專利名稱：光學片用基質(zhì)膜、光學片與背面照明裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能特別提高光的利用率，促進亮度提高的光學片用基質(zhì)膜、光學片與背面照明裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置(LCD)通過有效地利用其薄型、輕量、耗電低等特點，多用于平板顯示器，用途逐年擴大。這種液晶顯示裝置普及的是從背面照射液晶層發(fā)光的背面照明方式，在液晶層的下面設有邊緣照明型，正下方型等背面照明裝置。上述邊緣照明型的背面照明裝置50基本上如圖9(a)所示，具有用作光源的條形燈51，使端部沿著燈51設置的矩形板狀導光板52，設于導光板52表面上的光擴散片53，設于光擴散片53表面?zhèn)鹊睦忡R片54。
現(xiàn)在說明這種背面照明裝置50的功能。首先，由燈51入射到導光板52的光線為導光板52背面的反射點或反射片(未圖示)反射，從導光板52的表面出射。然后，從光擴散片53出射的光線入射到棱鏡片54，通過棱鏡片54表面上形成的棱鏡部54a沿大致的法線方向取峰值形式分布的光線出射。
這樣，從燈51出射的光線通過光擴散片53擴散，經(jīng)由棱鏡54沿大致法線方向以峰值形式折射，進而照明表面上的整個液晶層(未圖示)。再有，圖中雖未示明，出于使上述棱鏡54的聚光特性平緩化、保護棱鏡部54a或防止偏振片等液晶板與棱鏡54粘附等目的。還于棱鏡片54的表面上設有光擴散片。
上述背面照明裝置50中所設的光擴散片53一般如圖9(b)所示，具有合成樹脂制的透明基質(zhì)層56與在此基質(zhì)層56表面上層壓的光擴散層57(例如可參考特開平7-5305號公報，特開2000-89007公報等)。此種光擴散層57一般是在透明樹脂制的粘合劑58中包含有樹脂制的微珠59，由微珠59實現(xiàn)光擴散功能。
近年來LCD所要求的特性根據(jù)用途而多樣化，例如有明亮(高亮度化)，易觀察(廣視場角化)，節(jié)能，薄型輕質(zhì)化等，特別是必然會要求高亮度化。但是，為了在保持輕質(zhì)化的LCD的理念同時來確保亮度，僅僅是通過改進背面照明裝置50中的導光板52與冷陰極管等燈51已成為追趕不上的狀況。
再有，LCD中偏振片已成了不可欠缺的重要部件。一般用的偏振片采用的是通過吸收光的一個方向分量而讓余留的偏振分量透過的所謂顯示出吸收二色性的元件。這種偏振片為了獲得偏振光，原理上要吸收50％的光，這就成為降低LCD光的利用率的主要理由。
近來，為了提高這種光的利用率，于背面照明裝置50的上方設置了反射偏振片。這種反射偏振片使偏振片的透過軸分量原樣地透過，而將此外的偏振分量返回到下方，由此來對光線進行再利用。但是，即使是這種將反射偏振片層壓的背面照明裝置50，實際上由于周期性的光的熱吸收，反射等損耗，光的利用率也只能實現(xiàn)75％左右。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述這些不利情形，本發(fā)明的目的在于提供能顯著提高光的利用率，飛躍地促進亮度提高的光學片用基質(zhì)膜，光學片與背面照明裝置。
本發(fā)明人深入研究背面照明裝置各結(jié)構(gòu)要素的偏振特性的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從導光板(或在導光板表面上層壓的倒棱鏡片)出射光線中的偏振分量多在相對于燈的垂直方向，由于與偏振片板或反射偏振片的透過軸不一致，導致光的利用率低。
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了形成矩形的透明樹脂制的光學片用基質(zhì)膜，此基質(zhì)膜的特征在于，它具有光學的各向異性，相對于短邊方向的晶軸方向角度的絕對值在π/16以上和3π/16以下。這里所謂的“相對于短邊方向的晶軸方向角度”是表面上的角度，意指右轉(zhuǎn)為“+”而左轉(zhuǎn)為“-”的角度。
由于該光學片用基質(zhì)膜具有光學的各向異性，而相對于短邊方向晶軸方向的角度絕對值在π/16以上和3π/16以下，就能將從導光板(或在導光板表面上層壓的倒棱鏡片)出射光的偏振方向(意味著光的偏振分量最大的平面方向，以下同此)變換到偏振片或反射偏振片的透過軸方向，從而能使過去作為回收的反射光的分量可以有效地透過而提高光的利用率。
作為上述的晶軸方向最好是超相軸方向，這樣地以超相軸向為基準方向來決定上述的相對于短邊方向的角度的方法與以滯相軸向為基準的情形相比，能夠提高一定程度的光的利用率。
在該基質(zhì)膜的兩側(cè)面設置起偏鏡P與檢偏鏡Q，在通過起偏鏡P的線偏振光(振幅＝1，透過光強＝1)透過該基質(zhì)膜且通過檢偏鏡Q的情形下，設該基質(zhì)膜表面的晶軸的超相軸方向與滯向軸方向為X方向與Y方向，基質(zhì)膜的厚度為d、x方向與y方向的折射率為nx和ny(nx≠ny)、晶軸方向與起偏鏡P的透過軸方向間的角度為φ、起偏鏡P的透過軸方向與檢測偏鏡Q的透過軸方向間的角度為β，則通過檢偏鏡Q的光的位移可由下式(1)表示，透過光強可由下式(2)表示，而RGB三種波長的平均透過光強IA可由下式(3)表示，在設定β＝π/4、φ＝-(β/2)時，最好具有使由式(3)計算的平均透過光強IA成為0.75以上的延遲值，此延遲值Re是按Re＝(ny-nx)d計算的值。
E(d，t)＝sinψcosΘ(d，t)sin(β+ψ)+cosψcos{Θ(d，t)+δ(d)}cos(β+ψ) …(1)I=(1/To)∫0ToE2dt···(2)]]>IA＝(I1+I2+I3)/3 …(3)在此，λ波長，c光速，t時間，K＝2π/λ，θ(d，t)＝k(nxd-ct)，δ(d)＝k(ny-nx)d。I1、I2、I3是相對于檢偏鏡P的入射光的波長分別為λ1430nm、λ2550nm、λ3610nm時，通過檢偏鏡Q的光的光透過光強。
具有上述延時值的該光學片用基質(zhì)膜能使相位差最優(yōu)化，將導光板等出射的光線有效地變換到偏振片等透過軸的方向，從而可顯著地提高光的利用率。
作為上述折延遲值最好在140nm以上和390nm以下。這樣，通過取定140nm以上和390nm以下的延遲值，就能將從導光板等出射的光線的偏振方向有效地變換到偏振片等的透過軸方向，同時此光學片用基質(zhì)膜也易制造。
