專利名稱：各向異性擴(kuò)散薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種各向異性擴(kuò)散薄膜，特別是涉及非常適合用于在液晶顯示裝置等平面顯示裝置中使用的面光源用途的各向異性擴(kuò)散薄膜。
在本發(fā)明中，所謂各向異性擴(kuò)散薄膜是指向薄膜面垂直地入射光線時(shí)，從薄膜透過(guò)的擴(kuò)散光的分布不是各向同性的薄膜。即，是指包含入射光線軸的任意平面上的擴(kuò)散光的分布(在這里，任意的平面是與薄膜面垂直的關(guān)系)、和與該平面垂直并且包含入射光線軸的平面上的擴(kuò)散光的分布不同的薄膜。
背景技術(shù)：
近年來(lái)作為個(gè)人電腦、電視或便攜電話等的顯示裝置正較多地使用利用液晶的顯示器。
這些的液晶顯示器由于其本身不是發(fā)光體，因此通過(guò)從背面?zhèn)仁褂妹婀庠凑丈涔舛梢燥@示。另外，由于面光源不僅照射光，還要適應(yīng)必須均勻地照射整個(gè)畫面的要求，因此正采用被稱為角燈型背光源或正下型背光源的面光源結(jié)構(gòu)的光源。
在這些面光源中，電視等所使用的正下型背光源，一般設(shè)置有并列地配置的多個(gè)燈，在燈的上面?zhèn)仍O(shè)置有乳白色的擴(kuò)散板，進(jìn)而適當(dāng)配置有擴(kuò)散片、和棱鏡片等。作為乳白色的擴(kuò)散板，代表性的有在丙烯酸樹脂等中分散有擴(kuò)散性粒子的擴(kuò)散板等，對(duì)于正下型背光源具有降低設(shè)置于背面的燈的影子，提高均勻度的作用。
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，作為提高亮度的方法，例如，有增加燈的管數(shù)、或提高輸出功率等的方法，但這些方法成為成本大大提高的因素，也是非高效率的方法。
另外，針對(duì)上述的高亮度化的要求，提出了涉及各向異性擴(kuò)散薄膜的方案。具體地，提出了條帶狀地具有柱面透鏡部的各向異性擴(kuò)散薄膜(參照專利文獻(xiàn)1)、分散有棒狀的氣泡的各向異性擴(kuò)散薄膜(參照專利文獻(xiàn)2)、或者具有經(jīng)裂紡錘形狀的各向異性擴(kuò)散薄膜(參照專利文獻(xiàn)3)等等。
專利文獻(xiàn)1特開2002-62528號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2002-98810號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2002-107510號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有的乳白色擴(kuò)散板和上述的任意的提案，特別是正下型背光源，都不兼具足夠高的亮度和均勻度，另外，不能高度地兼具生產(chǎn)效率和成本，這是實(shí)際狀況。
本發(fā)明的目的在于，鑒于上述這些問(wèn)題，提供兼具高亮度、高均勻度和高生產(chǎn)效率的新型的各向異性擴(kuò)散薄膜。
為了解決上述的課題，本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜具有以下的構(gòu)成。
即，一種各向異性擴(kuò)散薄膜，是在基材薄膜的一面上構(gòu)成凸形條帶狀透鏡而成，與該條帶方向垂直的面的截面形狀滿足下述A～C，總光線透過(guò)率是70％以上，A.截面形狀的凸部分的輪廓是曲線；B.截面形狀的凸部分的縱橫比是1～3；C.截面形狀的鄰接的凸部分的頂點(diǎn)間的距離是10～100μm。
根據(jù)本發(fā)明，可制得兼具高亮度、高均勻度、高生產(chǎn)效率的新型的各向異性擴(kuò)散薄膜。


圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方案的各向異性擴(kuò)散薄膜的概略截面立體圖。
圖2表示與圖1的各向異性擴(kuò)散薄膜不同的另一實(shí)施方案的本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜的概略截面圖。
符號(hào)說(shuō)明1基材片2凸形條帶狀透鏡3凸形條帶狀透鏡的凸部分實(shí)施發(fā)明的最佳方案本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜，作為基本結(jié)構(gòu)，是在基材薄膜的一面上構(gòu)成凸形條帶狀透鏡而成的。并且是該凸形條帶狀透鏡部分，與該條帶的方向垂直的面的截面形狀滿足下述A、B、C3個(gè)要件，總光線透過(guò)率是70％以上的各向異性擴(kuò)散薄膜。
A.截面形狀的凸部分的輪廓是曲線；B.截面形狀的凸部分的縱橫比是1～3；C.截面形狀的鄰接的凸部分的頂點(diǎn)間的距離是10～100μm。
將本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜的概略截面立體圖示于圖1。在圖1中，1是基材片，在該基材片上形成作為凸形條帶狀透鏡2，3是凸形條帶狀透鏡的凸部分。
在本發(fā)明中，凸形條帶狀透鏡構(gòu)成部分的截面的凸部分的縱橫比為1～3是必要的。
這里，所謂「凸形條帶狀透鏡」，是在該透鏡的截面上排列有多個(gè)凸部分，該凸部分的輪廓基本上形成曲線、優(yōu)選形成半圓狀(圓弧狀)或半橢圓狀的曲線的透鏡。
