專利名稱：各向異性擴散薄膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種各向異性擴散薄膜，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散薄膜。
在本發(fā)明中，所謂各向異性擴散薄膜是指向薄膜面垂直地入射光線時，從薄膜透過的擴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散光的分布(在這里，任意的平面是與薄膜面垂直的關系)、和與該平面垂直并且包含入射光線軸的平面上的擴散光的分布不同的薄膜。
背景技術：
近年來作為個人電腦、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，還要適應必須均勻地照射整個畫面的要求，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構的光源。
在這些面光源中，電視等所使用的正下型背光源，一般設置有并列地配置的多個燈，在燈的上面?zhèn)仍O置有乳白色的擴散板，進而適當配置有擴散片、和棱鏡片等。作為乳白色的擴散板，代表性的有在丙烯酸樹脂等中分散有擴散性粒子的擴散板等，對于正下型背光源具有降低設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，針對上述的高亮度化的要求，提出了涉及各向異性擴散薄膜的方案。具體地，提出了條帶狀地具有柱面透鏡部的各向異性擴散薄膜(參照專利文獻1)、分散有棒狀的氣泡的各向異性擴散薄膜(參照專利文獻2)、或者具有經(jīng)裂紡錘形狀的各向異性擴散薄膜(參照專利文獻3)等等。
專利文獻1特開2002-62528號公報專利文獻2特開2002-98810號公報專利文獻3特開2002-107510號公報發(fā)明內容現(xiàn)有的乳白色擴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效率和成本，這是實際狀況。
本發(fā)明的目的在于，鑒于上述這些問題，提供兼具高亮度、高均勻度和高生產效率的新型的各向異性擴散薄膜。
為了解決上述的課題，本發(fā)明的各向異性擴散薄膜具有以下的構成。
即，一種各向異性擴散薄膜，是在基材薄膜的一面上構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、高生產效率的新型的各向異性擴散薄膜。


圖1表示本發(fā)明的一實施方案的各向異性擴散薄膜的概略截面立體圖。
圖2表示與圖1的各向異性擴散薄膜不同的另一實施方案的本發(fā)明的各向異性擴散薄膜的概略截面圖。
符號說明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施發(fā)明的最佳方案本發(fā)明的各向異性擴散薄膜，作為基本結構，是在基材薄膜的一面上構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個要件，總光線透過率是70％以上的各向異性擴散薄膜。
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間的距離是10～100μm。
將本發(fā)明的各向異性擴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，凸形條帶狀透鏡構成部分的截面的凸部分的頂點間距離是a的2倍，圖1中用2a表記該頂點間距離?？v橫比優(yōu)選是1.5～2.5。通過使縱橫比在該范圍，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，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，后方散射光和向側面的漏光變大，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，凸部分的頂點間距離2a為10～100μm是必要的，優(yōu)選是20～50μm。
該凸部分的頂點間距離2a小于10μm時，容易發(fā)生由分光導致的顏色不均勻或產生與液晶盒的波紋，難以作為背光源部件使用。而該凸部分的頂點間距離2a大于100μm時，條帶透鏡的厚度將變厚至必要厚度以上，成為由薄膜翹曲、彎曲導致的平面性惡化、低生產效率、高成本的原因，因而不優(yōu)選。
另外，在本發(fā)明中，從提高擴散效率、獲得高的均勻度的觀點考慮，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。當該距離c大于3μm時，直行透過的光量變大，擴散性降低，作為擴散薄膜的擴散光的性能降低，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、玻璃化轉變溫度、熔點等不同的2種層層A和層B的疊層結構，尤其是在A/B的結構中，優(yōu)選對層A或層B的任一層賦予凸形的形狀。形成為這樣的疊層結構的各向異性擴散薄膜的場合，上述的總光線透過率是按該疊層結構的整體求出的測定值。
上述的本發(fā)明的各向異性擴散薄膜，雖然并不特別限定，但優(yōu)選是實質上由聚酯構成的薄膜。
構成本發(fā)明的各向異性擴散薄膜時，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^使二羧酸成分和二醇成分進行縮聚反應來制得。這里，作為二羧酸成分，例如可舉出對苯二甲酸、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，構成本發(fā)明的各向異性擴散薄膜時，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)明的各向異性擴散薄膜中，其基材薄膜優(yōu)選是實質上由聚酯構成的薄膜，但聚酯在薄膜中占的比例優(yōu)選是90質量％以上，更優(yōu)選是95質量％以上。通過使聚酯的比例為90質量％以上，可制成耐熱性和長期穩(wěn)定性更優(yōu)異的薄膜。以下，將這樣的實質上由聚酯構成的薄膜簡單地稱為聚酯薄膜。
另外，為于輔助性地控制擴散性，基材薄膜使用聚酯薄膜的場合，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機微粒子等。