作為上述透明樹脂最好是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)與聚碳酸酯。這種PET具有延遲值較高的性質(zhì)，容易和可靠地使延遲值如上所述最優(yōu)選。至于聚碳酸酯，延遲值的控制容易。
用于解決上述問題的本發(fā)明的光學片具有此光學片用的基質(zhì)膜以及疊置于此光學片用基質(zhì)膜上的光學層。此光學片能由其所用基質(zhì)膜將導光板等出射的光線的偏振方向有效地變換到偏振片等透過軸方向。于是，此光學片例如用于液晶顯示裝置時，能顯著地提高光的利用率和促進高亮度化與省能化。
作為上述光學層可具有多種光擴散劑及其粘合劑。前述光學片即所謂的光擴散片具有通過光學層中的多種光擴散劑而具有擴散透過光線的功能，能借助光學片用基質(zhì)膜促進高亮度化與省能化。
此外，作為上述光學層也可具有由許多微透鏡構(gòu)成的透鏡陣列。此光學片部所謂微透鏡片，通過微透鏡陣列對于透過光線具有高度聚光，朝法線方向折射，擴散等光學功能，借助光學片用基質(zhì)膜可促進高亮度化與省能化。
在上述光學片用基質(zhì)膜的另一方面，也可于粘合劑中具有分散微珠的防粘層。這樣，在光學片用基質(zhì)膜的另一方向中通過設置防粘層，例如在液晶顯示裝置中就能防止此光學層與設于內(nèi)側(cè)的導光板，棱鏡片等粘合。
于是，在使由燈發(fā)散的光線分散而導向表面的液晶顯示裝置用的背面照明裝置中，由于具有上述光學片而能如上所述具有使此光學片將從導光板等出射的光線的偏振方向有效地變換到偏振片等的透過軸方向的功能，因而能顯著提高從燈發(fā)射出的光的利用率，促進當今社會所要求的高亮度化，省能化與薄型輕量化的要求。
如上所述，本發(fā)明的光學片用基質(zhì)膜與光學片具有將導光板等出射的光線的偏振方向有效地變換到偏振片等的透過軸方向的功能。于是具備了此種光學片的本發(fā)明的背面照明裝置可顯著提高由燈發(fā)射出的光的利用率，能促進當今社會所要求的高亮度化，省能化和薄型輕量化。


圖1為示明本發(fā)明一實施形式的光學片用基質(zhì)膜的模式平面圖。
圖2為說明導光板等出射光線的偏振光各向異性測定方法的模式透視圖。
圖3為說明導光板等出射光線的偏振光各向異性測定結(jié)果的曲線圖。
圖4為說明導光板等出射光線的偏振光特性測定結(jié)果的曲線圖。
圖5(a)與(b)為示明晶軸角度φ與平均透過光強IA的關系的模擬結(jié)果與實測值的曲線圖。
圖6為示明延遲值與平均透過光強IA關系的模擬結(jié)果的曲線圖。
圖7為示明采用圖1的光學片用基質(zhì)膜的光學片(光擴散片)的模式剖面圖。
圖8(a)與(b)為示明采用圖1的光學片用基質(zhì)膜的光學片(微透鏡片)的模式平面圖與模式剖面圖。
圖9(a)與(b)為示明一般的邊緣照明型背面照明裝置的模式透視圖與示明一般的光擴散片的模式剖面圖。
具體實施例方式
下面參照相應的附圖詳述本發(fā)明的實施形式。
圖1的光學片用基質(zhì)膜1是形成矩形的樹脂制膜。作為該光學片用基質(zhì)膜1的形成材料可以采用透明的特別是無色透明的合成樹脂。對于這種合成樹脂并無特別限定，例如有PET、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素、耐候性聚氯乙烯等。其中，透明性、強度高的，以后所述延遲值容易控制的PET或聚碳酸酯為好，特別是以能改善柔軟性能的聚萘二甲酸乙二酯為好。
該光學片用基質(zhì)膜1的厚度(平均厚度)雖無特別限制，但宜在10μm以上與250μm以下，而最好是在20μm以上與188μm以下。若該光學片用基質(zhì)膜1的厚度達不到上述范圍，在涂布用于形成光擴散層等的聚合物物料時就易發(fā)生卷曲，發(fā)生使處理困難等不希望有的情形。相反，當該光學片用基質(zhì)膜1的厚度超過上述范圍就會降低液晶顯示裝置的亮度，而要是加大背面照明裝置的厚度，這就違背了液晶顯示裝置薄型化的要求。
此光學片用基質(zhì)膜1在光學上各向異性，具體地說，在平面方向中具有折射率不同的雙折射性。利用這種雙折射性，此光學片用基質(zhì)膜1能把透過光線的偏振方向變換到所望方向。
此光學片用基質(zhì)膜1具有最優(yōu)化的晶軸方向的角度與延遲值，它們將于下面通過實例與模擬說明。
從導光板等出射的光線的偏振光強各向異性的確認如圖2所示，邊緣照明型背面照明裝置的結(jié)構(gòu)在A棱鏡導光板為整體式的情形以及B棱鏡導光板與倒棱鏡片組合的情形，進行了與燈的方向相垂直方向的視場角亮度測定。此時，調(diào)節(jié)測定器的偏振濾光片的角度，測定了(1)與燈垂直方向的偏振分量(測定器偏振濾光片透過軸垂直)，與(2)與燈平行方向的偏振分量(測定器偏振濾光片透過軸平行)。結(jié)果示明于圖3。
如圖3所示，在上述A的棱鏡導光板為整體的情形。在光輸出大的60°～75°附近，偏振光各向異性高，具有偏振分量沿燈的垂直方向大的光輸出特性。在上述B的棱鏡導光板/倒棱鏡片的情形，于正面方向0°附近有偏振光各向異性強、沿燈的垂直方向偏振分量大的光輸出特性。
從導光板等出射光線的偏振特性的確認對于從圖2所示導光板/倒棱鏡片結(jié)構(gòu)的背面照明設備出射光線的偏振特性進行了確認，同時與只有法向?qū)Ч獍宓谋趁嬲彰餮b置對比。將與燈的方向相垂直的方向設為0°，在最先所述背面照明裝置上疊置偏振片，使此偏振片的透過軸每次從0°位置旋轉(zhuǎn)到10°，測定了正面亮度數(shù)據(jù)。對于只有法向?qū)Ч獍宓谋趁嬲彰餮b置進行了相同的測定。結(jié)果示明于圖4。
如圖4所示，與只有法向?qū)Ч獍宓慕Y(jié)構(gòu)比較，在棱鏡導光板/倒棱鏡片的結(jié)構(gòu)中，在相對于燈的垂直分量和平行分量中，可以確認偏振分量有大的偏差。具體地說，在棱鏡導光板/倒棱鏡片結(jié)構(gòu)的背面照明中，偏振分量的偏振相對于燈在垂直方向的分量與平行方面的分量相比較約大20％。
晶軸角與相位差的最優(yōu)化模擬根據(jù)上述測定結(jié)果，進行了為將導光板等出射的光線的偏振特性能高效地變換到偏振片的透過軸上，來進行求出該光學片用基質(zhì)膜1的晶軸角與相位差的最優(yōu)值的計算。