另外，在本發(fā)明中，所謂「縱橫比」，是截面的凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a與凸部分的高度b的比(b/a)。即，凸形條帶狀透鏡構(gòu)成部分的截面的凸部分的頂點(diǎn)間距離是a的2倍，圖1中用2a表記該頂點(diǎn)間距離。縱橫比優(yōu)選是1.5～2.5。通過(guò)使縱橫比在該范圍，在正下型背光源中可賦予足夠高的亮度和均勻度。
該縱橫比小于1時(shí)，缺乏提高均勻度的效果，難以作為正下型背光源部件使用。而縱橫比大于3時(shí)，后方散射光和向側(cè)面的漏光變大，亮度降低，因此難以作為正下型背光源部件使用。
此外，在本發(fā)明中，凸部分的頂點(diǎn)間距離2a為10～100μm是必要的，優(yōu)選是20～50μm。
該凸部分的頂點(diǎn)間距離2a小于10μm時(shí)，容易發(fā)生由分光導(dǎo)致的顏色不均勻或產(chǎn)生與液晶盒的波紋，難以作為背光源部件使用。而該凸部分的頂點(diǎn)間距離2a大于100μm時(shí)，條帶透鏡的厚度將變厚至必要厚度以上，成為由薄膜翹曲、彎曲導(dǎo)致的平面性惡化、低生產(chǎn)效率、高成本的原因，因而不優(yōu)選。
另外，在本發(fā)明中，從提高擴(kuò)散效率、獲得高的均勻度的觀點(diǎn)考慮，圖2所例舉的凸形條帶狀透鏡的鄰接的凸部分間的平坦部的距離c優(yōu)選是3μm以下，更優(yōu)選是2μm以下，最優(yōu)選是1.5μm以下。當(dāng)該距離c大于3μm時(shí)，直行透過(guò)的光量變大，擴(kuò)散性降低，作為擴(kuò)散薄膜的擴(kuò)散光的性能降低，因此根據(jù)用途而不優(yōu)選。
再者，如圖2所示，在鄰接的凸部分間有平坦部的場(chǎng)合，上述縱橫比是用{b/(a-(c/2))}表示的值。
另外，在本發(fā)明中，各向異性擴(kuò)散薄膜，可以象A/B、A/B/A等那樣形成為包含聚合物骨架、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)等不同的2種層層A和層B的疊層結(jié)構(gòu)，尤其是在A/B的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選對(duì)層A或?qū)覤的任一層賦予凸形的形狀。形成為這樣的疊層結(jié)構(gòu)的各向異性擴(kuò)散薄膜的場(chǎng)合，上述的總光線透過(guò)率是按該疊層結(jié)構(gòu)的整體求出的測(cè)定值。
上述的本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜，雖然并不特別限定，但優(yōu)選是實(shí)質(zhì)上由聚酯構(gòu)成的薄膜。
構(gòu)成本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜時(shí)，用作為優(yōu)選的聚酯的聚酯，是主鏈中的主要的鍵為酯鍵的高分子化合物的總稱，通?？梢酝ㄟ^(guò)使二羧酸成分和二醇成分進(jìn)行縮聚反應(yīng)來(lái)制得。這里，作為二羧酸成分，例如可舉出對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、間苯二甲酸、聯(lián)苯二羧酸、二苯砜二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸、5-鈉磺基二羧酸、鄰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、馬來(lái)酸、富馬酸等脂肪族二羧酸、環(huán)己烷二羧酸等脂環(huán)族二羧酸、和對(duì)羥基苯甲酸等羥基羧酸等。另外，作為二醇成分，例如可舉出乙二醇、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撐二醇、環(huán)己二甲醇等的脂環(huán)族二醇、雙酚A、雙酚S等的芳香族二醇等等。
另外，構(gòu)成本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜時(shí)，作為優(yōu)選的聚酯使用的聚酯，可以是使用2種以上的上述那樣的二羧酸成分和/或二醇成分的聚酯共聚物。
在本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜中，其基材薄膜優(yōu)選是實(shí)質(zhì)上由聚酯構(gòu)成的薄膜，但聚酯在薄膜中占的比例優(yōu)選是90質(zhì)量％以上，更優(yōu)選是95質(zhì)量％以上。通過(guò)使聚酯的比例為90質(zhì)量％以上，可制成耐熱性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性更優(yōu)異的薄膜。以下，將這樣的實(shí)質(zhì)上由聚酯構(gòu)成的薄膜簡(jiǎn)單地稱為聚酯薄膜。
另外，為于輔助性地控制擴(kuò)散性，基材薄膜使用聚酯薄膜的場(chǎng)合，該聚酯薄膜也可以含有不同的聚合物、粒子等。作為該聚合物、粒子，可例舉出有機(jī)硅樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、聚酯樹脂等熱塑性樹脂、玻璃、二氧化硅、硫酸鋇、氧化鈦、硫酸鎂、碳酸鎂和碳酸鈣等的無(wú)機(jī)微粒子等。
