专利名称：光扩散膜及包含该光扩散膜的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光扩散膜及包含该光扩散膜的液晶显示装置。
背景技术：
近年来，液晶显示装置的用途开发急速发展，用于便携式电话、个人用监视器、电视、液晶投影仪等。通常，液晶显示装置为以TN(扭曲向列，Twisted Nemat ic)模式、VA (垂直取向， Vertical Alignment)模式、IPS (共面转换，In-plane Switching)模式等显示模式使液晶进行工作，对透过该液晶的光进行电控制，在画面上表现明暗差异，从而表达文字、图像的液晶显示装置。液晶显示装置存在从斜向观看显示画面时对比度下降、在层次显示中亮度倒转的层次反转现象等而导致产生显示特性恶化这样的视角依赖性问题。为了解决上述问题，以往提出设置光扩散机构、例如光扩散层而改善视角依赖性问题的方法。为了扩大视角，使用光扩散膜，其具有将包含微粒的树脂涂装于透明基材上并固化而得到的高雾度光扩散层(例如，JP2007-94369-A及JP2000-352607-A)。但是，在这样的光扩散膜中，由于光扩散性过强，显示图像的对比度下降。还已知在树脂被膜层中含有微粒且在树脂被膜层的表面具有微细凹凸的光扩散膜(例如，JP2008-152268-A及JP2000-121809-A)。但是，在这样的光扩散膜中，光扩散性弱，无法充分扩大视角。
发明内容
本发明的目的在于提供不产生闪烁而正面对比度高且视角宽的光扩散膜，及安装有该光扩散膜的显示装置。本发明包括如下方案。[1] 一种光扩散膜，具有基材膜和表面平坦的光扩散层，所述表面平坦的光扩散层由透光性树脂及分散在透光性树脂中的透光性微粒构成，该光扩散膜中，上述透光性微粒的平均粒径为0. 5 μ m以上且小于20 μ m,上述透光性微粒的含有量相对于上述透光性树脂100重量份为25重量份 60重量份，上述透光性微粒的折射率比上述透光性树脂的折射率大，上述透光性微粒的折射率与上述透光性树脂的折射率之差为0. 04 0. 2，上述光扩散层的厚度为上述透光性微粒的平均粒径的1倍 3倍。[2]根据[1]所述的光扩散膜，其中，总雾度为40% 70%，内部雾度为40% 70%，外部雾度为小于1%。[3]根据[1]或者[2]所述的光扩散膜，其中，在上述光扩散层的与基材膜相反的一侧进一步具有防反射层。[4] 一种液晶显示装置，依次配置有背光源装置、光偏转机构、第1偏振片、在一对基板之间设置液晶层而成的液晶单元、第2偏振片、及光扩散膜，第1偏振片与第2偏振片以它们的透射轴成为正交尼科耳棱镜的关系的方式进行配置，上述光扩散膜为[1] [3] 中任一项所述的光扩散膜。[5]根据[4]所述的液晶显示装置，其中，上述光扩散膜中的光扩散层以比基材膜更靠近光射出侧的方式进行配置。[6]根据[4]或者[5]所述的液晶显示装置，其中，上述光偏转机构具有两片棱镜膜，所述棱镜膜在光射出面侧以规定间隔具备多个在光射出侧具有棱线的线状棱镜部，一个棱镜膜以其线状棱镜部的棱线的方向与第1偏振片的透射轴基本上平行的方式进行配置，另一个棱镜膜以其线状棱镜的棱线的方向与第2偏振片的透射轴基本上平行的方式进行配置。[7]根据[4] [6]中任一项所述的液晶显示装置，其中，在与上述线状棱镜部的棱线正交的垂直截面中，相当于棱线的顶点的顶角为90 110°。[8]根据[4] [7]中任一项所述的液晶显示装置，其中，在上述背光源装置与上述光偏转机构之间进一步具有光扩散机构。应予说明，在本发明中，透光性微粒的平均粒径为可基于库尔特原理(孔隙电阻法)、用库尔特粒度测定仪(Beckmancoulter公司制)求得的重均粒径。此外，在液晶显示装置中设置有光扩散膜等时，“光射出侧”是指从背光源等光源射入的光射出的一侧(光源的相反侧)，是接近视觉辨认者的一侧。相反，有时将光从背光源等光源射入的一侧称为“光射入侧”。此外，所谓“与第1偏振片的透射轴基本上平行”是指包括与第1偏振片的透射轴平行的情形及在不损害本发明效果的范围内相对于该透射轴具有角度(例如，15°以下) 的情形，最优选为平行的情形。同样，“与第2偏振片的透射轴基本上平行”是指包括与第 2偏振片的透射轴平行的情形及在不损害本发明的效果的范围内相对于该透射轴具有角度 (例如，15°以下)的情形，最优选为平行的情形。
