專利名稱：光擴散片、光學元件以及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在液晶顯示器(LCD)、平板顯示器(FPD)、有機EL、PDP等圖像顯示裝置中為抑制畫面辨識性降低而使用的光擴散片、及設(shè)置有上述光擴散片的光學元件。另外還涉及使用上述光學元件的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，在LCD等圖像顯示裝置中，由于熒光燈等的室內(nèi)照明、太陽光自窗戶的入射、操作者的影子等的映現(xiàn)，在顯示裝置表面上，圖像辨識性受到了影響。因此，為了提高圖像辨識性，在顯示器表面上設(shè)置有已形成有微細凹凸結(jié)構(gòu)的光擴散層，上述的微細凹凸結(jié)構(gòu)能夠擴散表面反射光，抑制外來光線的單向反射，防止外部環(huán)境的映現(xiàn)(具有防眩性)。作為形成光擴散層的方法，成為主流的是涂敷分散有微粒的樹脂而形成樹脂被膜層的方法，這是因為這種方法容易進行結(jié)構(gòu)的微細化，而且生產(chǎn)率高。
但問題是當應用于高清晰(如，120ppi以上)LCD時，如果在其上安裝上述光擴散片，則由于由突出于光擴散層表面的粒子所形成的微細凹凸結(jié)構(gòu)的凸形狀的透鏡效果，LCD顯示器表面上就會出現(xiàn)晃眼和亮度強弱不同的部分，從而會降低辨識性。
為解決這樣的問題，提出了把微細凹凸形狀表面的平均山間隔(Sm)、中心線平均表面粗糙度(Ra)等調(diào)節(jié)在特定范圍內(nèi)的方法(如，參照特開平9-193332號公報、特開平9-193333號公報等)。但是，即使調(diào)節(jié)微細凹凸形狀表面，處于該特定范圍內(nèi)，也未必能充分抑制晃眼。
另外，作為形成光擴散層的透明膜，一般使用的是三乙酸纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等透明性良好的材料。特別是作為用于LCD中所必不可少的偏振片上的透明膜的材料，成為主流的是雙折射性小的三乙酸纖維素膜。但是，在三乙酸纖維素膜的表面上形成有微細凹凸形狀的光擴散片當長時間被暴露于高溫加濕環(huán)境中時，因三乙酸纖維素膜的分解會導致光擴散層的剝落、裂紋。
也有在高溫加濕條件下不發(fā)生水解的透明膜。作為該透明膜，一般使用的是改善了薄膜機械強度的拉伸薄膜。但是，拉伸薄膜會因拉伸而出現(xiàn)相位差。為此，當作為偏振片的保護膜使用時，會出現(xiàn)視角特性降低的問題。另外，最近作為拉伸后也不易出現(xiàn)相位差且光學特性良好的透明膜，使用降冰片烯類樹脂薄膜，但在該薄膜上作為光擴散層而設(shè)置樹脂被膜層時，和該樹脂被膜層的粘附性不好，難以形成光擴散層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光擴散片，當將其應用于高清晰度LCD時，也可在維持防眩性的同時抑制畫面的晃眼現(xiàn)象，且?guī)缀醪伙@示雙折射性，而且粘附性和耐久性優(yōu)良。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)置有該光擴散片的光學元件，進一步提供一種使用該光學元件的圖像顯示裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明人等進行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用具有如下所示特性的光擴散片能夠達到上述目的，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明涉及一種光擴散片，在透明膜的至少一面上形成有具有樹脂被膜層且該樹脂被膜層的表面上具有微細凹凸形狀的光擴散層的光擴散片中，其特征在于，所述透明膜含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂，且上述微細凹凸形狀表面滿足如下所示的平均山間隔(Sm)、中心線平均表面粗糙度(Ra)和十點平均表面粗糙度(Rz)。
Sm≤80μm、Ra≤0.25μm、Rz≤9Ra。
在上述本發(fā)明的光擴散片中，考慮到微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的晃眼現(xiàn)象主要是由因表面凹凸結(jié)構(gòu)的無規(guī)則強弱光產(chǎn)生的透鏡效果引起的，上述本發(fā)明中，將平均山間隔(Sm)設(shè)在80μm以下，且將中心線平均表面粗糙度(Ra)設(shè)在0.25μm以下，從而抑制了晃眼現(xiàn)象，而且盡量減小十點平均表面粗糙度(Rz)，以使Rz/Ra在9以下，從而進一步減少了晃眼現(xiàn)象。如果中心線平均表面粗糙度(Ra)增大，十點平均表面粗糙度(Rz)通常也會增大，但在本發(fā)明中，相對于中心線平均表面粗糙度(Ra)，將十點平均表面粗糙度(Rz)控制成較小，使凸形狀保持一致而呈現(xiàn)同一形狀，從而減少了晃眼。當上述值在上述規(guī)定范圍之外時，晃眼將會變得嚴重。
平均山間隔(Sm)優(yōu)選在70μm以下，進一步優(yōu)選40～60μm。另外，中心線平均表面粗糙度(Ra)優(yōu)選在0.2μm以下，進一步優(yōu)選0.1～0.17μm。另外，十點平均表面粗糙度(Rz)優(yōu)選為1～1.5μm。而且，Rz/Ra優(yōu)選在7.5以下。
上述本發(fā)明的光擴散片的透明膜中，作為主要成分含有上述熱塑性樹脂(A)、(B)的混合物。該透明膜幾乎不顯示雙折射性，且在高溫高濕環(huán)境下光學老化也較少，與樹脂被膜層的粘附性較好，且耐久性優(yōu)良。
上述光擴散片中，微細凹凸形狀表面的60°光澤度在70％以下。通過使上述的60°光澤度在70％以下，可以很好地防止映現(xiàn)，且防眩性良好。上述的60°光澤度優(yōu)選在60％以下，進一步優(yōu)選40～50％。
在上述光擴散片中，當把透明膜的面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，將與X軸垂直的方向設(shè)為Y軸，將薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，且各個軸向的折射率為nx、ny、nz，透明膜的厚度為d(nm)時，優(yōu)選面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在20nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d在30nm以下。
透明膜的面內(nèi)相位差在20nm以下，更優(yōu)選在10nm以下，且厚度方向相位差在30nm以下，更優(yōu)選在20nm以下。當把光擴散片用于偏振片時，如上所述地控制了相位差值的透明膜能夠減少偏振光入射時對其偏振狀態(tài)的影響。對透明膜的厚度d不作特別限定，一般在10～500μm以下，優(yōu)選20～300μm，特別優(yōu)選30～200μm。
在上述光擴散片中，透明膜優(yōu)選為被雙向拉伸的薄膜。對拉伸方法及其倍率不作特別限定，優(yōu)選在MD方向、TD方向上都等倍拉伸。拉伸倍率優(yōu)選為0.5～3倍，進一步優(yōu)選1～2倍。一般的塑料材料會因拉伸而體現(xiàn)雙折射性，所以當要維持偏振狀態(tài)時應該在未拉伸狀態(tài)下使用。但是，未拉伸薄膜的強度不夠充分，操作困難。作為主成分含有上述熱塑性樹脂(A)、(B)的混合物的本發(fā)明的透明膜，不會因拉伸而表現(xiàn)雙折射性，因此能夠得到強度優(yōu)良的薄膜。
