專利名稱：各向異性散射片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱穩(wěn)定性優(yōu)異且用于顯示裝置(平面或平板顯示裝置)的均勻發(fā)光的各向異性散射片及其制造方法，以及采用該散射片的顯示裝置。更準(zhǔn)確地，本發(fā)明涉及一種熱穩(wěn)定性優(yōu)異且用于可透射(透射型)或可反射(反射型)液晶顯示裝置或投影電視的各向異性散射片(擴(kuò)散膜)。此外，本發(fā)明涉及熱一種穩(wěn)定性優(yōu)異以及即使至顯示單元的顯示表面的視角發(fā)生轉(zhuǎn)動(或變化)也能夠限制亮度變化的各向異性散射片(擴(kuò)散膜)及其制造方法以及使用該片的顯示裝置。特別是，本發(fā)明涉及一種這樣的各向異性散射片，利用該散射片，即使當(dāng)來自側(cè)(水平)向的視角相對可透射液晶顯示裝置的顯示表面在一定程度上有所改變時(shí)，也能夠限制亮度的改變，而且使用該片不會使眼疲勞，本發(fā)明還涉及一種使用該片的可透射(透射型)液晶顯示裝置及其平面或平板光源設(shè)備(或單元)。
背景技術(shù)：
在從其背面照亮顯示面板(例如，液晶顯示模件)的背光型顯示裝置(液晶顯示裝置)中，平板或平面光源單元(或背光單元)位于顯示面板的背面上。該平面光源包括，例如設(shè)置為接近光導(dǎo)的側(cè)面的諸如熒光管(冷陰極管)的管狀光源，該光導(dǎo)用于將光從該管狀光源引導(dǎo)至顯示面板、以及設(shè)置在該光導(dǎo)的顯示面板的相對側(cè)的反射器。在這樣一種平面光源單元中，由于來自熒光管的的光由反射器反射并且由光導(dǎo)引導(dǎo)反射光，擴(kuò)散或散射膜通常設(shè)置在該管狀光源和顯示面板之間以從后部均勻照亮顯示面板。作為擴(kuò)散膜，使用透明且耐熱性高的聚碳酸酯膜或聚酯膜，并且每個(gè)膜都包括分散的樹脂微粒子(樹脂珠子)或透光性無機(jī)微粒子。但是，當(dāng)使用這種擴(kuò)散膜時(shí)，沿某一方向(熒光管的軸方向)的亮度的過量下降不可避免地導(dǎo)致其光擴(kuò)散的各向同性。因此，不可能以高亮度均勻地照亮顯示面板。
因此，日本專利申請公開No.231315/1999(JP-11-231315A)(專利文獻(xiàn)1)、84357/1999(JP-11-84357A)(專利文獻(xiàn)2)、以及84376/1999(JP-11-84376A)(專利文獻(xiàn)3)中，在擴(kuò)散膜(擴(kuò)散器)和液晶層之間設(shè)有例如柱透鏡的光學(xué)元件，從而反射擴(kuò)散光以使該光垂直入射在液晶顯示表面，由此維持亮度。
例如，作為其圖像顯示區(qū)域具有平的表面(平板型顯示裝置)的平面或平板顯示裝置，圖7中所示的裝置是已知的。該裝置包括平板顯示單元(例如，可透射液晶顯示單元)45以及適合于從背面照亮該顯示單元的平板光源單元。該平面或平板光源包括至少一個(gè)熒光放電管(冷陰極管)41、設(shè)置在該熒光放電管41的背面的用于反射光的反射器42、設(shè)置在該熒光放電管41和顯示單元45之間使光擴(kuò)散以均勻照亮該顯示單元45的擴(kuò)散器43、以及層疊在該擴(kuò)散器43的單元側(cè)的棱鏡片44。在液晶顯示單元的情況下，平板顯示單元45包括第一偏振膜46a、第一玻璃基板47a、在該玻璃基板上形成的第一電極48a、層疊在該電極上的第一取向?qū)?9a、液晶層50、第二取向?qū)?9b、第二電極48b、濾色片51、第二玻璃基板47b、以及第二偏振膜46b，以該順序依次堆積(層疊)各層。在這種顯示裝置中，顯示單元可通過內(nèi)置的熒光管(冷陰極管)41從背面直接照明。
此外，已知一種裝置，包括具有圖8中所示的光導(dǎo)的背光單元，作為圖7的平板顯示裝置的背光系統(tǒng)。該背光單元具有熒光管(冷陰極管)51以及與該熒光管平行設(shè)置的反射元件55，在沿?zé)晒夤艿某錾涔夥较蛟O(shè)有頂部具有擴(kuò)散板53且底部具有反射板52的光導(dǎo)54。此外，該光導(dǎo)54在熒光管側(cè)的厚度大于另一側(cè)的厚度，以使得來自熒光管51的光能夠向前反射。從光導(dǎo)的出射面射出的光由擴(kuò)散板53擴(kuò)散，該擴(kuò)散光入射在在該擴(kuò)散板上構(gòu)成(層疊)的平板顯示裝置(未示出)上。
當(dāng)使用這種背光單元時(shí)，通過利用棱鏡片聚焦擴(kuò)散光可照亮顯示面板，與圖7的背光單元相比，雖然看起來在整個(gè)表面上的發(fā)光分布可能是均勻的，但是仔細(xì)觀察該發(fā)光分布會發(fā)祥仍然不是所希望的那么均勻。因此，如圖9和10所示，沿?zé)晒夤?冷陰極管)51的縱(軸)向(X方向)的發(fā)光分布(亮度分布)與圖7的裝置或設(shè)備一樣相當(dāng)均勻，但沿垂直于X方向的Y方向從熒光管(冷陰極管)射出的光被反射板52反復(fù)反射并沿垂直于XY平面的Z方向(設(shè)有液晶顯示單元的方向)推進(jìn)以使得沿Y方向的發(fā)光分布(亮度分布)失真(呈鋸齒狀)，因此亮度分布的均勻性不好。
因此，在常用的背光型顯示裝置中，沿垂直于熒光管的長度方向(x方向)的方向的發(fā)光分布(亮度分布)是不均勻的，并且在發(fā)光分布中產(chǎn)生條紋狀的方向效應(yīng)(線狀暗區(qū))。為了提高亮度的均勻性，可使用具有優(yōu)異的光擴(kuò)散特性的擴(kuò)散膜。但是，通常由于擴(kuò)散膜各向同性地散射入射光，因此散射角變得越大，散射強(qiáng)度下降得越快。對于散射強(qiáng)度的下降程度，當(dāng)散射角變大時(shí)，在常用散射膜的情況下(大約9°的半寬度)，強(qiáng)度的衰減(惡化)為例如F(0°)/F(18°)約等于12和F(0°)/F(23°)約等于60，其中θ表示散射角，F(xiàn)表示散射光強(qiáng)度(或散射光的強(qiáng)度)，并且該散射光強(qiáng)度的衰減非常依賴于角度。因此，在30°或更大散射角處的光強(qiáng)，即散射光的強(qiáng)度非常小。
從這樣的角度，棱鏡片的使用提高了從前部至20°的散射角處的亮度。即，關(guān)于棱鏡片聚焦光線的方向，使用一塊棱鏡片能夠使散射角高達(dá)約18°。但是，如果散射角大于18°，散射強(qiáng)度(亮度)快速下降。在沿相互垂直的方向上設(shè)有兩塊棱鏡片的方法中，顯示裝置的亮度可被各向同性地均勻分布而不依賴于角度。但是，可應(yīng)用的角度僅在長度和寬度方面約至多達(dá)到20°。當(dāng)散射角度大于20°時(shí)，與沒有使用棱鏡片的情況下的亮度相比，這種情況下的亮度下降得更快。
這種顯示裝置限制了該顯示裝置的使用者的視角(可見角度或觀測角度)，因此使用者無法識別在寬角度范圍中可見的顯示面的顯示屏。因而該顯示裝置是不方便的并產(chǎn)生疲勞感。因此，已經(jīng)研究了能夠以寬角度散射光的擴(kuò)散片。但是，在這種擴(kuò)散片中亮度下降得非常快。因此，為了提高亮度，應(yīng)使用具有強(qiáng)發(fā)光能力的光源。
日本專利申請公開No.314522/1992(JP-4-314522A)(專利文獻(xiàn)4)中記載了一種各向異性光散射材料，包括透明基質(zhì)以及具有各向異性的形狀而且與該透明基質(zhì)折射率(折射率)不同的透明物質(zhì)，其以按次序并相互平行的方式變動的位置關(guān)系均勻分散在該基質(zhì)中。此外，該文獻(xiàn)中披露各向異性的透明物質(zhì)形貌上的長寬比(aspect ratio)的優(yōu)選范圍是15至30，短軸的長度為1至2μm。特別是，各向異性光散射材料由以下方法制成將作為透明基質(zhì)樹脂的低熔點(diǎn)低密度聚乙烯與作為透明物質(zhì)的高熔點(diǎn)聚苯乙烯或苯乙烯-丙烯腈共聚物混煉、擠壓所產(chǎn)生的組合物、在沿?cái)D壓方向大力拉伸的情況下冷卻受到擠壓的呈片狀的熔融樹脂。該各向異性光散射材料可用作投影電視屏用的雙凸透鏡。
日本專利申請公開No.114013/1995(JP-7-114013A)(專利文獻(xiàn)5)中披露了一種液晶顯示裝置，其中，在顯示屏上設(shè)有能夠散射并透射入射光的膜或片以提高視角特性。該文獻(xiàn)披露了一種膜或片，其中在透明樹脂基質(zhì)中散布有由透明樹脂構(gòu)成的、長軸與短軸的比率不小于10的且平均粒子尺寸為0.5至70μm分散相粒子。
但是，即使在使用發(fā)光分布(亮度分布)具有各向異性特性的管狀光源的顯示裝置中使用這些膜或片，也難以均勻地照亮顯示面板。
相反，日本專利申請公開No.1858/2002(JP-2002-1858A)(專利文獻(xiàn)6)中披露了一種層疊的膜，該膜包括各向異性光散射層(1)，其具有折射率互不相同連續(xù)相和粒子狀分散相，其中粒子狀分散相的平均長寬比大于1且粒子狀分散相的長軸取向于一個(gè)方向；以及透明樹脂層(2)，其層疊在該光散射層的至少一側(cè)處。該文獻(xiàn)的層疊的膜能夠限制依賴于至可透射顯示裝置(特別是可透射液晶顯示裝置)的顯示器表面的角度的亮度的惡化，并能夠減輕亮度的角度依賴性。此外，可擴(kuò)大至顯示器表面的視角并且在高亮度下可真實(shí)地識別該顯示器表面。
此外，日本專利申請公開No.214412/2002(JP-2002-214412A)(專利文獻(xiàn)7)中披露了一種各向異性散射片，其中該片(或膜)能夠沿光前進(jìn)的方向散射入射光，并具有滿足下面公式的光散射特性F(θ)，該公式表示在θ＝4至30°的范圍內(nèi)的光散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系Fy(θ)/Fx(θ)＞2公式中，F(xiàn)x(θ)表示沿x軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于X軸方向的Y軸方向的光散射特性。該參考文獻(xiàn)的片與棱鏡片的結(jié)合可限制亮度(例如，沿諸如水平方向的方向的亮度)的惡化，該亮度依賴于對可透射(透射型)液晶顯示裝置的顯示器表面的角度。
但是，這些參考文獻(xiàn)中所述的膜或片的光學(xué)特性會由于長時(shí)間使用而受到影響。也就是，盡管對于例如監(jiān)視器的顯示裝置而言可優(yōu)選使用這些膜，但是這種用途常常將這些膜暴露在高溫(例如，溫度不低于60℃)下。因此，當(dāng)使用該膜時(shí)該膜會變得收縮或折皺，然后在某些情況下可能會由于該收縮或折皺而出現(xiàn)亮度不均勻。因此，這些膜或片不適于長時(shí)間穩(wěn)定使用。
JP-11-231315A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)2]JP-11-84357A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)3]JP-11-84376A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)4]JP-4-314522A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)5]JP-7-114013A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)6]JP-2002-1858A(權(quán)利要求書)[專利文獻(xiàn)7JP-2002-214412A(權(quán)利要求書)發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可長時(shí)間穩(wěn)定使用而不會產(chǎn)生亮度不均勻的各向異性散射片、其制造方法以及使用該片的顯示裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種各向異性散射片，該片即使在如車輛裝備和其它設(shè)施那樣需要耐熱性的條件下使用，也能夠長時(shí)間維持穩(wěn)定光散射特性，這種各向異性散射片的制造方法以及使用該片的顯示裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種各向異性散射片，其具有高熱穩(wěn)定性(或者穩(wěn)定的耐熱性)且在低角度(即，散射角度不大于5°)范圍內(nèi)具有各向同性光散射特性、其制造方法以及使用該片的顯示裝置。
本發(fā)明的發(fā)明者們作了很多研究以實(shí)現(xiàn)上述目的，并發(fā)現(xiàn)(1)通過在預(yù)定溫度(即不低于70℃)下熱處理(老化)光學(xué)各向異性片，可能由于防止了該片的變形(例如在該片中的收縮或褶皺)，可獲得能夠長時(shí)間穩(wěn)定使用而不導(dǎo)致亮度不均勻的各向異性散射片，即使該片用于暴露在高溫(例如，不低于60℃的溫度)下的用途(例如用于車輛裝備)；還發(fā)現(xiàn)(2)通過粗糙處理該片表面，可獲得在較低角度處不僅具有各向異性散射特性而且具有各向同性光散射特性的片。
