专利名称：光扩散膜及其制造方法、光扩散性偏振板以及液晶显示装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及光扩散膜及其制造方法。另外，本发明涉及使用该光扩散膜的光扩散性偏振板及液晶显示装置。
背景技术：
近年来，液晶显示装置在手机、电脑用监视器、电视机、液晶投影仪等中的用途迅速发展。液晶显示装置一般以TNCTwisted Nematic，扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直排列)模式、IPS αη-PlaneSwitching，共面转换)模式等显示模式使液晶工作，对通过该液晶的光进行电控制而在画面上表现明暗的差异，从而显示出文字、图像。以往，在液晶显示装置中，被指出存在当从斜方向观察显示画面时，得不到高对比度，并且因图像的明暗发生逆转的灰阶反转现象等得不到良好的显示特性等问题，即视角狭窄的问题。作为用于解决上述问题的方法，目前已知在液晶显示装置的视认侧表面设置光扩散膜的技术。例如，JP2007-94369-A及JP2002-107512-A中公开了具有通过在基材上涂布含有微粒的涂布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视认侧表面设置这种光扩散膜，可改善从斜方向观察液晶显示装置的显示画面时的图像的对比度降低或灰阶反转现象，由此能够扩宽视角。但是，在现有的光扩散膜中，若为了获得广视角而赋予充分的光扩散性，则存在显示图像的透射鲜明度降低、显示图像的正面对比度也随之降低、同时因光扩散层的表面漫反射而产生使整个画面感觉变白即所谓的发白(日文原文白6々It )的问题。反之，若要赋予充分的透射鲜明度，则光扩散性变得不充分，无法得到广视角。本发明是为了解决上述课题而作出的，其目的在于提供兼具充分的光扩散性和充分的透射鲜明度，因而在应用于液晶显示装置时，视角广且显示图像的正面对比度高，也不会产生表面漫反射所引起的发白的光扩散膜及其制造方法。另外，本发明的另一目的在于提供使用该光扩散膜的光扩散性偏振板及液晶显示装置。
发明内容
本发明包括以下技术方案。<1> 一种光扩散膜，具备基材膜和层叠在所述基材膜上且分散有透光性微粒的光扩散层，其中，沿着从所述光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从所述基材膜侧沿着光扩散膜的所述法线方向入射的波长M3. 5nm的激光的强度L1之比L2/ L1为0. 0002%以上且0. 001%以下，通过0. 125mm、0. 5mm、1. Omm及2. Omm的光梳后得到的透射鲜明度之和为70%以上且180%以下，
总雾度为40%以上且70%以下，内部雾度为40%以上且70%以下，并且因所述光扩散层的表面形状而产生的表面雾度小于2%，所述光扩散层的表面的中心线平均粗糙度Ra为0. 2 μ m以下。<2>如上述<1>所述的光扩散膜，其中，所述透射鲜明度之和为70%以上且150% 以下。<3>如上述<1>或<2>所述的光扩散膜，其中，所述表面雾度为以下。<4>如上述<1> <3>中任一项所述的光扩散膜，其中，所述中心线平均粗糙度Ra 为0. Ιμ 以下。<5>如上述<1> <4>中任一项所述的光扩散膜，其中，所述光扩散层的层厚相对于所述透光性微粒的重均粒径为1倍以上且3倍以下。<6>如上述<1> <5>中任一项所述的光扩散膜，其中，还具备层叠在所述光扩散层上的防反射层。<7> 一种光扩散膜的制造方法，其为上述<1>所述的光扩散膜的制造方法，其中， 包括在所述基材膜上涂布分散有所述透光性微粒的树脂液的步骤、和将模具的镜面或凹凸面转印到由所述树脂液形成的层的表面的步骤。<8> 一种光扩散性偏振板，其中，具备至少具有偏光膜的偏振板、和以所述基材膜侧与所述偏振板相向的方式层叠在所述偏振板上的上述<1> <6> 中任一项所述的光扩散膜。<9>如上述<8>所述的光扩散性偏振板，其由所述偏光膜与所述光扩散膜借助胶粘剂层贴合而成。<10>—种液晶显示装置，其中，依次设有背光装置、光偏转机构、背光侧偏振板、液晶单元和上述<8>或<9>所述的光扩散性偏振板。<11>如上述<10>所述的液晶显示装置，其中，所述光偏转机构具有2片棱镜膜，所述棱镜膜在与所述背光侧偏振板相向的表面具备多个线性棱镜，一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述背光侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置，另一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述光扩散性偏振板的透射轴大致平行的方式设置。<12>如上述<10>或<11>所述的液晶显示装置，其中，在所述背光装置与所述光偏转机构之间，还设有光扩散机构。根据本发明，能够提供兼具充分的光扩散性和优良的透射鲜明度的光扩散膜及光扩散性偏振板。应用这种具备优良光学特性的光扩散膜或光扩散性偏振板的液晶显示装置，显示出广视角和高正面对比度，并且还能够防止表面漫反射所引起的发白。