在上述光擴散片中，優(yōu)選樹脂被膜層中含有微粒，且由微粒形成樹脂被膜層的表面凹凸形狀。另外，樹脂被膜層中含有的微粒優(yōu)選為有機類微粒。進一步優(yōu)選樹脂被膜層由紫外線固化性樹脂形成。
通過使用微粒，能夠簡單可靠地形成具有表面凹凸形狀的樹脂被膜層，而且上述中心線平均表面粗糙度(Ra)、平均山間隔(Sm)和十點平均表面粗糙度(Rz)的調(diào)節(jié)也比較容易。特別是當作為微粒使用有機類微粒時，在抑制晃眼方面較有效。此外，紫外線固化性樹脂可由利用紫外線照射的固化處理，通過簡單的加工操作以高效率形成樹脂被膜層(光擴散層)。
此外，本發(fā)明的光擴散片的特征在于，在上述光擴散片的樹脂被膜層的凹凸形狀表面上設(shè)置有折射率低于樹脂被膜層的低折射率層。低折射率層能夠賦予防反射功能，能夠有效抑制在顯示器等的圖像表面上因漫反射導致的畫面發(fā)白的現(xiàn)象。
還有，本發(fā)明的光學元件的特征在于，在光學元件的一面或者兩面上設(shè)置有上述光擴散片。另外本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于使用上述光學元件。本發(fā)明的光擴散片能夠用于各種用途，如可用于光學元件，可以適用于各種圖像顯示裝置。


圖1是本發(fā)明的光擴散片的截面圖的一例。
具體實施例方式
下面，參照圖1說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是光擴散層4被形成在透明膜1上的光擴散片。光擴散層4由分散有微粒3的樹脂被膜層2形成。分散在樹脂被膜層2中的微粒3在光擴散層4的表面形成凹凸形狀。還有，圖1中所示的是樹脂被膜層2為1層的情形，但在樹脂被膜層2和透明膜1之間可以另設(shè)可含有微粒的樹脂被膜層，由此可以由多層樹脂被膜層形成光擴散層。
作為透明膜1，使用含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂的材料。含有這種熱塑性樹脂(A)、(B)的透明保護膜，如在WO01/37007中已有記載。其中，透明保護膜以熱塑性樹脂(A)、(B)為主要成分時，也可以含有其他樹脂。
熱塑性樹脂(A)是，側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基而主鏈為任選的熱塑性樹脂。例如，主鏈可以僅由碳元素構(gòu)成，也可以在碳元素之間插入碳元素以外的原子。另外，也可以由碳元素之外的原子構(gòu)成。主鏈優(yōu)選為烴或者其取代體。主鏈可通過加聚獲得。具體為聚烯烴或者聚乙烯。另外，主鏈也可通過縮聚獲得。如可由酯鍵或者酰胺鍵等得到。主鏈優(yōu)選為使取代乙烯基單體進行聚合而得到的聚乙烯骨架。
作為在熱塑性樹脂(A)上導入取代和/或未取代亞氨基的方法，能夠采用以往公知的任意方法?？闪信e如聚合含有上述亞氨基的單體的方法；聚合各種單體而形成主鏈后導入上述亞氨基的方法；把含有上述亞氨基的化合物接枝到側(cè)鏈上的方法等。作為亞氨基的取代基，能夠使用可取代亞氨基中氫的以往公知的取代基。可以舉出烷基等。
熱塑性樹脂(A)優(yōu)選為含有由至少一種烯烴衍生的重復單元和具有至少一種取代和/或未取代馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復單元的二元或者二元以上的多元共聚物。上述烯烴-馬來酸酐縮亞胺的共聚物能夠采用公知的方法由烯烴和馬來酸酐縮亞胺化合物合成。關(guān)于合成方法，例如在特開平5-59193號公報、特開平5-195801號公報、特開平6-136058號公報以及特開平9-328532號公報中已有記載。
作為烯烴，能夠列舉如異丁烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-戊烯、2-甲基-1-己烯、2-甲基-1-庚烯、2-甲基-1-庚烯、1-異辛烯、2-甲基-1-辛烯、2-乙基-1-戊烯、2-乙基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯、2-甲基-2-己烯等。其中優(yōu)選異丁烯?？梢詥为毷褂眠@些烯烴，也可以組合兩種以上使用。
作為馬來酸酐縮亞胺化合物，可列舉馬來酸酐縮亞胺、N-甲基馬來酸酐縮亞胺、N-乙基馬來酸酐縮亞胺、N-正丙基馬來酸酐縮亞胺、N-異丙基馬來酸酐縮亞胺、N-正丁基馬來酸酐縮亞胺、N-仲丁基馬來酸酐縮亞胺、N-叔丁基馬來酸酐縮亞胺、N-正戊基馬來酸酐縮亞胺、N-正己基馬來酸酐縮亞胺、N-正庚基馬來酸酐縮亞胺、N-正辛基馬來酸酐縮亞胺、N-月桂基馬來酸酐縮亞胺、N-硬脂基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)丙基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)丁基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)戊基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)己基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)庚基馬來酸酐縮亞胺、N-環(huán)辛基馬來酸酐縮亞胺等。其中，優(yōu)選N-甲基馬來酸酐縮亞胺。可以單獨使用這些馬來酸酐縮亞胺化合物，還可以組合兩種以上使用。
在烯烴-馬來酸酐縮亞胺共聚物中，對烯烴的重復單元的含量不作特別限定，但為熱塑性樹脂(A)的總重復單元的約20～70摩爾％，優(yōu)選40～60摩爾％，進一步優(yōu)選45～55摩爾％。馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復單元含量為30～80摩爾％，優(yōu)選40～60摩爾％，進一步優(yōu)選45～55摩爾％。
熱塑性樹脂(A)含有上述烯烴的重復單元和馬來酸酐縮亞胺結(jié)構(gòu)的重復單元，可以只由這些單元形成。另外，除上述之外，也可以以50摩爾％以下的比例含有其他乙烯類單體的重復單元。作為其他乙烯類單體，能夠列舉丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸類單體，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯等甲基丙烯酸類單體，醋酸乙烯酯等乙烯酯單體，甲基乙烯基醚等乙烯基醚單體，馬來酸酐等酸酐，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯等苯乙烯類單體等。
對熱塑性樹脂(A)的重均分子量沒有特別限定，約為1×103～5×106，上述重均分子量優(yōu)選在1×104以上、5×105以下。熱塑性樹脂(A)的玻璃態(tài)化溫度在80℃以上，優(yōu)選在100℃以上，進一步優(yōu)選在130℃以上。
另外，作為熱塑性樹脂(A)可以使用戊二酰亞胺類熱塑性樹脂。在特開平2-153904號公報等中記載了戊二酰亞胺類樹脂。戊二酰亞胺類樹脂中含有戊二酰亞胺結(jié)構(gòu)單元和丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸甲酯結(jié)構(gòu)單元。在戊二酰亞胺類樹脂中也能導入上述的其他乙烯類單體。
