专利名称：光扩散膜及其制造方法、用于其的涂敷液、以及使用其的偏振片、液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在基材膜上具备光扩散层的光扩散膜及其制造方法、用于制造该光扩散膜的涂敷液。另外，本发明涉及使用该光扩散膜的偏振片和液晶显示装置。
背景技术：
近年来，液晶显示装置迅速地应用于手机、个人电脑用监视器、电视、液晶放映机等的用途。通常，液晶显示装置以TN(Twisted Nematic,扭曲向列)模式、VA (VerticalAlignment,垂直取向)模式、IPS (In-Plane Switching,面内切換)模式等的显示模式使液晶工作，电控制通过该液晶的光，在画面上表现明暗的差异，显示文字、图像。 以往，在液晶显示装置中，存在在从斜向方向观看显示画面时，无法得到高对比度，进而因图像的明暗发生颠倒的灰度反转现象等而无法得到良好的显示特性等问题，即视角窄的问题。作为用于解决上述问题的方法，以往已知有在液晶显示装置的可见侧表面设置光扩散膜的技术。例如，已熟知具有通过在基材上涂敷含有微粒的涂敷液而形成的高雾度的光扩散层的光扩散膜(光扩散片)。通过在液晶显示装置的可见侧表面配置这种光扩散膜，从而能够通过改善从斜向观察液晶显示装置的显示画面时的图像对比度降低、灰度反转现象来扩展视角。但是，在以往的光扩散膜中，存在下述问题如果为了得到广的视角而赋予充分的光扩散性，则显示图像的透射清晰度降低，与此相伴，显示图像的正面对比度降低，并且，因光扩散层的表面漫反射而感到画面整体发白、即发生所谓的白化(白ちゃけ)。另外，相反地如果赋予充分的透射清晰度，则光扩散性不充分、无法得到广的视角。另ー方面，作为以往的光扩散膜的制造方法，已知有在基材膜上涂敷含有紫外线固化树脂、溶剂和透光性微粒的涂敷液、使其干燥、固化的方法。但是，如果在上述涂敷液中含有较多的水分，则在得到的光扩散膜的表面产生凹陷、顔色不均的不良状況。例如，在日本特开2010-286581号公报(专利文献I)中公开了ー种防反射膜的制造方法，其特征在于，在透明基材的至少一面层叠低折射率层而得的防反射膜，其中，制作上述低折射率层时的低折射率层形成用涂液中使用分子筛作为脱水剂。但是，即使使用分子筛，在抑制得到的光扩散膜中的凹陷、顔色不均的不良状况的方面也未必充分。另外，如果使用分子筛，则在使用模涂方式在基材膜上涂布涂敷液来制造光扩散膜吋，需要另外进行用于除去分子筛的过滤等エ序。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供ー种在表面不发生凹陷、颜色不均的光扩散膜及其制造方法，用于制造该光扩散膜的涂敷液。本发明的涂敷液是含有紫外线固化树脂、溶剂和重均粒径Ium以上的透光性微粒的涂敷液，其中，上述透光性微粒的含水率为0. I 0. 8质量％。根据本发明，可提供兼顾高正面对比度与广视角特性、能够有效防止白化、且在表面不发生凹陷、顔色不均等的光扩散膜及其制造方法，用于制造该光扩散膜的涂敷液。使用具备这种优异的光学特性的光扩散膜或者偏振片的液晶显示装置显示出高正面对比度和广视角特性，并且能够有效地防止因表面漫反射而导致的白化，可见性优异。优选本发明的涂敷液中的上述透光性微粒的重均粒径为3 20 i! m。
优选相对于上述紫外线固化树脂100重量份，本发明的涂敷液中的上述透光性微粒的含量为10 60重量份。在本发明的涂敷液中，优选构成上述透光性微粒的树脂材料的吸水率为0. 01 0. 5% /24 小时。本发明还提供通过将上述的本发明的涂敷液涂敷在基材上、照射紫外线使涂敷液固化、形成光扩散层而得的光扩散膜。优选本发明的光扩散膜中的光扩散层的厚度为5 20i!m。优选本发明的光扩散膜中的内部雾度为40 70%。本发明还提供将上述的本发明的光扩散膜与偏振膜贴合而得的偏振片。本发明还提供以模涂方式将涂敷液涂敷于基材膜的、上述本发明的光扩散膜的制造方法。本发明还进ー步提供具备上述本发明的光扩散膜的液晶显示装置。