也就是，本發(fā)明的各向異性散射片(或各向異性光散射片，下文中有時(shí)簡稱為“片”)為這樣一種片其至少包括各向異性光散射層(有時(shí)稱為各向異性散射層或各向異性層)，該散射層包含連續(xù)相和分散相，其中該連續(xù)相和分散相的折射率互不相同、分散相的平均長寬比大于1、各分散相的長軸方向取向于給定(某一)方向、并且該片為熱處理片。
該片具有各向異性光散射特性，例如，該片可為這樣一種片能夠沿光行進(jìn)方向散射入射光并具有滿足下面的公式的光散射特性F(θ)，該公式表示至少在θ＝10-30°的范圍內(nèi)的光散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系Fy(θ)/Fx(θ)＞1在公式中，F(xiàn)x(θ)表示沿X軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于X軸方向的Y軸方向的光散射特性。
而且，該片可為具有各向異性光散射特性以及在低角度處的各向同性光散射特性的片，例如，可為這樣一種片能夠能夠沿光行進(jìn)方向散射入射光并具有滿足下面的公式的光散射特性F(θ)，該公式表示在θ不大于5°的范圍內(nèi)的光散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系Fy(θ)/Fx(θ)約為1在公式中，F(xiàn)x(θ)表示沿X軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于X軸方向的Y軸方向的光散射特性。
在各向異性散射層中，連續(xù)相可包括結(jié)晶性樹脂，分散相可包括非結(jié)晶性樹脂。例如，連續(xù)相可包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂。此外，分散相可包括例如選自非結(jié)晶性共聚酯類樹脂和聚苯乙烯樹脂中的至少一種樹脂。連續(xù)相相對于分散相的重量比可為例如約99/1至50/50。
該片(例如在該片中的各向異性散射層)還可包括用于使連續(xù)相和分散相兼容的相容劑。在該片中，典型的各向異性光散射層可包括片，其中連續(xù)相包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、分散相包括選自非結(jié)晶性共聚酯類樹脂和聚苯乙烯樹脂中的至少一種樹脂、相容劑包括環(huán)氧化二烯烴類嵌段共聚物、連續(xù)相相對于分散相的重量比為例如約99/1至50/50、并且分散相相對于相容劑的重量比約為99/1至50/50。
分散相的平均長寬比約為1.1至1000。分散相的短軸的平均長度可約為0.1至10μm。
該片可為包括各向異性光散射層和層疊在該各向異性光散射層的至少一側(cè)上的透明樹脂層的層疊片。這種透明樹脂層的層疊確保限制或抑制分散相粒子的下落(falling)并確保該片的可操作性(操作特性)。在這種層疊片中，連續(xù)相和透明樹脂層彼此之間可包括同樣的樹脂或同種類型的樹脂，例如，連續(xù)相可包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂，分散相可包括選自結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、部分結(jié)晶性聚丙烯類樹脂以及非結(jié)晶性聚丙烯類樹脂中的至少一種樹脂。各向異性光散射層與透明樹脂層的厚度比可為約1/99至99/1，該片的總厚度可為約6至600μm，且該片的總透光率可約為不低于85％。
在一種更優(yōu)選的層疊片中，透明樹脂層包括透明樹脂層(1)和透明樹脂層(2)(每層都相同或互不相同)，透明樹脂層(1)可層疊在各向異性光散射層的一側(cè)上，透明樹脂層(2)可層疊在各向異性光散射層的另一側(cè)上。在該兩側(cè)都具有透明樹脂層的層疊的片中，各向異性光散射層的厚度與透明樹脂層(1)和(2)的厚度總和的比約為1/99至99/1，透明樹脂層(1)與透明樹脂層(2)的厚度比約為1/99至99/1。而且，透明樹脂層(1)的厚度可以幾乎與透明樹脂層(2)的厚度相同，例如，透明樹脂層(1)與透明樹脂層(2)的厚度比約為40/60至60/40。
在這種片中，該片的至少一個(gè)表面(特別是兩個(gè)表面都)是粗糙的。表面的粗糙化使該片對另一片或膜(棱鏡片、各向同性擴(kuò)散片)的粘結(jié)性得到提高。而且，表面的粗糙在上述的低角度處有效地賦予各向同性光散射特性。另外，各向異性散射片的表面可具有沿X軸方向(或分散相的長軸方向)拉伸的凹凸(或不均勻)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的各向異性散射片可由例如這種方法制造，該方法包括熱處理至少包括各向異性光散射層的片，該各向異性光散射層包含連續(xù)相和分散相，其中連續(xù)相和分散相的折射率互不相同，分散相的平均長寬比大于1，各分散相的長軸方向被取向于一個(gè)方向。該熱處理步驟可在不低于70℃(例如，約80至120℃)的溫度下進(jìn)行。
熱處理步驟可在該片的制造過程(制造步驟)之中或之后的適當(dāng)?shù)牟襟E中進(jìn)行。該熱處理步驟通常在取向步驟(例如，通過拉制(drawing)、拉伸(stretching)、或拉制和拉伸的結(jié)合來取向)之后進(jìn)行。在典型的方法中，熱處理步驟可在通過單軸拉伸取向該片(特別是，使用軋輥壓延的單軸拉伸片)之后進(jìn)行。
另外，可用常用的方式制造該層疊片(包括各向異性光散射層和層疊在該各向異性光散射層的一側(cè)上的透明樹脂層的熱處理后的層疊片)，例如通過這樣一種方法該方法包括(i)共擠壓構(gòu)成透明樹脂層的樹脂(a)和構(gòu)成連續(xù)相的樹脂與構(gòu)成分散相的樹脂的混合物(b)；(ii)取向該共擠壓后的片；(iii)熱處理該取向后的片。
本發(fā)明包括一種包含各向異性散射片的設(shè)備(或單元)(或配備有各向異性散射片的裝置)。這種設(shè)備(或單元)可為平面(或平板)光源單元，該光源單元包括管狀光源、在側(cè)面接收來自該管狀光源的入射光并從出射表面發(fā)出光以照亮顯示單元的導(dǎo)光元件，其中各向同性散射片、棱鏡片以及上述的各向異性散射片以任意順序設(shè)置在該導(dǎo)光元件和顯示單元之間。在該平面光源單元中，該單元還包括用于將光從該管狀光源反射至該顯示單元側(cè)部的反射元件，其中該管狀光源設(shè)置為幾乎平行于并接近于該導(dǎo)光元件的側(cè)面，該反射元件可位于該導(dǎo)光元件的背面處或背面之上(at or on the back)，該各向異性散射片可位于該導(dǎo)光元件和顯示單元之間。
上述顯示裝置可包括顯示單元(例如液晶顯示單元)以及用于照亮該顯示單元的上述平面或平板光源。該顯示裝置可為可透射顯示裝置，其中該顯示裝置包括可透射(透射型)單元(例如液晶顯示單元)。在該裝置中，各向異性散射片可沿不同方向(例如，該片的主要散射光方向被取向于該顯示單元的顯示器表面的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的方向)設(shè)置。
在包含這種平面或平板光源單元的顯示裝置中，即使當(dāng)角度朝相對于該顯示裝置的顯示器表面的方向稍有改變，該裝置也可抑制亮度的變化，并可使用而沒有疲勞感。例如，穿過各向異性散射片的光主要沿垂直于長軸(例如，該長軸被認(rèn)為是X軸方向)的方向(Y軸方向)散射光。因此，在該各向異性散射片被設(shè)置在一個(gè)方向的情況下，該情況下分散相的長度方向(X軸方向)被取向或?qū)蝻@示單元中的顯示器表面上的縱坐標(biāo)，也就是作為主要散射光方向(Y軸方向)的方向被取向或?qū)虻皆擄@示單元的顯示器表面的側(cè)向(Y軸方向)，該片能夠以寬角度范圍沿橫坐標(biāo)(水平方向)散射光。因此，即使當(dāng)來自側(cè)向的角度改變時(shí)，亮度的降低或惡化可受到限制或抑制。
而且，本發(fā)明包括用于包含各向異性散射片的投影電視的雙凸透鏡(lenticularlens)。
另外，在本說明書中，所使用的術(shù)語“片”不考慮厚度，因此膜的意義也同樣如此。


圖1為包括本發(fā)明的平面光源單元的液晶顯示裝置的實(shí)施例的示意性剖視圖；圖2為圖1中所示的各向異性散射片的各向異性光散射特性的概念視圖；圖3為包括本發(fā)明的平面光源單元的液晶顯示裝置的另一個(gè)實(shí)施例的示意性剖視圖；圖4為用于測量散射光強(qiáng)度的方法的示意性透視圖；圖5為根據(jù)實(shí)施例1和3的片的散射光強(qiáng)度的測試結(jié)果圖；圖6為用于測量依賴于平面光源單元和包含該光源單元的可透射液晶顯示裝置的亮度的角度的方法的示意圖；圖7為常用的可透射液晶顯示裝置的示意性截面圖；圖8為在可透射液晶顯示裝置中使用的背光系統(tǒng)的示意性截面圖；圖9為管狀光源的示意性透視圖；圖10為背光系統(tǒng)的發(fā)光分布的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1示出了包括本發(fā)明的平面或平板光源單元的液晶顯示裝置(可透射液晶顯示裝置)的一個(gè)實(shí)施例的示意性剖視圖。圖2為圖1中所示的各向異性散射片的各向異性散射特性的概念圖。
上述液晶顯示裝置1a包括作為被照亮的元件的液晶顯示單元(或者液晶顯示面板)2、以及用于照亮顯示單元2的平面或平板光源單元3a，其中液晶顯示單元2包括具有密封在其中的液晶的液晶顯示元件，并且平面或平板光源單元3a設(shè)置在顯示單元(或面板)之后。
平面或平板光源單元3a包括例如熒光管(冷陰極管)的管狀光源4a、用于從其側(cè)面接受來自該管狀光源的入射光并從平板發(fā)射表面發(fā)射光的導(dǎo)光元件(光導(dǎo))5。從該導(dǎo)光元件的發(fā)射表面發(fā)出的光照亮顯示單元2。另外，導(dǎo)光元件5包括透射光的平面狀元件，且管狀光源4a設(shè)置為幾乎平行于并接近該導(dǎo)光元件的側(cè)面(或一側(cè))。此外，用于反射來自導(dǎo)光元件5的側(cè)面的光源的光的反射鏡6b設(shè)置在管狀光源4a的外側(cè)面，用于將光從管狀光源4a向前方反射(顯示單元的側(cè)面)以引導(dǎo)該光射入顯示單元2的反射元件或反射層6a設(shè)置在導(dǎo)光元件5的背面之上或背面處。
在這種平面或平板光源單元3a中，從管狀光源4a射出的光的亮度分布是不均勻的，也就是，沿垂直于管狀光源4a的軸向的亮度分布是不均勻的。因此，即使當(dāng)光通過(經(jīng)過)導(dǎo)光元件5從出射(emerging)或發(fā)射(emerge)表面發(fā)出光，也不可能均勻地照亮顯示單元2。
因此，在導(dǎo)光元件5的出射表面上按順序設(shè)有各向同性散射或擴(kuò)散片7a和棱鏡片8a，棱鏡片8a中沿給定方向形成有平行的截面呈三角形的細(xì)小棱鏡。因此，來自管狀光源4a的光通過導(dǎo)光元件5由各向同性散射片7a被各向同性地散射而均勻化，并由棱鏡片8a在前部聚焦，結(jié)果，亮度可得到提高以從背面或后面照亮顯示單元2。此外，當(dāng)假設(shè)管狀光源4a的軸向?yàn)閄方向時(shí)，由于用于各向異性地散射光的各向異性散射片9a以將主散射光方向取向(addressing)為Y軸方向的方式設(shè)置在棱鏡片8a上，由棱鏡片8a聚焦的光主要沿Y軸方向而不是X軸方向被各向異性地散射。
根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu)的顯示裝置，亮度的角度依賴性在顯示器表面的Y軸方向可大大降低。更詳細(xì)地，如圖2所示，各向異性散射片9a包括折射指數(shù)(折射率)互不相同的連續(xù)相10和分散相11。每個(gè)連續(xù)相10和分散相11都包含具有高透明度的樹脂。而且，分散在連續(xù)相10中的分散相11的平均長寬比大于1，并能夠各向異性地沿光的行進(jìn)方向散射入射光。即，分散相11能夠通過膜(強(qiáng)烈地)沿垂直于分散相粒子的長軸方向(X方向)的方向(Y方向)散射透射光。因此，當(dāng)各向異性散射片9a的分散相11的長軸方向(X方向)取向?yàn)轱@示器表面的垂直方向(X軸方向)時(shí)，該片沿側(cè)向或水平方向(Y軸方向)強(qiáng)烈地散射光。此外，亮度的惡化可得到抑制，即使當(dāng)相對于顯示器表面的水平方向的角度顯著改變時(shí)，顯示器表面的顯像可被肉眼上清楚或清晰地辨認(rèn)出來。