于此基質(zhì)膜的兩側(cè)面上設置起偏鏡P與檢偏鏡Q，考慮通過起偏鏡P的線偏振光(振幅＝1，透過光強＝1)透過此基質(zhì)膜，通過檢偏鏡Q的情形。
設此基質(zhì)膜表面的晶軸的超相軸方向與滯相軸方向為x方向與y方向，基質(zhì)膜的厚度為d，x方向與y方向的折射率為nx與ny(nx≠ny)、晶軸方向與檢偏鏡P的透過軸方向間的角度為φ、起偏鏡P的透過軸方向與檢測偏鏡Q的透過軸方向間的角度為β，則通過檢偏鏡Q的光的位移可由上述式(1)表示，透過光強可由上述式(2)表示，而RGB三種波長的平均透過光強IA可由上述式(3)表示。
最優(yōu)偏振軸角度根據(jù)上述測定結(jié)果，從導光板出射的光線偏振方向是與燈方向垂直的方向，一般地偏振片的透過軸方向相對于與燈方向垂直的方向為±π/4。為此，在上述式(1)、(2)與(3)中，設β＝π/4，Re＝λ/2，計算了φ與平均透過光強IA的關系，其結(jié)果示明于圖5(a)中。
根據(jù)圖5(a)以及后述的“相對于短邊方向的晶軸方向的角度α與正面亮度的關系”的試驗結(jié)果判斷，在該光學片用基片膜1中，作為與短邊方向相對的晶軸方向(x，y)的角α的絕對值，最好為π/16以上和3π/16以下，特別最好是在3π/32以上和5π/32以下，尤以π/8最佳。此外，之所以把晶軸方向的角度α取以上所述特定的絕對值，是因為一般的偏振片的透過軸方向有時相對于與燈方向垂直的方向為±π/4。
再有，應用上述延遲值為320nm的光學片用基質(zhì)膜1，將后者層壓到導光板/倒棱鏡片結(jié)構(gòu)的背面照明裝置上，使晶軸回轉(zhuǎn)，測定了表面亮度。此結(jié)果的晶軸角度與正面亮度的關系示明于圖5(b)中，圖5(b)所示晶軸角與正面亮度的關系同圖5(a)的φ與平均透過光強IA的關系具有匹配性，這說明上述晶軸角的模擬是合適的。
最佳延遲值根據(jù)上述測定結(jié)果與模擬結(jié)果，計算了在設定為最佳的β＝π/4，φ＝-(β/2)角度時平均透過光強IA與延遲值的關系，結(jié)果示于圖6中。
根據(jù)圖6判斷，在此光學片用基質(zhì)膜1中，使平均透過光強IA達到0.75以上的延遲值是所希望的，而使平均透過光強IA為0.9以上的延遲值更好，至于使平均透過光強IA為0.95以上的延遲值則尤其好。
作為此光學片用基質(zhì)膜中的具體延遲值。根據(jù)圖6與后述的“延遲值與正面亮度關系”的試驗結(jié)果判斷使平均透過光強IA達0.75以上的140nm以上與390nm以下，680nm以上與1040nm以下，1350nm以上與1610nm以下等是所希望的，特別最好是190nm以上與330nm以下，而尤其特別最好的是240nm以上與280nm以下。設定上述范圍內(nèi)的延遲值，能有效地將導光板等出射光線的偏振方向變換到偏振片等的透過軸方向，而且此光學片用基質(zhì)膜也易制造。
上述晶軸方向以取超相軸方向為宜。將上述相對于短邊方向的角度α通過以超相軸方向為基準來決定的方法與以滯相軸方向為基準時能使光的利用率有一定的提高，可改進背面照明裝置的亮度。這一事實可由后述的“超相軸方向與滯相軸方向同正面亮度的關系”的試驗結(jié)果得到證明。
作為此光學片用基質(zhì)膜1的制造方法，在能具有上述晶軸角與延遲值時并無特別限制。例如，晶軸角可通過調(diào)節(jié)PET等單軸拉伸加工中的拉伸力，溫度等，或是通過調(diào)節(jié)雙軸拉伸膜在沖切加工中的沖切位置與沖切角度，而能控制到本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，延遲值，拉伸加工時的拉伸力，溫度，膜厚等也可控制。
上述光學片用基質(zhì)膜1能將導光板(或?qū)訅旱綄Ч獍灞砻嫔系牡估忡R片)出射光線的偏振方向變換到偏振片或反射偏振片的透過軸方向，使得過去作為回收的反射光的分量能高效透過而能提高光的利用率。
圖7的光學片10是具有使透過光線擴散功能(詳細地說是在擴散同時朝法線方向聚光的方向性擴散功能)的光擴散片。此光學片10具有上述本發(fā)明的光學片用基質(zhì)膜1、疊層到此基質(zhì)膜1表面上的光學層(光擴散層)11以及層壓到此基質(zhì)膜1內(nèi)表面上的防粘合層12。
光學層11包括在光學片用基質(zhì)膜1表面大致均勻設置許多光擴散劑13以及這許多光擴散劑13的粘合劑14。這些光擴散劑13為粘合劑14覆蓋。這樣，通過光學層11中所含的許多光擴散劑13，能使光學層11從里側(cè)透過表面?zhèn)鹊墓饩€均勻地擴散。此外，這許多光擴散劑13在光學層11的表面上大致均一地形成有微細的凹凸。這樣，通過光學片10表面上形成的微細凹凸的透鏡的折射作用，能使光線更良好地擴散。此外，光學層11的平均厚度雖無特別限制，但例如取定為約1μm以上和30μm以下。
光擴散劑13是具有使光線擴散特性的粒子，大致分為無機填料和有機填料。作為無機填料例如可采用二氧化硅、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鋅、硫化鋇、硅酸鎂或它們的混合物。作為有機填料例如可用丙烯酸類樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等。其中以透明高的丙烯酸樹脂為好，而以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)尤為最好。
光擴散劑13的形狀并無特別限制，例如可以為球狀，紡錘形、針狀、棒狀、立方狀、板狀、鱗片狀、纖維狀等，而這方面最好是光擴散性優(yōu)越的球形微球。
光擴散劑13的平均粒度下限以1μm，特別是2μm，尤其是5mm為最好，而其上限則以50μm，特別是20μm而尤其是15μm為最好。當擴散劑13的平均粒度不達上述范圍時，由光擴散劑13形成的光學層11表面的凹凸小，恐不能滿足作為光擴散片所必須的光擴散性。相反，當光擴散劑13的平均粒度超出上述范圍時，光學片10的厚度增大且不易均勻擴散。
作為光擴散劑13的配混量(粘合劑14的形成材料聚合物組成中相對于基質(zhì)聚合物100份的固體形成部分換算的配混量)的下限，以10份，特別是20份，尤其是50份為宜，而作為此配混量的上限制以500份，特別是300份，尤其是200份為好。這是由于光擴散劑13的配混量不達上述范圍時，光擴散性不充分，而在超出上述范圍時則會降低固定光擴散劑13的效果，此外，當于棱鏡片的表面?zhèn)仍O置了所謂上部用光擴散片的情形，由于不必要有高有擴散性，作為光擴散劑13的配混量以10份以上與40份以下，特別是以10份以上30份以下為好。
