专利名称：各向异性扩散薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种各向异性扩散薄膜，特别是涉及非常适合用于在液晶显示装置等平面显示装置中使用的面光源用途的各向异性扩散薄膜。
在本发明中，所谓各向异性扩散薄膜是指向薄膜面垂直地入射光线时，从薄膜透过的扩散光的分布不是各向同性的薄膜。即，是指包含入射光线轴的任意平面上的扩散光的分布(在这里，任意的平面是与薄膜面垂直的关系)、和与该平面垂直并且包含入射光线轴的平面上的扩散光的分布不同的薄膜。
背景技术：
近年来作为个人电脑、电视或便携电话等的显示装置正较多地使用利用液晶的显示器。
这些的液晶显示器由于其本身不是发光体，因此通过从背面侧使用面光源照射光而可以显示。另外，由于面光源不仅照射光，还要适应必须均匀地照射整个画面的要求，因此正采用被称为角灯型背光源或正下型背光源的面光源结构的光源。
在这些面光源中，电视等所使用的正下型背光源，一般设置有并列地配置的多个灯，在灯的上面侧设置有乳白色的扩散板，进而适当配置有扩散片、和棱镜片等。作为乳白色的扩散板，代表性的有在丙烯酸树脂等中分散有扩散性粒子的扩散板等，对于正下型背光源具有降低设置于背面的灯的影子，提高均匀度的作用。
另一方面，使面光源更明亮的要求(高亮度化的要求)一直在提高，作为提高亮度的方法，例如，有增加灯的管数、或提高输出功率等的方法，但这些方法成为成本大大提高的因素，也是非高效率的方法。
另外，针对上述的高亮度化的要求，提出了涉及各向异性扩散薄膜的方案。具体地，提出了条带状地具有柱面透镜部的各向异性扩散薄膜(参照专利文献1)、分散有棒状的气泡的各向异性扩散薄膜(参照专利文献2)、或者具有经裂纺锤形状的各向异性扩散薄膜(参照专利文献3)等等。
专利文献1特开2002-62528号公报专利文献2特开2002-98810号公报专利文献3特开2002-107510号公报发明内容现有的乳白色扩散板和上述的任意的提案，特别是正下型背光源，都不兼具足够高的亮度和均匀度，另外，不能高度地兼具生产效率和成本，这是实际状况。
本发明的目的在于，鉴于上述这些问题，提供兼具高亮度、高均匀度和高生产效率的新型的各向异性扩散薄膜。
为了解决上述的课题，本发明的各向异性扩散薄膜具有以下的构成。
即，一种各向异性扩散薄膜，是在基材薄膜的一面上构成凸形条带状透镜而成，与该条带方向垂直的面的截面形状满足下述A～C，总光线透过率是70％以上，A.截面形状的凸部分的轮廓是曲线；B.截面形状的凸部分的纵横比是1～3；C.截面形状的邻接的凸部分的顶点间的距离是10～100μm。
根据本发明，可制得兼具高亮度、高均匀度、高生产效率的新型的各向异性扩散薄膜。
图1表示本发明的一实施方案的各向异性扩散薄膜的概略截面立体图。
图2表示与图1的各向异性扩散薄膜不同的另一实施方案的本发明的各向异性扩散薄膜的概略截面图。
符号说明1基材片2凸形条带状透镜3凸形条带状透镜的凸部分实施发明的最佳方案本发明的各向异性扩散薄膜，作为基本结构，是在基材薄膜的一面上构成凸形条带状透镜而成的。并且是该凸形条带状透镜部分，与该条带的方向垂直的面的截面形状满足下述A、B、C3个要件，总光线透过率是70％以上的各向异性扩散薄膜。
A.截面形状的凸部分的轮廓是曲线；B.截面形状的凸部分的纵横比是1～3；C.截面形状的邻接的凸部分的顶点间的距离是10～100μm。
将本发明的各向异性扩散薄膜的概略截面立体图示于图1。在图1中，1是基材片，在该基材片上形成作为凸形条带状透镜2，3是凸形条带状透镜的凸部分。
在本发明中，凸形条带状透镜构成部分的截面的凸部分的纵横比为1～3是必要的。
这里，所谓「凸形条带状透镜」，是在该透镜的截面上排列有多个凸部分，该凸部分的轮廓基本上形成曲线、优选形成半圆状(圆弧状)或半椭圆状的曲线的透镜。
另外，在本发明中，所谓「纵横比」，是截面的凸部分的顶点间距离的一半的间隔a与凸部分的高度b的比(b/a)。即，凸形条带状透镜构成部分的截面的凸部分的顶点间距离是a的2倍，图1中用2a表记该顶点间距离。纵横比优选是1.5～2.5。通过使纵横比在该范围，在正下型背光源中可赋予足够高的亮度和均匀度。
该纵横比小于1时，缺乏提高均匀度的效果，难以作为正下型背光源部件使用。而纵横比大于3时，后方散射光和向侧面的漏光变大，亮度降低，因此难以作为正下型背光源部件使用。
此外，在本发明中，凸部分的顶点间距离2a为10～100μm是必要的，优选是20～50μm。
该凸部分的顶点间距离2a小于10μm时，容易发生由分光导致的颜色不均匀或产生与液晶盒的波纹，难以作为背光源部件使用。而该凸部分的顶点间距离2a大于100μm时，条带透镜的厚度将变厚至必要厚度以上，成为由薄膜翘曲、弯曲导致的平面性恶化、低生产效率、高成本的原因，因而不优选。
