rated as x.
＜極角７５°コントラストの判定基準＞
コントラスト１８以上を◎、１４以上１８未満を○、１４未満を×とした。
<Contrast evaluation criteria at 75° polar angle>
A contrast of 18 or more was rated as ⊚, 14 or more but less than 18 as ◯, and less than 14 as x.
＜＜評価結果＞＞
実施例１～７に示されるとおり、所定の異方性光拡散フィルム積層体を用いた本発明の階調反転改善効果や深視野角でのコントラストは、比較例１～４と比較して優れている。
比較例１および３は、異方性光拡散フィルムaの散乱中心軸角度が小さい、あるいは拡散性が低い(最大直線透過率が高い)ため、正面の光を十分に深い角度に拡散させることができず、７５°におけるコントラストが低くなった。
また比較例２および比較例４は、異方性拡散フィルムｂの散乱中心軸角度が小さいあるいは拡散性が低い(最大直線透過率が高い)ため、同様に深い角度へ光を拡散させることができず、７５°におけるコントラストが低く、６５°以下の角度で階調反転が生じている。
<<Evaluation Results>>
As shown in Examples 1 to 7, the effect of improving tone inversion and the contrast at deep viewing angles of the present invention using a predetermined anisotropic light-diffusing film laminate are superior to those of Comparative Examples 1 to 4.
In Comparative Examples 1 and 3, the scattering central axis angle of the anisotropic light-diffusing film a was small or the diffusivity was low (the maximum linear transmittance was high), so the front light could not be diffused to a sufficiently deep angle, resulting in low contrast at 75°.
In addition, in Comparative Examples 2 and 4, since the scattering central axis angle of the anisotropic diffusion film b is small or the diffusivity is low (the maximum linear transmittance is high), the light cannot be diffused to deep angles, the contrast at 75° is low, and tone inversion occurs at angles of 65° or less.
本発明は、特定の拡散特性を有する拡散媒体として、特定の異方性光学フィルムを積層させることで、段階的に光を拡散させることで本評価結果を得ることができたものと考えられる。 The present invention is believed to have been able to obtain these evaluation results by diffusing light in stages by laminating specific anisotropic optical films as a diffusion medium with specific diffusion characteristics.
従って、実施例の光拡散フィルム積層体を、例えばTN液晶表示装置に用いた場合に、階調反転を抑え、深い角度におけるコントラストを向上させることができるため、通常では視認が困難な方位においても視認性を確保することができる。 Therefore, when the light diffusion film laminate of the embodiment is used in, for example, a TN liquid crystal display device, it is possible to suppress grayscale inversion and improve contrast at deep angles, ensuring visibility even in directions where visibility is normally difficult.
Claims (6)
前記異方性光拡散フィルムは、マトリックス領域と、前記マトリックス領域とは屈折率の異なる複数の柱状領域とを有し、
更に、前記異方性光拡散フィルムは、１つの散乱中心軸を有し、
前記異方性光拡散フィルムの表面に対する法線方向と、前記散乱中心軸の方向とがなす極角を散乱中心軸角度とし、
前記異方性光拡散フィルム積層体の有する異方性光拡散フィルムのうち、第１の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムａとし、第２の異方性光拡散フィルムを異方性光拡散フィルムｂとすると、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸角度θａが、１０°～５０°であり、かつ、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸角度θｂが、３０°～６０°であり、
前記異方性光拡散フィルムａ及び異方性光拡散フィルムｂは、前記直線透過率が最大となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最大直線透過率が、共に３５％以下であり、かつ、前記直線透過率が最小となる入射角で異方性光拡散フィルムに入射した光の直線透過率である、最小直線透過率が、共に２０％以下であり、
前記異方性光拡散フィルムａの散乱中心軸Ｐａの方位と、前記異方性光拡散フィルムｂの散乱中心軸Ｐｂの方位と、のなす角度φ ａｂ が０°～１０°であり、
前記散乱中心軸角度θｂは前記散乱中心軸角度θａよりも大きく、
前記異方性光拡散フィルムｂが前記異方性光拡散フィルムａよりも視認側となるように設けられていることを特徴とする、異方性光拡散フィルム積層体。 An anisotropic light-diffusing film laminate having at least two layers of anisotropic light-diffusing films whose linear transmittance, which is (amount of transmitted light in a linear direction of incident light)/(amount of incident light), changes depending on the angle of incidence of light,
the anisotropic light-diffusing film has a matrix region and a plurality of columnar regions having a refractive index different from that of the matrix region,
Furthermore, the anisotropic light-diffusing film has one scattering central axis,
a polar angle between a normal direction to a surface of the anisotropic light-diffusing film and the direction of the scattering central axis is defined as a scattering central axis angle;
Among the anisotropic light-diffusing films included in the anisotropic light-diffusing film laminate, the first anisotropic light-diffusing film is designated as an anisotropic light-diffusing film a, and the second anisotropic light-diffusing film is designated as an anisotropic light-diffusing film b.
the anisotropic light-diffusing film a has a scattering central axis angle θ a of 10° to 50°, and the anisotropic light-diffusing film b has a scattering central axis angle θ b of 30° to 60°;
The anisotropic light-diffusing film a and the anisotropic light-diffusing film b each have a maximum linear transmittance, which is the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is maximized, of 35 % or less, and each have a minimum linear transmittance, which is the linear transmittance of light incident on the anisotropic light-diffusing film at an incident angle at which the linear transmittance is minimized, of 20% or less ;
the angle φ ab between the direction of the scattering central axis Pa of the anisotropic light-diffusing film a and the direction of the scattering central axis Pb of the anisotropic light-diffusing film b is 0° to 10°;
the scattering central axis angle θb is greater than the scattering central axis angle θa,
13. An anisotropic light-diffusing film laminate, wherein the anisotropic light-diffusing film b is disposed closer to the viewing side than the anisotropic light-diffusing film a .
前記異方性光拡散フィルムの一方の表面から他方の表面にかけて配向、かつ、延在して構成され、
前記異方性光拡散フィルムの前記柱状領域の柱軸に垂直な断面における、前記柱状領域の平均長径／平均短径、である前記柱状領域のアスペクト比が、２未満であることを特徴とする、請求項１～３いずれか１項に記載の異方性光拡散フィルム積層体。 The plurality of columnar regions of the anisotropic light-diffusing film are
The anisotropic light diffusing film is oriented and extends from one surface to the other surface,
The anisotropic light-diffusing film laminate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the aspect ratio of the columnar regions, which is the average long axis/average short axis of the columnar regions in a cross section perpendicular to the column axis of the anisotropic light-diffusing film , is less than 2 .
前記液晶層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、液晶表示装置。 A display device comprising a liquid crystal layer and the anisotropic light-diffusing film laminate according to any one of claims 1 to 4,
A liquid crystal display device, comprising: the anisotropic light-diffusing film laminate laminated on a viewing side of the liquid crystal layer.
前記発光層よりも視認側に、前記異方性光拡散フィルム積層体が積層されていることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。 A display device comprising a light-emitting layer and the anisotropic light-diffusing film laminate according to any one of claims 1 to 4,
An organic EL display device, comprising: the anisotropic light-diffusing film laminate laminated on a viewing side of the light-emitting layer.
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