此外，通過使用各向異性散射片9a，顯示單元2被來自管狀光源4a的光均勻照亮，并且即使當(dāng)顯示單元2的顯示器表面上的視角更寬，顯像也可以高亮度被肉眼上辨認(rèn)出來。也就是，各向異性散射片9a被設(shè)置為將分散相11的長軸(X軸)取向?yàn)楣軤罟庠?a的長度方向(軸向、X方向)。各向異性散射片9a的Y軸方向被引向或取向?yàn)榇怪迸c管狀光源4a的長度方向的Y軸方向。另一方面，來自管狀光源4a的光沿X軸方向具有均勻發(fā)光分布，但沿Y軸方向的發(fā)光分布不均勻。此外，在使用各向異性散射片9a的情況下，盡管沿分散相11的長軸(X軸方向)方向的入射光的散射程度很小，沿垂直于長軸的方向(Y軸方向)的入射光的散射程度卻很大。因此，光散射特性Fx(θ)和Fy(θ)示出了如下所述的Fy(θ)＞Fx(θ)的關(guān)系。因而，該片沿Y軸方向比沿X軸方向更強(qiáng)地散射入射光，并且即使在使用具有不均勻亮度分布和各向異性的管狀光源4a時(shí)，亮度的惡化也可得到抑制，從而均勻地照亮顯示單元2。此外，由于顯示單元2可以僅僅由于各向異性散射片9a的插入而被均勻照亮，該平面或平板光源單元3a和顯示裝置(特別是液晶顯示裝置)1a的結(jié)構(gòu)可得到簡化，并能夠肉眼上清楚或清晰地辨認(rèn)出顯示單元2的顯示數(shù)據(jù)。
圖3為包含本發(fā)明的平面或平板顯示單元的液晶顯示裝置的另一個(gè)實(shí)施例的示意性透視圖。
根據(jù)該實(shí)施例，與圖1的裝置類似，液晶顯示裝置1b的平面或平板光源3b包括導(dǎo)光元件5、以及依次設(shè)置在該導(dǎo)光元件的出射表面上的各向同性散射或擴(kuò)散片7b和棱鏡片8b。此外，當(dāng)假設(shè)管狀光源4b的軸方向?yàn)閄軸方向時(shí)，用于各向異性地散射光的各向異性散射片9b設(shè)置在棱鏡片8b上，將主散射光方向取向?yàn)轱@示單元2的水平方向(X軸方向)。該各向異性散射片9b主要將由棱鏡片8b聚焦的光各向異性地散射至顯示單元2的水平方向(X軸方向)而不是其垂直方向(Y軸方向)。
根據(jù)具有這種結(jié)構(gòu)的顯示裝置，即使在使用具有不均勻亮度分布和各向異性的管狀光源4b時(shí)，各向異性散射片9b通過該片強(qiáng)烈地散射透射光至垂直于分散相(分散相離子)的長軸方向(Y軸方向)的方向(X軸方向)。因此，在顯示器表面的水平方向(X軸方向)的亮度的角度依賴性得到顯著降低，并且該顯示單元2可被均勻照亮，并能夠肉眼上清楚或清晰地辨認(rèn)出顯示器表面上的顯像。
此外，各向同性擴(kuò)散片、棱鏡片以及各向異性散射片可設(shè)置在導(dǎo)光元件和顯示單元之間。各向同性擴(kuò)散片、棱鏡片以及各向異性散射片的設(shè)置順序不限于一個(gè)特定的方式。即，各向異性散射片可設(shè)置在導(dǎo)光元件和顯示單元之間。各向異性散射片可被設(shè)置或?qū)盈B(形成)在這些元件的任何表面上，例如背光的光導(dǎo)的出射表面(或者前側(cè)或前表面)、擴(kuò)散片表面、棱鏡片表面或者顯示單元的入射表面(或背面)。各向異性散射片可設(shè)置(插入)在導(dǎo)光元件和顯示單元之間而不與導(dǎo)光元件和顯示單元相接觸。各向異性散射片通常設(shè)置在棱鏡片的前側(cè)上或前側(cè)處，優(yōu)選設(shè)置或?qū)盈B(形成)在棱鏡片之上。這種設(shè)置方式能夠避免在可透射液晶顯示裝置的顯示器表面上的在給定方向的角度(特別是沿一個(gè)方向的亮度)處的亮度的惡化。此外，在棱鏡片上設(shè)有各向異性散射片的情況下，各向異性散射片也可以用作或起到用于具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的敏感棱鏡片的保護(hù)膜的作用。
各向異性散射片的設(shè)置方向(將要設(shè)置的方向)不特別限于某一特定的方向，該片可朝向顯示單元的顯示器表面的適當(dāng)方向設(shè)置，例如該方向可以是將主散射方向取向至顯示器表面的垂直方向、水平和側(cè)向或傾斜方向的方向。根據(jù)優(yōu)選平面或平板光源單元，當(dāng)假設(shè)管狀光源的軸向?yàn)閄軸方向，各向異性散射片被設(shè)置為將主散射方向取向?yàn)楣軤罟庠吹腨軸方向。在優(yōu)選顯示裝置中，各向異性散射片被設(shè)置為使得主散射方向被取向至顯示單元的顯示器表面的水平或側(cè)向。
另外，各向同性擴(kuò)散片可包括透明度高的連續(xù)相，以及分散在該連續(xù)相中并具有平均長寬比約為1且不同于與連續(xù)相的折射率的折射率的分散相。連續(xù)相可由透明樹脂或玻璃形成。分散相可由透明樹脂或氣泡形成。各向同性擴(kuò)散片優(yōu)選設(shè)置在(插入)導(dǎo)光元件和棱鏡片之間。如果需要的話，各向同性擴(kuò)散片可設(shè)置在(插入)棱鏡片和各向異性散射片之間。
此外，棱鏡片的結(jié)構(gòu)(或構(gòu)造)不特別限于某一特定結(jié)構(gòu)。棱鏡片可包括通過形成各種結(jié)構(gòu)或構(gòu)造獲得的片，例如，由在基片的前部和/或背部上諸如呈三角狀的截面、梯形截面和正弦形截面的不均勻部分(凸起部分或凹槽部分)構(gòu)成的不均勻線或行(或棱鏡線或行)。此外，棱鏡片可包括具有規(guī)則或無規(guī)散射的不均勻部分的片。該棱鏡片被設(shè)置的方向相對于管狀光源的軸向(X軸方向)不特別限于某一特定方向，該棱鏡片可被設(shè)置為使得棱鏡片的拉伸方向被取向?yàn)槌騒軸方向或Y軸方向。此外，如果需要的話，可設(shè)置兩片棱鏡片以使得棱鏡片的拉伸方向被取向?yàn)槌虮舜私徊娴姆较?例如，兩片棱鏡片分別被設(shè)置為朝向X方向和Y方向)。
此外，作為顯示單元，可利用多種顯示面板而不限于液晶顯示單元。液晶顯示單元不僅可包括液晶層而且還包括例如濾色片、偏振板(或偏振膜)和位相板的各種光學(xué)部件或元件。例如，如上述實(shí)施例所述，可通過依次層疊第一偏振膜、第一玻璃基片、在該玻璃基片上形成的第一電極、層疊在該電極上的第一取向膜、液晶層、第二取向膜、第二電極、濾色片、第二玻璃基片以及第二偏振膜形成液晶顯示單元。
另外，導(dǎo)光元件(光導(dǎo))通常具有幾乎平行于顯示單元的平板或平面表面(發(fā)光表面)。該反射層側(cè)的表面可以向下傾斜以使得與管狀光源相鄰的側(cè)部的厚度可以更大。作為管狀光源，通常使用冷陰極管(熒光管)?？墒褂脝蝹€(gè)管狀光源或多個(gè)管狀光源。
根據(jù)包含平面或平板光源單元的可透射液晶顯示裝置，依賴于顯示器表面上的視角(例如，諸如水平方向的某一方向的角度)的亮度的惡化得到抑制。通常，在工件中使用可透射液晶顯示裝置的情況下，使用者經(jīng)常將視角改變或移動至顯示表面的側(cè)向(水平方向)。因此，在顯示單元中，當(dāng)各向異性散射片設(shè)置為將該片的主散射方向取向?yàn)閭?cè)向(或水平方向)時(shí)，平面或平板光源單元可抑制顯示器表面?zhèn)认蚧蛩椒较蛏狭炼鹊淖兓Ｒ虼?，該裝置可提高在日常生活中使用可透射液晶顯示裝置的使用者(所謂的工作者)的工作效率，并可減輕工作者的疲勞。
各向異性散射片足夠作為這樣一種膜能夠沿光行進(jìn)方向散射入射光并沿給定方向(例如，Y軸方向)具有強(qiáng)散射強(qiáng)度而不示出各向同性散射。此外，即使當(dāng)沿給定方向的散射角變大，該片也足夠作為這樣一種膜在給定方向上的散射角中的散射強(qiáng)度大于垂直于給定方向(X軸方向)的散射角中的散射強(qiáng)度。
為了均化亮度分布并減緩依賴于對顯示器表面的角度的亮度降低，優(yōu)選的各向異性散射片能夠主要沿光行進(jìn)方向散射入射光并具有各向異性散射光的特性。因此，散射特性F(θ)表示散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系，在給定的散射角θ下該片滿足下面的公式至少Fy(θ)/Fx(θ)＞1(例如，F(xiàn)y(θ)/Fx(θ)＝約1.5～100000)優(yōu)選Fy(θ)/Fx(θ)≥2(例如，F(xiàn)y(θ)/Fx(θ)＝約2.5～500000)更優(yōu)選Fy(θ)/Fx(θ)≥3(例如，F(xiàn)y(θ)/Fx(θ)＝約4～30000)以及特別是Fy(θ)/Fx(θ)≥5(例如，F(xiàn)y(θ)/Fx(θ)＝約5.5～20000)公式中，F(xiàn)x(θ)表示沿x軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于x軸方向的y軸方向的光散射特性。
此外，各向異性散射片的X軸的方向通常為分散相的長軸方向。
滿足上面的光散射特性的給定散射角θ(或散射角θ的范圍)不特別限定于一個(gè)特定的角度，角θ例如可為約5～40°(例如，5.1～40°)，優(yōu)選約6～35°，更優(yōu)選約為10～30°。
此外，本發(fā)明的各向異性散射片可具有各向異性光散射特性，還可在不抑制作為各向異性散射片功能的相對低角度的范圍內(nèi)具有各向同性或基本上為各向同性光散射特性。例如，在本發(fā)明的片中，可能存在這樣的一個(gè)角度θ其中在低角度[例如不大于5°的散射角θ(例如約為0～5°，優(yōu)選約1～4.5°，更優(yōu)選約2～4.3°)]范圍內(nèi)，F(xiàn)y(θ)/Fx(θ)約為1(例如0.8～1.2，優(yōu)選0.9～1.1，更優(yōu)選0.95～1.05，特別是1)。此外，具有這種各向同性光散射特性的片只可能具有在相對高的角度范圍內(nèi)(例如，在約10～30°的散射角θ范圍內(nèi))的各向異性散射特性，并且在10～30°散射角θ處，滿足公式Fy(θ)/Fx(θ)＞1的范圍之內(nèi)，例如，滿足公式Fy(θ)/Fx(θ)＝約1.01～300(例如約1.1～200)，優(yōu)選為約1.5～150(例如約2～100)，更優(yōu)選為約2～80(例如約3～60)，該片可滿足相對較低的各向異性散射特性。
此外，在這些低角度處的各向同性光散射特性可通過表面粗糙和后面所述的其它方法方便地賦予該片。
在將管狀光源的軸向視為X軸方向的情況下，各向異性散射片沿Y軸方向強(qiáng)烈地散射光。因此，在各向異性散射片設(shè)置為分散相的長軸方向朝向長度方向的情況下，即使側(cè)向的角度相對于顯示器表面在較寬的范圍內(nèi)變化，該片也可沿側(cè)向強(qiáng)烈地散射光，而且亮度的惡化得到抑制。此外，在這種片中，顯示器表面可肉眼上被分辨出具有清楚的(清晰的或明顯的)圖像。
利用圖4中所示的儀器可測量散射特性F(θ)。該儀器包括用于將激光投射至各向異性散射片9的激光照射單元(Nihon Kagaku Eng.，NEO-20MS)21以及用于測量透過各向異性散射片9的激光的強(qiáng)度的檢測器22。以90°的角度對(垂直于)各向異性散射片9發(fā)射激光，并測量或繪制由膜擴(kuò)散的光的強(qiáng)度F(擴(kuò)散強(qiáng)度)對擴(kuò)散角θ的曲線，由此確定散射光特性。
在各向異性散射片中，由于其散射光的各向異性更高，在給定方向的散射的角度依賴性可更低，因此，亮度的角度依賴性也更低。在各向異性散射片中，假設(shè)垂直于顯示器表面的角度為0°，即使在顯示器表面上超過20°不低于40°的角度處，也能夠防止亮度降低。
這種特性可通過角度(θ)處的亮度對顯示器表面上的前部亮度(front luminance)的比率，或者是在兩個(gè)角度(θ)處的比率來表示。也就是說，本發(fā)明的平面或平板光源單元的使用使得上述比值更小。例如，在垂直于顯示器表面的角度(θ＝0°)處的前部亮度(N(0°))對在18°角(N(18°))處的亮度比率，或者對在40°角(N(40°))處的亮度的比率更小。而且，在18°角處的亮度(N(18°))對在40°角處的亮度(N(40°))的比率可以更小。通過減小上述比率，例如，通過將各向異性散射片設(shè)置在具有常用結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的棱鏡片上，能夠提供一種適用于滿足(符合)TCO99標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)監(jiān)視器的可透射液晶顯示裝置。
各向異性散射片至少包括各向異性光散射層。各向異性光散射層包括連續(xù)相(例如樹脂連續(xù)相)和分散在該連續(xù)相中的分散相(例如粒子或纖維狀分散相，特別是粒子狀分散相或分散相粒子)。連續(xù)相和分散相的折射率互不相同，通常互不相容或很難相容。連續(xù)相和分散相通常可由透明物質(zhì)形成。
構(gòu)成連續(xù)相和分散相的樹脂可包括熱塑性樹脂[例如烯烴樹脂、含鹵素樹脂(包括含氟樹脂)、乙烯醇類樹脂、乙烯基酯類樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、苯乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、纖維素衍生物等]以及熱固性樹脂(環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、己二烯酞酸脂樹脂、硅樹脂等)。優(yōu)選樹脂為熱塑性樹脂。