另外，在本发明中，从提高扩散效率、获得高的均匀度的观点考虑，图2所例举的凸形条带状透镜的邻接的凸部分间的平坦部的距离c优选是3μm以下，更优选是2μm以下，最优选是1.5μm以下。当该距离c大于3μm时，直行透过的光量变大，扩散性降低，作为扩散薄膜的扩散光的性能降低，因此根据用途而不优选。
再者，如图2所示，在邻接的凸部分间有平坦部的场合，上述纵横比是用{b/(a-(c/2))}表示的值。
另外，在本发明中，各向异性扩散薄膜，可以象A/B、A/B/A等那样形成为包含聚合物骨架、玻璃化转变温度、熔点等不同的2种层层A和层B的叠层结构，尤其是在A/B的结构中，优选对层A或层B的任一层赋予凸形的形状。形成为这样的叠层结构的各向异性扩散薄膜的场合，上述的总光线透过率是按该叠层结构的整体求出的测定值。
上述的本发明的各向异性扩散薄膜，虽然并不特别限定，但优选是实质上由聚酯构成的薄膜。
构成本发明的各向异性扩散薄膜时，用作为优选的聚酯的聚酯，是主链中的主要的键为酯键的高分子化合物的总称，通常可以通过使二羧酸成分和二醇成分进行缩聚反应来制得。这里，作为二羧酸成分，例如可举出对苯二甲酸、萘二羧酸、间苯二甲酸、联苯二羧酸、二苯砜二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、5-钠磺基二羧酸、邻苯二甲酸等芳香族二羧酸、草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、马来酸、富马酸等脂肪族二羧酸、环己烷二羧酸等脂环族二羧酸、和对羟基苯甲酸等羟基羧酸等。另外，作为二醇成分，例如可举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇等脂肪族二醇、二甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇等聚氧烷撑二醇、环己二甲醇等的脂环族二醇、双酚A、双酚S等的芳香族二醇等等。
另外，构成本发明的各向异性扩散薄膜时，作为优选的聚酯使用的聚酯，可以是使用2种以上的上述那样的二羧酸成分和/或二醇成分的聚酯共聚物。
在本发明的各向异性扩散薄膜中，其基材薄膜优选是实质上由聚酯构成的薄膜，但聚酯在薄膜中占的比例优选是90质量％以上，更优选是95质量％以上。通过使聚酯的比例为90质量％以上，可制成耐热性和长期稳定性更优异的薄膜。以下，将这样的实质上由聚酯构成的薄膜简单地称为聚酯薄膜。
另外，为于辅助性地控制扩散性，基材薄膜使用聚酯薄膜的场合，该聚酯薄膜也可以含有不同的聚合物、粒子等。作为该聚合物、粒子，可例举出有机硅树脂、聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂等热塑性树脂、玻璃、二氧化硅、硫酸钡、氧化钛、硫酸镁、碳酸镁和碳酸钙等的无机微粒子等。
在本发明中，基材薄膜优选使用聚酯薄膜，此外，为了提高易滑性和耐粘连性，优选在该聚酯薄膜中添加粒子，作为所添加的粒子可以使用无机粒子、有机粒子。
作为无机粒子，例如可以使用二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、高岭土、滑石、云母和碳酸钙等。所使用的无机粒子的平均粒径优选是0.005～5μm，更优选是0.01～3μm，特别优选是0.02～2μm。平均粒径小于0.005μm时，有时不能充分地呈现易滑性和耐粘连性的效果。而平均粒径大于5μm时，有时可发现光学上的缺点，或引起不需要的扩散、透过率降低等。
基材薄膜使用聚酯的场合，从长期稳定性等和耐热性的方面考虑，该聚酯薄膜优选使用显示60℃以上的玻璃化转变温度的聚酯薄膜，玻璃化转变温度更优选是70℃以上，特别优选使用显示80℃以上的玻璃化转变温度的聚酯。其原因是因为当玻璃化转变温度小于60℃时，长期保管后的透过率和各向异性发生变化，具有发生未体现充分的特性的不良情况等的可能性。另外，从聚酯的拉伸性、生产效率、耐热性和成型性的平衡性的方面考虑，玻璃化转变温度优选是150℃以下。
此外，本发明中，从生产效率和采用热压印(热压花)工序的方面考虑，构成凸形条带状透镜的树脂优选是聚酯。
另外，作为构成凸形条带状透镜的树脂，在基材薄膜上涂布丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等时，也可以采用利用紫外线的光压印(一边对涂布树脂进行模具转印一边通过紫外线照射使树脂固化)，此外，也可以采用将热压印和光压印组合的方法。