在本發(fā)明中，基材薄膜優(yōu)選使用聚酯薄膜，此外，為了提高易滑性和耐粘連性，優(yōu)選在該聚酯薄膜中添加粒子，作為所添加的粒子可以使用無(wú)機(jī)粒子、有機(jī)粒子。
作為無(wú)機(jī)粒子，例如可以使用二氧化硅、膠體二氧化硅、氧化鋁、氧化鋁溶膠、高嶺土、滑石、云母和碳酸鈣等。所使用的無(wú)機(jī)粒子的平均粒徑優(yōu)選是0.005～5μm，更優(yōu)選是0.01～3μm，特別優(yōu)選是0.02～2μm。平均粒徑小于0.005μm時(shí)，有時(shí)不能充分地呈現(xiàn)易滑性和耐粘連性的效果。而平均粒徑大于5μm時(shí)，有時(shí)可發(fā)現(xiàn)光學(xué)上的缺點(diǎn)，或引起不需要的擴(kuò)散、透過(guò)率降低等。
基材薄膜使用聚酯的場(chǎng)合，從長(zhǎng)期穩(wěn)定性等和耐熱性的方面考慮，該聚酯薄膜優(yōu)選使用顯示60℃以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯薄膜，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更優(yōu)選是70℃以上，特別優(yōu)選使用顯示80℃以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酯。其原因是因?yàn)楫?dāng)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于60℃時(shí)，長(zhǎng)期保管后的透過(guò)率和各向異性發(fā)生變化，具有發(fā)生未體現(xiàn)充分的特性的不良情況等的可能性。另外，從聚酯的拉伸性、生產(chǎn)效率、耐熱性和成型性的平衡性的方面考慮，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選是150℃以下。
此外，本發(fā)明中，從生產(chǎn)效率和采用熱壓印(熱壓花)工序的方面考慮，構(gòu)成凸形條帶狀透鏡的樹脂優(yōu)選是聚酯。
另外，作為構(gòu)成凸形條帶狀透鏡的樹脂，在基材薄膜上涂布丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等時(shí)，也可以采用利用紫外線的光壓印(一邊對(duì)涂布樹脂進(jìn)行模具轉(zhuǎn)印一邊通過(guò)紫外線照射使樹脂固化)，此外，也可以采用將熱壓印和光壓印組合的方法。
作為構(gòu)成上述凸形條帶狀透鏡的樹脂，具體地優(yōu)選是透明樹脂，作為樹脂，優(yōu)選是上述的聚酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸樹脂或其共聚物、環(huán)氧化物或其共聚物和環(huán)氧氨基甲酸乙酯樹脂等環(huán)氧樹脂、聚氨酯系樹脂的任一種、或包含它們的混合成分，也可以為紫外線固化性類型。
作為這些透明樹脂的單體、或共聚成分，不作特別限定，例如，有多元醇、三羥甲基丙烷三(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，但并不限于這些。
作為紫外線固化性類型的樹脂，有適當(dāng)?shù)鼗旌狭嗽诜肿又芯哂芯酆闲圆伙柡玩I或環(huán)氧基的預(yù)聚物、低聚物和/或單體的樹脂等。作為紫外線固化性樹脂組合物中的預(yù)聚物、低聚物的例子，可舉出不飽和二羧酸與多元醇的縮合物等不飽和聚酯類、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類、聚酯丙烯酸酯、環(huán)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、陽(yáng)離子聚合型環(huán)氧化合物。其中，在本發(fā)明中，作為構(gòu)成紫外線固化性樹脂的樹脂，優(yōu)選例舉由選自由丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂和聚氨酯系樹脂組成的組中的至少1種或2種以上的樹脂構(gòu)成的樹脂層。
此外，在本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜中，可以對(duì)構(gòu)成凸形條帶狀透鏡的面的相反側(cè)的面也賦予各種形狀，這樣地對(duì)兩面賦予微細(xì)形狀的場(chǎng)合，優(yōu)選采用熱壓印法作為一種方法。
本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜由于組裝到液晶顯示器中使用，因此優(yōu)選即使長(zhǎng)時(shí)期遭受液晶顯示器的燈發(fā)出的熱，總光線透過(guò)率也難以變化。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選在80℃、500小時(shí)的熱風(fēng)處理后的總光線透過(guò)率的變化率是3％以下，更優(yōu)選是2％以下。這里，該變化率是將處理前的總光線透過(guò)率記為Tb、處理后的總光線透過(guò)率記為Ta，由(|Tb-Ta|)/Tb×100(％)求出的值。