烯烴樹脂可包括C2-6烯烴的均聚物或共聚物(諸如聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等的乙烯類樹脂、諸如聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物等的聚丙烯類樹脂、聚(甲基戊烯-1)、丙烯-甲基戊烯共聚物等)和C2-6烯烴與共聚性單體的共聚物(乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)。
含鹵素樹脂可包括鹵化乙烯基類樹脂(例如，諸如聚氯乙稀、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚(乙烯氟化物)等的氯乙烯或含氟單體的均聚物；諸如四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物等的氯乙烯或含氟單體的共聚物；諸如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等的氯乙烯或含氟單體和其它共聚性單體的共聚物等)，以及鹵化亞乙烯基類樹脂(聚(偏二氯乙烯)、聚(偏氟乙烯)、和含氯乙烯或氟乙烯的亞乙烯基單體與其它單體的共聚物)。
在乙烯醇類樹脂的衍生物中可包含聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等。乙烯酯類樹脂可包括乙烯酯類單體的均聚物或共聚物(例如聚醋酸乙烯)、乙烯酯類單體與共聚性單體的共聚物(如醋酸乙烯-乙烯共聚物、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)。
(甲基)丙烯酸類樹脂可包括諸如聚(甲基)丙烯酸甲酯等的聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(例如MS樹脂)。優(yōu)選的(甲基)丙烯酸樹脂可包括聚((甲基)丙烯酸C1-6烷基酯)和甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物。
苯乙烯類樹脂可包括苯乙烯類單體的均聚物或共聚物(例如聚苯乙烯、苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物等)、苯乙烯類單體與共聚性單體的共聚物[例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS樹脂)、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、苯乙烯-無水馬來酸共聚物等]。
聚酯類樹脂可包含有由諸如對苯二甲酸等的芳香族二羧酸和亞烷基二醇制成的芳香族聚酯(包含諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等的聚對苯二甲酸亞烷基酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等的聚萘二甲酸亞烷基酯(polyalkylene naphthalate)等的均聚酯、含亞烷基芳酯單位作為主要成分(例如50摩爾％以上，優(yōu)選是75～100摩爾％，更優(yōu)選為80～100摩爾％)的共聚酯)、利用諸如己二酸等的脂族二羧酸獲得的脂族聚酯、以及液晶性聚酯。
聚酰胺類樹脂可包括諸如尼龍46、尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍612、尼龍11、尼龍12等脂族聚酰胺、以及諸如亞二甲苯基二胺己二酸酯(MXD-6)等的芳香族聚酰胺，及其它。聚酰胺類樹脂不局限于均聚酰胺，也可以是共聚酰胺。
聚碳酸酯類樹脂可包括基于雙酚類(例如雙酚A)的芳香族聚碳酸酯、以及諸如二甘醇雙烯丙基碳酸酯等的脂肪族聚碳酸酯。
纖維素衍生物可包括纖維素酯(例如纖維素醋酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁基化物、纖維素酞酸酯等)、纖維素氨基甲酸酯類(如纖維素苯基氨基甲酸酯等)、纖維素醚類(如烷基纖維素、苯甲基纖維素、羥基烷基纖維素、羧甲基纖維素、氰乙基纖維素等)。
如果需要，樹脂成分也可以進(jìn)行改性(例如橡膠改性)。
也可以由該樹脂成分構(gòu)成連續(xù)相基質(zhì)，再把分散相成分接枝或嵌段聚合到該基質(zhì)樹脂中。作為這種共聚物的實(shí)施例，可以提及的有橡膠嵌段共聚物(如苯乙烯-丁二烯共聚物(SB樹脂))以及橡膠接枝苯乙烯樹脂類(如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂))。
纖維狀分散相可包括有機(jī)纖維和無機(jī)纖維。有機(jī)纖維可包括例如芳族聚酰胺纖維、全芳香族聚酯纖維、聚酰亞胺纖維等的耐熱性有機(jī)纖維。無機(jī)纖維可包括纖維狀填料(例如，諸如玻璃纖維、二氧化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化鋯纖維等的無機(jī)纖維)以及片狀填料(例如，云母等)。
構(gòu)成連續(xù)相或分散相(非連續(xù)相或分散相)的優(yōu)選的成分可包括烯烴樹脂、(甲基)丙烯基樹脂、苯乙烯樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚碳酸酯類樹脂及其它。此外，構(gòu)成所述連續(xù)相和/或分散相的樹脂可以是結(jié)晶性或非結(jié)晶性，也可以用非結(jié)晶性樹脂構(gòu)成連續(xù)相和分散相。在優(yōu)選的實(shí)施例中，可以結(jié)合使用結(jié)晶性樹脂和非結(jié)晶性樹脂。即用結(jié)晶性樹脂構(gòu)成連續(xù)相和分散相(非連續(xù)相)中的一方的相(例如連續(xù)相)，而用非結(jié)晶性樹脂構(gòu)成另一方的相(例如分散相)。
結(jié)晶性樹脂可包括例如烯烴類樹脂(例如聚丙烯、聚丙烯-乙烯共聚物等的丙烯含量不低于90摩爾％的聚丙烯類樹脂、聚(甲基戊烯-1)等)、亞乙烯基類樹脂(例如偏二氯乙烯類樹脂)、芳香族聚酯類樹脂(例如聚亞烷基對苯二甲酸酯、聚亞烷基萘二甲酸酯等的聚亞烷基芳基酯均聚酯、亞烷基芳基酯單元含量不低于80摩爾％的均聚酯、液晶性芳香族聚酯)、聚酰胺類樹脂(例如具有尼龍46、尼龍6、尼龍66等的短鏈片段的脂肪族聚酯)。這些結(jié)晶性樹脂可以單獨(dú)使用，也可以兩種或以上組合起來使用。
結(jié)晶性樹脂(如結(jié)晶性聚丙烯類樹脂等)的結(jié)晶度例如約為10～80％，優(yōu)選約20～70％，更優(yōu)選約30～60％。
作為構(gòu)成連續(xù)相的樹脂，通常使用高透明度且高耐熱性的透明樹脂。優(yōu)選的形成連續(xù)相的樹脂為具有作為熔化特性的高流動性的結(jié)晶性樹脂。把這樣的樹脂與構(gòu)成分散相的樹脂組合使用有助于提高分散相的組合物的均勻性(均一性)。當(dāng)使用具有高熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的樹脂(特別是具有高熔點(diǎn)的結(jié)晶性樹脂)時(shí)，其高熱穩(wěn)定性和良好的成膜特性提高了拉伸比和在熔化-變形(melt-molding)過程中的膜的形成。因此，可以在較高的溫度(例如，約130～150℃)下進(jìn)行取向熱處理(或單軸拉伸)以提高各向異性散射特性，該方法可被容易地執(zhí)行，并容易使分散相取向。另外，該膜在很寬度的溫度范圍(例如，從室溫至約80℃)內(nèi)很穩(wěn)定，因此該膜可有利地用作顯示裝置或設(shè)備(液晶顯示裝置或設(shè)備)的組成部分。此外，結(jié)晶性樹脂(例如，結(jié)晶性聚丙烯樹脂)通常并不貴。優(yōu)選的結(jié)晶性樹脂可包括便宜且熱穩(wěn)定性高的結(jié)晶性聚丙烯類樹脂。
構(gòu)成連續(xù)相的樹脂可以是熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度約為130～280℃的樹脂，優(yōu)選約為140～270℃的樹脂，更優(yōu)選約150～260℃的樹脂。
非結(jié)晶性樹脂可包括例如乙烯類聚合物(乙烯類單體的均聚物或共聚物，諸如離子交聯(lián)聚合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚(醋酸乙烯)、乙烯醇類樹脂等)、(甲基)丙烯類樹脂(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂)等)、苯乙烯樹脂(聚苯乙烯、AS樹脂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯類聚合物、非結(jié)晶性聚酯類樹脂(脂族聚酯、其二醇成分和/或芳香族二羧酸成分被部分取代的聚亞烷基芳基酯共聚酯、聚芳基酯樹脂等)、聚酰胺類樹脂(例如，具有長鏈鏈段的脂族聚酰胺、非結(jié)晶性芳族聚酰胺)、以及熱塑性彈性體(例如，聚酯彈性體、聚烯烴彈性體、聚酰胺彈性體、苯乙烯類彈性體等)。對于非結(jié)晶性聚酯類樹脂，聚亞烷基芳基酯共聚物可包含選自以下的至少一種制得的共聚酯(聚)氧亞烷基二醇(例如二乙二醇、三乙二醇)、環(huán)己烷二甲醇、鄰苯二甲酸、異苯二甲酸、脂族二羧酸(例如己二酸)作為二醇成分(C2-4亞烷基二醇)和/或芳族二羧酸成分(對苯二甲酸、萘二羧酸)的一部分(例如約10～80摩爾％，優(yōu)選約20～80摩爾％，更優(yōu)選約30～75摩爾％)。這些非結(jié)晶樹脂可以單獨(dú)使用，也可以把兩種以上組合使用。
作為構(gòu)成分散相的樹脂，通常使用透明性高、在例如單軸拉伸溫度的取向處理溫度下很容易變形、并具有特殊的熱穩(wěn)定性的樹脂。特別是，當(dāng)使用熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(或點(diǎn))低于構(gòu)成連續(xù)相的樹脂的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的樹脂時(shí)，分散相粒子的長寬比可以很容易地通過例如單軸拉伸的取向處理被增加。此外，在許多情況下，形成分散相的樹脂的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度低于構(gòu)成連續(xù)相的樹脂的溫度，例如可以是約50～180℃，優(yōu)選約60～170℃，更優(yōu)選約70～150℃。
在構(gòu)成分散相的非結(jié)晶性樹脂中，優(yōu)選選自非結(jié)晶性共聚酯類樹脂和聚苯乙烯樹脂的至少一種樹脂。當(dāng)使用該非結(jié)晶性共聚酯以形成分散相時(shí)，不僅可以保證高透明度而且使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約80℃以使得能夠容易地將變形引入在用作例如單軸拉伸的取向處理的溫度下的分散相，并且分散相在變形后也能夠在給定溫度范圍(例如，室溫至80℃)內(nèi)保持穩(wěn)定。而且，非結(jié)晶性共聚酯(例如，使用如乙二醇/環(huán)己烷二甲醇＝約10/90～60/40(摩爾％)，優(yōu)選是使用約25/75～50/50(摩爾％)的二醇的成分所得的聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚酯)具有高折射率(例如1.57左右)，以使得非結(jié)晶性共聚物能夠與結(jié)晶性樹脂(例如聚丙烯類樹脂)較為有效地復(fù)合。
由于聚苯乙烯樹脂具有高折射率和高透明度，以及諸如約100～130℃的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，可通過使用該樹脂來制備具有優(yōu)異耐熱性的各向異性散射片。而且，可通過使用便宜的聚苯乙烯樹脂以相對于用于連續(xù)相(例如聚丙烯類樹脂)的結(jié)晶性樹脂的較少的數(shù)量以及以相對較小的拉伸比來制備優(yōu)選的各向異性散射片。此外，該片在熔化成形后受到壓延的情況下顯示出了非常高的各向異性。
形成連續(xù)相的結(jié)晶性樹脂與形成分散相的非結(jié)晶性樹脂的組合可包括，例如結(jié)晶性聚烯烴樹脂(例如，結(jié)晶性聚丙烯樹脂等)和選自非結(jié)晶性聚酯(例如，諸如聚亞烷基對苯二甲酸酯共聚酯之類的聚亞烷基芳基酯共聚酯)和聚苯乙烯樹脂中的至少一種的組合。
用折射率互不相同的成分來構(gòu)成連續(xù)相和分散相(非連續(xù)相或分散體)。通過使用折射率互不相同的成分，能夠使膜具有光擴(kuò)散性。連續(xù)相與分散相的折射率之差(或折射光差異)例如為不小于0.001(例如約0.001～0.3)，優(yōu)選約0.005～0.3，更優(yōu)選約0.01～0.1。