粘合劑14是使包含基質(zhì)聚合物的聚合物配混料進行交聯(lián)固化形成。借助粘合劑14，光擴散劑13便以大致等同的密度固定設置到光學片用基質(zhì)膜1的表面上。至于用來形成粘合劑14的聚合物配混料料中，除基質(zhì)聚合物外，例如還可以適當?shù)嘏浠煲晕⒓毜臒o機填充劑，固化劑，增塑劑，分散劑，各種均涂劑，紫外線吸收劑，抗氧化劑，粘性改性劑，潤滑劑。光穩(wěn)定劑等。
作為上述基質(zhì)聚合物并無特別限制，例如可采用丙烯酸類樹脂、聚氨酯、聚酯、氟系樹脂、硅酮系樹脂、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂，紫外線固化型樹脂等，可以將上述聚合物的1種或2種以上混合使用。特別是作為上述基質(zhì)聚合物，以加工性能良好，易由涂布等裝置形成上述光學層11的多元醇為宜。此外，用于粘合劑14的基質(zhì)聚合物自身，從提高光透過性觀點考慮以透明的為宜，而無色透明的最好。
作為上述的多元醇例如有將含羥基不飽和單體的單體成分聚合而得的多元醇，在羥基過剩條件下得到的聚酯型多元醇，可以將它們以單體或2種以上混合使用。
作為含羥基的不飽和單體，(a)例如有丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、烯丙醇、高烯丙醇、肉桂醇、丁烯醇等含羥基不飽和單體；(b)例如乙二醇、環(huán)氧乙烷、丙二醇、環(huán)氧丙烷、丁二醇、環(huán)氧丁烷、1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷、苯基縮水甘油醚、癸酸縮水甘油酯、プラクヤルFM-1(ダイセル化學工業(yè)株式會社制)等的二價醇或環(huán)氧化合物，例如與丙烯酸、異丁烯酸、馬來酸、富馬酸、丁烯酸、衣康酸等不飽和羧酸反應所得的含羥基不飽和單體。由這些含羥基的不飽和單體中選擇1種或2種以上聚合，能制造多元醇。
上述多元醇也可從以下所述的乙烯性不飽和單體中選擇1種或2種以上與前述(a)與(b)中選擇的含羥基不飽和單體聚合制成而這些乙烯性不飽和單體是丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸特丁酯、丙烯酸乙基己酯、異丁烯酸乙酯、異丁烯酸正丙酯、異丁烯酸異丙酯、異丁烯酸正丁酯、異丁烯酸特丁酯、異丁烯酸乙基己酯、異丁烯酸縮水甘油酯、異丁烯酸環(huán)己酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、1-甲基苯乙烯、丙烯酸、異丁烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、醋酸烯丙酯、己二酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯、馬來酸二乙酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、乙烯、丙烯、異戊二烯等。
將包含有含羥基不飽和單體的單體成分聚合得到的多元醇數(shù)均分子量在1000以上和500000以下，最好是5000以上和100000以下。此外，羥基值為5以上與300以下，更好是10以上和200以下，而最好是20以上與150以下。
在羥基過剩條件下得到的聚酯型多元醇可以將(C)例如乙二醇、二甘醇、丙二醇、雙丙甘醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，10-癸二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、三羥甲基丙烷、己三醇、丙三醇、季戊四醇、環(huán)己二醇、氫化雙酚A、雙(羥甲基)環(huán)己烷、氫醌雙(羥乙基醚)、三(羥乙基)異氰脲酸酯、二甲代苯胺乙二醇等多價醇以及(d)例如馬來酸、富馬酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、苯均三酸、對酞酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸等多元酸，在丙二醇、己二醇、聚乙二醇、三羥甲基丙烷等多價醇中的羥基數(shù)比上述多元酸的羧基數(shù)多的條件下反應制成。
上述羥基過剩條件下制得的聚酯多元醇的的數(shù)均分子量在500以上與300000以下，最好是在2000以上與100000以下，而其羥基值為5以上300以下，更好在10以上和200以下，最好在20以上和150以下。
用作這類聚合物配混料的基質(zhì)聚合物的多元醇是由上述聚酯多元醇與含羥基不飽和單體的單體配混料聚合制成，而且此具有(甲基)丙烯酸單體的。以所述聚酯多元醇或丙烯酸多元醇為基質(zhì)聚合物的粘合劑14的耐候性高，能抑制光學層11的變黃等。此外，對于這種聚酯多元醇與丙烯酸多元醇，既可使用其中之一也可使用其兩者。
上述聚酯多元醇與丙烯酸多元醇中的羥基數(shù)設為1分子2個以上，對此雖無特別限制，但若固態(tài)部分中羥基值在10以下時，交聯(lián)點數(shù)減少，有可能降低耐溶劑性、耐水性、耐熱性、表面硬度等涂層膜的物性。
可以于形成粘合劑14的聚合物配混料中包含微小的無機填充劑。通過使粘合劑14包含微小的無機填充劑。能提高光學層11進而光學層10的耐熱性。作為構(gòu)成這種微小無機填充劑的無機物并無特別限制，但最好是用無機氧化物。這類無機氧化物規(guī)定為以金屬元素為主，通過與氧原子的結(jié)合而構(gòu)成了三維網(wǎng)絡的種種含氧金屬化合物。作為構(gòu)成無機氧化物的金屬元素例如宜選取元素周期表中II-VI族中的元素，而更好是從III-V族中選取的元素。特別是從Si、Al、Ti與Zr中選取的元素最好，金屬元素硅的膠態(tài)氧化硅在提高耐熱性效果和均一分散性方面用作微小無機填充劑是最理想的。這種微小無機填充劑的形狀可是以球狀、針頭、板狀、鱗片狀、碎屑狀等任意的粒子形狀，沒有特殊限制。