為了使該80℃、500小時(shí)的熱風(fēng)處理后的總光線透過(guò)率的變化率為3％以下，構(gòu)成凸形條帶狀透鏡的樹脂為聚酯的場(chǎng)合，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選是80℃以上，更優(yōu)選是90℃以上，特別優(yōu)選是100℃以上。此外，特性粘度為0.7dl/g以上可抑制因進(jìn)行結(jié)晶化而導(dǎo)致的樹脂透過(guò)率的降低，而且長(zhǎng)時(shí)間遭受熱也可抑制樹脂的脆化，因此優(yōu)選。特性粘度更優(yōu)選是0.8～1.2dl/g。
在本發(fā)明中，從薄膜的挺度和加工性等方面出發(fā)，各向異性擴(kuò)散薄膜的厚度優(yōu)選是75～500μm，更優(yōu)選是150～400μm，特別優(yōu)選是200～350μm。
另外，本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜使用聚酯的場(chǎng)合，在該聚酯中，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)也可以配合各種的添加劑，例如抗氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、耐氣候穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、有機(jī)的潤(rùn)滑劑、顏料、染料、填充劑、抗靜電劑和成核劑等。
此外，本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜使用聚酯薄膜的場(chǎng)合，透過(guò)b值優(yōu)選是1.5以下，更優(yōu)選是1.0以下。當(dāng)透過(guò)b值大于1.5時(shí)薄膜看上去呈黃色，將這樣的薄膜粘貼在顯示裝置的表面的場(chǎng)合，會(huì)給人以發(fā)生了劣化、或發(fā)生了變色之類的印象，另外，這樣的薄膜組裝在顯示裝置的內(nèi)部的場(chǎng)合，有損害色調(diào)的平衡的可能性，因而不優(yōu)選。另外，它的透過(guò)b值優(yōu)選是-0.5以上。當(dāng)透過(guò)b值小于-0.5時(shí)，薄膜呈現(xiàn)藍(lán)黑，將這樣的薄膜粘貼在顯示裝置的表面的場(chǎng)合，會(huì)給人發(fā)暗的印象，另外，將薄膜組裝到顯示裝置的內(nèi)部的場(chǎng)合，有損害色調(diào)、亮度的平衡性的可能性，因而不優(yōu)選。再者，薄膜的色調(diào)可根據(jù)原料自身的色調(diào)、在薄膜表層形成的疊層膜的種類或膜厚，在制膜工序穩(wěn)定的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，但將聚酯的熔融擠出時(shí)的溫度設(shè)定為極低溫，并且使其溫度的偏差極小化是重要的。
另外，本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜，其總光線透過(guò)率為70％以上是必要的?？偣饩€透過(guò)率優(yōu)選是80％以上，更優(yōu)選是85％以上。這里，總光線透過(guò)率是從賦予了凸形截面的面入射的場(chǎng)合的值。另外，要使總光線透過(guò)率在該范圍，減少、控制引起后方散射的氣泡、粒子是必要的。
本發(fā)明中，薄膜表面以朝向一個(gè)方向的條帶狀形成凸形形狀的方法，優(yōu)選下述的方法根據(jù)需要對(duì)薄膜進(jìn)行加熱，使用模具和平板進(jìn)行轉(zhuǎn)印的方法，或者在模具輥與輥之間進(jìn)行加壓由此賦予形狀的方法，等等。采用這種方法，通過(guò)使基材是基本上為聚酯的薄膜，可以獲得高的生產(chǎn)效率和可靠性。
此外，也可以根據(jù)需要在基材薄膜上涂布丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等，并采用利用紫外線的光壓印(一邊對(duì)涂布樹脂進(jìn)行模具轉(zhuǎn)印一邊通過(guò)紫外線照射使樹脂固化)，進(jìn)而也可以采用將熱壓印和光壓印組合的方法。
另外，本發(fā)明中，從提高亮度和提高均勻度(降低亮度不均勻度)的方面出發(fā)，凸形頂點(diǎn)部的表面粗糙度優(yōu)選是1μm以下，更優(yōu)選是0.5μm以下。
接著對(duì)本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜的制造方法加以描述，但本發(fā)明并不受此限定。
將含有所規(guī)定的無(wú)機(jī)粒子的共聚聚酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯設(shè)定成任意的疊層厚度比后進(jìn)行熔融2層共擠出，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，得到未拉伸的2層疊層片。將該2層疊層片沿縱向和橫向進(jìn)行雙向拉伸，并進(jìn)行熱處理，制得聚酯薄膜。在制得的聚酯薄膜的共聚聚酯層側(cè)，使用模具進(jìn)行加熱轉(zhuǎn)印成型，以便成為凸形條帶狀透鏡，然后冷卻，可制得各向異性擴(kuò)散薄膜。