具体实施例方式<涂敷液>本发明的涂敷液含有紫外线固化树脂、溶剂和重均粒径I U m以上的透光性微粒。作为本发明的涂敷液中的紫外线固化树脂，可举出多元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯这样的多官能丙烯酸酷；由ニ异氰酸酷、与多元醇和丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基酯等合成的多官能的聚氨酯丙烯酸酯等。另外，除此以外，还可使用具有丙烯酸酯系官能团的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁ニ烯树脂、聚硫醇多烯树脂(ポリチオールポリェン樹月旨)等。作为本发明的涂敷液中的溶剂，可以考虑粘度等而从己烷、环己烷、辛烷等的脂肪烃；甲苯、ニ甲苯等的芳香烃；こ醇、I-丙醇、异丙醇、I-丁醇、环己醇等的醇类；甲基こ基酮、甲基异丁基酮、环己酮等的酮类；こ酸こ酷、こ酸丁酷、こ酸异丁酯等的酯类；こニ醇单甲醚、こニ醇单こ醚、ニこニ醇单こ醚、丙ニ醇单甲醚、丙ニ醇单こ醚等的ニ元醇醚类 ’乙ニ醇单甲醚こ酸酷、丙ニ醇单甲醚こ酸酯等的酯化ニ元醇醚类；2_甲氧基こ醇、2-こ氧基こ醇、2_ 丁氧基こ醇等的溶纤剂类；2-(2-甲氧基こ氧基)こ醇、2-(2-こ氧基こ氧基)こ醇、2-(2-丁氧基こ氧基)こ醇等卡必醇类等中选择使用。这些溶剂可以単独使用，也可以根据需要混合数种使用。这些溶剂通常使用不含有水分的溶剤。在此，本发明中的透光性微粒的重均粒径为I U m以上。如果透光性微粒的重均粒径不足I Pm，则有可能因表面积增加而导致容易吸水，含水率的管理变难。另外，从在可见光区域的散射性的方面看，本发明中的透光性微粒的重均粒径优选为3 20iim，更优选为5 10 u m0就本发明中的透光性微粒而言，其粒径的标准偏差与重均粒径之比(标准偏差/重均粒径)优选为0. 5以下，更优选为0. 4以下。在该比超过0. 5吋，则有时作为透光性微粒含有粒径极大的粒子，在光扩散层的表面较多产生突起状缺陷，光扩散膜的表面雾度和/或中心线平均粗糙度Ra脱离上述规定的范围。应予说明，透光性微粒的重均粒径和粒径的标准偏差使用采用库尔特原理(细孔电阻法)的库尔特粒度分析计数仪(Bechman Coulter公司制)进行測定。本发明的涂敷液的透光性微粒的含水率为0. I 0. 8质量％。即，本发明的一大特征是，不是将涂敷液中的水分量而是将涂敷液中的透光性微粒的含水率设在特定范围内。由此，与使用分子筛这种以往的情况不同，能够防止涂敷液中的透光微粒的凝聚，能够得到
在表面不发生凹陷、顔色不均的光扩散膜。如果透光性微粒的含水率不足0. I质量％，则制备涂敷液时的产生粉尘等处理特性明显变差，另外，如果透光性微粒的含水率超过0. 8质量％，则与溶剂、紫外线固化树脂的相适性(なじみ)变差的粒子彼此的凝聚成为在得到的光扩散膜中在表面产生凹陷、颜色不均等的原因。另ー方面，透光性微粒的含水率优选为0.4 0.7质量％，特别优选为0. 6 0. 7质量％。透光性微粒的含水率例如可利用加热减重法进行測定。具体而言，在MS-70(A&D(株)公司制)中放置透光性微粒5g，在105°C、3小时的条件下进行測定。将读取测定结束后显示的数值(将干燥前的质量设为100%，计算干燥前后的质量減少部分而得的值)的值作为含水率。在使用前，通过在30 50°C干燥环境下干燥24小吋，从而能够得到具有如上所述的含水率的透光性微粒。另外，为了保持含水率，透光性微粒的保管条件也变得重要。保管条件优选保管环境湿度为40%以下，进ー步优选在干燥环境下。另外，优选用透湿性低的物体梱包保管透光性微粒。作为透湿性低的物体，具体而言，可举出由聚こ烯、铝等形成的容器。在本发明中，构成透光性微粒的树脂材料的吸收率优选为0. 01 0. 5% /24小时，更优选为0. 01 0. 3% /24小吋。在构成透光性微粒的树脂材料的吸收率不足0. 01%/24小时时，制备涂敷液时的产生粉尘等处理特性有可能变差。另外，在构成透光性微粒的树脂材料的吸收率超过0. 5% /24小时时，透光性微粒的含水率的管理有可能变难。另外，作为本发明的涂敷液中的透光性微粒，优选为聚苯こ烯、聚甲基丙烯酸甲酷、聚(苯こ烯-甲基丙烯酸甲酷)共聚物。通过改变上述共聚物中苯こ烯成分与甲基丙烯酸甲酯成分的聚合比例,能够抑制吸水率。透光性微粒可以由I种微粒构成,也可以含有2种以上的微粒。应予说明，由于用于涂布液的溶剂通常不含水分，在涂布液中透光性微粒的含水率也基本不变，因此，可以使用透光性微粒单体中的含水率来代替涂布液中透光性微粒的含水率。透光性微粒的形状可以为球状、扁平状、板状、针状、不确定的形状等中的任ー种，优选为球状或者近似球状。构成透光性微粒的树脂材料的吸收率例如可由JIS K 7209所规定的方法进行测定。具体而言，可以使用直径50± Imm的圆形板或者形成ー边为50± Imm的正方形的板且厚度为3±0. 2mm的材料作为试验片，将该试验片在保持于50±2°C的恒温槽内干燥24±1小时，在干燥器中放冷而调节状态后，按照以下的顺序进行测定。