熱塑性樹脂(B)是側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基和腈基的熱塑性樹脂。作為熱塑性樹脂(B)的主鏈，可以舉出和熱塑性樹脂(A)相同的結(jié)構(gòu)。
作為在熱塑性樹脂(B)中導入上述苯基的方法，可以列舉如使含有上述苯基的單體聚合的方法、使各種單體聚合而形成主鏈后導入苯基的方法、把含有苯基的化合物接枝到側(cè)鏈上的方法等。作為苯基的取代基，能夠使用可取代苯基中氫的以往公知的取代基，可舉出烷基等。在熱塑性樹脂(B)中導入腈基的方法也能夠采用和導入苯基相同的方法。
熱塑性樹脂(B)優(yōu)選為含有由不飽和腈化合物衍生的重復單元(腈單元)和由苯乙烯類化合物衍生的重復單元(苯乙烯類單元)的二元或者三元以上的多元共聚物。如能夠優(yōu)選使用丙烯腈-苯乙烯類的共聚物。
作為不飽和腈化合物，可以列舉具有氰基以及反應性雙鍵的任一種化合物，能夠列舉如丙烯腈、甲基丙烯腈等α-取代不飽和腈、富馬腈等具有α，β-雙取代烯烴性不飽和鍵的腈化合物等。
作為苯乙烯類化合物，可以列舉具有苯基以及反應性雙鍵的任一種化合物。能夠列舉出如苯乙烯、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯等未取代或取代的苯乙烯類化合物，α-甲基苯乙烯等α-取代的苯乙烯類化合物。
對熱塑性樹脂(B)中的腈單元的含量沒有特別限定，以總重復單元為基準，為10～70重量％，優(yōu)選20～60重量％，進一步優(yōu)選20～50重量％。特別優(yōu)選20～40重量％，20～30重量％。苯乙烯類單元的含量為30～80重量％，優(yōu)選40～80重量％，進一步優(yōu)選50～80重量％。特別優(yōu)選60～80重量％，70～80重量％。
熱塑性樹脂(B)中含有上述的腈單元和苯乙烯類單元，可以只由這些單元形成熱塑性樹脂(B)。另外，除上述之外，也可以以50摩爾％以下的比例含有其他乙烯類單體的重復單元。作為其他乙烯類單體，可以列舉出熱塑性樹脂(A)中例示的物質(zhì)、烯烴的重復單元、馬來酸酐縮亞胺、取代的馬來酸酐縮亞胺的重復單元等。作為這種熱塑性樹脂(B)，可以列舉出AS樹脂、ABS樹脂、ASA樹脂等。
不特別限定熱塑性樹脂(B)的重均分子量，為1×103～5×106。優(yōu)選在1×104以上、5×105以下。
熱塑性樹脂(A)和熱塑性樹脂(B)的比率可以根據(jù)要求于透明保護膜的相位差進行調(diào)節(jié)。就上述配合比而言，一般熱塑性樹脂(A)的含量優(yōu)選占薄膜中樹脂總量的50～95重量％，更優(yōu)選60～95重量％，進一步優(yōu)選65～90重量％。優(yōu)選熱塑性樹脂(B)的含量占薄膜中樹脂總量的5～50重量％，更優(yōu)選5～40重量％，進一步優(yōu)選10～35重量％。通過熱熔性混煉可以混合熱塑性樹脂(A)和熱塑性樹脂(B)。
透明膜1的厚度可適當決定，但從強度和操作性等作業(yè)性、薄層性等角度考慮，一般為10～500μm。特別優(yōu)選20～300μm，更優(yōu)選30～200μm。
具有微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的光擴散層4形成在透明膜1上即可，不特別限定其形成方法，可采用適當?shù)姆绞健＠缈梢詫⑼该髂?的表面本身作成具有微細凸凹結(jié)構(gòu)表面的光擴散層。
另外，從生產(chǎn)率的角度考慮，優(yōu)選設(shè)置具有微細凸凹結(jié)構(gòu)表面的樹脂被膜層2，用作光擴散層4?？梢粤信e出如，通過事先采用噴砂或壓花滾壓、化學蝕刻等適當?shù)姆椒▽τ糜谛纬缮鲜鰳渲荒?的薄膜的表面進行粗面化處理，以賦予薄膜表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的方法等，使形成樹脂被膜層2的材料自身的表面形成為微細凹凸結(jié)構(gòu)的方法。另外還可舉出，在樹脂被膜層2上經(jīng)涂敷另設(shè)樹脂被膜層后，通過利用金屬模的轉(zhuǎn)印方式等賦予上述樹脂被膜層表面微細凹凸結(jié)構(gòu)的方法。此外，如圖1所示，能舉出在樹脂被膜層2中分散微粒3而賦予微細凹凸結(jié)構(gòu)的方法等。這些微細凹凸結(jié)構(gòu)的形成方法，也可以組合兩種以上的方法，形成含有不同狀態(tài)微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的復合層。在上述樹脂被膜層2的形成方法當中，從微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的形成性等觀點出發(fā)，優(yōu)選的是設(shè)置分散有微粒3的樹脂被膜層2的方法。
下面，說明分散微粒3而設(shè)置樹脂被膜層2的方法。作為形成上述樹脂被膜層2的樹脂，只要能夠分散微粒3，且作為形成樹脂被膜層后的被膜具有足夠的強度并具有透明性，就都可以使用，沒有特別限定。作為上述樹脂，能夠列舉出熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、紫外線固化性樹脂、電子束固化性樹脂、雙液混合性樹脂等，其中優(yōu)選紫外線固化性樹脂，這是因為該類樹脂可通過紫外線照射進行固化處理，并由此可以利用簡單的加工操作以高效率形成光擴散層。
作為紫外線固化性樹脂，能夠列舉出聚酯類、丙烯酸類、氨基甲酸酯類、酰胺類、硅酮類、環(huán)氧類等各種樹脂，其中含有紫外線固化性的單體、低聚物、聚合物等。作為優(yōu)選使用的紫外線固化性樹脂，能夠列舉如具有紫外線聚合性的官能團的樹脂，其中優(yōu)選含有具有兩個以上該官能團、尤其是具有3～6個該官能團的丙烯酸類單體和低聚物成分的樹脂。而且，在紫外線固化性樹脂中配合紫外線聚合引發(fā)劑。
上述紫外線固化性樹脂(樹脂被膜層2的形成)中能夠添加流平劑、觸變劑、抗靜電劑等添加劑。如果使用觸變劑，有利于微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的突出粒子的形成。作為觸變劑，能夠列舉出0.1μm以下的二氧化硅、云母等。通常相對于紫外線固化性樹脂100重量份，這些添加劑的含量優(yōu)選為1～15重量份。
作為微粒3，能夠使用各種金屬氧化物、玻璃、塑料等具有透明性的物質(zhì)，沒有特別限定。能夠列舉出如二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等具有導電性的無機類微粒，由聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯并鳥糞胺、三聚氰胺、聚碳酸酯等各種聚合物構(gòu)成的交聯(lián)或未交聯(lián)的有機類微粒和硅酮類微粒等。這些微粒3，可以適當選擇一種或2種以上使用，但優(yōu)選有機類微粒。微粒的平均粒徑為1～10μm，優(yōu)選2～5μm。
對含有微粒3的樹脂被膜層2的形成方法沒有特別限定，能夠采用適當?shù)姆椒ā＠?，把含有微?的樹脂(如紫外線固化性樹脂涂敷液)涂敷在上述透明膜1上，干燥后，進行固化處理，形成表面呈凹凸形狀的樹脂被膜層2。其中，上述涂敷液可適當采用噴涂、沖模涂法、澆鑄、旋涂、金屬噴鍍法、雕刻滾筒涂法等涂敷方法進行涂敷。
為使形成的光擴散層4表面的平均山間隔(Sm)、中心線平均表面粗糙度(Ra)和十點平均表面粗糙度(Rz)滿足要求，適當調(diào)節(jié)上述涂敷液所含的微粒3的平均粒徑、其比例和樹脂被膜層2的厚度。