本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜非常適合地用于顯示器，尤其是液晶顯示器的擴(kuò)散片和投影電視的屏幕等。
實(shí)施例以下，舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不一定限于這此實(shí)施例。再者，特性采用以下的方法進(jìn)行測(cè)定評(píng)價(jià)。
(1)聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度將從聚酯薄膜上削下的樣品熔融后急冷，使用差示掃描熱量計(jì)(パ一キン·エルマ一公司制的D3C2型)，以10℃/分的升溫速度進(jìn)行測(cè)定，由熔融峰求出熔點(diǎn)。
(2)聚酯的特性粘度將聚酯溶解于鄰氯苯酚中，在25℃下進(jìn)行測(cè)定。
(3)總光線透過(guò)率使用全自動(dòng)直讀霧度計(jì)算機(jī)HGM-2DP(SUGA試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制)，測(cè)定薄膜厚度方向的總光線透過(guò)率。將A4尺寸的薄膜分割成4片，對(duì)由此得到的各樣品實(shí)施測(cè)定，求出這4個(gè)樣品的測(cè)定值的平均值。這里，入射面為賦予了凸形截面的面。
(4)透過(guò)b值使用分光式色差計(jì)SE-2000型(日本電色工業(yè)株式會(huì)社制)，按照J(rèn)IS-K-7105采用透過(guò)法進(jìn)行測(cè)定。
(5)亮度在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，按照條帶方向和燈方向平行的方式，在厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板上設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))，再在其上配置了擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)。
將冷陰極射線管燈開燈60分鐘使光源穩(wěn)定后，使用色彩亮度計(jì)BM-7fast(拓普康株式會(huì)社制)測(cè)定亮度(cd/m2)。
將中央的10cm×10cm部分的背光源表面九等分成3×3的區(qū)域，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的中心點(diǎn)的9點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，將測(cè)定的平均值作為亮度。
另外，根據(jù)9點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果的偏差來(lái)評(píng)價(jià)亮度不均勻度。
亮度不均勻度(％)＝(9點(diǎn)的最大值-9點(diǎn)的最小值)/(9點(diǎn)的平均值)×100
(6)凸部分的形狀的測(cè)定使用金相切片機(jī)，在與條帶方向垂直的面不破壞地切斷薄膜。然后使用S-2100A型掃描電鏡(株式會(huì)社日立制作所)以適當(dāng)?shù)谋堵蕦?duì)切斷的截面進(jìn)行放大觀察，拍攝照片。在截面的連續(xù)的5個(gè)凸部分上，解析凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a、凸部分的高度b、鄰接的凸部分間的平坦部的距離c，求出平均值。
對(duì)薄膜的任意的10點(diǎn)進(jìn)行這種觀察和照片拍攝，求各值的平均值。
實(shí)施例1將來(lái)自輔助擠出機(jī)的、共聚了30摩爾的含有0.05質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和來(lái)自主擠出機(jī)的、含有0.1質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)進(jìn)行熔融2層共擠出，并使得疊層厚度比為SPG-PET/PET＝1/2，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，制作了2層疊層片。將這樣制得的2層疊層片在110℃的溫度下沿縱向和橫向同時(shí)雙向拉伸3倍，然后在235℃的溫度下熱處理15秒鐘，制得總膜厚為250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET疊層面上，使用對(duì)應(yīng)形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉(zhuǎn)印成型得到縱橫比為1.52的凸形條帶狀透鏡。在此，凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm。鄰接的凸部分間的平坦部的距離c是1μm。