(I)称取经状态调节的试验片的质量至0. lmg，将其设为Ml。(2)将试验片放入装有保持在23±2°C的水的容器中。在经过24± I小时后，将试验片从水中取出，称取至0. lmg，将其设为M2。(3)吸水率的计算(M2-M1) /Ml X 100%在本发明的涂敷液中，透光性微粒的含量可根据作为目标的光扩散性而适当确定，通常，相对于紫外线固化树脂100重量份，优选为10 60重量份，更优选为20 45重量份。相对于紫外线固化树脂100重量份透光性微粒的含量不足10重量份时，有可能得到的光扩散膜的光扩散性不足，无法实现视角改善效果。另外，相对于紫外线固化树脂100重量份透光性微粒的含量超过60重量份时，光扩散性过强，因此，有可能使正面对比度降低。优选使透光性微粒的折射率大于紫外线固化树脂的折射率，其差值优选为0. 04 0. 15的范围。通过使透光性微粒与紫外线固化树脂的折射率差在上述范围内，从而容易利用透光性微粒与紫外线固化树脂的折射率差而产生适度的内部散射，将得到的光扩散膜的总雾度和内部雾度控制在上述规定的范围内，并且，容易适度地抑制透射清晰度而将其控制在上述规定的范围内。为了使得到的光扩散膜的光学特性和表面形状均匀，在本发明的涂敷液中，涂敷液中的透光性微粒的分散优选为各向同性分散。本发明的涂敷液优选进一歩含有光聚合引发剂(自由基聚合引发剂)。作为光聚合引发剂，例如可使用苯こ酮系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、ニ苯甲酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、三嗪系光聚合引发剂、U恶ニ唑系光聚合引发剂等。另外，作为光聚合引发剂，例如也可使用2，4，6_三甲基苯甲酰基ニ苯基氧化膦、2，2’ -双(邻氯苯基)-4，4，，5，5，-四苯基-1，2’ -联咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-こ基蒽醌、苯偶酰、9，10-菲醌、樟脑醌、苯甲酰甲酸甲酷、ニ茂钛化合物等。通常，相对于涂敷液中所含的紫外线固化树脂100重量份，光聚合引发剂的使用量为0. 5 20重量份，优选为I 5重量份。通过将紫外线固化树脂和透光性微粒以及根据需要进ー步使用的光聚合引发剂与溶剂混合，可制备涂布液。而且，如前所述，本发明的涂布液中的透光性微粒的含水率能够用透光性微粒单体的含水率来代替，因此，例如通过将预含水率为0. I 0. 8%的透光性微粒10 60重量份、紫外线固化树脂100重量份以及根据需要使用的光聚合引发剂0. 5 20重量份与上述溶剂进行混合使得固体成分率达到20 80质量％，从而可制造本发明的涂布液。<光扩散膜>本发明还提供在基材膜上涂敷上述本发明的涂敷液、照射紫外线使涂敷液固化、形成光扩散层而得的光扩散膜。作为本发明的光扩散膜所使用的基材膜，为透光性的基材膜即可，例如可以使用玻璃、塑料膜等。作为塑料膜，具有适度的透明性、机械强度即可。具体而言，例如可举出TAC(三こ酰基纤维素)等的纤维素こ酸酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯ニ甲酸こニ醇酯等的聚酯系树脂、聚こ烯、聚丙烯等的聚烯烃系树脂等。基材膜101的层厚例如为10 500 u m,优选为20 300 u m。、
本发明的光扩散膜中的光扩散层是将上述紫外线固化树脂作为基材的层，在紫外线固化树脂中分散有透光性微粒。就光扩散层而言，其表面(与基材膜相反的ー侧的表面)的依据JIS B 0601的中心线平均粗糙度Ra优选为0.2 iim以下，更优选为0. Iiim以下。应予说明，基材膜与光扩散层之间，可以具有其它的层(包含胶粘剂层)。光扩散层的层厚优选为5 20 的范围。在光扩散层的层厚不足5 y m时，有时无法赋予配置于液晶显示装置的可见侧表面的光扩散膜所要求的足够的耐擦伤性。另外，在层厚超过20 y m时，制作的光扩散膜所产生的卷曲的量变大，与其它膜、基板贴合等的操作性变差。优选本发明的光扩散膜的内部雾度为40 70%。另外，更优选本发明的光扩散膜的内部雾度为40 70%且总雾度为40 70%。在此，“总雾度”是由表示对光扩散膜照射光而透射的光线的总量的全光线透射率(Tt)与被光扩散膜扩散而透射的扩散光线透射率(Td)之比、通过下式(I)求出的。