图1是表示本发明的光扩散膜的一个优选例的示意剖面图。图2是表示本发明的光扩散膜的另一优选例的示意剖面图。
图3是示意性地表示从基材膜侧的法线方向入射激光，测定沿着从光扩散层侧法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的透射散射光强度时，激光的入射方向与透射散射光强度测定方向的立体图。图4是表示本发明的光扩散膜的又一优选例的示意剖面图。图5是表示用于制造本发明的光扩散膜的装置的一例的示意图。图6是表示本发明的光扩散性偏振板的一个优选例的示意剖面图。图7是表示本发明的液晶显示装置的一个优选例的示意剖面图。图8是用于说明棱镜膜所具有的线性棱镜的棱线方向与偏振板的透射轴方向的关系的示意立体图。图9是表示本发明的液晶显示装置的另一优选例的示意剖面图。图10是表示实施例1中制作的光扩散膜中光散射角(透射散射的激光的出射方向相对于光扩散膜的法线的倾角)与相对散射光强度的关系的图。图11是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图12是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图13是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图14是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图15是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图16是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图17是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图18是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图19是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图20是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图21是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
图22是表示本发明的光扩散性偏振板的另--优选例的示意剖面图。
具体实施例方式<光扩散膜>图1及图2是分别表示本发明的光扩散膜的优选例的示意剖面图。本发明的图1 及图2中所示的光扩散膜100、200，具备基材膜101和层叠在基材膜101上的光扩散层102。 光扩散层102是以透光性树脂103为基材的层，通过在透光性树脂103中分散透光性微粒 104而形成。本发明的光扩散膜中，如图1所示的例子那样，光扩散层102的表面可以由平坦面构成；或者如图2所示的例子那样，只要后述的中心线平均粗糙度Ra为0. 2 μ m以下， 也可以由凹凸面构成。以下，对本发明的光扩散膜进行更详细的说明。[光扩散膜的光学特性](1)相对散射光强度本发明的光扩散膜中，沿着从光扩散层102侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从基材膜101侧沿着光扩散膜的法线方向入射的波长M3. 5nm的激光的强度L1之比L2Zl1 (相对散射光强度)在0. 0002%以上且0. 001 %以下的范围内。S卩，参考图3来看，从光散射膜的基材膜101侧沿着光扩散膜的法线Al方向入射波长为M3. 5nm、强度为L1的激光(He-Ne激光的平行光)，测定沿着从光扩散层102侧的法线A2方向倾斜 40°的方向A3而透射的激光的透射散射光强度L2,由此得到的相对散射光强度L2Zl1在 0.0002%以上且0.001%以下的范围内。透射散射光强度的测定方向即从光扩散层102侧的法线A2方向倾斜40°的方向A3是在包含光扩散膜的法线(法线Al及k2~)方向的平面内的一个方向。相对散射光强度L2Zl1小于0. 0002%时，光散射性不充分，视角变窄。另外，超过 0. 001 %时，光散射过强，因而将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全黑显示时， 由于相对于液晶显示装置的正面方向从斜向漏出来的光会被光扩散层向正面方向散射等原因而使正面对比度降低，显示品质变差。