微小無機填充劑的平均粒度下限以5nm為宜，更好是10nm，而其上限以50nm為佳，更好是25nm。微小無機填充劑的平均粒度未達上述范圍時，填充劑的表面能升高，易引起凝聚，相反，平均粒度超過上述范圍時，在短波長光的影響下會白濁化，不能完全保持光學片10的透明性。
對于以微小無機填充劑的基質(zhì)聚合物為100份的配混量(只是無機物成分的配混量)的下限，按固態(tài)部分換算以5份為好，而以50份為最好，而其上限以500份為好，200份更好，100份最好。當微小無機填充劑的配混量不達上述范圍時，光學片10怕難具有充分的耐熱性，相反，當此配混量超越上述范圍，便難以配混到聚合物配混料中，有可能降低光學層11的光透過率。
作為上述微小無機填充劑宜在其表面上應用使有機聚合物固定的劑料。通過應用這種有機聚合物固定用微小無機填充料，可謀求改進在粘合劑14中的分散性和提高與粘合劑14的親和性，對于這種有機聚合物的分子量、形狀、組成，官能團的有無等并無特別限制，可以使用任意的有機聚合物。至于有機聚合物的形狀可以采用直鏈狀、分支狀與交聯(lián)狀的。
作為構(gòu)成上述有機聚合物結(jié)構(gòu)的具體樹脂例如有(甲基)丙烯酸樹脂，聚苯乙烯、聚醋酸乙烯、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、PET等聚酯以及它們的共聚物與由氨基、環(huán)氧基、羥基、羧基等官能團進行部分改性的樹脂等。其中以包括(甲基)丙烯酸類樹脂、(甲基)丙烯酸—苯乙烯類樹脂、(甲基)丙烯酸—聚酯類樹脂等的(甲基)丙烯酸結(jié)構(gòu)單元的有機聚合物為必須成分的具有很好的成膜特性。另一方面，最好是與上述聚合物配混料的基質(zhì)膜具有相容性的樹脂，因而以成分與聚合物配混料中所含基質(zhì)膜中相同的樹脂為最理想。
微小無機填充劑即使在微粒子內(nèi)包含有機聚合物也是可以的。這樣就能給微小無機填充劑的芯子無機物以適當?shù)娜彳浂扰c韌性。
上述有機聚合物可以采用含烷氧基的，其含量以每1g固定有機聚合物的微小無機填充劑為0.01mmol以上和50mmol以下最好。通過這種烷氧基，可以改進同構(gòu)成粘合劑14的母體樹脂的親和性和在粘合劑14中的分散性。
上述烷氧基示明了結(jié)合到形成微粒子骨架的金屬元素中的RO基，是可以將此R置換的烷基，微粒中的RO基可以相同或不相同。R的具體例子有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等，以采用與構(gòu)成微小無機填充劑的金屬為相同的金屬烷氧基的最好，微小無機填充劑為膠態(tài)氧化硅時，以采用視硅酮為金屬的烷氧基最好。
固定有機聚合物的微小無機填充劑中的有機聚合物的含有率雖無特別限制，但以微小無機填充劑為基準，最好是0.5％(重量)以上和50％(重量)以下。
作為固定到粒子無機填充劑上的上述有機聚合物采用含羥基的，在構(gòu)成粘合劑14的聚合物配混料中，可以從具有2個以上與羥基反應的官能團的多官能異氰酸酯化合物，密胺化合物與氨基塑料樹脂中選取至少一種。這樣，微小無機填充劑與粘合劑14的母體樹脂由交聯(lián)結(jié)構(gòu)結(jié)合，獲得了良好的儲存穩(wěn)定性，耐沾染性(stain resistance)、柔軟性、耐候性等，同時還能使涂膜具有光澤。
作為上述基質(zhì)聚合物以具有環(huán)烷基的多元醇為最好。這樣，通過將環(huán)烷基引入作為構(gòu)成粘合劑14的基質(zhì)聚合物的多元醇中，使得粘合劑14具有很高的排水性，耐水性等疏水性，可以改進高溫，高濕條件下該光學片10的抗撓性與尺寸穩(wěn)定性等。此外，還能改進與將有機聚合物膜固定到表面上的微小無機填充劑的親和性和微小無機填充劑的均勻分散性。
作為上述的環(huán)烷基并無特別限制，例如可有環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基、環(huán)十一烷基、環(huán)十二烷基、環(huán)十三烷基、環(huán)十四烷基、環(huán)十五烷基、環(huán)十六烷基、環(huán)十七烷基、環(huán)十八烷基等。
具有上述環(huán)烷基的多元醇可由具有環(huán)烷基的聚合性不飽和單體進行共聚求得，這種具有環(huán)烷基的聚合性不飽和單體是在分子內(nèi)至少有一個環(huán)烷基的聚合性不飽和單體。作為這種聚合性不飽和單體并無特別限制，例如有(甲基)丙烯酸環(huán)己酯，(甲基)丙烯酸甲基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)十二烷基酯等。
在聚合物配混料中可含有異氰酸酯作為固化劑，通過使聚合物配混料中含異氰酸酯就能有更牢靠的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以進一步提高光學層11的包覆膜的物性。作為這種異氰酸酯可以采用與前述多官能異氰酸酯化合物相同的物質(zhì)，其中以能防止包覆膜變黃的脂族異氰酸酯最佳。
特別是在把多元醇用作基質(zhì)聚合物時，作為配混到聚合物配混料中的固化劑可以用己二異氰酸酯，異戊二烯二異氰酸酯以及二甲苯二異氰酸酯中之一或二種以上的混合物。采用了這種固化劑后增大了聚合物配混料的固化反應速度，因而即使是使用能賦予微小無機填充劑以分散穩(wěn)定性的陽離子系抗靜電劑，也能補償由這種抗靜電劑所降低的固化反應速度。此外，上述聚合物配混料的固化反應速度的提高也有助于微小無機填充劑在粘合劑中的均勻分散。結(jié)果光學片11就特別能抑制熱與紫外線等所致的撓曲與變黃。
還可在上述聚合物配混料中混有抗靜電劑，由這種混有抗靜電劑的聚合物配混料中形成粘合劑14后，發(fā)現(xiàn)此光學片10具有抗靜電效應，可以防止因吸附塵埃，不易與棱鏡片等重合因帶靜電發(fā)生的有害情形。此外，若將抗靜電劑涂布到表面上將會使表面發(fā)粘或產(chǎn)生污濁，而這樣地將其混到聚合物配混料中則會消除上述弊病。作為這種抗靜電劑并無特別限制，例如可以用烷基硫酸鹽、烷基磷酸鹽等陰離子系抗靜電劑、季銨鹽、咪唑啉化合物等陽離子系抗靜電劑、聚乙二醇系、聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬脂酸酯、乙醇酰胺類等非離子系抗靜電劑、聚丙烯酸等高分子系抗靜電劑，等等。其中以抗靜電效果較大的陽離子系抗靜電劑最好，只需添加少量就能起到抗靜電效果。