总雾度)= (Td/Tt) X 100 (I) 在此，全光线透射率(Tt)是以与入射光同轴的状态透射的平行光线透射率(Tp)与扩散光线透射率(Td)之和。全光线透射率(Tt)和扩散光线透射率(Td)是根据JIS K7361而测得的值。另外，光扩散膜的“内部雾度”是指在总雾度中除因光扩散层的表面形状而产生的雾度(表面雾度)以外的雾度。在光扩散膜中，因光扩散层的表面形状而产生的表面雾度通常不足2%。在总雾度和/或内部雾度不足40%时，光散射性不足，视角变窄。另外，在总雾度和/或内部雾度超过70%时，光散射过强，因此，在将该光扩散膜用于液晶显示装置时，例如在显示黑色中，由于相对于液晶显示装置的正面方向斜向地漏出的光通过光扩散层而向正面方向散射等的原因，造成正面对比度降低，显示品质变差。另外，在总雾度和/或内部雾度超过70%时，存在损害光扩散膜的透明性的趋势。总雾度和内部雾度分别优选为50 65%。就本发明的光扩散膜而言,光扩散层的表面(与基材膜相反的ー侧的表面)优选仅由紫外线固化树脂形成。即，优选透光性微粒不从光扩散层表面突出，而完全地埋没在光扩散层内。因此，优选光扩散层的层厚相对于透光性微粒的重均粒径为I 3倍。在光扩散层的层厚不足透光性微粒的重均粒径的I倍吋，难以控制光扩散膜的表面雾度，由此，有时产生白化。另外，在光扩散层的层厚超过透光性微粒的重均粒径的3倍时，光扩散层的膜厚变得过厚，与此相伴，光扩散膜的光扩散性变得过强，因此，有时正面对比度降低。另外,本发明的光扩散膜可进ー步具备层叠在光扩散层上(与基材膜相反的ー侧的面)的防反射层。防反射层可以直接形成在光扩散膜上，也可以另外准备在透明膜上形成有防反射层的防反射膜并利用粘合剂或者胶粘剂将其层叠于光扩散膜。防反射层是为了无限降低反射率而设置的，通过形成防反射层，能够防止向显示画面的反射。作为防反射层，可举出由低于光扩散层的折射率的材料构成的低折射率层；由高于光扩散层的折射率的材料构成的高折射率层与由低于该高折射率层的折射率的材料构成的低折射率层的层叠结构等。在使用粘合剂或者胶粘剂将防反射膜层叠于光扩散膜时，可使用市售的防反射膜。
另外，本发明的光扩散膜只要光扩散层表面的中心线平均粗糙度Ra为0. 2 y m以下，就可以进ー步具备层叠于光扩散层上(与基材膜相反的ー侧的面)的具有表面凹凸的层。具有表面凹凸的层可以直接形成在扩散膜上，也可以另外准备在透明膜上形成具有表面凹凸的层的、具有表面凹凸的膜并利用粘合剂或者胶粘剂将其层叠于扩散膜。作为具有表面凹凸的层，例如可举出防眩层。防眩层是为了利用表面的漫反射而減少向显示画面的反射而设置的。在光扩散层上设置防眩层时，可使用公知的方法，例如，能够通过在光扩散层上将含有透光性微粒的紫外线固化型树脂组合物涂布在薄膜上进行固化而得到。在利用粘合剂或者胶粘剂将防眩膜层叠于扩散膜时，可以使用市售的防眩膜，还可以根据上述方法，制作并使用在透明膜上形成有防眩层的防眩膜。〈光扩散膜的制造方法〉本发明还提供制造上述光扩散膜的方法。在本发明的光扩散膜的制造方法中，以模涂方式进行上述本发明的涂敷液向基材膜的涂敷。模涂方式是由缝隙向支撑体直接涂布涂敷液的方式，涂布量仅由涂敷液的流出量和支撑体速度确定，而不被涂敷液的粘度、表面张カ等的物理特性左右。例如，在使用分子筛的专利文献I中，采用凹版涂布作为涂布 方式。凹版涂布是以使用经雕刻的凹版进行计量的方式，用刮片将附着于浸在浴槽中的凹版辊的凸部的涂敷液拭去，用凹版辊的凹部计量涂敷液并使其转移至支撑体。就凹版涂布而言，其特征在于，无需运转操作技术，就能够在较广的宽度内涂膜厚度均匀地进行薄膜涂布。本发明不像以往一祥使用分子筛等而考虑透光性微粒的含水率，因此，可以不进行用于除去分子筛的过滤等的エ序而适用模涂方式。本发明的光扩散膜的制造方法优选包括(A)利用模涂方式在基材膜上涂敷涂敷液的エ序，(B)在由涂敷液形成的层的表面转印模具的镜面或者凹凸面的エ序，以及(C)照射紫外线使由涂敷液形成的层固化，形成光扩散层的エ序。在基材膜上涂敷涂敷液时，如上所述，优选以使光扩散层的膜厚相对于透光性微粒的重均粒径为I 3倍的方式调整涂敷膜厚。应予说明，出于改良涂敷液的涂敷性或者改良与光扩散层的粘接性的目的，可以对基材膜的表面(光扩散层侧表面)实施各种表面处理。作为表面处理，可举出电晕放电处理、辉光放电处理、酸表面处理、碱表面处理、紫外线照射处理等。另外，也可以例如在基材膜上形成底涂剂层等的其它层，并在该其它层上涂敷涂敷液。另外，在将本发明的光扩散膜作为后述的偏振膜的保护膜使用吋，为了提高基材膜与偏振膜的粘接性，优选预先利用各种表面处理使基材膜的表面(与光扩散层相反的一侧的表面)亲水化。