不特別限定上述涂敷液中所含的微粒3的比例，但從抑制晃眼的角度考慮，相對于100重量份樹脂，優(yōu)選6～20重量份。而且，不特別限定樹脂被膜層2的厚度，優(yōu)選約3～6μm，特別優(yōu)選4～5μm。
在上述光擴散層4的凹凸形狀表面上，可設(shè)置具有防反射功能的低折射率層。低折射率層的材料只要其折射率低于光擴散層4(當設(shè)置樹脂被膜層2時為樹脂被膜層2)即可，沒有特別限定。不特別限定低折射率層的形成方法，但優(yōu)選濕式涂敷法，因為與真空蒸鍍法等相比，濕式涂敷法比較簡易。
還有，在形成低折射率層時，可對樹脂被膜層2的表面實施親水化處理。不特別限定親水化處理方法，能夠采用如電暈放電處理、噴濺處理、低壓UV照射、等離子處理等表面處理方法。另外，能夠進行纖維素類材料、聚酯類材料的薄層涂敷處理等可以提高的粘附性的處理。
作為形成低折射率層的材料，能夠列舉出如紫外線固化性丙烯酸樹脂等樹脂類材料，樹脂中分散有膠體二氧化硅等無機微粒的混合類材料、使用四乙氧基硅烷、四乙氧化鈦等金屬醇鹽的溶膠-凝膠類材料等。另外，各種材料中都能使用含氟化合物，目的是賦予表面抗污染性。從耐擦傷性的角度考慮時，無機成分含量高的低折射率層材料呈現(xiàn)優(yōu)良性質(zhì)，尤其優(yōu)選溶膠-凝膠類材料。
作為含有上述氟基的溶膠-凝膠類材料，可舉出全氟代烷基烷氧基硅烷。作為全氟代烷基烷氧基硅烷，能夠列舉出用通式(1)CF3(CF2)nCH2CH2Si(OR)3(式中R表示碳原子數(shù)1～5的烷基，n表示0～12的整數(shù))表示的化合物。具體地說，能夠列舉如三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷等。其中，優(yōu)選上述的n為2～6的化合物。形成低折射率層時，也可以添加將二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氟化鎂、二氧化鈰等分散在醇溶劑中而形成的溶膠等。另外，可以適當配合金屬鹽、金屬化合物等添加劑。
不特別限定低折射率層的厚度，優(yōu)選0.05～0.3μm，特別優(yōu)選0.1～0.3μm。
在上述光擴散片的透明膜1上能夠粘附光學元件。作為光學元件，可列舉出偏振鏡。不特別限定偏振鏡，能夠使用各種偏振鏡。作為偏振鏡，能夠列舉出如在聚乙烯醇類薄膜、部分縮甲醛化的聚乙烯醇類薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物類部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜上吸附碘或二色性染料等二色性物質(zhì)并單向拉伸的薄膜；聚乙烯醇的脫水處理物或聚氯乙稀的脫鹽酸處理物等聚烯類取向薄膜等。其中優(yōu)選由聚乙烯醇類薄膜和碘等二色性物質(zhì)構(gòu)成的偏振鏡。對這些偏振鏡的厚度不作特別限定，一般約為5～80μm。
用碘對聚乙烯醇類薄膜進行染色并經(jīng)單向拉伸所得的偏振鏡，例如可以通過將聚乙烯醇浸漬在碘的水溶液中進行染色后拉伸至原長的3～7倍而制成。也可以根據(jù)需要浸漬在硼酸或碘化鉀等的水溶液中。另外，也可以根據(jù)需要在染色前將聚乙烯醇類薄膜浸漬在水中進行水洗。通過對聚乙烯醇類薄膜進行水洗，除了可以清洗聚乙烯醇類薄膜表面的污物或防粘連劑之外，還可以使聚乙烯醇類薄膜溶脹從而防止染色不勻等不均勻現(xiàn)象。拉伸可以在碘染色后進行，也可以邊染色邊拉伸，另外也可以在拉伸后進行碘染色。也可以在硼酸或碘化鉀等的水溶液中或水浴中進行拉伸。
透明保護膜通常被設(shè)置在上述偏振鏡的一面或兩面上，以用作偏振片。作為透明保護膜，優(yōu)選具有優(yōu)良的透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性、水分屏蔽性能、各向同性等的材料。作為所述透明保護膜，可以使用和上述透明膜相同材料的膜。另外，能夠列舉出如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯類聚合物，二乙酸纖維素或三乙酸纖維素等纖維素類聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類聚合物，聚苯乙烯或丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等苯乙烯類聚合物，聚碳酸酯類聚合物等。此外，作為形成上述透明保護膜的聚合物例，也能夠列舉出如聚乙烯、聚丙烯、具有環(huán)狀或者降冰片烯結(jié)構(gòu)的聚烯烴、乙烯-丙稀共聚物等聚烯烴類聚合物、氯乙烯類聚合物、尼龍或芳香族聚酰胺等酰胺類聚合物、酰亞胺類聚合物、砜類聚合物、聚醚砜類聚合物、聚醚醚酮類聚合物、聚苯硫醚類聚合物、乙烯醇類聚合物、偏氯乙烯類聚合物、聚乙烯醇縮丁醛類聚合物、聚芳酯類聚合物、聚甲醛類聚合物、環(huán)氧類聚合物、或者上述聚合物的混合物等。透明保護膜也可以形成為丙烯酸類、氨基甲酸酯類、丙烯酸氨基甲酸酯類、環(huán)氧類、硅酮類等熱固化性、紫外線固化性樹脂的固化層。上述透明保護膜，可以使用內(nèi)外側(cè)由相同聚合物材料構(gòu)成的透明保護膜，也可以使用內(nèi)外側(cè)由不同聚合物材料構(gòu)成的透明保護膜。優(yōu)選使用透明性、機械強度、熱穩(wěn)定性和水分屏蔽性等優(yōu)良的薄膜。另外，多數(shù)情況下，相位差等光學上各向異性越少，越是優(yōu)良的透明保護膜。偏振鏡(偏振片)的一面或兩面設(shè)置上述光擴散片時，光擴散片的透明膜能夠兼當偏振鏡的透明保護膜。對透明保護膜的厚度不作特別限定，一般為10～300μm。
在光擴散片的偏振片上層疊的順序可以是在光擴散片上依次層疊透明保護膜、偏振鏡、透明保護膜，也可以在光擴散片上依次層疊偏振鏡、透明保護膜。
另外，在透明保護膜的沒有粘合偏振鏡的一面可以進行硬涂層和防粘連處理。進行硬涂層處理的目的是防止偏振片表面受損傷等，例如可以通過在透明保護膜的表面上附加由丙烯酸類及硅酮類等適宜的紫外線固化性樹脂構(gòu)成的硬度、滑動特性等良好的固化被膜的方法等形成。另外，實施防粘連處理的目的在于防止鄰接層之間的粘附。此外，所述硬涂層、防粘連層等，除了可以設(shè)置為透明保護膜本身，也可以作為不同于透明保護膜的其它的光學層設(shè)置。
此外，可以在偏振片的層間插入如硬涂層、底漆層、粘結(jié)劑層、粘合劑層、防靜電層、導電層、氣體阻擋層、水蒸氣屏蔽層、水分屏蔽層等，也可以層疊到偏振片表面上。而且，在制作偏振片各層階段，必要時可通過向各層的形成材料中添加并混合導電性粒子或抗靜電劑、各種微粒、增塑劑等進行改良。
作為光學元件，實際應用時可以使用上述偏振片上層疊了其他光學元件(光學層)的光學膜。對光學層不作特別限定，如可以使用1層或2層以上的反射板、半透過板、相位差板(含1/2、1/4等波長板)、視角補償膜等可用于形成液晶顯示裝置等的光學層。特別優(yōu)選在偏振片上進一步層疊反射板或半透過半反射板而構(gòu)成的反射型偏振片或半透過型偏振片、在偏振片上進一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片、在偏振片上進一步層疊視角補償膜而構(gòu)成的寬視角偏振片、或者在偏振片上進一步層疊亮度改善薄膜而構(gòu)成的偏振片。在橢圓偏振片、帶光學補償功能的偏振片等中，在偏振片側(cè)具有光擴散片。