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機粒子、有機粒子。
作為無機粒子，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。所使用的無機粒子的平均粒徑優(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，有時不能充分地呈現(xiàn)易滑性和耐粘連性的效果。而平均粒徑大于5μm時，有時可發(fā)現(xiàn)光學上的缺點，或引起不需要的擴散、透過率降低等。
基材薄膜使用聚酯的場合，從長期穩(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℃以上的玻璃化轉變溫度的聚酯薄膜，玻璃化轉變溫度更優(yōu)選是70℃以上，特別優(yōu)選使用顯示80℃以上的玻璃化轉變溫度的聚酯。其原因是因為當玻璃化轉變溫度小于60℃時，長期保管后的透過率和各向異性發(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、生產效率、耐熱性和成型性的平衡性的方面考慮，玻璃化轉變溫度優(yōu)選是150℃以下。
此外，本發(fā)明中，從生產效率和采用熱壓印(熱壓花)工序的方面考慮，構成凸形條帶狀透鏡的樹脂優(yōu)選是聚酯。
另外，作為構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，也可以采用利用紫外線的光壓印(一邊對涂布樹脂進行模具轉印一邊通過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?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、陽離子聚合型環(huán)氧化合物。其中，在本發(fā)明中，作為構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種以上的樹脂構成的樹脂層。
此外，在本發(fā)明的各向異性擴散薄膜中，可以對構成凸形條帶狀透鏡的面的相反側的面也賦予各種形狀，這樣地對兩面賦予微細形狀的場合，優(yōu)選采用熱壓印法作為一種方法。
本發(fā)明的各向異性擴散薄膜由于組裝到液晶顯示器中使用，因此優(yōu)選即使長時期遭受液晶顯示器的燈發(fā)出的熱，總光線透過率也難以變化。因此，本發(fā)明中，優(yōu)選在80℃、500小時的熱風處理后的總光線透過率的變化率是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率記為Tb、處理后的總光線透過率記為Ta，由(|Tb-Ta|)/Tb×100(％)求出的值。
為了使該80℃、500小時的熱風處理后的總光線透過率的變化率為3％以下，構成凸形條帶狀透鏡的樹脂為聚酯的場合，玻璃化轉變溫度優(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以上可抑制因進行結晶化而導致的樹脂透過率的降低，而且長時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)明的各向異性擴散薄膜使用聚酯的場合，在該聚酯中，在不損害本發(fā)明效果的范圍內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、有機的潤滑劑、顏料、染料、填充劑、抗靜電劑和成核劑等。
此外，本發(fā)明的各向異性擴散薄膜使用聚酯薄膜的場合，透過b值優(yōu)選是1.5以下，更優(yōu)選是1.0以下。當透過b值大于1.5時薄膜看上去呈黃色，將這樣的薄膜粘貼在顯示裝置的表面的場合，會給人以發(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部的場合，有損害色調的平衡的可能性，因而不優(yōu)選。另外，它的透過b值優(yōu)選是-0.5以上。當透過b值小于-0.5時，薄膜呈現(xiàn)藍黑，將這樣的薄膜粘貼在顯示裝置的表面的場合，會給人發(fā)暗的印象，另外，將薄膜組裝到顯示裝置的內部的場合，有損害色調、亮度的平衡性的可能性，因而不優(yōu)選。再者，薄膜的色調可根據(jù)原料自身的色調、在薄膜表層形成的疊層膜的種類或膜厚，在制膜工序穩(wěn)定的范圍內進行調整，但將聚酯的熔融擠出時的溫度設定為極低溫，并且使其溫度的偏差極小化是重要的。
另外，本發(fā)明的各向異性擴散薄膜，其總光線透過率為70％以上是必要的?？偣饩€透過率優(yōu)選是80％以上，更優(yōu)選是85％以上。這里，總光線透過率是從賦予了凸形截面的面入射的場合的值。另外，要使總光線透過率在該范圍，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)需要對薄膜進行加熱，使用模具和平板進行轉印的方法，或者在模具輥與輥之間進行加壓由此賦予形狀的方法，等等。采用這種方法，通過使基材是基本上為聚酯的薄膜，可以獲得高的生產效率和可靠性。
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(一邊對涂布樹脂進行模具轉印一邊通過紫外線照射使樹脂固化)，進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。
接著對本發(fā)明的各向異性擴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)定的無機粒子的共聚聚酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯設定成任意的疊層厚度比后進行熔融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行雙向拉伸，并進行熱處理，制得聚酯薄膜。在制得的聚酯薄膜的共聚聚酯層側，使用模具進行加熱轉印成型，以便成為凸形條帶狀透鏡，然后冷卻，可制得各向異性擴散薄膜。
本發(fā)明的各向異性擴散薄膜非常適合地用于顯示器，尤其是液晶顯示器的擴散片和投影電視的屏幕等。