相对散射光强度L2Zl1优选为0. 0003%以上且 0. 0008% 以下。相对散射光强度L2Zl1的测定对于使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜101侧贴合到玻璃基板上而得到测定用样品来进行。由此，能够防止测定时膜的翘曲， 提高测定重现性。从该测定用样品的玻璃基板面侧，沿着光扩散膜的法线方向入射He-Ne激光的平行光(波长M3.5nm)，测定沿着从光扩散层102侧的法线方向倾斜40°的方向A3透射的激光的强度。透射散射光的强度除以光源的光强度所得的值为相对散射光强度L2/Llt)相对散射光强度的测定使用光功率计(例如，横河电机株式会社制造的“3292 03光功率传感器”及该株式会社制造的“3292光功率计”)。(2)透射鲜明度本发明的光扩散膜中，通过0. 125mm、0. 5mm、l. Omm及2. Omm的光梳后得到的透射鲜明度之和(以下简称“透射鲜明度”)为70%以上且180%以下。“通过0. 125mm、0. 5mm、 1.0mm及2. Omm的光梳后得到的透射鲜明度之和”是指，根据JIS K 7105，使用暗部与明部的宽度之比为1 1、且其宽度为0. 125mm、0. 5mm、1.0mm及2. Omm的4种光梳而测定的透射
鲜明度(像鲜明度)之和。因此，在此所说的“透射鲜明度”的最大值为400%。光扩散膜的透射鲜明度小于70%时，光散射过强，因而将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全白显示时，由于液晶显示装置的正面方向的光会被光扩散层过度散射等原因而使正面对比度降低，显示品质变差。另外，透射鲜明度超过180%时，由于液晶显示装置的背光侧的棱镜膜的表面凹凸结构与液晶单元的彩色滤光片所具有的规则的矩阵结构的干涉而产生透射光的波纹。光扩散膜的透射鲜明度优选为70%以上且150%以下， 更优选为90%以上且140%以下。透射鲜明度的测定与相对散射光强度的测定同样地，对于使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜101侧贴合到玻璃基板上而得到的测定用样品进行。由此，能够防止测定时膜的翘曲，提高测定重现性。作为测定装置，可以使用Jis K 7105规定的影像清晰度测定仪(例如，SUGA试验机株式会社制造的“ ICM-1DP” )。(3)雾度本发明的光扩散膜的总雾度为40%以上且70%以下，内部雾度为40%以上且 70%以下。另外，因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度小于2%。在此，“总雾度” 根据表示光照射到光扩散膜上而透射的光线的总量的总光线透射率(Tt)与被光扩散膜扩散而透射的扩散光线透射率(Td)之比，利用下式(1)求出。
总雾度(％) = (Td/Tt) X100(1)总光线透射率(Tt)是保持与入射光同轴而透射的平行光线透射率(Tp)与扩散光线透射率(Td)的和。总光线透射率(Tt)及扩散光线透射率(Td)是基于JIS K 7361而测定的值。另外，光扩散膜的“内部雾度”是指总雾度中除了因光扩散层102的表面形状而产生的雾度(表面雾度)以外的雾度。总雾度和/或内部雾度小于40%时，光散射性不充分，视角变窄。另外，总雾度和 /或内部雾度超过70%时，光散射过强，因此将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全黑显示时，由于相对于液晶显示装置的正面方向从斜向漏出来的光会被光扩散层向正面方向散射等原因而使正面对比度降低，显示品质变差。另外，总雾度和/或内部雾度超过 70%时，光扩散膜的透明性有受损的倾向。总雾度及内部雾度分别优选为50%以上且65% 以下。另外，因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度超过2%时，由于表面漫反射而产生发白。为了更有效地防止发白，表面雾度优选为以下。光扩散膜的总雾度、内部雾度及表面雾度具体而言如下测定。即，首先，为防止膜的翘曲，使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以光扩散层102为表面的方式将其基材膜 101侧贴合到玻璃基板上，制作测定用样品，对该测定用样品测定总雾度值。对于总雾度值， 使用JIS K 7136规定的雾度透射率计(例如，株式会社村上色彩技术研究所制造的雾度计 “HM-150”)，测定总光线透射率(Tt)及扩散光线透射率(Td)，利用上述式(1)算出总雾度值。接着，使用甘油将雾度大致为0%的三乙酰基纤维素膜贴合到光扩散层102的表面，与上述总雾度的测定同样地测定雾度。由于因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度基本被贴合的三乙酰基纤维素膜所抵消，因而该雾度可以看作光扩散膜的“内部雾度”。因此，光扩散膜的“表面雾度”可通过下式( 求出。表面雾度(％ )=总雾度(％ )_内部雾度(％ )(2)[光扩散膜的表面形状]本发明的光扩散膜中，根据JIS B 0601测得的光扩散层102表面(与基材膜101