另外，根據(jù)需要可以進行用于賦予耐擦傷性、耐久性、耐氣候性、耐濕熱性、耐熱性、耐濕性、透濕性、抗靜電性、導電性和提高層間粘附性、提高機械強度等的賦予各種特性和功能等的處理，或也可進行功能層的插入、層疊等。
反射型偏振片是在偏振片上設(shè)置反射層的偏振片，用于形成使來自辨識側(cè)(顯示側(cè))的入射光反射并顯示的類型的液晶顯示裝置等，具有能夠省略背光燈等光源的內(nèi)置而容易使液晶顯示裝置薄型化等優(yōu)點。反射型偏振片的形成，根據(jù)需要可以通過介入所述透明保護膜等在偏振片的單面上設(shè)置由金屬等構(gòu)成的反射層的方式等適宜方式進行。
作為反射型偏振片的具體例，可以舉出根據(jù)需要在消光處理后的透明保護膜的單面上設(shè)置由鋁等反射性金屬構(gòu)成的箔或蒸鍍膜而形成反射層的反射型偏振片等。
作為代替將反射板直接附設(shè)在上述偏振片的透明保護膜上的方法，還可以在以該透明薄膜為基準的適當?shù)谋∧ど显O(shè)置反射層形成反射片等后使用。還有，由于反射層通常由金屬組成，所以從防止由于氧化而造成的反射率的下降，進而長期保持初始反射率和避免另設(shè)保護層的觀點等來看，優(yōu)選用透明保護膜或偏振片等覆蓋其反射面的使用形式。
此外，在上述中，半透過型偏振片可以通過作成用反射層反射光的同時使光透過的半透半反鏡等半透過型的反射層而獲得。半透過型偏振片通常設(shè)置在液晶單元的背面?zhèn)?，可以形成以下類型的液晶顯示裝置等，即，在比較明亮的環(huán)境中使用液晶顯示裝置等的情況下，反射來自于辨識側(cè)(顯示側(cè))的入射光而顯示圖像，在比較暗的環(huán)境中，使用內(nèi)置于半透過型偏振片的背面的背光燈等內(nèi)置光源來顯示圖像。也就是說，半透過型偏振片在如下類型的液晶顯示裝置等的形成中十分有用，即，在明亮的環(huán)境下可以節(jié)約使用背光燈等光源的能量，且即使在比較暗的環(huán)境下也可以使用內(nèi)置光源的類型的液晶顯示裝置的形成中非常有用。
下面對在偏振片上進一步層疊相位差板而構(gòu)成的橢圓偏振片或圓偏振片進行說明。在將直線偏振光變換為橢圓偏振光或圓偏振光、將橢圓偏振光或圓偏振光變換為直線偏振光、或者變換直線偏振光的偏振方向時，可以使用相位差板等。特別是作為將直線偏振光變換為圓偏振光或?qū)A偏振光變換為直線偏振光的相位差板，可以使用所謂的1/4波長板(也稱為λ/4板)。1/2波長板(也稱為λ/2板)通常在變換直線偏振光的偏振方向時使用。
橢圓偏振片可以有效地用于以下情形，即補償(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶顯示裝置因液晶層的雙折射而產(chǎn)生的著色(藍或黃)，進行所述沒有著色的白黑顯示的情形。另外，控制三維折射率的偏振片還可以補償(防止)從斜向觀察液晶顯示裝置的畫面時產(chǎn)生的著色，因而十分理想。圓偏振片，例如可以在對圖像變?yōu)椴噬@示的反射型液晶顯示裝置的圖像的色調(diào)進行調(diào)整時有效地利用，而且還具有防反射的功能。作為上述的相位差板的具體例子，可以舉出由聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其它聚烯烴、聚芳酯、聚酰胺等的適宜聚合物構(gòu)成的膜經(jīng)拉伸處理而形成的雙折射性膜，液晶聚合物的取向膜，或用膜支撐液晶取向?qū)拥臉?gòu)件等。相位差板可以是根據(jù)使用目的而具有適宜的相位差的板，例如各種波長板或用于補償由液晶層的雙折射而引起的著色或視角等的板，也可以是層疊兩種以上的相位差板從而控制相位差等光學特性的板。
另外上述橢圓偏振片或反射型橢圓偏振片是通過適當?shù)亟M合并層疊偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。這類橢圓偏振片等也可以通過在液晶顯示裝置的制造過程中依次分別層疊(反射型)偏振片及相位差板來形成，以構(gòu)成(反射型)偏振片及相位差板的組合，而如上所述，預先形成為橢圓偏振片等光學薄膜時，由于在質(zhì)量的穩(wěn)定性和層疊操作性等方面出色，具有可以提高液晶顯示裝置等的制造效率的優(yōu)點。
視角補償膜是從不垂直于畫面的稍微傾斜的方向觀察液晶顯示裝置的畫面的情況下也可使圖像看起來比較清晰的、用于擴大視角的薄膜。作為這種視角補償相位差板，例如可以由相位差膜、液晶聚合物等的取向膜或在透明基材上支撐液晶聚合物等的取向?qū)拥牟牧系葮?gòu)成。通常的相位差板使用在其面方向上被單向拉伸的具有雙折射的聚合物膜，與此相對，作為被用作視角補償膜的相位差板，可以使用沿其面方向被實施了雙向拉伸的具有雙折射的聚合物薄膜、沿其面方向被單向拉伸并且沿其厚度方向也被拉伸了的可控制厚度方向的折射率的具有雙折射的聚合物或像傾斜取向膜等雙向拉伸薄膜等。作為傾斜取向膜，例如可以舉出在聚合物薄膜上粘接熱收縮膜后在因加熱形成的收縮力的作用下對聚合物薄膜進行了拉伸處理或/和收縮處理的材料、使液晶聚合物傾斜取向而成的材料等。作為相位差板的原材料聚合物可使用與上述的相位差板中說明的聚合物相同的聚合物，可以使用以防止基于由液晶單元造成的相位差而形成的辨識角的變化所帶來的著色等或擴大辨識性良好的視角等為目的的適宜的聚合物。
另外，從達到辨識性良好的寬視角的觀點來看，可以優(yōu)選使用用三乙酸纖維素薄膜支撐由液晶聚合物的取向?qū)?、特別是圓盤狀液晶聚合物的傾斜取向?qū)訕?gòu)成的光學各向異性層的光學補償相位差板。
將偏振片和亮度改善薄膜貼合在一起而成的偏振片通常被設(shè)于液晶單元的背面一側(cè)。亮度改善薄膜是顯示如下特性的薄膜，即，當因液晶顯示裝置等的背光燈或來自背面?zhèn)鹊姆瓷涞龋凶匀还馊肷鋾r，反射特定偏振軸的直線偏振光或特定方向的圓偏振光，而使其他光透過。因此將亮度改善薄膜與偏振片層疊而成的偏振片可使來自背光燈等光源的光入射，而獲得特定偏振光狀態(tài)的透過光，同時，所述特定偏振狀態(tài)以外的光不能透過，被予以反射。借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等再次反轉(zhuǎn)在該亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作為特定偏振光狀態(tài)的光透過，從而增加透過亮度改善薄膜的光，同時向偏振鏡提供難以吸收的偏振光，從而增加能夠在液晶顯示圖像的顯示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。即，在不使用亮度改善薄膜而用背光燈等從液晶單元的背面?zhèn)却┻^偏振鏡而使光入射的情況下，具有與偏振鏡的偏振軸不一致的偏振方向的光基本上被偏振鏡所吸收，因而無法透過偏振鏡。即，雖然會因所使用的偏振鏡的特性而不同，但是大約50％的光會被偏振鏡吸收掉，因此在液晶顯示裝置等中可以利用的光量將減少，導致圖像變暗。由于亮度改善薄膜反復進行如下操作，即，使具有能夠被偏振鏡吸收的偏振方向的光不入射到偏振鏡上，而是使該類光在亮度改善薄膜上發(fā)生反射，進而借助設(shè)于其后側(cè)的反射層等完成反轉(zhuǎn)，使光再次入射到亮度改善薄膜上，這樣，亮度改善薄膜只使在這兩者間反射并反轉(zhuǎn)的光中的、其偏振方向變?yōu)槟軌蛲ㄟ^偏振鏡的偏振方向的偏振光透過，同時將其提供給偏振鏡，因此可以在液晶顯示裝置的圖像的顯示中有效地使用背光燈的光，從而可以使畫面明亮。