作为构成上述凸形条带状透镜的树脂，具体地优选是透明树脂，作为树脂，优选是上述的聚酯树脂、聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸树脂或其共聚物、环氧化物或其共聚物和环氧氨基甲酸乙酯树脂等环氧树脂、聚氨酯系树脂的任一种、或包含它们的混合成分，也可以为紫外线固化性类型。
作为这些透明树脂的单体、或共聚成分，不作特别限定，例如，有多元醇、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸-1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯等，但并不限于这些。
作为紫外线固化性类型的树脂，有适当地混合了在分子中具有聚合性不饱和键或环氧基的预聚物、低聚物和/或单体的树脂等。作为紫外线固化性树脂组合物中的预聚物、低聚物的例子，可举出不饱和二羧酸与多元醇的缩合物等不饱和聚酯类、聚酯甲基丙烯酸酯、聚醚甲基丙烯酸酯、多元醇甲基丙烯酸酯、蜜胺甲基丙烯酸酯等的甲基丙烯酸酯类、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、蜜胺丙烯酸酯等的丙烯酸酯、阳离子聚合型环氧化合物。其中，在本发明中，作为构成紫外线固化性树脂的树脂，优选例举由选自由丙烯酸系树脂、环氧系树脂和聚氨酯系树脂组成的组中的至少1种或2种以上的树脂构成的树脂层。
此外，在本发明的各向异性扩散薄膜中，可以对构成凸形条带状透镜的面的相反侧的面也赋予各种形状，这样地对两面赋予微细形状的场合，优选采用热压印法作为一种方法。
本发明的各向异性扩散薄膜由于组装到液晶显示器中使用，因此优选即使长时期遭受液晶显示器的灯发出的热，总光线透过率也难以变化。因此，本发明中，优选在80℃、500小时的热风处理后的总光线透过率的变化率是3％以下，更优选是2％以下。这里，该变化率是将处理前的总光线透过率记为Tb、处理后的总光线透过率记为Ta，由(|Tb-Ta|)/Tb×100(％)求出的值。
为了使该80℃、500小时的热风处理后的总光线透过率的变化率为3％以下，构成凸形条带状透镜的树脂为聚酯的场合，玻璃化转变温度优选是80℃以上，更优选是90℃以上，特别优选是100℃以上。此外，特性粘度为0.7dl/g以上可抑制因进行结晶化而导致的树脂透过率的降低，而且长时间遭受热也可抑制树脂的脆化，因此优选。特性粘度更优选是0.8～1.2dl/g。
在本发明中，从薄膜的挺度和加工性等方面出发，各向异性扩散薄膜的厚度优选是75～500μm，更优选是150～400μm，特别优选是200～350μm。
另外，本发明的各向异性扩散薄膜使用聚酯的场合，在该聚酯中，在不损害本发明效果的范围内也可以配合各种的添加剂，例如抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机的润滑剂、颜料、染料、填充剂、抗静电剂和成核剂等。
此外，本发明的各向异性扩散薄膜使用聚酯薄膜的场合，透过b值优选是1.5以下，更优选是1.0以下。当透过b值大于1.5时薄膜看上去呈黄色，将这样的薄膜粘贴在显示装置的表面的场合，会给人以发生了劣化、或发生了变色之类的印象，另外，这样的薄膜组装在显示装置的内部的场合，有损害色调的平衡的可能性，因而不优选。另外，它的透过b值优选是-0.5以上。当透过b值小于-0.5时，薄膜呈现蓝黑，将这样的薄膜粘贴在显示装置的表面的场合，会给人发暗的印象，另外，将薄膜组装到显示装置的内部的场合，有损害色调、亮度的平衡性的可能性，因而不优选。再者，薄膜的色调可根据原料自身的色调、在薄膜表层形成的叠层膜的种类或膜厚，在制膜工序稳定的范围内进行调整，但将聚酯的熔融挤出时的温度设定为极低温，并且使其温度的偏差极小化是重要的。
另外，本发明的各向异性扩散薄膜，其总光线透过率为70％以上是必要的。总光线透过率优选是80％以上，更优选是85％以上。这里，总光线透过率是从赋予了凸形截面的面入射的场合的值。另外，要使总光线透过率在该范围，减少、控制引起后方散射的气泡、粒子是必要的。
本发明中，薄膜表面以朝向一个方向的条带状形成凸形形状的方法，优选下述的方法根据需要对薄膜进行加热，使用模具和平板进行转印的方法，或者在模具辊与辊之间进行加压由此赋予形状的方法，等等。采用这种方法，通过使基材是基本上为聚酯的薄膜，可以获得高的生产效率和可靠性。
此外，也可以根据需要在基材薄膜上涂布丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等，并采用利用紫外线的光压印(一边对涂布树脂进行模具转印一边通过紫外线照射使树脂固化)，进而也可以采用将热压印和光压印组合的方法。
另外，本发明中，从提高亮度和提高均匀度(降低亮度不均匀度)的方面出发，凸形顶点部的表面粗糙度优选是1μm以下，更优选是0.5μm以下。