相反侧的表面)的中心线平均粗糙度Ra为0.2μπι以下，优选为0. Ιμπι以下。光扩散层
102表面的中心线平均粗糙度Ra超过0.2μπι时，发白变得显著。根据JIS B 0601测得的
中心线平均粗糙度Ra是指，从粗糙度曲线上沿其平均线的方向恰好抽取基准长度1，取该
抽取部分的平均线的方向为χ轴、纵向倍数的方向为y轴，以Y = f(x)表示粗糙度曲线时，
用微米(Pm)单位表示由下式C3)求出的值而得到的粗糙度。 1 ri
权利要求
1.一种光扩散膜，具备基材膜和层叠在所述基材膜上且分散有透光性微粒的光扩散层，其中，沿着从所述光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从所述基材膜侧沿着光扩散膜的所述法线方向入射的波长M3. 5nm的激光的强度L1之比L2Zl1为 0. 0002%以上且0. 001%以下，通过0. 125mm、0. 5mm、1. Omm及2. Omm的光梳后得到的透射鲜明度之和为70%以上且 180%以下，总雾度为40%以上且70%以下，内部雾度为40%以上且70%以下，并且因所述光扩散层的表面形状而产生的表面雾度小于2%,所述光扩散层的表面的中心线平均粗糙度Ra为0. 2 μ m以下。
2.如权利要求1所述的光扩散膜，其中，所述透射鲜明度之和为70%以上且150%以下。
3.如权利要求1或2所述的光扩散膜，其中， 所述表面雾度为以下。
4.如权利要求1 3中任一项所述的光扩散膜，其中， 所述中心线平均粗糙度Ra为0. 1 μ m以下。
5.如权利要求1 4中任一项所述的光扩散膜，其中，所述光扩散层的层厚相对于所述透光性微粒的重均粒径为1倍以上且3倍以下。
6.如权利要求1 5中任一项所述的光扩散膜，其中， 还具备层叠在所述光扩散层上的防反射层。
7.一种光扩散膜的制造方法，其为权利要求1所述的光扩散膜的制造方法，其中，包括在所述基材膜上涂布分散有所述透光性微粒的树脂液的步骤、和将模具的镜面或凹凸面转印到由所述树脂液形成的层的表面的步骤。
8.一种光扩散性偏振板，其中，具备 至少具有偏光膜的偏振板、和以所述基材膜侧与所述偏振板相向的方式层叠在所述偏振板上的权利要求1 6中任一项所述的光扩散膜。
9.如权利要求8所述的光扩散性偏振板，其由所述偏光膜与所述光扩散膜借助胶粘剂层贴合而成。
10.一种液晶显示装置，其中，依次设有背光装置、光偏转机构、背光侧偏振板、液晶单元和权利要求8或9所述的光扩散性偏振板。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其中，所述光偏转机构具有2片棱镜膜，所述棱镜膜在与所述背光侧偏振板相向的表面具备多个线性棱镜，一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述背光侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置，另一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述光扩散性偏振板的透射轴大致平行的方式设置。
12.如权利要求10或11所述的液晶显示装置，其中， 在所述背光装置与所述光偏转机构之间，还设有光扩散机构。
全文摘要
本发明涉及一种光扩散膜及其制造方法、以及使用该光扩散膜的光扩散性偏振板、液晶显示装置，所述光扩散膜具备层叠在基材膜上且分散有透光性微粒的光扩散层，沿着从光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度与从基材膜侧沿着光扩散膜的法线方向入射的波长543.5的激光的强度之比为0.0002～0.001％，通过4种光梳后得到的透射鲜明度之和为70～180％，总雾度及内部雾度为40～70％，因光扩散层的表面形状而产生的表面雾度小于2％，光扩散层的表面的中心线平均粗糙度为0.2μm以下。
文档编号F21V3/04GK102576098SQ20108003907
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年9月4日
发明者宫本知典, 羽场康弘 申请人:住友化学株式会社