在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，按條帶方向和燈方向平行的方式，在厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板上設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予凸形條帶狀的面在與光源相反的一側(cè))，再在其上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)。得到的正面亮度為500cd/m2，為高亮度，亮度不均勻度是1％，為良好。另外，畫面的色調(diào)黃色少，也是良好的。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下、處理500小時(shí)后的透過(guò)率變化，結(jié)果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過(guò)率84％相比基本無(wú)變化，為良好。
實(shí)施例2將來(lái)自輔助擠出機(jī)的、共聚了30摩爾的含有0.05質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度105℃，特性粘度0.64dl/g)，和來(lái)自主擠出機(jī)的、含有0.1質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)進(jìn)行熔融2層共擠出，并使得疊層厚度比為SPG-PET/PET＝1/2，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，制作了2層疊層片。將這樣制得的2層疊層片在110℃的溫度下沿縱向和橫向同時(shí)雙向拉伸3倍，然后在235℃的溫度下熱處理15秒鐘，制得總膜厚為300μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET疊層面上，使用對(duì)應(yīng)形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉(zhuǎn)印成型得到縱橫比為2.04的凸形條帶狀透鏡。在此，凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸部分的高度b是100μm。鄰接的凸部分間的平坦部的距離c是2μm。
在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，設(shè)置厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板，再在其上按條帶方向和燈方向平行的方式設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))，進(jìn)一步在其上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)，作成了面光源。得到的面光源的正面亮度為540cd/m2，為高亮度，亮度不均勻度是0.5％，為良好。另外，畫面的色調(diào)黃色少，也是良好的。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下、處理500小時(shí)后的透過(guò)率變化，結(jié)果是1.7％，與初始薄膜的總光線透過(guò)率82％相比基本無(wú)變化，為良好。
實(shí)施例3將來(lái)自輔助擠出機(jī)的、共聚了30摩爾的含有0.05質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和來(lái)自主擠出機(jī)的、含有0.1質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)進(jìn)行熔融2層共擠出，并使得疊層厚度比為SPG-PET/PET＝1/2，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，制作了2層疊層片。將這樣制得的2層疊層片在110℃的溫度下沿縱向和橫向同時(shí)雙向拉伸3倍，然后在235℃的溫度下熱處理15秒鐘，制得總膜厚為250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的SPG-PET疊層面上，使用對(duì)應(yīng)形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉(zhuǎn)印成型得到縱橫比為1.55的凸形條帶狀透鏡。在此，凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm。鄰接的凸部分間的平坦部的距離c是3.5μm。
在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，設(shè)置厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板，再在其上按條帶方向和燈方向平行的方式設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))，進(jìn)而在其上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)，作成了面光源。得到的面光源的正面亮度為500cd/m2，為高亮度，亮度不均勻度是1.8％。另外，畫面的色調(diào)黃色少，也是良好的。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下、處理500小時(shí)后的透過(guò)率變化，結(jié)果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過(guò)率80％相比基本無(wú)變化，為良好。