防粘層12具有設于光學片用基質(zhì)膜1內(nèi)表面中的許多微珠15和這些微珠15的粘合劑16。這種粘合劑16是由與上述光學層11的粘合劑14相同的聚合物配混料經(jīng)交聯(lián)固化形成。此外，作為微珠15的材料可以采用與光學層11的光擴散劑13相同的材料。防粘層12的厚度(不存在微珠15部分中的粘合劑16部分的厚度)雖無特別限制，但例如約為1μm以上與10μm以下。
微珠15的配混量較少，微珠15相互之間分離地分散于粘合劑16中。此外，有部分微珠15于光學片10的下表面上形成凸部。于是當把光學片10與導光板層壓時，突出的微珠15部分與導光板等表面接觸，而不是光學片10的整個內(nèi)表面與導光板等觸合。這樣就能防止光學片10與導光板等粘接，可減少液晶顯示裝置畫面的亮度不均。
下面說明光學片10的制造方法，此方法包括以下各道工序(a)將光擴散劑13混合到構(gòu)成粘合劑14的聚合物配混料中以制造光用層用配混料；(b)將光學層用配混料層壓到光學片用基質(zhì)膜1的表面上，使之固化而形成光學層11；(c)將微珠15混合到構(gòu)成粘合劑16的聚合物配混料中，制成防粘層用配混料；(d)將防粘層用配混料層壓到光學片用基質(zhì)膜1的內(nèi)表面上，使之固化而層壓成為防粘層12。作為將上述光學層用配混料與防粘層用配混料層壓到光學片用基質(zhì)膜1的裝置與方法并無特殊限制，例如可采用條式涂布器、板式涂布器、旋涂器、輥涂布器、照相凹版印涂器、流涂器、噴涂以及絲網(wǎng)印刷等涂布方法，等等。
光學片10通過光學層11中所含光擴散劑13界面上的反射與折射以及光學層11表面中形成的微細凹凸的折射，而具有很高的光擴散功能(方向性擴散功能)。此外，光學片10能借助光學片用基質(zhì)膜1將導光板等出射光線的偏振方向有效地變換到偏振片等的透過軸方向。因此，當將光學片10用于例如液晶顯示裝置中時，能夠顯著地提高燈發(fā)出的光的利用率，促進高亮度化、省能化、進而省空間化。
圖8的光學片20是高度聚光，具有可朝法線方向側(cè)折射、擴散等光學功能的所謂微透鏡片。這種光學片20具有光學片用基質(zhì)膜1和層壓到此基質(zhì)膜1表面上的光學層21。
光學層21具有層壓到基質(zhì)膜1表面上的片狀部22和形成于此片狀部22表面上的微透鏡陣列23。光學層21也可不包括片狀部22而是由微透鏡陣列23構(gòu)成。也就是說可于光學片用基質(zhì)膜1的表面上直接形成微透鏡陣列23。
光學層21由于須透過光線，特別是由無色透明合成樹脂形成。可用作光學層21的合成樹脂例如有PET、聚萘二甲酸乙二酯、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素、耐候性氯乙烯、活化能射線固化型樹脂等。其中最好的是使微透鏡陣列23的成形性優(yōu)越的紫外線固化型樹脂、電子射束固化型樹脂等放射線固化型樹脂，以及有優(yōu)越透明性與強度的PET。此外，在光學層21中除上述合成樹脂外，還可以配混例如填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、防退化劑與分散劑等。
微透鏡陣列23由許多微透鏡24構(gòu)成。這種微透鏡24呈半球形(包括與半球形近似的形狀)，突起地設于光學片用基質(zhì)膜1的表面?zhèn)取４送?，微透鏡24不局限于上述半球狀凸透鏡，也可以是半球狀凹透鏡的微透鏡。這種半球狀凹透鏡的微透鏡可以具有與上述微透鏡24同樣優(yōu)越的功能。
微透鏡24以較密的幾何結(jié)構(gòu)設于光學片用基質(zhì)膜1的表面上。具體地說，微透鏡24以正三角形格子圖案設于光學片用基質(zhì)膜1的表面上。因此，微透鏡24的中心距(P)與透鏡的間距(S)完全一定。這種布設圖案能最密地布設微透鏡24。此外，作為微透鏡24的布設圖案并不局限于可致密填充的上述正三角形格子圖案，例如可以為正方形格子圖案或隨機的圖案。若是采用隨機圖案，則可在將這種光學片20重合到其他光學部件上時減少干擾條紋的發(fā)生。
作為微透鏡24的直徑(D)的下限以10μm，特別是100μm，尤其是200μm為最好，而此直徑D的上限則以1000μm，特別是700μm最好。當微透鏡24的直徑(D)比10μm小時，衍射影響增大，易降低光學性能和將顏色分解，導致質(zhì)量下降。另一方面，若微透鏡24的直徑(D)超過1000μm，則易使厚度增大和亮度不勻，致光學質(zhì)量降低。但當此直徑(D)在100μm以上時，由于每單位面積上的微透鏡24數(shù)變少，就易增大微透鏡片即該光學片20的面積，這樣便可減少制造時的技術難度和降低成本。
作為微透鏡24的表面糙度(Ra)的下限，以0.01μm為好而0.03μm為特好，至于其上限則以0.1μm為宜而最好是0.07μm。這樣，當微透鏡24的表面糙度(Ra)在上述下限之上時，此光學片20的微透鏡陣列23就較易成形，可減少制造中的技術難度和降低成本。另一方面，使微透鏡24的表面糙度(Ra)不超過上述上限時，則可減少微透鏡24表面上的光散射，結(jié)果可以提高微透鏡24的聚光功能和朝向法線方向的折射功能，由于這方面的良好的光學功能，可以謀求正面方向的高亮度化。
作為微透鏡24的高度(H)對曲率半徑R的高度比(H/R)的下限以5/8為好，3/4為最好，而其上限則以1為好。這樣，通過使微透鏡24的高度比(H/R)取上述范圍時，微透鏡24中的透鏡的折射作用就會顯著，可顯著地改進光學片20的聚光等的光學功能。
微透鏡24的透鏡間距離(S；P-D)相對于直徑(D)的間隔比(S/D)的上限以1/2為好而以1/5特好。通過使微透鏡24的透鏡間距離(S)在上述上限之下，就可減少無益于光學功能的平坦部分，顯著改進光學片20的聚光等光學功能。
作為微透鏡24的填充率的下限以40％為好而以60％特好。在使微透鏡24的填充率取上述下限以上時，就可提高微透鏡24在該光學片20表面中的占有率，顯著地改進該光學片20的聚光等光學功能。
上述高度比(H/R)、間隔比(S/D)以及填充率的數(shù)值范圍是根據(jù)應用Monte Carlo法的非時序光線跟蹤的亮度分析模擬而導出的。