在上述エ序(B)中，在由上述涂敷液形成的层的表面转印模具的镜面或者凹凸面。具体而言，为了得到具有平坦的表面的光扩散层，使具有镜面的模具(镜面模具)的该镜面与由涂敷液形成的层的表面密合，转印镜面。另外，为了得到具有凹凸表面形状的光扩散层，使具有凹凸面的模具(压花加工用模具)的该凹凸面与由涂敷液形成的层的表面密合，转印凹凸面。镜面模具可以为镜面金属制辊，另外，压花加工用模具可以为压花加工用金属制辊。这样，通过将模具的镜面或者凹凸面转印到光扩散层的表面，从而能够可靠地防止透光性微粒突出到光扩散层表面，能够形成具有所需表面形状的光扩散层。在上述エ序(C)中，对由涂敷液形成的层照射紫外线，使该层固化。作为紫外线光源，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。另外，还可使用ArF准分子激光器、KrF准分子激光器、准分子灯或者同步加速器放射光等。其中，优选使用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、氙弧灯、金属卤化物灯。就本发明的光扩散膜的制造方法而言，具体来说，包括为了连续地制造本发明的光扩散膜，将卷成辊状的基材膜连续地送出的エ序；涂敷本发明的涂敷液并根据需要使其干燥的エ序；使由涂敷液形成的层固化的エ序；以及卷取得到的光扩散膜的エ序。首先，利用开卷(巻き出し)装置使基材膜连续地开卷。然后，使用模涂装置和与其对置的支撑辊在开卷后的基材膜上涂布涂敷液。然后，使其通过干燥机进行干燥。然后，向镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊与 夹持辊之间，以使由该涂敷液形成的层与镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊密合的方式卷附设置有由涂敷液形成的层的基材膜。由此，在由涂敷液形成的层的表面转印有镜面金属制辊的镜面或者压花加工用金属制辊的凹凸面。然后，在使基材膜卷附于镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊的状态下，透过基材膜由紫外线照射装置照射紫外线，由此使由涂敷液形成的层固化。因紫外线照射而照射面达到高温，因此，镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊优选在其内部具备用于将其表面温度调整为室温 80°C左右的冷却装置。另外，紫外线照射装置可以使用一台或者几台。利用剥离辊将形成有光扩散层的基材膜(光扩散膜)从镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊剥离。将如上所述制作的光扩散膜向卷取装置卷取。此时，以保护光扩散层为目的，也可以ー边介由具有再剥离性的粘合剂层、在光扩散层表面贴附由聚对苯ニ甲酸こニ醇酷、聚こ烯等形成的保护膜，ー边进行卷取。应予说明，利用剥离辊从镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊剥离后，可以进行追加的紫外线照射。另外，可以在将形成有由未固化的树脂液形成的层的基材膜从镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊上剥离后，照射紫外线使其固化，以此来代替在卷附于镜面金属制辊或者压花加工用金属制辊的状态下进行紫外线照射。<偏振片>本发明还提供贴合上述本发明的光扩散膜与偏振膜而得的偏振片。作为偏振膜，例如可举出使二色性染料或者碘定向吸附于由聚こ烯基醇系树脂、聚こ酸こ烯酯树脂、こ烯/こ酸こ烯酯(EVA)树脂、聚酰胺树脂、聚酯系树脂等形成的膜而得的偏振膜；在分子上定向的聚こ烯基醇膜中含有聚こ烯基醇的二色性脱水生成物(聚亚こ烯基)进行取向的分子链的聚こ烯基醇/聚亚こ烯基共聚物等。尤其是优选使用使二色性染料或者碘定向吸附于聚こ烯基醇系树脂膜而得的膜作为偏振膜。偏振膜的厚度没有特别的限制，通常从偏振片的薄型化等的观点看，优选为IOOym以下，更优选为10 50i!m的范围，进ー步优选为25 35iim的范围。 本发明的偏振片可以在偏振膜的与贴合有光扩散膜侧相反的ー侧贴合保护膜。作为保护膜，优选由低双折射性且透明性、机械强度、热稳定性、水分遮挡性等优异的聚合物形成的膜。