實施例以下，舉出實施例對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不一定限于這此實施例。再者，特性采用以下的方法進行測定評價。
(1)聚酯的玻璃化轉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(パ一キン·エルマ一公司制的D3C2型)，以10℃/分的升溫速度進行測定，由熔融峰求出熔點。
(2)聚酯的特性粘度將聚酯溶解于鄰氯苯酚中，在25℃下進行測定。
(3)總光線透過率使用全自動直讀霧度計算機HGM-2DP(SUGA試驗機株式會社制)，測定薄膜厚度方向的總光線透過率。將A4尺寸的薄膜分割成4片，對由此得到的各樣品實施測定，求出這4個樣品的測定值的平均值。這里，入射面為賦予了凸形截面的面。
(4)透過b值使用分光式色差計SE-2000型(日本電色工業(yè)株式會社制)，按照JIS-K-7105采用透過法進行測定。
(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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)，再在其上配置了擴散薄膜(株式會社きもと制的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BM-7fast(拓普康株式會社制)測定亮度(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，對各個領域的中心點的9點進行測定，將測定的平均值作為亮度。
另外，根據(jù)9點的測定結果的偏差來評價亮度不均勻度。
亮度不均勻度(％)＝(9點的最大值-9點的最小值)/(9點的平均值)×100
(6)凸部分的形狀的測定使用金相切片機，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(株式會社日立制作所)以適當?shù)谋堵蕦η袛嗟慕孛孢M行放大觀察，拍攝照片。在截面的連續(xù)的5個凸部分上，解析凸部分的頂點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。
對薄膜的任意的10點進行這種觀察和照片拍攝，求各值的平均值。
實施例1將來自輔助擠出機的、共聚了30摩爾的含有0.05質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉變溫度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和來自主擠出機的、含有0.1質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉變溫度75℃)進行熔融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，使用對應形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予凸形條帶狀的面在與光源相反的一側)，再在其上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，畫面的色調黃色少，也是良好的。
另外，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下、處理500小時后的透過率變化，結果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過率84％相比基本無變化，為良好。
實施例2將來自輔助擠出機的、共聚了30摩爾的含有0.05質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉變溫度105℃，特性粘度0.64dl/g)，和來自主擠出機的、含有0.1質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉變溫度75℃)進行熔融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，使用對應形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)，進一步在其上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，畫面的色調黃色少，也是良好的。
另外，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下、處理500小時后的透過率變化，結果是1.7％，與初始薄膜的總光線透過率82％相比基本無變化，為良好。
實施例3將來自輔助擠出機的、共聚了30摩爾的含有0.05質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的螺二醇的聚對苯二甲酸乙二醇酯(SPG-PET，玻璃化轉變溫度105℃，特性粘度0.71dl/g)，和來自主擠出機的、含有0.1質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉變溫度75℃)進行熔融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，使用對應形狀的模具，在加熱溫度130℃、冷卻溫度20℃下轉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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)，進而在其上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，畫面的色調黃色少，也是良好的。
另外，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下、處理500小時后的透過率變化，結果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過率80％相比基本無變化，為良好。