作為具有這樣的特定折射率差的樹脂的組合，可以列舉的有如下的組合(1)烯烴類樹脂(特別是丙烯類樹脂)與選自丙烯酸樹脂、苯乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂以及聚碳酸酯類樹脂的至少一種樹脂的組合；(2)苯乙烯類樹脂與選自聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂以及聚碳酸酯類樹脂的至少一種樹脂的組合；(3)聚酯類樹脂與選自聚酰胺類樹脂和聚碳酸酯類樹脂的至少一種樹脂的組合。
根據(jù)需要，各向異性散射片可包含用于連續(xù)相和分散相的相容劑。使用相容劑，能夠提高連續(xù)相與分散相的混合性和親和性，并能夠防止在膜進(jìn)行取向處理時(shí)的缺陷(空缺或其它缺陷)的形成，能夠防止膜的透明性的損失。另外，能夠提高連續(xù)相與分散相之間的粘合性，即使對膜進(jìn)行單軸拉伸，也能夠降低分散相在拉伸裝置上的粘合性。
相容劑可根據(jù)連續(xù)相和分散相樹脂的種類從慣用的相容劑中選擇，例如有用噁唑啉化合物或改性基(羧基、酸酐、環(huán)氧基、噁唑啉基等)改性的改性樹脂、含二烯或橡膠的聚合物[例如由二烯單體或共聚性單體(芳香族乙烯單體等)的均聚物或共聚物共聚得到的二烯類共聚物(無規(guī)和其它共聚物)]；如丙烯酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)等的二烯類接枝共聚物；苯乙烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、氫化的苯乙烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、氫化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、氫化的(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物等的二烯類嵌段共聚物或它們的加氫物]、用前述改性基(環(huán)氧基和其它基團(tuán))改性的含二烯或橡膠的聚合物等。這些相容劑可以單獨(dú)使用，也可以兩種以上組合起來使用。
通常，使用與聚合物共混物構(gòu)成樹脂有相同的或具有共同成分的聚合物(無規(guī)、嵌段或接枝共聚物)或?qū)酆衔锕不煳飿?gòu)成樹脂有親和性的聚合物(無規(guī)、嵌段或接枝共聚物)作為相容劑。
二烯類單體可包括共軛二烯，例如可被任選取代的C4-20共軛二烯，諸如丁二烯、異戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、戊間二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、苯基-1，3-丁二烯等。這些共軛二烯烴可以單獨(dú)使用，也可以把兩種或以上組合使用。這些共軛二烯中，優(yōu)選丁二烯和異戊二烯。
芳香族乙烯單體可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯(p-甲基乙烯等)、p-叔丁基苯乙烯、二乙烯苯類、和1，1-二苯基苯乙烯。這些芳香族乙烯單體中，優(yōu)選苯乙烯。(甲基)丙烯基類單體可包括(甲基)丙烯酸烷基酯[例如，(甲基)丙烯酸甲酯)]和(甲基)丙烯腈及其它。作為馬來酰亞胺類單體，可以列舉有馬來酰亞胺、N-烷基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺等。這些單體可以單獨(dú)使用，也可以把兩種或以上組合使用。
可以把對應(yīng)于改性基團(tuán)的單體(例如含羧基改性的單體(或羧基改性的單體)，如用于羧基改性的(甲基)丙烯酸、用于酸酐改性的馬來酸酐、用于酯改性的(甲基)丙烯酸單體、用于馬來酰亞胺改性的馬來酰胺單體、和用于環(huán)氧改性的例如縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯的含環(huán)氧基單體)的單體進(jìn)行共聚而實(shí)施改性。環(huán)氧改性可通過不飽和雙鍵的環(huán)氧化而進(jìn)行。
優(yōu)選的相容劑是未改性或改性的二烯類共聚物，特別是改性的嵌段共聚物(例如環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物或諸如環(huán)氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物的環(huán)氧改性的二烯類嵌段共聚物)。環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物不僅能夠提高透明性而且具有約70℃的相當(dāng)高的軟化點(diǎn)，在多種連續(xù)相和分散相組合時(shí)它能夠使樹脂相兼容，并能夠使分散相均一分散。
上述嵌段共聚物可以由共軛二烯嵌段或其相應(yīng)部分氫化嵌段以及芳香族乙烯嵌段所構(gòu)成。在環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物中，共軛二烯嵌段中的雙鍵可部分或全部被環(huán)氧化。
芳香族乙烯嵌段對共軛二烯嵌段(或其相應(yīng)的氫化嵌段)的比例(重量比)[前者/后者]可以是例如約5/95～80/20(例如約25/75～80/20)，優(yōu)選的是約10/90～70/30(例如約30/70～70/30)，通常是約50/50～80/20。
嵌段共聚物的數(shù)均分子量例如可以選自約5,000～1000,000的范圍，優(yōu)選為約7,000～900,000，更優(yōu)選約10,000～800,000。分子量的分布[重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比[Mw/Mn]]例如是不大于10(約1～10)，優(yōu)選為1～5。
嵌段共聚物的分子結(jié)構(gòu)可以是直鏈狀(直的)、支鏈狀、放射狀或其任何組合。嵌段共聚物的嵌段結(jié)構(gòu)可包括例如單嵌段結(jié)構(gòu)、例如對嵌段結(jié)構(gòu)、三鏈徑向?qū)η抖谓Y(jié)構(gòu)、四鏈徑向?qū)η抖谓Y(jié)構(gòu)的多嵌段結(jié)構(gòu)。這種嵌段結(jié)構(gòu)可以例如被寫為X-Y、X-Y-X、Y-X-Y、Y-X-Y-X、X-Y-X-Y、X-Y-X-Y-X、Y-X-Y-X-Y、(X-Y-)4Si、(Y-X-)4Si型等，其中X表示芳香族二烯嵌段，Y表示共軛二烯嵌段。
在環(huán)氧化二烯烴嵌段共聚物中的環(huán)氧基的比例沒有特別地限定成一特定值，至于環(huán)氧乙烷的氧濃度，可以例如是約0.1～8重量％，優(yōu)選為約0.5～6重量％，更優(yōu)選約1～5重量％。環(huán)氧化嵌段共聚物的環(huán)氧當(dāng)量(JIS K7236)例如是約300～1,000，優(yōu)選為約500～900，更優(yōu)選約600～800。
如前所述，構(gòu)成相容劑的環(huán)氧化嵌段共聚物(例如環(huán)氧化SBS嵌段共聚物)不僅透明性高而且具有較高的軟化點(diǎn)(約70℃)，并且在多種連續(xù)相與分散相的組合中能夠有效地使樹脂相容化而均勻地分散分散相。此外，芳香族乙烯嵌段(如苯乙烯嵌段等)的含有量為約60～80重量％的環(huán)氧化嵌段共聚物的折射率比較高(例如約1.57)，并且，具有與分散體樹脂(例如非結(jié)晶共聚酯)近似的折射率，所以，能夠引起分散體樹脂分散均勻同時(shí)能保持分散體樹脂的光散射性能。
相容劑(如環(huán)氧化嵌段共聚物)的折射率可以與分散相樹脂的折射率大體相同(例如與分散相樹脂的折射率的差約為0～0.05，優(yōu)選為約0～0.03，更優(yōu)選為約0～0.025，特別地約0.001～0.2)。
可通過將已經(jīng)用常用的方法制備的二烯類嵌段共聚物環(huán)氧化(或者部分氫化嵌段共聚物)來制備上述環(huán)氧化嵌段共聚物。環(huán)氧化可以在惰性溶劑中，根據(jù)常規(guī)的方法，例如用環(huán)氧化劑(如過酸類、氫過氧化物類等)使前述嵌段共聚物環(huán)氧化而實(shí)施。環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物的分離或純化可以用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉M(jìn)行，例如使用不良溶劑沉淀共聚物的方法、在攪拌下把共聚物加到熱水中并蒸餾除去溶劑的方法、或者直接脫去溶劑的方法(直接去溶劑法)。
相容劑的使用量(水平)可由例如以下范圍中選擇基于樹脂組合物總量的約0.1～20重量％，優(yōu)選約0.5～15重量％，更優(yōu)選約1～10重量％。
在各向異性散射片中，連續(xù)相、分散相、相容劑的優(yōu)選的組合可包含由高透明性及高熱穩(wěn)定性的樹脂(例如，諸如結(jié)晶性聚丙烯系樹脂的結(jié)晶性樹脂)構(gòu)成的連續(xù)相、由高透明性及良好熱變形性且具有一定程度的熱穩(wěn)定性的樹脂(例如，諸如非結(jié)晶性共聚酯、聚苯乙烯樹脂的非結(jié)晶性(無定形)樹脂)構(gòu)成的分散相、含有環(huán)氧化嵌段共聚物的相容劑所組合。
在各向異性散射片中，連續(xù)相與分散相的比例可以根據(jù)樹脂的種類或熔融粘度、光擴(kuò)散性等而在[前者/后者(重量比)]＝約99/1～30/70(例如，約95/5～40/60)的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇，優(yōu)選約99/1～50/50(例如，約95/5～50/50)，更優(yōu)選約99/1～75/25。
在前述優(yōu)選的光散射膜中，連續(xù)相、分散相、和相容劑的比例例如如下。
(1)連續(xù)相/分散相(重量比)＝約99/1～50/50，優(yōu)選約98/2～60/40，更優(yōu)選約90/10～60/40，特別地約80/20～60/40。
(2)分散相/相容劑(重量比)＝約99/1～50/50，優(yōu)選約99/1～70/30，更優(yōu)選約98/2～80/20。
如果按這樣的比例使用各成分，則即使各成分不預(yù)先分別復(fù)合，各成分的顆粒都直接熔融混煉，也能使分散相均勻分散。而且，通過例如單軸拉伸的取向處理能夠防止空缺的產(chǎn)生，并能夠得到透過率高的光散射膜。
特別是，例如，下面的樹脂成分(a)和/或(b)可容易地被復(fù)合，而且僅僅通過提供原材料給它們就可進(jìn)行熔化-成形，即使當(dāng)進(jìn)行單軸拉伸時(shí)，也可防止空缺的形成，因此，可獲得具有高透射性的各向異性散射膜樹脂成分(a)，包括用作連續(xù)相的結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、用作分散相的非結(jié)晶性共聚酯類樹脂以及作為相容劑的環(huán)氧化SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，其中，連續(xù)相與分散相的重量比為99/1～50/50(特別地80/20～60/40)，分散相與相容劑的重量比為99/1～50/50(特別地98/2～80/20)；樹脂成分(b)，包括用作連續(xù)相的結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、用作分散相的聚苯乙烯樹脂以及作為相容劑的環(huán)氧化SBS，其中，連續(xù)相與分散相的重量比為99/1～50/50(特別地90/10～70/30)，分散相與相容劑的重量比為99/1～50/50(特別地98/2～80/20)。
在各向異性散射片中，形成分散相的粒子(或者分散相粒子，有時(shí)指粒子狀分散相或分散相粒子，不考慮粒子或纖維的形狀)均是這樣構(gòu)造的縱軸(或長軸)平均長度(或尺度)L與短軸平均長度(或尺度)W之比(平均長寬比L/W)大于1，且各粒子的長軸方向取向在一(給定的)方向(或某一方向)(例如膜的X軸方向)上。優(yōu)選的平均長寬比(L/W)例如是約1.1～1000(例如2～800)，優(yōu)選為約5～1000，更優(yōu)選為約5～500(例如20～500)，且可為約50～500(特別是70～300)。這樣的分散相粒子的形貌可以例如是足球型形狀(例如類球體狀)、纖維狀或方形體狀。長寬比越大，以光散射性表達(dá)的各向異性也越高。
分散相(粒子)的長軸平均長度L例如可以是約0.1～200μm(例如約1～100μm)，優(yōu)選約1～150μm(例如約1～80μm)，特別是約2～100μm(例如約2～50μm)，通常為約10～100μm(例如約30～100μm，特別是約10～50μm)。分散相(粒子)的短軸平均長度W例如是0.1～10μm，優(yōu)選約0.15～5μm(例如約0.5～5μm)，更優(yōu)選約0.2～2μm(例如約0.5～2μm)。分散相(粒子)的短軸平均長度W例如是0.01～0.5μm，優(yōu)選約0.05～0.5μm，更優(yōu)選約0.1～0.4μm。