[图1]为示出本发明的光扩散膜的一例的示意图。[图2]为示出本发明的光扩散膜的另一例的示意图。[图3]为示出使用本发明光扩散膜的偏振片的一例的示意图。[图4]为示出本发明的液晶显示装置的一例的示意图。[图5]为示出棱镜膜与偏振片的配置例的示意图。[图6]为示出本发明的液晶显示装置的其它例的示意图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的光扩散膜及液晶显示装置进行说明，但是本发明并不受这些实施方式任何限定。用图1说明本发明的光扩散膜的一个实施方式。图1的光扩散膜7是在基材膜71的一面侧层叠有由透光性树脂721及分散在透光性树脂中的透光性微粒722构成且表面平坦的光扩散层72而成。在此使用的透光性微粒722的平均粒径为0. 5 μ m以上且小于20 μ m,在透光性树脂721中的配合量相对于透光性树脂100重量份为25重量份 60重量份。通过使透光性树脂721的平均粒径及配合量为上述范围，从而在不招致正面对比度下降的情况下得到优异的光扩散性。此外还可得到高的透射图像鲜明度。透光性微粒722的优选平均粒径为 4 8 μ m，优选配合量为30 40重量份。作为在本发明中使用的透光性微粒722，只要是具有上述平均粒径与透光性就没有特别限定，可使用以往公知的透光性微粒。其示例包括丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等有机微粒，及碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等无机微粒等。可分别单独使用其中的一种，也可与其它的一种以上混合使用。此外，也可使用有机聚合物的微球、玻璃中空微珠。透光性微粒的形状可为球状、扁平状、板状、针状等中的任一种，特别优选球状。此外，透光性微粒722的折射率设定为比透光性树脂721的折射率大，其差为 0. 04 0. 2，优选为0. 04 0. 15的范围。通过使透光性微粒722与透光性树脂721的折射率之差为上述范围，对于射入光扩散层72的光，可使之出现由透光性微粒722与透光性树脂721的折射率差所致的内部散射，可抑制闪烁的发生。作为在本发明中使用的透光性树脂721，只要具有透光性就没有特别限定，例如， 可使用紫外线固化型树脂、电子束固化型树脂等电离放射线固化型树脂；热固化型树脂； 热塑性树脂；金属醇盐等。其中，对于可塑性树脂，直接原样地使用，对于紫外线固化型树月旨、电子束固化型树脂等电离放射线固化型树脂或热固化型树脂等固化型树脂，将固化型树脂利用电离放射线、热等转化成固化物后使用，对于金属醇盐，将金属醇盐利用水解、脱水缩合等转化成固化物后使用。其中，从对具有高硬度、对设置在显示器表面的光扩散膜赋予充分的耐刮伤性的观点出发，优选使用电离放射线固化型树脂。电离放射线固化性树脂的示例包括多元醇的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯等多官能性丙烯酸酯、以及二异氰酸酯与多元醇及丙烯酸或者甲基丙烯酸的羟酯等所合成的多官能聚氨酯丙烯酸酯。此外，除此以外也可使用具有丙烯酸酯系官能团的聚醚树脂、聚酯树月旨、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯树脂等。在电离放射线固化型树脂中，使用紫外线固化型树脂时，添加光聚合引发剂。光聚合引发剂优选使用适于所用树脂的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂(自由基聚合引发剂)，可使用苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苄基甲基缩酮等苯偶姻及其烷基醚类等。