接着对本发明的各向异性扩散薄膜的制造方法加以描述，但本发明并不受此限定。
将含有所规定的无机粒子的共聚聚酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯设定成任意的叠层厚度比后进行熔融2层共挤出，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，得到未拉伸的2层叠层片。将该2层叠层片沿纵向和横向进行双向拉伸，并进行热处理，制得聚酯薄膜。在制得的聚酯薄膜的共聚聚酯层侧，使用模具进行加热转印成型，以便成为凸形条带状透镜，然后冷却，可制得各向异性扩散薄膜。
本发明的各向异性扩散薄膜非常适合地用于显示器，尤其是液晶显示器的扩散片和投影电视的屏幕等。
实施例以下，举出实施例对本发明进行说明，但本发明并不一定限于这此实施例。再者，特性采用以下的方法进行测定评价。
(1)聚酯的玻璃化转变温度将从聚酯薄膜上削下的样品熔融后急冷，使用差示扫描热量计(パ一キン·エルマ一公司制的D3C2型)，以10℃/分的升温速度进行测定，由熔融峰求出熔点。
(2)聚酯的特性粘度将聚酯溶解于邻氯苯酚中，在25℃下进行测定。
(3)总光线透过率使用全自动直读雾度计算机HGM-2DP(SUGA试验机株式会社制)，测定薄膜厚度方向的总光线透过率。将A4尺寸的薄膜分割成4片，对由此得到的各样品实施测定，求出这4个样品的测定值的平均值。这里，入射面为赋予了凸形截面的面。
(4)透过b值使用分光式色差计SE-2000型(日本电色工业株式会社制)，按照JIS-K-7105采用透过法进行测定。
(5)亮度在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，按照条带方向和灯方向平行的方式，在厚度1mm的透明丙烯酸树脂板上设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)，再在其上配置了扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)。
将冷阴极射线管灯开灯60分钟使光源稳定后，使用色彩亮度计BM-7fast(拓普康株式会社制)测定亮度(cd/m2)。
将中央的10cm×10cm部分的背光源表面九等分成3×3的区域，对各个领域的中心点的9点进行测定，将测定的平均值作为亮度。
另外，根据9点的测定结果的偏差来评价亮度不均匀度。
亮度不均匀度(％)＝(9点的最大值-9点的最小值)/(9点的平均值)×100
(6)凸部分的形状的测定使用金相切片机，在与条带方向垂直的面不破坏地切断薄膜。然后使用S-2100A型扫描电镜(株式会社日立制作所)以适当的倍率对切断的截面进行放大观察，拍摄照片。在截面的连续的5个凸部分上，解析凸部分的顶点间距离的一半的间隔a、凸部分的高度b、邻接的凸部分间的平坦部的距离c，求出平均值。
对薄膜的任意的10点进行这种观察和照片拍摄，求各值的平均值。
实施例1将来自辅助挤出机的、共聚了30摩尔的含有0.05质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的螺二醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化转变温度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和来自主挤出机的、含有0.1质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化转变温度75℃)进行熔融2层共挤出，并使得叠层厚度比为SPG-PET/PET＝1/2，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，制作了2层叠层片。将这样制得的2层叠层片在110℃的温度下沿纵向和横向同时双向拉伸3倍，然后在235℃的温度下热处理15秒钟，制得总膜厚为250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET叠层面上，使用对应形状的模具，在加热温度130℃、冷却温度20℃下转印成型得到纵横比为1.52的凸形条带状透镜。在此，凸部分的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm。邻接的凸部分间的平坦部的距离c是1μm。