分散相粒子的取向系數(shù)例如可以是不小于0.7(例如約0.7～1)，優(yōu)選約0.8～1，更優(yōu)選約0.9～1。分散相粒子的取向系數(shù)越高，對散射光具有各向異性越高。
可以根據(jù)下式來計(jì)算出取向系數(shù)取向系數(shù)＝(3<cos2θ>-1)/2式中，θ表示粒子狀分散相的長軸與膜(或片)的X軸之間的角度(當(dāng)長軸與X軸平行時(shí)，θ＝0°)，<cos2θ>表示對各分散相粒子求得的cos2θ的平均值，并可用下式表示。
<cos2θ>＝∫n(θ)·cos2θ·dθ式中，n(θ)表示全部分散相粒子中具有角度θ的分散相粒子的百分比(重量百分比)此外，各向異性散射片可具有擴(kuò)散或散射光的取向性。即，具有取向性的膜意味著該膜在各向異性擴(kuò)散光的方向上具有給出最大散射強(qiáng)度的角度。在擴(kuò)散光具有取向性的情況下，參照圖4所示的測裝置，將擴(kuò)散光強(qiáng)度F對擴(kuò)散角度θ標(biāo)繪時(shí)，在給定的擴(kuò)散角度θ(除θ＝0°的角度)的范圍內(nèi)，標(biāo)繪曲線具有最大值或肩部(尤其是例如最大值的拐點(diǎn))。
為使各向異性散射片具有取向性，連續(xù)相樹脂與分散相粒子的折射率差可以是例如約0.005～0.2，優(yōu)選為約0.01～0.1；分散相粒子長軸的平均長度(尺度)例如可以是約1～100μm，優(yōu)選為約5～50μm。長寬比例可以是約10～300(例如20～300)，特別是約40～300，優(yōu)選為約50～300。
本發(fā)明的各向異性散射片可為層疊膜，其中透明樹脂層層疊在各向異性光散射片的至少一個(gè)表面或一側(cè)(特別是兩側(cè))上。具有透明樹脂層對各向異性散射層的保護(hù)有助于防止分散相粒子掉落或粘著。此外，該保護(hù)提高了膜的抗破裂性或抗劃痕性或在制膜過程中的穩(wěn)定性，并提高了膜的強(qiáng)度或操作性。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，透明樹脂層層疊在各向異性光散射層的兩側(cè)上，即，透明樹脂層(1)層疊在各向異性光散射層的一側(cè)上，透明樹脂層(2)層疊在各向異性光散射層的另一側(cè)上(特別是，該片能夠以透明樹脂層/各向異性散射層/透明樹脂層的順序?qū)盈B)。
構(gòu)成透明樹脂層的樹脂可選自作為構(gòu)成連續(xù)相或分散相的成分的實(shí)例的樹脂。優(yōu)選該透明樹脂層由與構(gòu)成連續(xù)相的樹脂相同類型的樹脂(特別是，同一樹脂)構(gòu)成。即，為了形成優(yōu)異的層結(jié)構(gòu)并確保至連續(xù)相的粘著性，構(gòu)成透明樹脂層的樹脂可與連續(xù)相具有相同類型的樹脂(特別是，同一樹脂)，或者可與連續(xù)相具有相同類型的樹脂(或同一類樹脂)并具有高流動性。特別是，優(yōu)選透明樹脂層的樹脂可包括與連續(xù)相的樹脂相同的樹脂。構(gòu)成透明樹脂層的樹脂可以是分子量小于連續(xù)相樹脂的分子量，和/或更多或更少地共聚合的樹脂。例如，如果連續(xù)相包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂，透明樹脂層優(yōu)選包括選自結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、部分結(jié)晶性(部分結(jié)晶的)聚丙烯類樹脂以及非結(jié)晶性聚丙烯類樹脂的至少一種樹脂。
此外，用于增強(qiáng)耐熱性或抗粘連性的優(yōu)選的透明樹脂可包括具有耐熱性(例如，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點(diǎn)高的樹脂)、結(jié)晶性樹脂等的樹脂。構(gòu)成透明樹脂層的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點(diǎn)可與構(gòu)成連續(xù)相的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔點(diǎn)相同，或者可以為，例如約130～280℃，優(yōu)選約140～270℃，更優(yōu)選約150～260℃。
各向異性散射片(例如各向異性光散射層和/或透明樹脂層)可包括常用的添加劑，例如抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等的穩(wěn)定劑、增塑劑、抗靜電劑、阻燃劑、填充劑。
各向異性散射片的厚度例如可為約6～600μm、優(yōu)選約10～400μm、更優(yōu)選約20～250μm。此外，在各向異性散射片包括各向異性散射層和透明樹脂層的情況下，各向異性散射層的厚度例如可為約3～300μm、優(yōu)選約5～200μm(例如，約30～200μm)、更優(yōu)選約5～100μm(例如，約50～100μm)。
另外，在透明樹脂層為層疊的情況下，透明樹脂層的厚度例如可與各向異性散射層的厚度相似。特別是，當(dāng)各向異性散射層的厚度約為3～300μm時(shí)，透明樹脂層的厚度可選自約3～150μm的范圍內(nèi)。
在層疊片中，各向異性散射層相對透明樹脂層(特別是透明樹脂層(1)和(2)之和)的厚度比例(或比率)為，例如，前者/后者＝約1/99～99/1(例如10/90～97/3)，優(yōu)選約30/70～96/4，更優(yōu)選約50/50～95/5(例如，70/30～95/5)。此外，透明樹脂層(1)對透明樹脂層(2)的厚度比例(或比例)可約為前者者/后者＝1/99～99/1，優(yōu)選約10/90～90/10(例如，約20/80～80/20)，更優(yōu)選約40/60～60/40(例如，約45/55～55/45)，或者通?？蔀橄嗤嚷?即，50/50)，或者幾乎相同(例如，約40/60～60/40)。特別是，由于在各向異性散射片中幾乎不出現(xiàn)的例如的渦紋的不利作用，優(yōu)選在兩個(gè)表面上的透明樹脂層的厚度是相同或幾乎相同的。此外，在三層結(jié)構(gòu)中，各層的厚度，也就是各透明樹脂層的厚度以及各向異性散射層的厚度，優(yōu)選幾乎相同。但是為了描述各向異性散射層的各種特性的特點(diǎn)，對厚度不作特別限定。
此外，各向異性散射層的總透光度可例如不小于85％(例如約85～100％)，優(yōu)選約90～100％，更優(yōu)選約90～95％。
此外，各向異性散射片的表面(例如，透明樹脂層的表面)可被處理只要該片的光學(xué)特性不惡化。例如，在各向異性散射片的表面上，可施加例如硅油的防粘劑，或者可由電暈放電產(chǎn)生或施加該處理。
此外，各向異性散射片的至少一個(gè)表面(例如，透明樹脂層的表面)可以是粗糙的(或粗糙處理、磨砂拋光)。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，各向異性散射片的兩個(gè)表面都是粗糙的。特別是，層疊膜的兩個(gè)表面都是粗糙的，其中該層疊膜包括各向異性散射層和透明樹脂層，每一層都層疊在各向異性散射層的兩個(gè)表面上，即，透明樹脂層(1)和(2)的表面是粗糙的。各向異性散射片表面的粗糙處理(或表面粗糙化)確保提高了至另一膜或片(例如光散射膜和棱鏡片)的粘著性能并防止該片出現(xiàn)諸如褶皺的缺陷。結(jié)果，可以更有效地抑制或防止該片的亮度不均勻性。此外，表面粗糙性有效地在低角度處(例如，散射角度不大于5°)將各向同性散射特性賦予該片同時(shí)維持該片的各向異性散射特性。
粗糙處理不特別限定于某一特定方式，只要該片的表面被粗處理為不均勻或不平整(或形成凹-凸結(jié)構(gòu))。粗糙處理可為磨砂拋光或壓印拋光。例如，可通過將各向異性散射片從具有不均勻表面(例如，格狀凹-凸、無規(guī)凹-凸)的輥之間穿過、或者用具有不均勻表面的輥壓印片材料(或各向異性散射片材料)來進(jìn)行粗糙處理。
此外，在各向異性散射片的表面上，沿膜的X軸方向(分散相的長軸方向)拉伸形成不均勻格點(diǎn)(site)(或者凹-凸格點(diǎn))。這種表面不均勻性的形成使該膜具有更高的各向異性程度。
本發(fā)明的各向異性散射片為通過對未經(jīng)過熱處理的片(至少包括各向異性光散射片，其中該各向異性光散射片包括折射率互不相同的連續(xù)相和分散相，分散相的平均長寬比大于1，并且各分散相的長軸方向被取向至一個(gè)方向)進(jìn)行熱處理所獲得的片(經(jīng)過熱處理的片)?？赡苁且?yàn)檫@種片的耐熱性和熱穩(wěn)定性(或耐熱的穩(wěn)定性)得到提高，這種經(jīng)過熱處理的片的抗尺度性或穩(wěn)定性優(yōu)異。即使將該片暴露在高溫下，該片決不會變形例如，決不會由于與其它膜(例如，棱鏡片)之間的熱膨脹的差異而導(dǎo)致褶皺。因此，該片的亮度不均勻性得到防止或被抑制在一個(gè)較高的水平上，而且即使在長時(shí)間使用該片(特別是在將該片暴露在高溫的環(huán)境下使用該片)的情況下，也能夠穩(wěn)定地使用該片，且該片的光學(xué)特性保持穩(wěn)定。
在該片的制造過程(制造步驟)之中或之后的一個(gè)適當(dāng)?shù)牟襟E中熱處理該片(即，至少包括各向異性光散射層的各向異性散射片，其中該各向異性光散射層包括折射率互不相同的連續(xù)相和分散相，分散相的平均長寬比大于1，且各分散相的長軸方向被取向于一給定方向)來獲得本發(fā)明的各向異性散射片(經(jīng)過熱處理的各向異性散射片)。本發(fā)明的各向異性散射片通常通過制備(生產(chǎn))上述片，接著通過熱處理制備得到的該片來獲得。
可通過在構(gòu)成連續(xù)相的樹脂中分散并取向(或取向處理)構(gòu)成分散相的成分(例如樹脂成分、纖維狀成分)制得各向異性散射片(未經(jīng)熱處理的片)。例如，根據(jù)需要以常規(guī)的方法(例如熔融混合法、轉(zhuǎn)鼓法等)包括把構(gòu)成連續(xù)相的樹脂與構(gòu)成分散相的成分(例如樹脂成分、纖維狀成分)共混，熔融共混該共混物，用T模、環(huán)模等擠壓共混物成膜形，由此能夠使構(gòu)成分散相的成分被分散。分散相的取向處理能夠用下述方法來進(jìn)行，例如(1)在擠壓成形的過程中，拉延(或拉制)該擠壓成形的片以形成片的方法；(2)包括使擠壓成形的片單軸拉伸的方法；或(3)前述(1)和(2)的方法的組合。此外，各向異性散射膜也可通過方法(4)獲得，該方法包括把材料(前述(1)中的熔融混煉成分)混合在溶液中，并通過例如鑄造法利用該混合液形成各向異性散射片。
熔融溫度不低于樹脂成分(連續(xù)相樹脂、分散相樹脂)的熔點(diǎn)，例如，約150～290℃，優(yōu)選約200～260℃。拉伸比(拉延比)可例如為約2～40，優(yōu)選約5～30、更優(yōu)選約7～20。伸長因子(倍數(shù))可例如為約1.1～50倍(例如，約3～50倍)、優(yōu)選約1.5～30倍(例如約5～30倍)。
在拉延與拉伸組合進(jìn)行的情況下，拉伸比可以為例如2～10，優(yōu)選2～5，伸長因子可以為例如1.1～20倍(例如2～20倍)，優(yōu)選1.5～10倍(例如3～10)。
作為容易地增加分散相的長寬比的方法，可包括使膜(例如(擠壓或鑄造)成膜后冷卻的膜)單軸拉伸的方法。并不特別限定單軸拉伸法，也可以用以相反方向牽引固化膜的兩端的方法(牽引拉伸)、使用串聯(lián)設(shè)置的(例如2對串聯(lián)的)相對的兩對或更多對軋輥(2個(gè)軋輥)，其中把膜穿過各2個(gè)軋輥輥隙，使膜伸跨在插入側(cè)的2個(gè)軋輥并引出側(cè)的2個(gè)軋輥之間，使引出側(cè)的2個(gè)軋輥的膜速度比插入側(cè)的2根軋輥的膜速度快，由此來進(jìn)行拉伸的方法(輥間拉伸)、以及把膜插入到相互面對的一對軋輥之間，用軋輥壓延膜的方法(軋輥壓延)。
優(yōu)選的單軸拉伸技術(shù)可包括例如輥間拉伸和軋輥壓延的便于膜的大批量生產(chǎn)的方法。這些方法被用作用于制造雙軸拉伸膜的第一拉伸步驟，或者用于制造位相膜的方法。特別是通過軋輥壓延方法，不僅對非結(jié)晶性樹脂，即使對結(jié)晶性樹脂也能夠容易地進(jìn)行拉伸。因而，通常在單軸拉伸樹脂片時(shí)，容易產(chǎn)生“向內(nèi)卷曲(neck-in)”的問題，即膜的厚度和寬度局部減少的現(xiàn)象。但是在軋輥壓延方法中，就能夠防止發(fā)生“向內(nèi)卷曲”的問題，從而能夠穩(wěn)定膜的拉伸操作。由于在拉伸前后膜的寬度得到保持(或不減少)，且側(cè)向的膜厚均勻，從而使得在膜的側(cè)向上能夠使光散射特性均勻，容易保持產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠提高膜的使用率(成品率)。另外，伸長因子可以在較寬范圍中自由選擇。此外，在軋輥壓延方法中，因?yàn)槔烨昂竽軌虮３帜挘?，膜厚的減少率的倒數(shù)與伸長因子大致相等。