在亮度改善薄膜和所述反射層等之間也可以設(shè)置擴散板。由亮度改善薄膜反射的偏振光狀態(tài)的光朝向所述反射層等，所設(shè)置的擴散板可將通過的光均勻地擴散，同時消除偏振光狀態(tài)而成為非偏振光狀態(tài)。即，擴散板使偏振光恢復到原來的自然光狀態(tài)。將該非偏振光狀態(tài)即自然光狀態(tài)的光射向反射層等，經(jīng)過反射層等反射后，再次通過擴散板而又入射到亮度改善薄膜上，如此反復進行。通過在亮度改善薄膜和所述反射層之間設(shè)置使偏振光恢復到原來的自然光狀態(tài)的擴散板，可以在維持顯示畫面的亮度的同時，減少顯示畫面的亮度的不均，從而可以提供均勻并且明亮的畫面。通過設(shè)置該擴散板，可適當增加初次入射光的重復反射次數(shù)，并結(jié)合擴散板的擴散功能，可以提供均勻且明亮的顯示畫面。
作為所述亮度改善薄膜，例如可以使用電介質(zhì)的多層薄膜或折射率各向異性不同的薄膜多層層疊體之類的顯示出使特定偏振軸的直線偏振光透過而反射其他光的特性的薄膜、膽甾醇型液晶聚合物的取向膜或在薄膜基材上支撐了該取向液晶層的薄膜之類的顯示出將左旋或右旋中的任一種圓偏振光反射而使其他光透過的特性的薄膜等適宜的薄膜。
因此，通過利用使所述的特定偏振軸的直線偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，使該透過光直接沿著與偏振軸一致的方向入射到偏振片上，可以在抑制由偏振片造成的吸收損失的同時，使光有效地透過。另一方面，利用膽甾醇型液晶層之類的使圓偏振光透過的類型的亮度改善薄膜，雖然也可以直接使光入射到偏振鏡上，但是，從抑制吸收損失這一點考慮，最好借助相位差板對該圓偏振光進行直線偏振光化，之后再入射到偏振片上。而且，通過使用1/4波長板作為該相位差板，可以將圓偏振光變換為直線偏振光。
在可見光區(qū)域等較寬波長范圍中能起到1/4波長板作用的相位差板，例如可以利用以下方式獲得，即，將相對于波長550nm的淺色光能起到1/4波長板作用的相位差層和顯示其他的相位差特性的相位差層例如能起到1/2波長板作用的相位差層重疊的方式等。所以，配置于偏振片和亮度改善薄膜之間的相位差板可以由1層或2層以上的相位差層構(gòu)成。
還有，就膽甾醇型液晶層而言，也可以組合不同反射波長的材料，構(gòu)成重疊2層或3層以上的配置構(gòu)造，由此獲得在可見光區(qū)域等較寬的波長范圍內(nèi)反射圓偏振光的構(gòu)件，從而可以基于此而獲得較寬波長范圍的透過圓偏振光。
另外，偏振片如同所述偏振光分離型偏振片，可以由層疊了偏振片和2層或3層以上的光學層的構(gòu)件構(gòu)成。因此，也可以是組合所述反射型偏振片或半透過型偏振片和相位差板而成的反射型橢圓偏振片或半透過型橢圓偏振片等。
在所述光學元件上層疊光擴散片、進而在偏振片上層疊各種光學層的工藝，可以利用在液晶顯示裝置等的制造過程中依次獨立層疊的方式來進行，但是將這些預先層疊而成的偏振片在質(zhì)量的穩(wěn)定性或組裝操作等方面優(yōu)良，因此具有可改善液晶顯示裝置等的制造工序的優(yōu)點。在層疊中可以使用粘合層等適宜的粘接手段。在粘接所述偏振片和其他光學膜時，它們的光學軸可以根據(jù)目標相位差特性等而采用適宜的配置角度。
在所述的偏振片或至少層疊有一層偏振片的光學膜等光學元件的至少一面上，設(shè)置有所述光擴散片，在沒有設(shè)置光擴散片的面上也可以設(shè)置用于與液晶單元等其它構(gòu)件粘合的粘合層。對形成粘合層的粘合劑沒有特別限定，例如可以適宜地選擇使用以丙烯酸類聚合物、硅酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚、氟類或橡膠類等聚合物為基體聚合物的粘合劑。特別優(yōu)選使用丙烯酸類粘合劑等光學透明性優(yōu)良并顯示出適度的潤濕性、凝聚性以及粘合性等粘合特性并且耐氣候性或耐熱性等優(yōu)良的粘合劑。
除了上述之外，從防止因吸濕造成的發(fā)泡現(xiàn)象或剝離現(xiàn)象、因熱膨脹差等引起的光學特性的下降或液晶單元的翹曲、并且以高品質(zhì)形成耐久性優(yōu)良的液晶顯示裝置等觀點來看，優(yōu)選吸濕率低且耐熱性優(yōu)良的粘合層。
粘合層中可以含有例如天然或合成樹脂類、特別是增粘性樹脂或玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、由其它的無機粉末等構(gòu)成的填充劑、顏料、著色劑、抗氧化劑等可添加于粘合層中的添加劑。另外也可以是含有微粒并顯示光擴散性的粘合層等。
在偏振片、光學薄膜等光學元件上附設(shè)粘合層時可以利用適宜的方式進行。作為該例例如可以舉出以下方式，即調(diào)制在由甲苯或乙酸乙酯等適宜溶劑的純物質(zhì)或混合物構(gòu)成的溶劑中溶解或分散基體聚合物或其組合物而成的10～40質(zhì)量％的粘合劑溶液，然后通過流延方式或涂敷方式等適宜鋪展方式直接將其附設(shè)在光學元件上的方式；或者基于上述在隔離片上形成粘合層后將其移送并粘貼在光學元件上的方式等。粘合層也可以設(shè)置成不同組成或種類的各層的重疊層。粘合層的厚度可以根據(jù)使用目的或粘合力等而適當確定，一般為1～500μm，優(yōu)選5～200μm，特別優(yōu)選10～100μm。
對于粘合層的露出面，在供于使用前為了防止其污染等，可以臨時粘貼隔離件覆蓋。由此可以防止在通常的操作狀態(tài)下與粘合層接觸的現(xiàn)象。作為隔離片，在滿足上述的厚度條件的基礎(chǔ)上，例如可以使用根據(jù)需要用硅酮類或長鏈烷基類、氟類或硫化鉬等適宜剝離劑對塑料薄膜、橡膠片、紙、布、無紡布、網(wǎng)狀物、發(fā)泡片材或金屬箔、它們的層疊體等適宜的薄片體進行涂敷處理后的材料等以往常用的隔離片。
在本發(fā)明中，也可以在形成上述的光學元件的偏振鏡、透明保護膜、光學層等以及粘合層等各層上，利用例如用水楊酸酯類化合物或苯并苯酚(benzophenol)類化合物、苯并三唑類化合物或氰基丙烯酸酯類化合物、鎳絡合鹽類化合物等紫外線吸收劑進行處理的方式，使之具有紫外線吸收能力。
設(shè)置有本發(fā)明的光擴散片的光學元件可以適用于液晶顯示裝置等各種裝置的形成。液晶顯示裝置可以根據(jù)以往的方法形成。即，一般來說，液晶顯示裝置可通過適宜地組合液晶單元和光學元件以及根據(jù)需要而加入的照明系統(tǒng)等構(gòu)成部件并裝入驅(qū)動電路而形成，在本發(fā)明中，除了使用本發(fā)明的光學元件外，沒有特別限定，可以依據(jù)以往的方法形成。對于液晶單元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意類型的液晶單元。
通過本發(fā)明可以形成在液晶單元的單側(cè)或雙側(cè)配置了所述光學元件的液晶顯示裝置、在照明系統(tǒng)中使用了背光燈或反射板的裝置等適宜的液晶顯示裝置。此時，本發(fā)明的光學元件可以設(shè)置在液晶單元的單側(cè)或雙側(cè)上。當將光學元件設(shè)置在雙側(cè)時，它們既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶顯示裝置時，可以在適宜的位置上配置1層或2層以上例如擴散板、防眩層、防反射膜、保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄片、光擴散板、背光燈等適宜的部件。