在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，按条带方向和灯方向平行的方式，在厚度1mm的透明丙烯酸树脂板上设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予凸形条带状的面在与光源相反的一侧)，再在其上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)。得到的正面亮度为500cd/m2，为高亮度，亮度不均匀度是1％，为良好。另外，画面的色调黄色少，也是良好的。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下、处理500小时后的透过率变化，结果是1.5％，与初始薄膜的总光线透过率84％相比基本无变化，为良好。
实施例2将来自辅助挤出机的、共聚了30摩尔的含有0.05质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的螺二醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化转变温度105℃，特性粘度0.64dl/g)，和来自主挤出机的、含有0.1质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化转变温度75℃)进行熔融2层共挤出，并使得叠层厚度比为SPG-PET/PET＝1/2，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，制作了2层叠层片。将这样制得的2层叠层片在110℃的温度下沿纵向和横向同时双向拉伸3倍，然后在235℃的温度下热处理15秒钟，制得总膜厚为300μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET叠层面上，使用对应形状的模具，在加热温度130℃、冷却温度20℃下转印成型得到纵横比为2.04的凸形条带状透镜。在此，凸部分的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸部分的高度b是100μm。邻接的凸部分间的平坦部的距离c是2μm。
在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，设置厚度1mm的透明丙烯酸树脂板，再在其上按条带方向和灯方向平行的方式设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)，进一步在其上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)，作成了面光源。得到的面光源的正面亮度为540cd/m2，为高亮度，亮度不均匀度是0.5％，为良好。另外，画面的色调黄色少，也是良好的。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下、处理500小时后的透过率变化，结果是1.7％，与初始薄膜的总光线透过率82％相比基本无变化，为良好。
实施例3将来自辅助挤出机的、共聚了30摩尔的含有0.05质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的螺二醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化转变温度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和来自主挤出机的、含有0.1质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化转变温度75℃)进行熔融2层共挤出，并使得叠层厚度比为SPG-PET/PET＝1/2，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，制作了2层叠层片。将这样制得的2层叠层片在110℃的温度下沿纵向和横向同时双向拉伸3倍，然后在235℃的温度下热处理15秒钟，制得总膜厚为250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET叠层面上，使用对应形状的模具，在加热温度130℃、冷却温度20℃下转印成型得到纵横比为1.55的凸形条带状透镜。在此，凸部分的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm。邻接的凸部分间的平坦部的距离c是3.5μm。