軋輥壓延的軋輥壓力例如可為約1×104～1×107N/m(約0.01～10t/cm)，優(yōu)選約1×105～1×107N/m(約0.1～10t/cm)。
伸長因子可從較寬的范圍中選擇，例如約1.1～10倍，優(yōu)選約1.3～5倍，更優(yōu)選約1.5～3倍。軋輥壓延可以約0.9～0.1，優(yōu)選約0.77～0.2，更優(yōu)選約0.67～0.33的厚度減少率(拉制(draft))來進(jìn)行。
由于該膜可被拉伸并高于分散相樹脂(分散相樹脂)的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，拉伸溫度不特別限于某一特定值。但是，當(dāng)熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于分散相樹脂的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的樹脂(例如，Tg或熔點(diǎn)高約5～200℃，優(yōu)選約5～100℃的樹脂)被用作構(gòu)作連續(xù)相的樹脂時(shí)，并且在分散體樹脂被熔化或軟化的同時(shí)單軸拉伸該膜時(shí)，因?yàn)榕c連續(xù)相樹脂相比，分散相樹脂非常容易變形，所以能夠增加分散相(分散相粒子)的長寬比，從而得到光散射各向異性特別大的膜。優(yōu)選的拉伸溫度例如是約100～200℃(約110～200℃)，更優(yōu)選約110～180℃(約130～180℃)。在連續(xù)相樹脂是結(jié)晶性樹脂的情況下，軋輥壓延的溫度可低于樹脂的熔點(diǎn)，也可以是熔點(diǎn)附近的溫度，在連續(xù)相樹脂是非結(jié)晶性樹脂的情況下，軋輥壓延的溫度可低于玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度也可以是玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度附近的溫度。
此外，在片的表面是粗糙的情況下，在片的制造過程(制造步驟)之中或之后的一個(gè)適當(dāng)?shù)牟襟E中，可進(jìn)行表面粗糙化。例如，可使用用于片制造的具有不均勻表面(粗糙或凹凸不平的表面)的輥(例如壓輥或卷輥)使該片粗糙。另外，通常可在冷卻了的片(冷卻并固化了的片)上進(jìn)行表面粗糙化。例如，用冷卻輥冷卻了的片可穿過具有不均勻或凹凸不平的表面的壓輥(例如橡皮輥)來進(jìn)行表面粗糙化。此外，可在取向處理之前或之后，或者與取向處理一起進(jìn)行表面粗糙化。
此外，利用諸如共擠壓或?qū)盈B(例如，擠壓層疊、干法層疊(用粘合劑層疊))，然后以上述相同方式取向分散相粒子的常用方法，通過在各向異性散射層的至少一側(cè)上層疊透明樹脂層可獲得具有透明樹脂層的各向異性散射片(即層疊膜)。
通常由如下方法獲得層疊膜(1)共擠壓用于層疊的各向異性散射層和透明樹脂層(s)，接著取向該層疊后的膜；(2)由選自各向異性散射層和透明樹脂層中的至少一層形成膜，接著通過擠壓-層疊法將另一層層疊在所獲得的膜上，并取向該層疊的膜(例如，由各向異性散射層形成膜，接著通過擠壓-層疊法在各向異性散射層的兩側(cè)上層疊透明樹脂層，并取向該層疊的膜)；(3)預(yù)先由各向異性散射層和透明樹脂層形成膜，接著取向該層疊的膜。優(yōu)選的方法可包括(1)共擠壓用于層疊的各向異性散射層和透明樹脂層，接著取向該層疊后的膜。
在由(1)的方法層疊(或共擠壓成形法)的情況下，可以采用例如多層擠壓法(例如多層T模法、多層膨脹(或多層吹脹擠壓)法)的常用方法制造該層疊的膜。例如，可以這樣進(jìn)行共擠壓采用常用的方法(例如熔融混合法、轉(zhuǎn)鼓法)層疊構(gòu)成透明樹脂層的樹脂以及通過將構(gòu)成連續(xù)相的樹脂與構(gòu)成分散相的成分(例如樹脂成分或纖維狀成分，特別是樹脂成分)熔融混煉而獲得的混合物。
在共擠壓法中，熔化溫度不低于樹脂成分(例如連續(xù)相樹脂、分散相樹脂和透明樹脂層)的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，例如約150～290℃。
本發(fā)明中，在膜的制造過程(膜形成過程)中取向?qū)盈B的膜(特別是共擠壓膜)?？墒褂蒙鲜龅南嗤姆椒▉韴?zhí)行取向，例如，包含用與拉制(或拉伸)共擠壓物一道共擠壓構(gòu)成層疊膜的樹脂，以獲得該層疊膜的方法；或者是包含固化該層疊膜并單軸拉伸該固化后的膜的方法。通過這種取向處理，通過處理該膜(在膜形成后用冷卻的方式固化的膜)分散相(分散相粒子)可被取向至拉制或拉伸方向。此外，如果需要，該拉伸可與單軸拉伸結(jié)合在一起。取向處理、取向條件(例如，拉制比、拉伸比)以及粗糙處理方式同樣如上所述。
(熱處理)熱處理通常用于制備如上所述的片(取向后的片)。對將進(jìn)行熱處理的片沒有特別地具體限定，例如，該片可被切成片狀、可為卷狀或輥狀片(例如膜輥(filmroll))、或者可形成適于用作實(shí)用的各向異性散射片的結(jié)構(gòu)。
在切片被熱處理的方法中，可以一片接一片地或者成堆地?zé)崽幚碓撈１M管生產(chǎn)率可能降低，一個(gè)接一個(gè)地?zé)崽幚韱蝹€(gè)的片確保對每個(gè)片進(jìn)行一定的熱處理。相反，成堆地?zé)崽幚磉@些片可獲得較高的生產(chǎn)率，但是必須不導(dǎo)致由于堆積這些片而產(chǎn)生的摩擦引起的褶皺。此外，在諸如熱處理完整的膜輥(或者整個(gè)膜輥)以及熱處理具有實(shí)用的外形的片的方法中，這些方法的生產(chǎn)率很高但必須不產(chǎn)生上述的褶皺。無論如何優(yōu)選將產(chǎn)生的卷曲清除再進(jìn)行熱處理。
在熱處理(或老化處理)中，熱處理的條件大致可根據(jù)各向異性散射片的用途來選擇，例如，在溫度不低于30℃(例如，約35～200℃)，優(yōu)選不低于40℃(例如，約45～160℃)，更優(yōu)選不低于50℃(例如，約55～140℃)，特別是不低于60℃(例如，約65～130℃)的溫度下進(jìn)行熱處理。
特別是，對于普通的或常用的顯示裝置(監(jiān)視器)用途，由于該片在大多數(shù)情況下都暴露在不低于60℃的高溫下，優(yōu)選在60℃左右的防止該片產(chǎn)生褶皺或亮度不均勻(或者限制在該片中產(chǎn)生褶皺或亮度不均勻)的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。這樣，熱處理溫度可例如不低于60℃(例如，約65～150℃)，優(yōu)選不低于70℃(例如，約75～140℃)，更優(yōu)選不低于80℃(例如，約85～120℃)。特別是，由于用作車輛裝置常常需要不低于80℃的耐熱性，因此可在不低于80℃(例如，約80～120℃)的溫度下進(jìn)行熱處理。
此外，在熱處理過程中，加熱(熱處理)的時(shí)間例如不低于10分鐘(例如，20分鐘～3天)，優(yōu)選不低于1小時(shí)(例如，1.5～24小時(shí))，更優(yōu)選不低于2小時(shí)(例如，2.5～18小時(shí))，特別是不低于3小時(shí)(例如，約4～12小時(shí))。
此外，可用常用的加熱裝置(例如，爐子)進(jìn)行熱處理。
由于該片的熱處理，本發(fā)明的各向異性散射片適合于長時(shí)間使用而不會產(chǎn)生亮度不均勻。特別是，該片可用于比普通用于監(jiān)視器的顯示裝置需要更高耐熱性的目的。例如，本發(fā)明的片可長時(shí)間保持穩(wěn)定的光散射特性，即使該片用于需要高耐熱性的車輛裝置。而且，本發(fā)明的目的在于獲得在低角度(例如不高于5°的散射角)處具有各向同性光散射特性并具有高熱穩(wěn)定(穩(wěn)定耐熱性的特性)的各向異性散射片。這種片很實(shí)用，因?yàn)樵撈诘徒嵌忍幫瑫r(shí)具有各向異性散射特性和各向同性散射特性。
本發(fā)明的各向異性散射片(特別是層疊膜)適合于在上述的平面或平板光源單元中使用，還適合于在配備有平面或平板光源單元的顯示裝置(諸如可透射液晶顯示裝置的可透射顯示裝置)中使用。
此外，本發(fā)明的片(本發(fā)明片)，特別是層疊片，還可用于其它裝置，例如，可反射(反射型)液晶顯示裝置或投影裝置。在應(yīng)用于可反射液晶顯示裝置的情況下，層疊片可設(shè)置為能夠橫穿光路(例如入射或反射光路)至其中密封有液晶的液晶顯示單元。例如，在可反射液晶顯示裝置中，本發(fā)明片可設(shè)置在擴(kuò)散板或散射板上。在將本發(fā)明片應(yīng)用于可反射液晶顯示裝置的情況下，由于該膜在Y軸方向具有高光擴(kuò)散特性，在X軸方向上具有低光擴(kuò)撒特性，可獲得在X軸和Y軸方向上具有不同視角的特定的(或特殊的)可反射液晶顯示裝置。而且，具有方向性的該片能夠保證獲得具有清楚的圖像和視覺區(qū)域的高方向性的顯示裝置。
在將本發(fā)明的各向異性散射片用于投影電視的情況下，各向異性散射片(特別是層疊片)可設(shè)置為構(gòu)成投影電視的顯示屏的雙凸透鏡。由于光擴(kuò)散的高透明性和高各向異性，在電視上使用本發(fā)明片可獲得高亮度。此外，本發(fā)明片使得雙凸透鏡具有高熱穩(wěn)定性。
特別是，因?yàn)榧词贡┞对诟邷叵卤景l(fā)明的各向異性散射片也能夠保持光學(xué)特性，所以該片適合于在受到高溫影響的情況或環(huán)境(例如，來自電源的釋熱環(huán)境、諸如車輛內(nèi)部的升溫環(huán)境)下使用的目的(例如用于監(jiān)視器的顯示裝置)。
實(shí)施例下面的實(shí)施例更詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的范圍。
通過下面的方法評價(jià)在這些實(shí)施例和比較例中的各向異性散射片、包括(或使用)該片的平面或平板光源單元以及包括(或使用)該片的可透射液晶顯示裝置的特性。
利用圖4中所示的測量系統(tǒng)來測量在散射角θ處的散射光強(qiáng)度F。計(jì)算Fy(4°)/Fx(4°)、Fy(10°)/Fx(10°)、Fy(30°)/Fx(30°)作為表示光散射的各向異性的值。另外，把各向異性散射片的取向或拉伸方向設(shè)為X軸方向，垂直于該方向的方向設(shè)為Y軸方向。
對于從可投射液晶顯示裝置取出的背光單元，設(shè)置不同的各向異性散射片取代被取出的背光單元的保護(hù)片，然后設(shè)置光源。在耐熱性測試的初始階段和之后，目視評價(jià)或確定背光單元表面的亮度不均勻性，同樣可從前側(cè)看見該表面。此外，在加熱之后立即(將該片從高溫爐中取出后立即)進(jìn)行耐熱性測試之后的發(fā)光，并且在幾乎與耐熱性測試的溫度相同的情況下目視觀測該背光單元。
A不存在亮度不均勻B辨識出輕微的亮度不均勻C嚴(yán)重亮度不均勻[各向異性散射片的變形]冷卻已經(jīng)接收耐熱性測試的每個(gè)各向異性散射片之后，拆開該背光單元并從該背光單元中取走各向異性散射片。根據(jù)下面的標(biāo)準(zhǔn)目視確定各向異性散射片的變形(形狀的改變)A不存在褶皺(wrinkle)B辨識出輕微褶皺C(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重褶皺另外，進(jìn)行兩種類型的耐熱性測試，即，(1)70℃時(shí)30分鐘；(2)90℃時(shí)30分鐘。
表1中示出結(jié)果。
實(shí)施例1使用91重量份的結(jié)晶性聚丙烯類樹脂PP(由Grand Polymer Co.制造；F1033，折射率1.503)作為連續(xù)相樹脂；使用7重量份的聚苯乙烯類樹脂(GPPS)(通用聚苯乙烯類樹脂，Daicel Chemical Industries，Ltd.制造；GPPS#30，折射率1.589)作為分散相樹脂；使用1重量份的環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物樹脂(Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造；Epofriend AT202；苯乙烯/丁二烯＝70/30(重量比)，環(huán)氧當(dāng)量750，折射率約1.57)作為相容劑。連續(xù)相樹脂和分散相樹脂之間的折射率差為0.086。