光聚合引发剂的使用量相对于树脂100质量份通常为0. 5 20质量份。优选为1 5质量份。此外，热固化型树脂的示例包括由丙烯酸多元醇与异氰酸酯预聚物构成的热固化型聚氨酯树脂、酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂及有机硅树脂。作为热塑性树脂，可使用乙酸纤维素、硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素、 甲基纤维素等纤维素衍生物；乙酸乙烯酯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏氯乙烯及其共聚物等乙烯基系树脂；聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等缩醛树脂；丙烯酸树脂及其共聚物、甲基丙烯酸树脂及其共聚物等丙烯酸系树脂；聚苯乙烯树脂；聚酰胺树脂；线状聚酯树脂；聚碳酸酯树脂等。作为金属醇盐，可使用以硅醇盐系材料为原料的氧化硅系基质等。具体而言，可例示四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷，可利用水解、脱水缩合而制成形成无机系或者有机无机复合系基质的固化物。在将电离放射线固化型树脂用作透光性树脂721时，例如在进行涂布、干燥后需要对基材膜71进行紫外线、电子束等电离放射线照射。此外，在将热固化型树脂、金属醇盐等用作透光性树脂721时，例如进行涂布、干燥后有时需要对基材膜71进行加热。此外，光扩散层72的层厚相对于透光性微粒722的平均粒径为1倍 3倍。光扩散层72的层厚比透光性微粒722的平均粒径的1倍薄时，所得光扩散膜7的质感变粗，并且变得容易产生闪烁而使显示面的视觉辨认性下降。此外，光扩散层72的层厚比透光性微粒722的平均粒径的3倍更厚时，光扩散变得过强，对比度下降，因此显示品质下降。作为光扩散层72的层厚，通常优选为5 25 μ m。若光扩散层72的层厚比5 μ m 薄，则有时不能得到仅设置在显示器表面的充分的耐擦伤性，另一方面，若光扩散层72的层厚比25 μ m厚，则有时所制作的光扩散膜7的卷曲程度变大，处理性变差。作为在本发明中使用的基材膜71，只要为透光性的膜即可，例如可使用玻璃、塑料膜等。作为塑料膜，只要具有适度的透明性、机械强度即可。其示例包括TAC(三乙酸纤维素)等乙酸纤维素系树脂、丙烯酸系树脂，聚碳酸酯树脂及聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂。本发明的光扩散膜7可例如按照以下进行制作。将分散有透光性微粒722的电离放射线固化型树脂、热固化型树脂、热塑性树脂、 金属醇盐等的溶剂液(以下，有时记作树脂液。)涂布于基材膜71上，调整涂布膜厚而使透光性微粒722不显露在涂布膜表面，在基材膜71的表面形成具有平坦表面的光扩散层72。 此时，树脂液中的透光性微粒722的分散优选为各向同性分散。应予说明，在电离放射线固化型树脂、热固化型树脂为具有流动性的液态，可将透光性微粒722各向同性分散时，也可不添加溶剂而直接使用树脂。此外，为了形成具有平坦表面的光扩散层72，在光扩散层72 的制作工序中，可采用使用具有镜面模具面的辊对光扩散层72进行表面处理的方法等。光扩散层72的平坦程度可用外部雾度表示，优选为以下，更优选为0. 5%以下。用于上述树脂液的溶剂的示例包括乙醇等醇类；丙二醇单甲醚等二醇醚类；乙酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等酯类；甲基乙基酮等酮类；甲苯等烃类；及氯甲烷等烷基卤化物类。对于基材膜71，为了改良涂装性、改良与光扩散层的粘接性等，可在涂布树脂液前实施表面处理。作为表面处理的具体方法，可举出电晕放电处理、辉光放电处理、酸处理、碱处理、紫外线照射处理等。