在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，设置厚度1mm的透明丙烯酸树脂板，再在其上按条带方向和灯方向平行的方式设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)，进而在其上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)，作成了面光源。得到的面光源的正面亮度为500cd/m2，为高亮度，亮度不均匀度是1.8％。另外，画面的色调黄色少，也是良好的。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下、处理500小时后的透过率变化，结果是1.5％，与初始薄膜的总光线透过率80％相比基本无变化，为良好。
实施例4在作为东丽公司制的188μm的光学用聚酯薄膜的商品U426薄膜上，涂布丙烯酸系紫外线固化性单体混合液。将模具重合在涂布面上，涂布后的丙烯酸系紫外线固化性单体混合液在透镜型整体上延展。
然后，由配置在聚酯薄膜侧的照射强度80W/cm的6.4kW的紫外线灯照射紫外线45秒钟，将紫外线固化性单体混合液聚合固化。接着从涂布面剥离模具，成型得到折射率1.59的由丙烯酸树脂形成的纵横比1.52的凸形条带状透镜。在此，凸部分的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm，邻接的凸部分间的平坦部的距离c是1μm。
在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，按条带方向和灯方向平行的方式在厚度1mm的透明丙烯酸树脂板上设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)，再在其上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度为520cd/m2，是高亮度，亮度不均匀度是1.5％，为良好。另外，画面的色调黄色少，也是良好的。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下处理500小时后的透过率变化，结果是1.5％，与初始薄膜的总光线透过率94％相比基本没有变化，为良好。
实施例5将来自辅助挤出机的、共聚了23摩尔的环己二甲醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯(CHD-PET，玻璃化转变温度75℃)，和来自主挤出机的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(玻璃化转变温度75℃)进行熔融2层共挤出，并使得叠层厚度比为CHD-PET/PET＝1/4，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，制作了2层叠层片。将这样制得的2层叠层片在95℃的温度下沿纵向拉伸3.2倍，进而接着在空气中对该单向拉伸薄膜实施电晕放电处理，在其处理面上采用使用金属棒的棒涂方式涂布下述的涂液。
一边使用夹钳夹持已涂布该涂液的单向拉伸薄膜的两端，一边导入拉幅机内，在预热区在110℃下进行预热，在125℃的拉伸区沿横向拉伸3.3倍，然后在235℃的温度下热处理15秒钟，制得总膜厚250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的CHD-PET叠层面上，使用对应形状的模具在加热温度110℃、冷却温度20℃下转印成型得到纵横比1.52的凸形条带状透镜。在此，凸形截面的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸形的高度b是75μm，邻接的凸形条带状透镜间的平坦部的距离c是1μm。
在21英寸的10灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源上，按条带方向和灯方向平行的方式在厚度1mm的透明丙烯酸树酯板上设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)，再在其上配置扩散膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度为500cd/m2，是高亮度，平均1英寸方形的亮度不均匀度(最大亮度与最小亮度之差除以平均亮度所得的值)是1％，为良好。另外，画面的色调黄色少，也为良好。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下处理500小时后的透过率变化，结果是2.8％，与初始薄膜的总光线透过率91％相比基本没有变化，为良好。