下面對有機電致發(fā)光裝置(有機EL顯示裝置)進行說明。一般，有機EL顯示裝置是在透明膜上依次層疊透明電極、有機發(fā)光層以及金屬電極而形成發(fā)光體(有機電致發(fā)光體)。這里，有機發(fā)光層是各種有機薄膜的層疊體，已知有例如由三苯基胺衍生物等構(gòu)成的空穴注入層和由蒽等熒光性的有機固體構(gòu)成的發(fā)光層的層疊體、或此種發(fā)光層和由二萘嵌苯衍生物等構(gòu)成的電子注入層的層疊體、或者這些空穴注入層、發(fā)光層及電子注入層的層疊體等各種組合。
有機EL顯示裝置根據(jù)如下的原理進行發(fā)光，即，通過在透明電極和金屬電極上加上電壓，向有機發(fā)光層中注入空穴和電子，由這些空穴和電子的復合而產(chǎn)生的能量激發(fā)熒光物質(zhì)，被激發(fā)的熒光物質(zhì)回到基態(tài)時，就會放射出光。中間的復合機理與一般的二極管相同，由此也可以推測出，電流和發(fā)光強度相對于外加電壓顯示出伴隨整流性的較強的非線性。
在有機EL顯示裝置中，為了取出有機發(fā)光層中產(chǎn)生的光，至少一方的電極必須是透明的，通常將由氧化銦錫(ITO)等透明導電體制成的透明電極作為陽極使用。另一方面，為了容易進行電子的注入而提高發(fā)光效率，在陰極上使用功函數(shù)較小的物質(zhì)是十分重要的，通常使用Mg-Ag、Al-Li等金屬電極。
在具有這種構(gòu)成的有機EL顯示裝置中，有機發(fā)光層由厚度為10nm左右的極薄的膜構(gòu)成。因此，有機發(fā)光層也與透明電極一樣，使光基本上完全地透過。其結(jié)果是，在不發(fā)光時從透明膜的表面入射并透過透明電極和有機發(fā)光層而在金屬電極反射的光會再次向透明膜的表面?zhèn)壬涑?，因此，當從外部進行辨識時，有機EL裝置的顯示面如同鏡面。
在包括如下所述的有機電致發(fā)光體的有機EL顯示裝置中，可以在透明電極的表面?zhèn)仍O(shè)置偏振片，同時在這些透明電極和偏振片之間設(shè)置相位差板，上述有機電致發(fā)光體中，在通過施加電壓而進行發(fā)光的有機發(fā)光層的表面?zhèn)仍O(shè)有透明電極，同時在有機發(fā)光層的背面?zhèn)仍O(shè)有金屬電極。
由于相位差板及偏振片具有使從外部入射并在金屬電極反射的光成為偏振光的作用，因此由該偏振光作用具有使得從外部無法辨識出金屬電極的鏡面的效果。特別是，采用1/4波長板構(gòu)成相位差板并且將偏振片和相位差板的偏振光方向的夾角調(diào)整為π/4時，可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
即，入射于該有機EL顯示裝置的外部光因偏振片的存在而只有直線偏振光成分透過。該直線偏振光一般會被相位差板轉(zhuǎn)換成橢圓偏振光，而當相位差板為1/4波長片并且偏振片和相位差板的偏振方向的夾角為π/4時，就會成為圓偏振光。
該圓偏振光透過透明膜、透明電極、有機薄膜，在金屬電極上反射，之后再次透過有機薄膜、透明電極、透明膜，由相位差板再次轉(zhuǎn)換成直線偏振光。由于該直線偏振光與偏振片的偏振光方向正交，因此無法透過偏振片。其結(jié)果可以完全遮蔽金屬電極的鏡面。
實施例下面，用實施例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
制造例1把由異丁烯和N-甲基馬來酸酐縮亞胺構(gòu)成的交替共聚物(N-甲基馬來酸酐縮亞胺的含量為50摩爾％)75重量份、和丙烯腈含量為28重量份％的丙烯腈-苯乙烯共聚物25重量份溶解于二氯甲烷，得到固態(tài)成分濃度為15重量％的溶液。將該溶液流延在聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜上，涂敷成玻璃板狀，在室溫放置60分鐘后，從該薄膜上剝下來。在100℃干燥10分鐘之后，在140℃干燥10分鐘，接著在160℃干燥30分鐘，得到厚50μm的透明膜。透明膜的面內(nèi)相位差Re＝4nm，厚度方向相位差Rth＝4nm。
還有，面內(nèi)相位差Re、厚度方向相位差Rth，是根據(jù)由自動雙折射測定裝置(王子計測儀器株式會社制，自動雙折射計KOBRA21ADH)測定的折射率nx、ny、nz的測量結(jié)果計算出來的。
制造例2使用由N-甲基戊二酰亞胺和甲基丙烯酸甲酯構(gòu)成的戊二酰亞胺共聚物(N-甲基戊二酰亞胺含量為75重量％，酸含量為0.01毫當量/g以下，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為147℃)65重量份、和丙烯腈及苯乙烯的含量分別為28重量％和72重量％的丙烯腈-苯乙烯共聚物35重量份，進行熔融混煉得到樹脂組成物，并將其提供給T塑模熔融擠出機，得到厚135μm的薄膜。在160℃下沿MD方向拉伸該薄膜1.7倍之后，160℃下沿TD方向拉伸1.8倍。所得到的雙向拉伸透明膜的厚度為55μm，面內(nèi)相位差Re＝1nm，厚度方向相位差Rth＝3nm。
實施例1將混合平均粒徑為3.5μm的聚苯乙烯珠12份、紫外線固化性樹脂(氨基甲酸酯丙烯酸酯類單體)100份、二苯甲酮類光聚合引發(fā)劑5份及使固體成分濃度達到40重量％的溶劑而形成的溶液，涂敷在由制造例1得到的透明膜上，在120℃干燥5分鐘之后，通過照射紫外線進行固化處理，制成具有厚度為4μm的微細凹凸結(jié)構(gòu)表面的樹脂被膜層的光擴散片。
實施例2和制造例1同樣地制成厚度為100μm的透明膜。160℃下沿MD方向拉伸該透明膜1.5倍之后，160℃下沿TD方向拉伸1.5倍，得到厚45μm的雙向拉伸透明膜。雙向拉伸透明膜的面內(nèi)相位差Re＝4nm，厚度方向相位差Rth＝12nm。在實施例1中，除了作為透明膜使用上述的雙向拉伸透明膜之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
實施例3在實施例1中，除了將聚苯乙烯珠的使用量改為14重量份之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
實施例4在實施例1中，除了將樹脂被膜層的厚度改為3μm之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
實施例5在實施例2中，除了在樹脂被膜層的凹凸形狀表面設(shè)置厚0.1μm的折射率低于樹脂皮膜層(1.51)的低折射率層(材料氟改性聚硅氧烷，折射率1.39)之外，和實施例2相同地制成光擴散片。
實施例6在實施例1中，除了作為透明膜使用由制造例2得到的上述雙向拉伸透明膜之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
比較例1在實施例1中，除了作為透明膜使用厚80μm的三乙酸纖維素薄膜(面內(nèi)相位差Re＝2nm，厚度方向相位差Rth＝40nm)之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
比較例2
在實施例1中，除了作為透明膜使用厚40μm的降冰片烯類薄膜(面內(nèi)相位差Re＝4nm，厚度方向相位差Rth＝20nm)之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
比較例3在實施例1中，除了作為透明膜使用厚50μm的雙向拉伸聚碳酸酯薄膜(面內(nèi)相位差Re＝10nm，厚度方向相位差Rth＝120nm)之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
比較例4在實施例1中，除了將平均粒徑為3.5μm的聚苯乙烯微珠12重量份變?yōu)槠骄綖?～3μm的二氧化硅珠12重量份之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