此外，在将本发明的光扩散膜7用作下述偏振片的支撑膜时(图3中图示)，从使基材膜71与起偏器61 (图3中图示)进行有效粘接的观点出发，优选预先利用酸处理或者碱处理将基材膜71进行亲水化处理。对在基材膜71上涂布树脂液的方法没有限定，例如可使用凹版涂布法、微型凹版涂布法、辊涂法、棒涂布法、刮刀涂布法、气刀涂布法、流延涂布法、膜涂法等。将树脂液直接或者介由其它层涂布在基材膜71上后，根据需要进行加热，干燥溶齐U。在使用电离放射线固化型树脂、热固化型树脂、金属醇盐等时，进一步利用电离放射线和/或热而使涂膜固化。电离放射线种类可根据透光性树脂721的种类而从紫外线、电子束、近紫外线、可见光、近红外线、红外线、X射线等中适宜地进行选择，优选紫外线、电子束，从处理简便且容易得到高能量这样的观点出发特别优选紫外线。作为使紫外线固化型树脂进行光聚合的紫外线的光源，只要是产生紫外线的光源就均可使用。例如，可使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。此外，也可使用ArF准分子激光、KrF准分子激光、准分子灯或者同步辐射光等。 其中，可优选利用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯。此外，也同样可使用电子束。作为电子束，可举出从科克罗夫特沃尔顿 (Cockroft-Walton)型、范德格雷夫(Vande Graff)型、谐振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、地那米型、高频型等各种电子束加速器放出的具有通常为50 lOOOkeV、优选为100 300keV的能量的电子束。应予说明，在本发明中为了使用电离放射线固化型树脂、电子束固化型树脂等固化型树脂而连续制造光扩散膜7，优选使用具有以下工序的制造方法连续送出到缠绕成辊状的基材膜71上的工序；将分散有透光性微粒722的树脂溶液进行涂布、干燥的工序； 将涂膜进行固化的工序；及将形成有固化光扩散层72的光扩散膜7进行卷绕的工序。在图2中示出本发明的光扩散膜的其它实施方式。图2中示出的光扩散膜7在光扩散层72上进一步层叠透光性树脂层73，所述光扩散层72中，在透光性树脂721中分散混合有透光性微粒722。本发明的光扩散膜优选在光扩散层的与基材膜相反侧的一面进一步具有防反射层。所谓防反射层为将硬涂层进行高折射率化、在其上设置低折射率薄膜等，控制各层的折射率、层厚，从而赋予功能的层，可通过无限地降低反射率而防止外部物体映入显示画面。接着，在图3中示出使用本发明的光扩散膜的偏振片的一例。普通偏振片具有在起偏器61的两面贴合有支撑膜62的结构，但是图3所示的偏振片将本发明的光扩散膜7用作一个支撑膜，为具有偏振功能与防眩(光扩散)功能的多功能膜。即，在起偏器61的一面贴合有支撑膜62，在另一面贴合有在基材膜71上形成有光扩散层72的光扩散膜7。在将这样构成的偏振片安装在液晶显示装置中时，以光扩散膜7成为光射出侧的方式贴合在液晶显示面板的玻璃基板等上。应予说明，基材膜71与起偏器61的接合可介由粘接剂层进行贴合，但优选不介由粘接剂层地直接进行接合。接着，对本发明的液晶显示装置进行说明。图4为示出本发明的液晶显示装置的一例的示意图。图4的液晶显示装置为正常白的TN方式的液晶显示装置，依次配置有背光源装置2，光扩散板3，作为光偏转机构的2片棱镜膜4a、4b，第1偏振片5，在一对透明基板 IlaUlb之间设置有液晶层12而成的液晶单元1，第2偏振片6，及光扩散膜7。如图5所示，第1偏振片5与第2偏振片6以它们的透射轴成为正交尼科耳棱镜的关系的方式进行配置。此外，2片棱镜膜4a、4b分别是如下结构，S卩，光射入侧的面为平坦面，在光射出侧的面平行地形成有多个线状棱镜部41a、41b，线状棱镜部41a、41b在光射出侧具有棱线42a、42b。此外，棱镜膜4a以其线状棱镜部41a的棱线与第1偏振片5的透射轴方向基本上平行的方式进行配置，棱镜膜4b以其线状棱镜部41b的棱线与第2偏振片6的透射轴方向基本上平行的方式进行配置。