實(shí)施例4在作為東麗公司制的188μm的光學(xué)用聚酯薄膜的商品U426薄膜上，涂布丙烯酸系紫外線固化性單體混合液。將模具重合在涂布面上，涂布后的丙烯酸系紫外線固化性單體混合液在透鏡型整體上延展。
然后，由配置在聚酯薄膜側(cè)的照射強(qiáng)度80W/cm的6.4kW的紫外線燈照射紫外線45秒鐘，將紫外線固化性單體混合液聚合固化。接著從涂布面剝離模具，成型得到折射率1.59的由丙烯酸樹脂形成的縱橫比1.52的凸形條帶狀透鏡。在此，凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸部分的高度b是75μm，鄰接的凸部分間的平坦部的距離c是1μm。
在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，按條帶方向和燈方向平行的方式在厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板上設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))，再在其上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度為520cd/m2，是高亮度，亮度不均勻度是1.5％，為良好。另外，畫面的色調(diào)黃色少，也是良好的。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下處理500小時(shí)后的透過(guò)率變化，結(jié)果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過(guò)率94％相比基本沒有變化，為良好。
實(shí)施例5將來(lái)自輔助擠出機(jī)的、共聚了23摩爾的環(huán)己二甲醇的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(CHD-PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)，和來(lái)自主擠出機(jī)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)進(jìn)行熔融2層共擠出，并使得疊層厚度比為CHD-PET/PET＝1/4，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，制作了2層疊層片。將這樣制得的2層疊層片在95℃的溫度下沿縱向拉伸3.2倍，進(jìn)而接著在空氣中對(duì)該單向拉伸薄膜實(shí)施電暈放電處理，在其處理面上采用使用金屬棒的棒涂方式涂布下述的涂液。
一邊使用夾鉗夾持已涂布該涂液的單向拉伸薄膜的兩端，一邊導(dǎo)入拉幅機(jī)內(nèi)，在預(yù)熱區(qū)在110℃下進(jìn)行預(yù)熱，在125℃的拉伸區(qū)沿橫向拉伸3.3倍，然后在235℃的溫度下熱處理15秒鐘，制得總膜厚250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的CHD-PET疊層面上，使用對(duì)應(yīng)形狀的模具在加熱溫度110℃、冷卻溫度20℃下轉(zhuǎn)印成型得到縱橫比1.52的凸形條帶狀透鏡。在此，凸形截面的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸形的高度b是75μm，鄰接的凸形條帶狀透鏡間的平坦部的距離c是1μm。
在21英寸的10燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源上，按條帶方向和燈方向平行的方式在厚度1mm的透明丙烯酸樹酯板上設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))，再在其上配置擴(kuò)散膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度為500cd/m2，是高亮度，平均1英寸方形的亮度不均勻度(最大亮度與最小亮度之差除以平均亮度所得的值)是1％，為良好。另外，畫面的色調(diào)黃色少，也為良好。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下處理500小時(shí)后的透過(guò)率變化，結(jié)果是2.8％，與初始薄膜的總光線透過(guò)率91％相比基本沒有變化，為良好。
形成涂布層用的涂液，用固體成分質(zhì)量比表示，以抗靜電劑C/粘合劑樹脂D＝30/70混合下述的抗靜電劑C和粘合劑樹脂D，用水稀釋，使固體成分濃度為4質(zhì)量％。