作为这种膜，例如可举出将TAC(三こ酰基纤维素)等纤维素こ酸酯系树脂；丙烯酸系树脂；四氟化こ烯/六氟化丙烯系共聚物这种氟系树脂；聚碳酸酯；聚对苯ニ甲酸こ~■醇酷等的聚酷系树脂；聚酸亚胺系树脂；聚讽系树脂；聚酿讽系树脂；聚本こ稀系树脂；聚こ烯基醇系树脂；聚氯こ烯系树脂；聚烯烃系树脂或者聚酰胺系树脂等的树脂成型加工成膜状而得的膜。其中，从偏振特性、耐久性等的方面看，优选使用利用碱等对表面进行皂化处理而得的三こ酰基纤维素膜、降冰片烯系热塑性树脂膜。降冰片烯系热塑性树脂膜的耐湿热性高，因此，能够大幅地提高偏振片的耐久性，并且其吸湿性少，因此，尺寸稳定性高、因而特别优选。对膜的成型加工可使用浇注法、压延法、挤出法等以往公知的方法。虽不限定保护膜的厚度，但从偏振片的薄膜化等的观点看，优选为500 u m以下，更优选为5 300 iim的范围，进ー步优选为5 150iim的范围。<液晶显示装置>本发明还提供具备上述本发明的光扩散膜的液晶显示装置。典型地在将上述本发明的偏振片安装到液晶显示装置吋，以光扩散膜成为光射出侧(可见侧)的方式介由粘合剂层贴附于液晶面板的玻璃基板，从而将其组装在液晶显示装置中。
本发明的液晶显示装置优选依次具备背光装置、光偏转构件、背光侧偏振片、液晶単元和本发明的偏振片。具体而言，对于常时亮态模式的TN方式的液晶显示装置而言，可依次配置背光装置、光扩散板、作为光偏转构件的2枚棱镜膜、背光侧偏振片、在ー对透明基板之间设置有液晶层的液晶単元和本发明的偏振片(可见侧偏振片)。背光侧偏振片与可见侧偏振片以使它们的透射轴成为正交尼科尔的关系的方式进行配置。另外，2枚棱镜膜各自的光入射侧(背光装置侧)的面为平坦面，且在光射出侧(可见侧)的面(与背光侧偏振片相对的表面)平行地形成多个线状棱镜。而且，棱镜膜以使该线状棱镜的棱线的方向与背光侧偏振片的透射轴方向实质上平行的方式配置，棱镜膜以使该线状棱镜的棱线的方向与构成光扩散性偏振片的可见侧偏振片的透射轴方向实质上平行的方式配置。其中，还能够以使棱镜膜的线状棱镜的棱线的方向与背光侧偏振片的透射轴方向实质上平行的方式配置，以使棱镜膜的线状棱镜的棱线的方向与构成光扩散性偏振片的可见侧偏振片的透射轴方向实质上平行的方式配置。以下，对构成本发明的液晶显示装置的构成构件进行详细说明。(液晶单元)液晶単元具备利用间隔件隔开规定距离而对置的ー对透明基板和在该ー对透明基板之间封入液晶而得的液晶层。分别在ー对透明基板上层叠形成透明电极、取向膜，通过在透明电极间施加基于显示数据的电压而使液晶进行取向。在上述例子中，液晶単元的显示方式为TN方式，但是也可使用IPS方式、VA方式等的显示方式。(背光装置)背光装置具备上面开ロ的长方体形状的箱、和在箱内并列配置多根的作为线状光源的冷阴极管。箱由树脂材料、金属材料形成，从使由冷阴极管放射的光在箱内表面反射的观点看，优选至少箱内表面为白色或者银色。作为光源，除冷阴极管以外，还可使用线状形状等的各种形状的LED等。在使用线状光源吋，并不特别限定所配置的线状光源的根数，从抑制发光面的亮度不均等的观点看，邻接的线状光源的中心间距离优选为15 150nm的范围。应予说明，本发明中使用的背光装置并不限定为直下式，也可以使用在导光板的侧面配置线状光源或者点状光源的侧光式、或者平面状光源型等的各种背光装置。(光扩散构件)本发明的液晶显示装置具备在背光装置与光偏转构件之间配置的作为光扩散构件的光扩散板。光扩散板是在基材中分散混合有扩散剂而得的膜或者片。作为该基材，可使用聚碳酸酯树脂、甲基丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸甲酯与苯こ烯的共聚物树脂、丙烯腈与苯こ烯的共聚物树脂、甲基丙烯酸与苯こ烯的共聚物树脂、聚苯こ烯树脂、聚氯こ烯树脂、聚丙烯或聚甲基戊烯等的聚烯烃树脂、环状聚烯烃树脂、聚对苯ニ甲酸こニ醇酯或聚萘ニ甲酸こニ醇酯等的聚酯树脂、聚酰胺系树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酰亚胺系树脂等。应予说明，光扩散构件可以并用光扩散板与光扩散膜。另外，作为混合分散于基材的扩散剂,可举出由与基材材料不同种类的丙烯酸系树脂、三聚氰胺树脂、聚こ烯树脂、聚苯こ烯树脂、有机硅树脂、丙烯酸与苯こ烯的共聚物等形成的有机微粒，以及由碳酸钙、ニ氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等形成的无机微粒等。所使用的扩散剂的种类可以为I种或者2种以上。另外，还可以使用有机聚合物的气球、玻璃中空珠作为扩散剤。扩散剂的重均粒径优选为0. 5 30 ii m的范围。