在图5中，与线状棱镜部41a、41b的棱线正交的垂直截面上的截面形状为三角形， 其三角形的顶点中相当于棱线顶点的顶角θ优选为90° 110°的范围。此外，该三角形的各边可为等边、不等边中的任一种，在要聚光于正面方向(液晶显示装置的显示面的法线方向)时，优选为光射出侧的两边相等的等腰三角形。上述棱镜膜4a、4b优选具有以下结构所述具有等腰三角形截面的多个线状棱镜部41a、42a以与三角形的顶角θ相对的底边相互邻接的方式依次进行配置，多个线状棱镜部41a、42a的棱线42a、42b以彼此大致平行的方式进行排列。此时，只要聚光能力不显著减退，对于线状棱镜部41a、42a的截面形状的三角形，其各顶点可成为曲线形状等。各顶点间的距离通常为ΙΟμ 500μπ 的范围，优选为30μπ 200μπ 的范围。在这样构成的液晶显示装置中，如图4所示，从背光源装置2放射的光被光扩散板 3扩散后，向棱镜膜4a射入。在与第1偏振片5的透射轴方向正交的垂直截面中，相对于棱镜膜4a的下面倾斜地射入的光前进路线改变成正面方向而射出。接着，在棱镜膜4b中，在与第2偏振片6的透射轴方向正交的垂直截面中，相对于棱镜膜4b的下面倾斜地射入的光与上述同样，前进路线改变成正面方向而射出。因此，透过2片棱镜膜4a、4b的光，在任一垂直截面中均成为聚光于正面方向的光，正面方向的亮度提高。然后，赋予为正面方向指向性的光通过第1偏振片5从圆偏振转化成直线偏振而射入液晶单元1。射入液晶单元1的光利用被电场控制的液晶层12的取向在各像素中控制偏振面而从液晶单元1射出。然后，从液晶单元1射出的光被第2偏振片6图像化，通过光扩散膜7而在显示面侧射出。光扩散膜以光扩散层比基材膜更靠近光射出侧的方式进行配置。由此，在本发明的液晶显示装置中，利用2片棱镜膜4a、4b，射入液晶单元1的光在正面方向的指向性变得比以往更高。据此，与以往的装置相比正面方向的亮度会提高。此夕卜，由于使用前述的光扩散膜7，因此可以在不招致正面对比度的下降的情况下得到优异的光扩散性与高的透射图像鲜明度。以下，对本发明的液晶显示装置的各构件进行说明。首先，在本发明中使用的液晶单元1具备用未图示的间隔件隔开规定距离而对向配置的一对透明基板IlaUlb及在该一对透明基板IlaUlb之间封入液晶而成的液晶层12。尽管在该图中未图示，在一对透明基板IlaUlb中，分别层叠形成有透明电极、取向膜，在透明电极间施加基于显示数据的电压，从而液晶取向。液晶单元1的显示方式在此为TN方式，但是也可采用IPS方式、VA方式等显不方式。背光源装置2具备上面开口的长方体形状的壳21及在壳21内并列配置多根的作为线状光源的冷阴极管22。壳21由树脂材料、金属材料成型而成，从使由冷阴极管22放射的光在壳内周面进行反射的观点出发，优选至少壳内周面为白色或者银色。作为光源，除冷阴极管以外，也可使用热阴极管、线状配置的LED等。在使用线状光源时，配置的线状光源的根数未特别限定，但是从抑制发光面的亮度不均等观点出发，优选邻接的线状光源的中心间距离成为15 150mm的范围。应予说明，本发明中使用的背光源装置2并不限定于图4所示的直下型背光源装置，而可使用在导光板的侧面配置线状光源或者点状光源的侧光源型，或者光源本身为平面状的平面光源型等以往公知的背光源装置。光扩散板3为在基材中分散混合有扩散剂而成，作为其基材，可使用聚碳酸酯、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯_苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈_苯乙烯共聚物树脂、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃；环状聚烯烃；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂； 聚酰胺系树脂；聚芳酯；聚亚酰胺等。