比較例5在實施例1中，除了將聚苯乙烯珠的使用量變?yōu)?0重量份，且將樹脂被膜層的厚度變?yōu)?.5μm之外，和實施例1相同地制成光擴散片。
以JIS B0601為基準，作為觸針式表面粗糙度測定儀采用株式會社東京精密制的サイフコム470A測定了上述實施例、比較例中得到的光擴散片的表面凹凸結(jié)構(gòu)形狀。還有，進行測定時，通過由金剛石制成的頂端部呈頂角為55度的圓錐形且直徑為1mm的測定針，沿一定的方向以3mm的長度掃描凹凸面，測定此時測定針上下方向的移動變化，并根據(jù)記錄這些的表面粗糙度曲線計算出平均山間隔(Sm)、中心線平均表面粗糙度(Ra)以及十點平均表面粗糙度(Rz)。另外，以JIS K7105-1981為基準，使用SUGA試驗機(株)制(數(shù)字變角光澤度儀UGV-5DP)測定了60°光澤度。結(jié)果如表1所示。
表1

對由實施例以及比較例得到的光擴散片進行下述評價，結(jié)果如表2所示。
(晃眼)將在光擴散片上粘合偏振片(185μm)上而形成的薄片粘在玻璃基板上，按照下述標準在固定于看版臺(數(shù)值孔徑為25％)上的掩模圖形上，用肉眼評價晃眼情況(晃眼)。其中，熒光燈下的映現(xiàn)(防眩性)都比較好。
◎完全沒有出現(xiàn)晃眼。
○幾乎沒有出現(xiàn)晃眼。
△晃眼較小且不存在實用上的問題。
×出現(xiàn)晃眼。
(粘附性)使用粘合劑把光擴散片粘貼在玻璃板上，并按照下述的標準采用JISK5400的方格帶法評價光擴散層(樹脂被膜層)和透明膜的初期粘附性。
◎完全沒有剝落。
△剝落面積不到所有正方形面積的65％。但完全沒有剝落的除外。
×剝落面積大于等于所有正方形面積的65％。
(耐久性)使用粘合劑把光擴散片粘貼在玻璃板上，投放到80℃、90％RH的恒溫恒濕器中。按照下述的標準評價570小時后、1000小時后的外觀、粘附性。
◎570小時、1000小時后沒有出現(xiàn)裂紋、也沒有剝落(在整個面上)。
×570小時后在整個面上出現(xiàn)裂紋、有剝落。
表2

由表2可知，本發(fā)明的光擴散片在晃眼、粘附性、耐久性方面具有良好的特性。
實施例7用聚氨酯類粘合劑把實施例1中制成的光擴散片粘合在聚乙烯醇類偏振鏡的一個面上，同時在其對面用同樣方法層疊由制造例1制成的透明膜，得到帶光擴散功能的偏振片。
實施例8用聚氨酯類粘合劑把實施例2中制成的光擴散片粘合在聚乙烯醇類偏振鏡的一個面上，同時在其對面用同樣方法層疊由實施例2制成的雙向拉伸透明膜，得到帶光擴散功能的偏振片。
實施例9用聚氨酯類粘合劑把實施例6中制成的光擴散片粘合在聚乙烯醇類偏振鏡的一個面上，同時在其對面用同樣方法層疊由制造例2制成的雙向拉伸透明膜，得到帶光擴散功能的偏振片。
比較例6用聚氨酯類粘合劑把比較例1中制成的光擴散片粘合在聚乙烯醇類偏振鏡的一個面上，同時在其對面用同樣方法層疊三乙酸纖維素膜，得到帶光擴散功能的偏振片。
比較例7用聚氨酯類粘合劑把比較例3中制成的光擴散片粘合在聚乙烯醇類偏振鏡的一個面上，同時在其對面用同樣方法層疊聚碳酸酯膜，得到帶光擴散功能的偏振片。
粘合實施例7～9以及比較例6、7中制成的帶光擴散功能的偏振片，并使它們的偏振軸分別垂直，測定自偏振軸方向方位角為45°且極角70度的位置處的透射率(％)。測定透射率時，使用日立制作所制的分光光度計U-4100測定550nm的值。結(jié)果如表3所示。
表3

由表3可知，由本發(fā)明的光擴散片可以得到偏振特性優(yōu)良的帶光擴散功能的偏振片。
本發(fā)明的光擴散片、設(shè)置有該光擴散片的光學元件能夠抑制畫面的辨識性的下降，可適用于液晶顯示器(LCD)、平板顯示器(FPD)、有機EL、PDP等圖像顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種光擴散片，在透明膜的至少一面上形成有具有樹脂被膜層且該樹脂被膜層的表面上具有微細凹凸形狀的光擴散層的光擴散片中，其特征在于，所述透明膜含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂，且所述微細凹凸形狀表面滿足平均山間隔(Sm)Sm≤80μm、中心線平均表面粗糙度(Ra)Ra≤0.25μm、以及十點平均表面粗糙度(Rz)Rz≤9Ra的條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光擴散片，其特征在于，微細凹凸形狀表面的60°光澤度在70％以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光擴散片，其特征在于，把透明膜面內(nèi)折射率最大的方向設(shè)為X軸，與X軸垂直的方向設(shè)為Y軸，薄膜的厚度方向設(shè)為Z軸，各軸向的折射率分別設(shè)為nx、ny、nz，透明膜的厚度設(shè)為d(nm)時，面內(nèi)相位差Re＝(nx-ny)×d在20nm以下，且厚度方向相位差Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d在30nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的光擴散片，其特征在于，透明膜為被雙向拉伸的膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的光擴散片，其特征在于，樹脂被膜層中含有微粒，且樹脂被膜層的表面凹凸形狀是由微粒形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光擴散片，其特征在于，微粒是有機類微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項所述的光擴散片，其特征在于，樹脂被膜層是由紫外線固化性樹脂形成的。
8.一種光擴散片，其特征在于，在權(quán)利要求1～7中任意一項所述的光擴散片的樹脂被膜層的凹凸形狀表面上，設(shè)置有折射率低于樹脂被膜層的低折射率層。
9.一種光學元件，其特征在于，光學元件的一面或者兩面上設(shè)置有權(quán)利要求1～8中任意一項所述的光擴散片。
10.一種圖像顯示裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求9所述的光學元件。
全文摘要
本發(fā)明的光擴散片中，在透明膜的至少一面上形成有具有樹脂被膜層且該樹脂被膜層的表面上具有微細凹凸形狀的光擴散層。上述透明膜中含有(A)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代亞氨基的熱塑性樹脂、和(B)側(cè)鏈上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的熱塑性樹脂，且上述微細凹凸形狀表面滿足平均山間隔(Sm)Sm≤80μm、中心線平均表面粗糙度(Ra)Ra≤0.25μm、以及十點平均表面粗糙度(Rz)Rz≤9Ra的條件。本發(fā)明的光擴散片被用于高清晰度LCD時，也可以在保持防眩性的同時，抑制畫面的晃眼現(xiàn)象，且?guī)缀醪伙@示雙折射性，粘附性和耐久性優(yōu)良。
文檔編號C08J7/04GK1646949SQ0380828
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者西田昭博, 矢野周治, 前田洋惠, 近藤隆, 畑中武藏, 松永卓也 申請人:日東電工株式會社