形成涂布层用的涂液，用固体成分质量比表示，以抗静电剂C/粘合剂树脂D＝30/70混合下述的抗静电剂C和粘合剂树脂D，用水稀释，使固体成分浓度为4质量％。
C.抗静电剂聚苯乙烯磺酸锂盐水分散体(分子量＝约7万)D.粘合剂树脂丙烯酸乳液(丙烯酸系成分甲苯丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸/N-羟甲基丙烯酰胺＝60/38/1/1(质量％)的共聚物，玻璃化转变温度60℃)比较例1在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源的上面设置透过率58％、各向异性度为1、雾度93％的厚度2mm的丙烯酸树脂乳白板，在该板上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制BEF)，作成了面光源。这里，灯与丙烯酸树脂乳白板的距离，和实施例1～3中的灯与透明丙烯酸树脂板的距离相同。亮度不均匀度是3％，正面亮度为400cd/m2，比实施例的亮度低。
比较例2将来自辅助挤出机的、共聚了17摩尔的含有0.1质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET/I，玻璃化转变温度75℃，特性粘度0.59dl/g)，和来自主挤出机的、含有0.1质量％的平均粒径0.3μm的球状二氧化硅的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化转变温度75℃)进行熔融2层共挤出，并使得叠层厚度比为(PET/I)/PET＝1/4，采用静电外加法在镜面的流延鼓上冷却，制作了2层叠层片。将这样制得的2层叠层片在110℃的温度下沿纵向和横向同时地双向拉伸3倍，然后在220℃的温度下热处理15秒钟，制得总膜厚度为250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的PET/I叠层面上，使用对应形状的模具，在加热温度110℃、冷却温度20℃下转印成型制得纵横比0.75的凸形条带状透镜。在此，凸部分的顶点间距离的一半的间隔a是50μm，凸部分的高度b是37.5μm，邻接的凸形条带状透镜间的平坦部的距离c是0μm。
在17英寸的8灯管正下型灯(灯直径3mm)的光源的上面设置厚度1mm的透明丙烯酸树脂板，在厚度1mm的透明丙烯酸树脂板上设置制得的各向异性扩散薄膜(赋予形状的面在与光源相反的一侧)并使得条带方向与灯方向平行，再在其上配置扩散薄膜(株式会社きもと制的GM3)和棱镜片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度为420cd/m2，是高亮度，亮度不均匀度是5％。
另外，对于制得的各向异性扩散薄膜，确认在80℃的温度下进行500小时热风处理后的透过率变化，结果是5％，可看到与初始薄膜相比具有较大的变化。
产业上的可利用性本发明的各向异性扩散薄膜是非常适合用作为个人电脑、电视或便携电话等的显示装置，尤其是液晶显示装置等平面显示装置所使用的面光源的各向异性扩散薄膜，可利用性很大。
权利要求
1.一种各向异性扩散薄膜，是在基材薄膜的一面上构成凸形条带状透镜而形成的各向异性扩散薄膜，与该条带方向垂直的面的截面形状满足下述A～C，总光线透过率是70％以上，A.截面形状的凸部分的轮廓是曲线；B.截面形状的凸部分的纵横比是1～3；C.截面形状的邻接的凸部分的顶点间的距离是10～100μm。
2.如权利要求1所述的各向异性扩散薄膜，其中，基材薄膜是聚酯。
3.如权利要求1所述的各向异性扩散薄膜，其中，截面形状邻接的凸部分间的平坦部的距离是3μm以下。
4.如权利要求1所述的各向异性扩散薄膜，其中，凸形条带状透镜是聚酯。
5.如权利要求1所述的各向异性扩散薄膜，其中，经80℃、500小时的热风处理后的总光线透过率的变化率是3％以下。
全文摘要
本发明涉及一种各向异性扩散薄膜，该该薄膜是兼具高亮度、高均匀度和高生产效率的新型的各向异性扩散薄膜，非常适合用于尤其是正下型背光源等用于液晶显示装置等的平面显示装置的面光源用途，本发明的各向异性扩散薄膜的特征在于，是在基材薄膜的一面上构成凸形条带状透镜而形成的各向异性扩散薄膜，与该条带方向垂直的面的截面形状满足下述A～C，总光线透过率为70％以上，A.截面形状的凸部分的轮廓是曲线；B.截面形状的凸部分的纵横比是1～3；C.截面形状的邻接的凸部分的顶点间的距离是10～100μm。
文档编号G02F1/1335GK1969202SQ20058001937
公开日2007年5月23日 申请日期2005年6月14日 优先权日2004年6月18日
发明者高桥弘造, 菊池朗和, 高桥宏光 申请人:东丽株式会社