作為構(gòu)成光學層21的材料折射率的下限以1.3為好，1.45為最好，而其上限則以1.8為好，1.6為最好。在上述范圍之中，作為構(gòu)成光學層21的材料的折射率以1.5為最好。當構(gòu)成光學層21的材料的折射率是在上述范圍內(nèi)時，微透鏡24的透鏡折射作用就會產(chǎn)生顯著效果，可進一步提高光學片20的聚光等光學功能。
作為光學片20的制造方法只要能形成上述結(jié)構(gòu)的制品即可并無特殊限制，可采用各種各樣的方法。光學片20的制造方法具體地有；(a)在具有微透鏡陣列23表面的翻轉(zhuǎn)形狀的片件模上將合成樹脂與光學片用基質(zhì)膜1按此順序?qū)訅?，剝離此片件模而形成光學片20的方法。
(b)將片件化的樹脂再加熱，夾在具有光學片用基質(zhì)膜1同時又具有微透鏡陣列23表面翻轉(zhuǎn)形狀的金屬模具與金屬板之間，加壓以復制形狀的方法；(c)使熔融態(tài)樹脂與光學片用基質(zhì)膜1通過在周面上具有微透鏡陣列23表面的翻轉(zhuǎn)形狀的輥式模具與另一輥的輥隙之間，對上述形狀進行復制擠壓的光學片形成法；(d)以紫外線固化型樹脂涂布于光學片用基質(zhì)膜1上，夾壓在具有與上述相同翻轉(zhuǎn)形狀的片材模具，金屬模具或輥式模具之間，將此形狀復制到未固化的紫外線固化型樹脂上，以紫外線照射來固化紫外線固化型樹脂的方法。
(e)將未固化的紫外線固化性樹脂填充并涂布到具有與上述相同翻轉(zhuǎn)形狀的金屬模具或輥式模具上，用光學片用基質(zhì)膜1均勻壓附到上述模具上，此紫外線照射來固化紫外線固型樹脂的方法。
(f)從微細噴嘴將未固化(液狀)的紫外線固化型樹脂等噴射或噴出到光學片用基質(zhì)膜1上以形成微透鏡24再使之固化的方法。
(g)用電子射束固化型樹脂取代紫外線固化型樹脂的方法。
作為上述的由具有微透鏡陣列23翻轉(zhuǎn)形狀的模具進行制造的方法，例如可于基體材料上由光刻膠材料形成斑點狀的立體圖案，通過使此立體圖案加熱流動而曲面化制作微透鏡陣列模具，于此微透鏡陣列模型的表面上由電熔鑄法層壓金屬層，再剝離此金屬層便能制成所需模具。此外，也可采用上面(f)中所述方法來制作這種微透鏡陣列模具。
利用上述制造方法，能容易和可靠地形成任意形狀的微透鏡陣列23。據(jù)此可以容易和可靠地調(diào)整構(gòu)成微透鏡陣列23的微透鏡24的直徑(D)，高度比(H/R)、間隔比(S/D)和填充率等，結(jié)果也就容易和可靠地控制該光學片20的光學功能。
光學片20通過微透鏡陣列23而具有高的聚光、朝法線方向折射、擴散等光學功能。而且能容易和可靠地控制這類光學功能。于是，光學片20例如能夠進行控制。使背面照明裝置的入射到棱鏡片的光線的峰值方向以最適當?shù)膬A角折射向法線方向。此外，光學片20能通過該光學片用基質(zhì)膜1將從導光板等出射光線的偏振方向有效地變換到偏振片等透過軸的方向。于是，此光學片20例如用于液晶顯示裝置中時，能顯著提高光線的利用效率，可促進高亮度化，省能化，進而可以節(jié)省空間。
上面談到的“微透鏡”是指界面為部分球面狀的微小透鏡，例如相當于半球形凸透鏡、半球形凹透鏡等?！爸睆?D)是指微透鏡底部或開口的直徑”?！案叨?H)”當微透鏡為凸透鏡時是指從其基底面到最頂部的垂直距離，當微透鏡為凹透鏡時是指從其開口面到最底部的垂直距離。“透鏡間距離”是指鄰接的一對微透鏡間的最短距離?！疤畛渎省笔侵副砻嫱队靶螤钪忻繂挝幻娣e上的微透鏡的面積比?！罢切胃褡訄D案”是指將表面由同一形狀的正三角形切分而于這種正三角形的各頂點處設置微透鏡形成的圖案?！北景l(fā)明的液晶顯示裝置用的背面照明裝置具有矩形導光板、沿導光板長邊側(cè)端緣設置的燈、層壓到導光板表面上的光擴散片，棱鏡片等矩形的光學片。前述的光學片10、20可以用作這種光擴散片、棱鏡片等。層壓到該背面照明裝置表面上的液晶板的偏振片或反射偏振片的透過軸相對于燈的方向一般成±π/4的角度，如上所述，由于光學片10、20具有可將導光板等出射光線的偏振方向有效地變換到偏振片等透過軸的方向，就能顯著提高燈發(fā)射出的光的利用率，可以促進當今社會要求的高亮度化，省能化與薄型化。
本發(fā)明的光學片用基質(zhì)膜和應用了這種基質(zhì)膜的光學片并不局限于上述實施方式。例如這種光學片用基質(zhì)膜也可以疊置紫外線吸收劑層、頂部保護層等。另外，該光學片的光學層也不局限于圖7的光擴散層與圖8的微透鏡陣列，例如也可以由按條狀設置的許多棱鏡部、柱形透鏡部等構(gòu)成。
構(gòu)成上述微透鏡陣列的微透鏡可以形成為長軸朝法線方向的橢圓面的部分形狀。若是采用這種具有長軸朝法線方向的橢圓面的部分形狀的微透鏡，則能減少球面像差進而減少光損耗。可提高相對于透過光線到正面?zhèn)鹊木酃夤δ?，擴散功能、變換相對于法線方向側(cè)的角度等光學功能。此橢圓面的長軸半徑(RL)相對于短軸(RS)的扁平比(RL/RS)，從有效地降低微透鏡的球面像差的目的出發(fā)，最好在1.05以上和1.7以下。
構(gòu)成上述微透鏡陣列的微透鏡也可以形成為長軸位于與平面方向大致平行的橢圓面的部分形狀。若是采用這種具有長軸位于與平面方向大致平行的橢圓面部分形狀的微透鏡，則能增大光學各向異性的功能，具體地說，微透鏡中與長軸垂直方向的光學功能大于與長軸平行方向的光學功能。
對于上述紫外線吸收劑，可以通過疊置含紫外線吸收劑的紫外線吸收層來取代上述光學層11的粘合劑中14中所含的紫外線吸收劑，或與其結(jié)合使用，還可以使防粘層12的粘合劑16或光學片用基質(zhì)膜1中含紫外線吸收劑。通過這種方法同樣可以截止由背面照明裝置的燈發(fā)射出的紫外線，可以防止紫外線對液晶層的破壞。
至于上述防靜電干擾劑也可以疊置含抗靜電劑的抗靜電層來取代于上述光學層11的粘合劑14中包含抗靜電劑的方法或同時使用兩者，也可以在防粘層12的粘合劑16或光學片用基質(zhì)膜1中包含這種抗靜電劑，采用這類方法后，可使該光學片具有抗靜電效應，可以防止吸附塵埃，難以與棱鏡片等重合等為靜電造成的有害情形。
實施例下面根據(jù)實施例詳述本發(fā)明，但以這種實施例為基礎所作的描述并非對本發(fā)明所作的限制。
相對于短邊方向的晶軸方向角度α與正面亮度的關系從雙軸拉伸過的PET的卷筒上改變位置取下，制成晶軸方向相對于短邊方向有種種角度的方形光學片用基質(zhì)膜，于其上疊置相同的光擴散層制成光擴散片。