C.抗靜電劑聚苯乙烯磺酸鋰鹽水分散體(分子量＝約7萬(wàn))D.粘合劑樹脂丙烯酸乳液(丙烯酸系成分甲苯丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸/N-羥甲基丙烯酰胺＝60/38/1/1(質(zhì)量％)的共聚物，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度60℃)比較例1在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源的上面設(shè)置透過(guò)率58％、各向異性度為1、霧度93％的厚度2mm的丙烯酸樹脂乳白板，在該板上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制BEF)，作成了面光源。這里，燈與丙烯酸樹脂乳白板的距離，和實(shí)施例1～3中的燈與透明丙烯酸樹脂板的距離相同。亮度不均勻度是3％，正面亮度為400cd/m2，比實(shí)施例的亮度低。
比較例2將來(lái)自輔助擠出機(jī)的、共聚了17摩爾的含有0.1質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的間苯二甲酸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET/I，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃，特性粘度0.59dl/g)，和來(lái)自主擠出機(jī)的、含有0.1質(zhì)量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)進(jìn)行熔融2層共擠出，并使得疊層厚度比為(PET/I)/PET＝1/4，采用靜電外加法在鏡面的流延鼓上冷卻，制作了2層疊層片。將這樣制得的2層疊層片在110℃的溫度下沿縱向和橫向同時(shí)地雙向拉伸3倍，然后在220℃的溫度下熱處理15秒鐘，制得總膜厚度為250μm的聚酯薄膜。
在制得的聚酯薄膜的PET/I疊層面上，使用對(duì)應(yīng)形狀的模具，在加熱溫度110℃、冷卻溫度20℃下轉(zhuǎn)印成型制得縱橫比0.75的凸形條帶狀透鏡。在此，凸部分的頂點(diǎn)間距離的一半的間隔a是50μm，凸部分的高度b是37.5μm，鄰接的凸形條帶狀透鏡間的平坦部的距離c是0μm。
在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源的上面設(shè)置厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板，在厚度1mm的透明丙烯酸樹脂板上設(shè)置制得的各向異性擴(kuò)散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側(cè))并使得條帶方向與燈方向平行，再在其上配置擴(kuò)散薄膜(株式會(huì)社きもと制的GM3)和棱鏡片(3M公司制的BEF)。得到的面光源的正面亮度為420cd/m2，是高亮度，亮度不均勻度是5％。
另外，對(duì)于制得的各向異性擴(kuò)散薄膜，確認(rèn)在80℃的溫度下進(jìn)行500小時(shí)熱風(fēng)處理后的透過(guò)率變化，結(jié)果是5％，可看到與初始薄膜相比具有較大的變化。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜是非常適合用作為個(gè)人電腦、電視或便攜電話等的顯示裝置，尤其是液晶顯示裝置等平面顯示裝置所使用的面光源的各向異性擴(kuò)散薄膜，可利用性很大。
權(quán)利要求
1.一種各向異性擴(kuò)散薄膜，是在基材薄膜的一面上構(gòu)成凸形條帶狀透鏡而形成的各向異性擴(kuò)散薄膜，與該條帶方向垂直的面的截面形狀滿足下述A～C，總光線透過(guò)率是70％以上，A.截面形狀的凸部分的輪廓是曲線；B.截面形狀的凸部分的縱橫比是1～3；C.截面形狀的鄰接的凸部分的頂點(diǎn)間的距離是10～100μm。
2.如權(quán)利要求1所述的各向異性擴(kuò)散薄膜，其中，基材薄膜是聚酯。
3.如權(quán)利要求1所述的各向異性擴(kuò)散薄膜，其中，截面形狀鄰接的凸部分間的平坦部的距離是3μm以下。
4.如權(quán)利要求1所述的各向異性擴(kuò)散薄膜，其中，凸形條帶狀透鏡是聚酯。
5.如權(quán)利要求1所述的各向異性擴(kuò)散薄膜，其中，經(jīng)80℃、500小時(shí)的熱風(fēng)處理后的總光線透過(guò)率的變化率是3％以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種各向異性擴(kuò)散薄膜，該該薄膜是兼具高亮度、高均勻度和高生產(chǎn)效率的新型的各向異性擴(kuò)散薄膜，非常適合用于尤其是正下型背光源等用于液晶顯示裝置等的平面顯示裝置的面光源用途，本發(fā)明的各向異性擴(kuò)散薄膜的特征在于，是在基材薄膜的一面上構(gòu)成凸形條帶狀透鏡而形成的各向異性擴(kuò)散薄膜，與該條帶方向垂直的面的截面形狀滿足下述A～C，總光線透過(guò)率為70％以上，A.截面形狀的凸部分的輪廓是曲線；B.截面形狀的凸部分的縱橫比是1～3；C.截面形狀的鄰接的凸部分的頂點(diǎn)間的距離是10～100μm。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1969202SQ20058001937
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者高橋弘造, 菊池朗和, 高橋宏光 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社