此外，作为混合分散于基材中的扩散剂，为由与成为基材的材料折射率不同的物质构成微粒，在具体例中，可举出与基材的材料不同种类的丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等有机微粒；及碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等无机微粒等，可分别单独使用这些中的1种，或者与其它1种以上混合使用。此外，有机聚合物的微球、玻璃中空微珠也可作为扩散剂使用。扩散剂的平均粒径优选为0.5 30 μ m的范围。此外，作为扩散剂的形状，不仅可为球状，也可为扁平状、板状、针状等。棱镜膜4a、4b平行地形成有多个光射入面侧为平坦面、在光射出面侧截面三角形状的线状棱镜。作为棱镜膜4a，4b的材料，例如，可举出聚碳酸酯树脂、ABS树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、 聚乙烯 聚丙烯等聚烯烃树脂，或者紫外线固化型树脂、电子束固化型树脂等电离放射线固化型树脂等。作为棱镜膜的制作方法，可使用异型挤出法、压制成型法、注射成型法、辊转印法、激光烧蚀法、机械切削法、机械研磨法、光聚合物加工法等公知的方法进行制造。这些方法可分别单独使用，或者将2种以上的方法进行组合。此外，可将光扩散剂分散在棱镜片中。作为棱镜膜4a、4b的厚度，通常为0. 1 15mm，优选为0. 5 10mm。作为在本发明中使用的第1偏振片5及第2偏振片6，通常使用在起偏器的两面贴合有支撑膜的偏振片。起偏器的示例包括使二色性染料或者碘吸附在聚乙烯醇系树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等的起偏器基板上进行取向的形成物，及在分子取向的聚乙烯醇膜中含有聚乙烯醇的二色性脱水生成物(聚乙烯基撑)的取向分子链的聚乙烯醇/聚乙烯基撑共聚物。特别优选使用使二色性染料或者碘吸附在聚乙烯醇系树脂的起偏器基板上进行取向的形成物作为起偏器。对起偏器的厚度没有特别限定，但是一般以偏振片的薄型化等为目的，优选为 100 μ m以下，更优选为10 50 μ m，进一步优选为25 35 μ m。作为支撑、保护起偏器的支撑膜，优选由低双折射性且透明性、机械强度、热稳定性、水分遮蔽性等优异的聚合物构成的膜。这样的膜的示例包括将TAC(三乙酸纤维素)等乙酸纤维素系树脂；丙烯酸系树脂；四氟乙烯/六氟丙烯系共聚物等氟系树脂；聚碳酸酯树月旨、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂；聚亚酰胺系树脂；聚砜系树脂；聚醚砜系树脂； 聚苯乙烯系树脂；聚乙烯醇系树脂；聚氯乙烯系树脂；聚烯烃树脂；聚酰胺系树脂等树脂成型加工成膜状的膜。其中，从偏振特性、耐用性等方面出发，可优选使用将表面用碱等进行皂化处理的三乙酸纤维素膜、降冰片烯系热塑性树脂膜。降冰片烯系热塑性树脂膜由于膜成为对热、湿热的良好屏障而使偏振片的耐用性大幅提高，并且由于吸湿率小而使尺寸稳定性大幅提高，因此可特别优选使用。形成膜状的成型加工可使用流延法、压延法、挤出法之类以往公知的方法。对支撑膜的厚度没有限定，但是从偏振片的薄型化等的观点出发，通常优选为500 μ m以下，更优选为5 300 μ m,进一步优选为5 150 μ m。
在图6中示出本发明的液晶显示装置的其它实施方式。图6的液晶显示装置与图 4的液晶显示装置的不同点为，在第1偏振片5与液晶单元1之间配置相位差板8。该相位差板8在与液晶单元1的表面垂直的方向上相位差大致为零，也就是对正对面不产生任何光学性作用，从斜向看时表现出相位差，以补偿在液晶单元1中产生的相位差。由此，会得到更宽的视角，得到更优异的显示品质及色彩重现性。相位差板8可配置在第1偏振片5 与液晶单元1之间及第2偏振片6与液晶单元1之间中的一方或者两方。相位差板8的示例包括将聚碳酸酯树脂、环状烯烃系聚合物树脂制成膜并将该膜进一步双轴拉伸而得的相位差板，将液晶性单体进行光聚合反应而使分子排列固定而得的相位差板。