實施例4在作為東麗公司制的188μm的光學用聚酯薄膜的商品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的照射強度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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)，再在其上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，畫面的色調黃色少，也是良好的。
另外，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下處理500小時后的透過率變化，結果是1.5％，與初始薄膜的總光線透過率94％相比基本沒有變化，為良好。
實施例5將來自輔助擠出機的、共聚了23摩爾的環(huán)己二甲醇的聚對苯二甲酸乙二醇酯(CHD-PET，玻璃化轉變溫度75℃)，和來自主擠出機的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)(玻璃化轉變溫度75℃)進行熔融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，進而接著在空氣中對該單向拉伸薄膜實施電暈放電處理，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，一邊導入拉幅機內，在預熱區(qū)在110℃下進行預熱，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，使用對應形狀的模具在加熱溫度110℃、冷卻溫度20℃下轉印成型得到縱橫比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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)，再在其上配置擴散膜(株式會社きもと制的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，畫面的色調黃色少，也為良好。
另外，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下處理500小時后的透過率變化，結果是2.8％，與初始薄膜的總光線透過率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質量％。
C.抗靜電劑聚苯乙烯磺酸鋰鹽水分散體(分子量＝約7萬)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(質量％)的共聚物，玻璃化轉變溫度60℃)比較例1在17英寸的8燈管正下型燈(燈直徑3mm)的光源的上面設置透過率58％、各向異性度為1、霧度93％的厚度2mm的丙烯酸樹脂乳白板，在該板上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，比實施例的亮度低。
比較例2將來自輔助擠出機的、共聚了17摩爾的含有0.1質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的間苯二甲酸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET/I，玻璃化轉變溫度75℃，特性粘度0.59dl/g)，和來自主擠出機的、含有0.1質量％的平均粒徑0.3μm的球狀二氧化硅的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，玻璃化轉變溫度75℃)進行熔融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，使用對應形狀的模具，在加熱溫度110℃、冷卻溫度20℃下轉印成型制得縱橫比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置制得的各向異性擴散薄膜(賦予形狀的面在與光源相反的一側)并使得條帶方向與燈方向平行，再在其上配置擴散薄膜(株式會社きもと制的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，對于制得的各向異性擴散薄膜，確認在80℃的溫度下進行500小時熱風處理后的透過率變化，結果是5％，可看到與初始薄膜相比具有較大的變化。
產業(yè)上的可利用性本發(fā)明的各向異性擴散薄膜是非常適合用作為個人電腦、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散薄膜，可利用性很大。
權利要求
1.一種各向異性擴散薄膜，是在基材薄膜的一面上構成凸形條帶狀透鏡而形成的各向異性擴散薄膜，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間的距離是10～100μm。
2.如權利要求1所述的各向異性擴散薄膜，其中，基材薄膜是聚酯。
3.如權利要求1所述的各向異性擴散薄膜，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.如權利要求1所述的各向異性擴散薄膜，其中，凸形條帶狀透鏡是聚酯。
5.如權利要求1所述的各向異性擴散薄膜，其中，經(jīng)80℃、500小時的熱風處理后的總光線透過率的變化率是3％以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種各向異性擴散薄膜，該該薄膜是兼具高亮度、高均勻度和高生產效率的新型的各向異性擴散薄膜，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)明的各向異性擴散薄膜的特征在于，是在基材薄膜的一面上構成凸形條帶狀透鏡而形成的各向異性擴散薄膜，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間的距離是10～100μm。
文檔編號G02F1/1335GK1969202SQ20058001937
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權日2004年6月18日
發(fā)明者高橋弘造, 菊池朗和, 高橋宏光 申請人:東麗株式會社