另夕卜，扩散剂的形状可以为球形、扁平、板状、针状等，优选为球形。(棱镜膜(光偏转构件))对于棱镜膜而言，光入射面侧(背光装置侧)为平坦面，在光射出侧的面(与背光侧偏振片相对的表面)平行地形成多个截面为尖端细的多角形状、优选为三角形状的线状棱镜。作为棱镜膜的材料，例如可举出聚碳酸酯树脂、ABS树脂、甲基丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸甲酯与苯こ烯的共聚物树脂、聚苯こ烯树脂、丙烯腈与苯こ烯的共聚物树脂、聚こ烯或聚丙烯等的聚烯烃树脂、或者紫外线固化型树脂、电子线固化型树脂等的电离放射线固化型树脂等。棱镜膜可以利用异形挤出法、加压成型法、注塑成型法、辊转印法、激光烧蚀法、机械切削法、机械研削法、光聚合物エ艺法等公知的方法进行制造。这些方法可以分别単独使用，或者可以组合使用2种以上的方法。棱镜膜的厚度通常为0. I 15_，优选为0. 5 IOmm0与线状棱镜的棱线正交的垂直截面的截面形状例如为三角形。此时，在该三角形的顶点中，形成棱线的顶点的顶角9优选为90 110°的范围。另外，该三角形的各边可以为等边、不等边中的任ー种，但是如果要在正面方向(液晶显示装置的显示面的法线方向)聚光，则优选光射出侧的两边相等的等腰三角形。线状棱镜的截面形状可根据由面光源射出的光的特性进行设定，可以形成带有曲线等的三角形以外的形状。上述棱镜膜例如优选具有如下结构具有三角形状截面的多个线状棱镜以三角形的顶角e所对底边相互邻接的方式依次配置，以多个线状棱镜的棱线相互基本平行的方式进行排列。此时，只要聚光能力未明显减退，则线状棱镜的截面形状的三角形的各顶点也可形成曲线形状。各棱线间的距离通常为10 500y m的范围，优选为30 200y m的范围。<实施例>以下，列举实施例对本法进行更详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。<实施例1>(I)镜面金属制辊的制作对直径200mm的铁辊(根据JIS的STKMl3A)的表面进行镀エ业用铬的加工，然后，镜面研磨表面而制成镜面金属制親。得到的镜面金属制棍的镀铬面的维氏硬度为1000。应予说明，维氏硬度是利用超声波硬度计MIClO (Kraut Kramers公司制)、根据JIS Z 2244进行測定的(在以下的例子中，维氏硬度的測定法相同)。(2)光扩散膜的制作
将季戊四醇三丙烯酸酯60重量份和多官能氨基甲酸酯化丙烯酸酯(六亚甲基ニ异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物)40重量份与丙ニ醇单甲醚溶液混合，调整为固体成分浓度达到60重量％，得到紫外线固化树脂组合物。应予说明，从该组合物中除去丙ニ醇单甲醚、进行紫外线固化后的固化物的折射率为I. 53。然后，相对于上述紫外线固化树脂组合物的固体成份100重量份，添加作为透光性微粒的聚苯こ烯系树脂粒子25重量份、作为光聚合引发剂的“Lucirin TPO” (BASF公司制、化学名2，4，6_三甲基苯甲酰基ニ苯基氧化膦)5重量份，用丙ニ醇单甲醚将其稀释至固体成分率达到60重量％，制备涂敷液。其中，所述聚苯こ烯系树脂粒子是重均粒径为6. 75 u m、标准偏差为0. 57，且在40°C干燥I周，收纳在聚こ烯制容器中，在用网状物盖住的环境下保管。应予说明，将透光性微粒5g置于MS_70(A&D(株)公司制)中、以105 °C X 3小时测得的、实施例I中使用的透光性微粒的含水率为0. 675重量％。另外，利用JIS K 7209所规定的方法测得的、实施例I中使用的构成透光性微粒的树脂材料(聚苯こ烯系树脂)的吸水率为0. 02% /24小时。 将该涂敷液涂敷在厚SOym的三こ酰基纤维素(TAC)膜(基材膜)上，在设定为80°C的干燥机中干燥I分钟。利用橡胶辊，以使紫外线固化性树脂组合物的层为辊侧的方式将干燥后的基材膜挤压在上述(I)中制得的镜面金属制辊的镜面上，使其密合。在该状态下，从基材膜侧，照射来自强度20mW/cm2的高压汞灯的光使得以h线换算光量计达到300mJ/cm2，使紫外线固化树脂组合物的层固化，得到由具有平坦的表面的光扩散层与基材膜形成的光扩散膜。<实施例2>作为透光性微粒，使用在15°C、40% RH环境下保管一周的聚苯こ烯系树脂粒子，除此以外，进行与实施例I相同的操作，得到光扩散膜。进行与实施例I相同的操作，分别测得的透光性微粒的含水率为0. 727重量％，构成透光性微粒的树脂材料的吸水率为0. 02%/24小时。