相位差板8由于对液晶排列在光学上进行补偿，因此使用折射率特性与液晶排列相反的相位差板。具体而言，在TN模式的液晶显示单元中，例如可优选使用“WV膜”(Fuji film株式会社制)，在STN模式的液晶显示单元中，例如可优选使用“LC膜”(新日本石油株式会社制)，在IPS模式的液晶单元中，例如可优选使用双轴性相位差膜，在VA模式的液晶单元中，例如可优选使用组合A板及C-板的相位差板、双轴性相位差膜，在π单元模式的液晶单元中，例如可优选使用“0CB用WV膜”(Fuji film株式会社制)等。实施例以下，举出实施例来更详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。实施例1(1)镜面模具的制作在直径为200mm的铁辊(基于JIS的STKM13A)表面进行工业用镀铬加工，接着将模具的表面用该铁辊进行镜面研磨而制作镜面模具。所得模具的镀铬面的维氏硬度为 1000。应予说明，使用超声波硬度计MIClO (Krautkramer公司制)，根据JIS Z 2244测定维氏硬度(在以下示例中维氏硬度的测定法也相同)。(2)由光扩散层与基材膜构成的光扩散膜的调制将季戊四醇三丙烯酸酯(60质量份)及多官能聚氨酯化丙烯酸酯(六亚甲基二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应生成物，40质量份)混合入丙二醇单甲醚溶液中，以固体成分浓度成为60质量％的方式进行调制，得到紫外线固化性树脂组合物。应予说明， 从该组合物除去丙二醇单甲醚而进行紫外线固化后的固化物的折射率为1. 53。接着，向上述紫外线固化性树脂组合物的固体成分100质量份中添加作为透光性微粒的重均粒径为12. 0 μ m的聚苯乙烯系粒子(积水化成品工业株式会社制，SBX-12) 30质量份、作为光聚合引发剂的“LUCIRIN ΤΡ0" (BASF公司制，化学名2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)5质量份，以固体成分比率成为60质量％的方式用丙二醇单甲醚进行稀释， 调制涂布液。将该涂布液涂布于厚度为80 μ m的三乙酸纤维素(TAC)膜(基材膜)上，使之在设定为80°C的干燥机中干燥1分钟。使干燥后的基材膜以紫外线固化性树脂组合物层成为模具侧的方式用橡胶辊挤压而密合在上述(1)中制作的模具的镜面上。在该状态下将来自强度为20mW/cm2的高压汞灯的光从基材膜侧以h射线换算光量计为300mJ/cm2的方式进行照射，使紫外线固化性树脂组合物层进行固化，制作由具有平坦表面的光扩散层与基材膜构成的图1所示结构的光扩散膜。实施例2
1
作为透光性微粒，使用重均粒径为6. 0 μ m的聚苯乙烯系粒子(积水化成品工业株式会社制，SBX-6)35质量份，除此以外，与上述实施例1同样制作光扩散膜。比较例1作为透光性微粒，使用重均粒径为6. 0 μ m的聚苯乙烯系粒子(积水化成品工业株式会社制，SBX-6) 10质量份，除此以外，与上述实施例1同样制作光扩散膜。比较例2作为透光性微粒，使用重均粒径为6. 0 μ m的聚苯乙烯系粒子(积水化成品工业株式会社制，SBX-6)80质量份，除此以外，与上述实施例1同样制作光扩散膜。比较例3作为透光性微粒，使用重均粒径为6. 0 μ m的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚系粒子 (积水化成品工业株式会社制)40质量份，除此以外，与上述实施例1同样制作光扩散膜。[透光性微粒的重均粒径]根据库尔特原理(孔隙电阻法)，对在实施例1、2及比较例1 3中使用的透光性微粒的重均粒径用库尔特粒度测定仪(Beckmancoulter公司制)进行测定。[光扩散层的膜厚]对在实施例1、2及比较例1 3中得到的光扩散膜的层厚用NIKON公司制的 DIGIMICRO MH-15 (主体)及ZC-101 (计数器)进行测定，从该层厚减去基材厚度80 μ m,从而求得光扩散层的膜厚。