在將這些光擴散片組裝到液晶盒的偏振片的透過軸相對于燈的方向成45°的液晶組件中時，測定了正面亮度。晶軸角α與正面亮度關如下表1所示。
表1

如表1所示，當相對于短邊方向的晶軸方向角度α在π/16以上和3π/16以下時，有高的正面亮度，還降低了因角度α導致正面亮度的標準離差。當晶軸方向的角度α在3π/32以上和5π/32以下時，除能有良好的正面亮度，還能將正面亮度的標準離差抑制到約3％以內(nèi)。特別在晶軸方向的角度α為π/8時，可以獲得最高的正面亮度。此外，當晶軸方向的角度α為負值時，對于液晶盒的偏振片的透過軸相對于燈方向為-45°的液晶組件，可以看到有與以上相同的正面亮度。從而實際證明了以上所述的，本發(fā)明在特定的晶軸角度α的范圍內(nèi)的可靠性。
延遲值與正面亮度的關系將PET或聚碳酸酯通過單軸拉伸制成具有各種延遲值的基質(zhì)膜，將這些基質(zhì)膜以β＝π/4、φ＝-(β/2)的角度設置于液晶組件中，測定了表明亮度。結(jié)果示明于下表2中。
表2

如表2所示，實測的延遲值與亮度的關系與圖6所示的模擬結(jié)果具有匹配性。亮度高的部分偏振片的透過率高。通過相位基質(zhì)膜進行偏振變換為透過軸分量。具體地說。當延遲值在140nm以上和390nm以下、680nm以上和104nm以下以及1350nm以上和1610nm以下時，發(fā)現(xiàn)有高的正面亮度。能將亮度標準離差控制在約50％以下，特別當延遲值在140nm以上與390nm以下，特別當延遲值在140nm以上與390nm以下時，光學片用基質(zhì)膜1有良好的易制造性，延遲值的面內(nèi)標準離差降低到約30％，進而能抑制亮度的標準離差。此外，當延遲值在190nm以上和330nm以下時，可以實現(xiàn)更高的亮度和將亮度標準離差控制到約10％以下，進而當延遲值在240nm以上與280nm以下時，正面亮度相對于峰值亮度的下降率可控制到約3％以內(nèi)。這樣便證明了如上所述的本發(fā)明在特定的延遲值范圍內(nèi)的可靠性。
超相軸方向以及滯相軸方向與正面亮度的關系于具有預定延滯值的基質(zhì)膜上疊置光擴散層制成光擴散片，將此光擴散片按β＝π/4，φ＝-(β/2)的角度設于液晶組件內(nèi)，在把滯相軸方向與超相軸方向用作此角度基準時測定了正面亮度。結(jié)果如下表3所示。
表3

如表3所示，在以超相軸方向為基準決定上述相對于短邊方向的晶軸方向的角度α時，與此滯相軸方向為基準的情形相比，可使光的利用率有一定程度的提高，能改進背面照明設備的亮度。
權(quán)利要求
1.一種光學片用基質(zhì)膜，它是形成矩形的透明樹脂的光學片用基質(zhì)膜，具有光學的各向異性，相對于短邊方向的晶軸方向角度的絕對值在π/16以下和3π/16以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學片用基質(zhì)膜，其中上述晶軸方向為超相軸方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學片用基質(zhì)膜，其中于該基質(zhì)膜的兩表面上設有起偏鏡P與檢偏鏡Q，在通過起偏鏡P的線偏振光(振幅＝1，透過光強＝1)透過該基質(zhì)膜且通過檢偏鏡Q的情形下，設該基質(zhì)膜表面的晶軸的超相軸方向與滯相軸方向為x方向與y方向?；|(zhì)膜的厚度為d、x方向與y方向的折射率為nx與ny(nx≠ny)，晶軸方向與超偏鏡P的透過軸方向間的角度為φ，起偏鏡P的透過軸方向與檢偏鏡Q的透過軸方向間的角度為β，則通過檢偏鏡Q的光的位移可由下式(1)表示，透過光強可由下式(2)表示，而RGB三種波長的平均透過光強IA可由下式(3)表時，在設定β＝π/4、φ＝-(β/2)時，由式(3)計算的平均透過光強IA成為0.75以上E(d，t)＝sinφcosΘ(d，t)sin(β+φ)+cosφcos{Θ(d，t)+δ(d)}cos(β+φ)…(1)I=(1/To)∫0ToE2dt---(2)]]>IA＝(I1+I2+I3)/3…(3)λ波長、c光速、t時間、k＝2π/λ、Θ(d，t)＝k(nxd-ct)、δ(d)＝k(ny-nx)d。I1、I2、I3是相對于檢偏鏡P的入射光的波長分別為λ1430nm、λ2550nm、λ3610nm時通過檢測偏鏡Q的光的透過光強。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學片用基質(zhì)膜，其中上述延遲值是在140nm以上與390nm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學片用基質(zhì)膜，其中上述透明樹脂為PET或聚碳酸酯。
6.一種光學片，它具有權(quán)利要求1～5中任一項所述的光學片用基質(zhì)膜和疊置到這種光學片用基質(zhì)膜一面上的光學層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學片，其中上述光學層具有許多光擴散劑及其粘合劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學片，其中上述光學層由多個微透鏡陣列構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學片，其中上述光學層片用基質(zhì)膜的另一面上具有在粘合劑中分散有微珠而形成的防粘層。
10.一種使燈發(fā)射出的光線分散而導向表面上的液晶顯示裝置用的背面照明裝置，其特征在于其中具有權(quán)利要求6～9中任一項所述的光學片。
全文摘要
目的在于提供可顯著提高光的利用率，飛躍地促進亮度提高的光學片用基質(zhì)膜，光學片與背面照明裝置。本發(fā)明的形成矩形的透明樹脂制光學片用基質(zhì)膜的特征在于具有光學的各向異性、相對于短邊方向的晶軸方向的角度絕對值為π/16～3π/16。晶軸方向最好取超相軸方向。上述基質(zhì)膜具有使平均透過光強I
文檔編號G02B1/00GK1924624SQ200610115200
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者原田賢一 申請人:惠和株式會社