<比较例1>作为透光性微粒，使用在40 C、90RH的环境下保管一周的聚本こ稀系树脂粒子，除此以外，进行与实施例I相同的操作，得到光扩散膜。进行与实施例I相同的操作，分别测得的透光性微粒的含水率为0. 91重量％，构成透光性微粒的树脂材料的吸水率为0. 02% /24 小时。〈比较例2>作为透光性微粒，使用在-40°C干燥的环境下保管一周的聚苯こ烯系树脂粒子，除此以外，进行与实施例I相同的操作，得到光扩散膜。进行与实施例I相同的操作，分别测得的透光性微粒的含水率为0. 928重量％，构成透光性微粒的树脂材料的吸水率为0. 02%/24小时。<比较例3>在涂敷液中使用分子筛(分子筛4A、和光纯药エ业(株)制)作为脱水剂，除此以夕卜，进行与实施例I相同的操作，得到光扩散膜。进行与实施例I相同的操作，分别测得的透光性微粒的含水率为0. 928重量％，构成透光性微粒的树脂材料的吸水率为0. 02% /24小吋。对实施例1、2和比较例I 3中得到的光扩散膜进行以下的评价。(a)涂布面以目视观察，按照如下的方式进行评价。〇没有凹陷、不均匀，面为完美状态X :产生了凹陷、不均匀的状态(b)模涂适应性对涂敷液是否适合模涂方式的涂布进行评价。〇涂布时没有问题的状态X :为了没有液体积存而需要除去脱水剂(C)光扩散层的厚度利用NIKON公司制DIGMICRO MH_15(主体)和ZC-101 (计算机)测定光扩散膜的层厚，从测定层厚中减去基材膜的厚度80 w m，从而测得光扩散层的厚度。(d)雾度在光扩散膜的基材膜侧，使用光学上透明的粘合剂将光扩散膜与玻璃基板贴合，对由此而得的測定用样品进行測定。在采用上述測定方法的总雾度值和内部雾度的測定中，使用以JIS K 7136为基准的雾度透射率仪(株式会社村上色彩技术研究所制的雾度测量仪“HM-150”)。基于该结果，利用上式(3)算出表面雾度。(e)透射清晰度在光扩散膜的基材膜侧，使用光学上透明的粘合剂将光扩散膜与玻璃基板贴合，对由此而得的测定用样品进行測定。在测定中，使用以JIS K 7105为基准的映射性測定器(SUGA试验机株式会社制的“ICM-1DP”)。如上述的定义，在此所谓的透射清晰度是以JISK7105为基准，利用暗部与明部的宽度之比为I : 1且其宽度为0.125111111、0.5111111、1.0111111和2. Omm的4种光栅测得的透射清晰度(图像清晰度)之和。将结果示于表I。表I
权利要求
1.一种涂敷液，其特征在于，含有紫外线固化树脂、溶剂和重均粒径Ium以上的透光性微粒，其中，所述透光性微粒的含水率为0. I 0. 8质量％。
2.根据权利要求I所述的涂敷液，其中，所述透光性微粒的重均粒径为3 20ii m。
3.根据权利要求I所述的涂敷液，其中，相对于所述紫外线固化树脂100重量份，所述透光性微粒的含量为10 60重量份。
4.根据权利要求I所述的涂敷液，其中，构成所述透光性微粒的树脂材料的吸水率为0.01 0. 5% /24 小时。
5.一种光扩散膜，其特征在于，通过将权利要求I所述的涂敷液涂敷在基材膜上，照射紫外线使涂敷液固化，形成光扩散层而得到。
6.根据权利要求5所述的光扩散膜，其中，所述光扩散层的厚度为5 20y m。、
7.根据权利要求5所述的光扩散膜，其中，内部雾度为40 70%。
8.—种偏振片,其特征在于,是将权利要求5所述的光扩散膜与偏振膜贴合而得的。
9.一种权利要求5所述的光扩散膜的制造方法，其特征在于，以模涂方式将涂敷液涂敷于基材膜。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，具备权利要求5所述的光扩散膜。
全文摘要
本发明涉及光扩散膜及其制造方法、用于制造该光扩散膜的涂敷液、以及使用该光扩散膜的偏振片、液晶显示装置。所述涂敷液，含有紫外线固化树脂、溶剂和重均粒径1μm以上的透光性微粒，其中，所述透光性微粒的含水率为0.1～0.8质量％。所述光扩散膜通过将该涂敷液涂敷在基材膜上、照射紫外线使涂敷液固化、形成光扩散层而得到。所述偏振片通过使该光扩散膜与偏振膜贴合而得到，另外所述液晶显示装置具备该光扩散膜。采用以模涂方式对基材膜进行涂敷的光扩散膜的制造方法，可提供表面不发生凹陷、颜色不均等的光扩散膜及其制造方法，以及用于制造该光扩散膜的涂敷液。
文档编号G02B5/30GK102736143SQ201210093690
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者阪上高嗣 申请人:住友化学株式会社