[雾度值的测定]对于在实施例1，2及比较例1 3中得到的光扩散膜，测定雾度值。将测定结果示于表1中。应予说明，由表示对膜照射光而透射的光线的总量的总透光率(Tt)与被膜扩散而透射的扩散透光率(Td)之比，根据下述式(1)求得雾度值。雾度(％) = (Td/Tt) X 100 (1)在此，总透光率(Tt)为保持与射入光同轴而透射的平行透光率(TP)与扩散透光率(Td)之和。根据JIS K 7361，对总透光率(Tt)及扩散透光率(Td)用雾度透射率计(株式会社村上色彩技术研究所制HM-150)进行测定。为了防止样品的翘曲，使用光学上透明的粘合剂以第2光扩散层成为表面的方式与玻璃基板进行贴合，在该状态下测定总雾度。内部雾度的测定为通过将雾度大致为0的三乙酸纤维素膜用甘油贴附在膜表面， 消除膜外侧的影响，从而与总雾度的测定同样进行。由上述总雾度及内部雾度的测定值，根据下式求得外部雾度。外部雾度(％ )=总雾度(％ )"内部雾度(％ )[表 1]
权利要求
1.一种光扩散膜，具有基材膜和表面平坦的光扩散层，所述光扩散层由透光性树脂及分散在透光性树脂中的透光性微粒构成，该光扩散膜中，所述透光性微粒的平均粒径为0. 5 μ m以上且小于20 μ m,所述透光性微粒的含有量相对于所述透光性树脂100重量份为25重量份 60重量份，所述透光性微粒的折射率比所述透光性树脂的折射率大，所述透光性微粒的折射率与所述透光性树脂的折射率之差为0. 04 0. 2，所述光扩散层的厚度为所述透光性微粒的平均粒径的1倍 3倍。
2.根据权利要求1所述的光扩散膜，其中，总雾度为40% 70%，内部雾度为40% 70%，外部雾度小于1%。
3.根据权利要求1或2所述的光扩散膜，其中，在所述光扩散层的与基材膜相反的一侧进一步具有防反射层。
4.一种液晶显示装置，依次配置有背光源装置、光偏转机构、第1偏振片、在一对基板之间设置有液晶层而成的液晶单元、第2偏振片、及光扩散膜，第1偏振片与第2偏振片以它们的透射轴成为正交尼科耳棱镜的关系的方式进行配置；所述光扩散膜为权利要求1 3中任一项所述的光扩散膜。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述光扩散膜中的光扩散层以比基材膜更靠近光射出侧的方式进行配置。
6.根据权利要求4或5所述的液晶显示装置，其中，所述光偏转机构具有两片棱镜膜， 所述棱镜膜在光射出侧以规定间隔具备多个在光射出侧具有棱线的线状棱镜部；一个棱镜膜以其线状棱镜部的棱线的方向与所述第1偏振片的透射轴基本上平行的方式进行配置，另一棱镜膜以其线状棱镜的棱线的方向与第2偏振片的透射轴基本上平行的方式进行配置。
7.根据权利要求4 6中任一项所述的液晶显示装置，其中，在与所述线状棱镜部的棱线正交的垂直截面中，相当于棱线的顶点的顶角为90 110°。
8.根据权利要求4 7中任一项所述的液晶显示装置，其中，在所述背光源装置与所述光偏转机构之间进一步具有光扩散机构。
全文摘要
本发明涉及不产生闪烁而正面对比度高且视角宽的光扩散膜，其具有基材膜、和由透光性树脂及分散在透光性树脂中的透光性微粒构成且表面平坦的光扩散层，上述透光性微粒的平均粒径为0.5μm以上且小于20μm，上述透光性微粒的含有量相对于上述透光性树脂100重量份为25重量份～60重量份以下，上述透光性微粒的折射率比上述透光性树脂的折射率大，上述透光性微粒的折射率与上述透光性树脂的折射率之差为0.04～0.2，上述光扩散层的厚度为上述透光性微粒的平均粒径的1倍～3倍。此外，本发明涉及安装有该光扩散膜的液晶显示装置。
文档编号G02F1/1335GK102472841SQ201080029999
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月5日 优先权日2009年7月8日
发明者山原基裕, 羽场康弘 申请人:住友化学株式会社