使上述連續(xù)相樹脂和分散相樹脂在70℃干燥約4小時(shí)，在封閉式混煉器中混煉干燥后的樹脂。為了獲得具有三層結(jié)構(gòu)(180μm厚)的層疊的片，利用多層型擠壓機(jī)，在約240℃的溫度下把用于形成中心層或中間層的混煉物與用于形成表面層的透明樹脂(聚丙烯類樹脂)熔融，并以約4倍的拉伸比從T模擠出并放在表面溫度設(shè)定為25℃的冷卻或制冷鼓上(制冷輥)，以在60μm厚的中間層的兩側(cè)各層疊60μm厚的表面層(透明樹脂Japan Polychem Corp.，共聚物PP“FG-4”)。通過將具有不光澤表面的制冷琨施加至該片的一側(cè)并將具有粗糙表面的橡皮輥施加至該片的另一側(cè)(非制冷側(cè))的方式將各向異性散射層的兩個(gè)表面都被適當(dāng)?shù)卮植诨?br> 用透射式電子顯微鏡(TEM)觀察所獲得的各向異性散射片的中心層發(fā)現(xiàn)，中心層中的分散相被分散或分布成從近乎球形(近圓形)(長寬比約為1且平均粒徑約5μm)變?yōu)榫哂行￠L寬比的橄欖球狀結(jié)構(gòu)(長寬比約為4，長軸的平均長度約12μm，短軸的平均長度約3μm)。
此外，在由此獲得的各向異性散射片的散射光特性的測量中，圖5示出了所觀測到的中等的各向異性散射片。由于該片的兩個(gè)表面都是粗糙的，因而示出了幾乎所有的各向同性散射并且在低角度處的散射光特性Fy(4°)/Fx(4°)約為1。盡管在不低于5°的角度處的各向異性的程度為Fy＞Fx，但是由于在形成(拉制)熔融膜的條件下各向異性表明，F(xiàn)y(10°)/Fx(10°)約為5，F(xiàn)y(30°)/Fx(30°)約為30。
接著將由此獲得的各向異性散射片切成分離的片，并在高溫爐中以90℃的溫度熱處理該切片8小時(shí)以獲得熱處理后的各向異性散射片。
將液晶單元從市場上可買到的15英寸可透射液晶顯示裝置中取出以拆卸(disassemble)。該顯示裝置最初由擴(kuò)散片、棱鏡片和設(shè)置在背光單元的光導(dǎo)上的保護(hù)片構(gòu)成。如圖3所示，沿各向異性散射片的主散射方向(X方向)被取向于側(cè)向(水平方向)的這樣一種方向設(shè)置熱處理后的各向異性散射片以代替保護(hù)片，從而獲得無液晶單元的背光(平面或平板光源單元)。該背光設(shè)置在高溫爐上，在兩種條件下進(jìn)行耐熱性測試。
比較例1對以與實(shí)施例1相同的方式制成的各向異性散射片進(jìn)行耐熱性測試，除該片沒有進(jìn)行過熱處理之外。
實(shí)施例2對以與實(shí)施例1相同的方式制成的各向異性散射片進(jìn)行耐熱性測試，除了在70℃溫度下熱處理該片8小時(shí)，而不是在90℃溫度下熱處理8小時(shí)。
實(shí)施例3進(jìn)一步用軋輥壓延法(條件在125℃溫度下、伸長因子約為2倍(約1/2的厚度降低率)、寬度降低率約3％)單軸拉伸在實(shí)施例1中所獲得的各向異性散射片以獲得90μm厚的膜。同TEM(鋨酸著色)觀測該膜發(fā)現(xiàn)，中間層的分散相的形狀像是被高度拉伸的纖維，其長軸的平均長度約30μm，短軸的平均長度約1.5μm。
當(dāng)用與實(shí)施例1同樣的方法測量所獲得的具有高各向異性均各向異性散射片的光散射特性時(shí)，觀測到如圖5所示的顯著光散射特性。此外，在光散射特性中，F(xiàn)y(4°)/Fx(4°)約為8.2，F(xiàn)y(10°)/Fx(10°)約為400，F(xiàn)y(30°)/Fx(30°)約為10000。
接著將由此獲得的各向異性散射片切成分離的片，并在高溫爐中以90℃的溫度熱處理該切片4小時(shí)以獲得熱處理后的各向異性散射片。以與實(shí)施例1同樣的方法，將背光設(shè)置在高溫爐之上，并在如上所述的兩種條件下進(jìn)行耐熱性測試。
比較例2對以與實(shí)施例3相同的方式制成的各向異性散射片進(jìn)行耐熱性測試，除該片沒有進(jìn)行過熱處理之外。
實(shí)施例4以與實(shí)施例1相同的方式制造各向異性散射片，除了與連續(xù)相的樹脂相同的樹脂被用作形成表面層的透明樹脂之外。
在由此獲得的各向異性散射片的散射光特性的測量中，由于該片的兩個(gè)表面都是粗糙的，因而散射光各向異性幾乎與實(shí)施例1的相同，即，各向異性的程度為Fy(10°)/Fx(10°)約為6，F(xiàn)y(30°)/Fx(30°)約為40；而且在低角度處該各向異性散射片顯示出各向同性散射特性。
接著將由此獲得的各向異性散射片切成分離的片，并在高溫爐中以90℃的溫度熱處理該切片8小時(shí)以獲得熱處理后的各向異性散射片。以與實(shí)施例1同樣的方法，將背光設(shè)置在高溫爐之上，并在如上所述的兩種條件下進(jìn)行耐熱性測試。
比較例3對以與實(shí)施例4相同的方式制成的各向異性散射片進(jìn)行耐熱性測試，除該片沒有進(jìn)行過熱處理之外。
表1

從表1的結(jié)果中明顯可見，與比較例相比較，即使當(dāng)這些片受到耐熱性測試時(shí)，實(shí)施例的各向異性散射片也不會導(dǎo)致亮度不均勻，并且實(shí)施例的片幾乎不會產(chǎn)生褶皺。
權(quán)利要求
1.一種各向異性散射片，至少包括各向異性光散射層，該各向異性光散射層包括連續(xù)相和分散相，其中，連續(xù)相和分散相的折射率互不相同，分散相的平均長寬比大于1，且各分散相的長軸方向被取向于給定方向，且其中該片是經(jīng)過熱處理的片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其能夠沿光行進(jìn)方向散射入射光，并具有滿足以下公式的光散射特性F(θ)，以下公式表示在至少θ＝10～30°范圍內(nèi)的光散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系Fy(θ)/Fx(θ)＞1其中，F(xiàn)x(θ)表示沿X軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于X軸方向的Y軸方向的光散射特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的各向異性散射片，其能夠沿光行進(jìn)方向散射入射光，并具有滿足以下公式的光散射特性F(θ)，以下公式表示在θ不大于5°的范圍內(nèi)的光散射角θ和散射光強(qiáng)度F之間的關(guān)系Fy(θ)/Fx(θ)約為1其中，F(xiàn)x(θ)表示沿X軸方向的光散射特性，F(xiàn)y(θ)表示沿垂直于X軸方向的Y軸方向的光散射特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中該連續(xù)相包括結(jié)晶性樹脂，該分散相包括非結(jié)晶性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中該連續(xù)相包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中該分散相包括選自非結(jié)晶性共聚酯類樹脂和聚苯乙烯類樹脂的至少一種樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中該連續(xù)相對該分散相的重量比為99/1～50/50。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中進(jìn)一步包括用于使該連續(xù)相和該分散相相容的相容劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的片，其中該連續(xù)相包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂；該分散相包括選自非結(jié)晶性共聚酯類樹脂和聚苯乙烯類樹脂的至少一種樹脂；該相容劑包括環(huán)氧化二烯類嵌段共聚物；該連續(xù)相對該分散相的重量比為99/1～50/50；該分散相與相容劑的重量比為99/1～50/50。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中該分散相的平均長寬比為1.1～1000。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的各向異性散射片，其中該分散相的短軸的平均長度為0.1～10μm。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其為包括層疊在該各向異性光散射層的至少一側(cè)上的各向異性光散射層和透明樹脂層的層疊片。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的片，其中該連續(xù)相包括結(jié)晶性聚丙烯類樹脂，該透明樹脂層包括選自結(jié)晶性聚丙烯類樹脂、部分結(jié)晶性聚丙烯類樹脂和非結(jié)晶性聚丙烯類樹脂的至少一種樹脂。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的片，其中各向異性光散射層相對于透明樹脂層的厚度比為1/99～99/1，該片的總厚度為6～600μm，該片的總透光率不低于85％。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的片，其中該透明樹脂層包括互為相同或互不相同的透明樹脂層(1)和透明樹脂層(2)，該透明樹脂層(1)層疊在該各向異性光散射層的一側(cè)上，該透明樹脂層(2)層疊在該各向異性光散射層的另一側(cè)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的片，其中該各向異性光散射層相對于透明樹脂層(1)和(2)的總厚度的厚度比為1/99～99/1，透明樹脂層(1)相對于透明樹脂層(2)的厚度比為1/99～99/1。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的片，其中，透明樹脂層(1)相對于透明樹脂層(2)的厚度比為40/60～60/40。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中，該片的至少一個(gè)表面是粗糙的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的片，其中，該片的兩個(gè)表面都是粗糙的。
20.一種制造如權(quán)利要求1所述的片的方法，其包括熱處理至少包括各向異性光散射層的片，該各向異性光散射層包含連續(xù)相和分散相，其中該連續(xù)相和該分散相的折射率互不相同，分散相的平均長寬比大于1，且各分散相的長軸方向被取向于一個(gè)方向。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在不小于70℃的溫度下進(jìn)行該熱處理步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在80～120℃的溫度下進(jìn)行該熱處理步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其還包括取向步驟，其中，該熱處理步驟在通過用軋輥壓延單軸延伸定向該片之后進(jìn)行。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中包括，共擠壓構(gòu)成透明樹脂層的樹脂(a)和構(gòu)成連續(xù)相的樹脂與構(gòu)成分散相的樹脂的混合物(b)，取向該共擠壓后的片，并且熱處理該取向后的以獲得這樣一種片該片為包含各向異性光散射層和層疊在該各向異性光散射層至少一側(cè)上的透明樹脂層的層疊片。
25.一種平面光源單元，其包括管狀光源、在側(cè)面接收來自該管狀光源的入射光并將該光從發(fā)射表面發(fā)出以照亮顯示單元的光導(dǎo)元件，其中各向異性散射片、棱鏡片和權(quán)利要求1中所述的各向異性散射片以任意順序插入該光導(dǎo)元件和該顯示單元之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的平面光源單元，其進(jìn)一步包括用于將來自該管狀光源的光反射至顯示單元側(cè)的反射元件，其中該管狀光源設(shè)置為幾乎平行于并接近于該光導(dǎo)元件的側(cè)面，該反射元件可位于該光導(dǎo)元件的背面處或背面之上，并且該各向異性散射片可位于該光導(dǎo)元件和顯示單元之間。
27.一種可透射顯示裝置，其包括顯示單元，以及權(quán)利要求25中所述的用于照亮該顯示單元的平面光源。
28.一種用于投影電視顯示屏的雙凸透鏡，其包括權(quán)利要求1中所述的片。
全文摘要
一種至少包括各向異性光散射層的各向異性散射片，其中該各向異性光散射層包括折射率互不相同的連續(xù)相和分散相，分散相的平均長寬比大于1，且各分散相的長軸方向被取向于給定方向，并且其中該片是經(jīng)過熱處理的片。在處理過程中，熱處理溫度不低于70℃，并且在常用的處理過程中，熱處理步驟在用軋輥壓延通過單軸拉伸取向該片之后進(jìn)行。本發(fā)明提供一種可長時(shí)間使用而不會導(dǎo)致亮度不均勻的各向異性散射片。
文檔編號H04N5/74GK1831569SQ20061007391
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者平石政憲, 須田聰, 泉谷辰雄 申請人:大賽璐化學(xué)工業(yè)株式會社