專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及由該組合物制成的光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)經(jīng)偏振后的光具有優(yōu)異的選擇透過(guò)性的光學(xué)膜用樹(shù)脂組 合物，詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂組合物，其可以用于偏振光散射型光
振光散射型光學(xué)元部件和利用光的機(jī)構(gòu)部件可以用于利用光學(xué)特性的機(jī)器 中。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前得到特定偏振光的技術(shù)有已知的Brewster定律，該定 律通過(guò)由作為光學(xué)部件的棱鏡進(jìn)行反射與透射來(lái)利用偏振光分量分波，或 Glan-Foucault起偏器或Glan-Thomson起偏器等，其利用顯示雙折射性的方 解石，通過(guò)正常光折射與異常光折射使偏振光分量發(fā)生分波，此外有 Wollaston棱鏡等分光器，其組合棱鏡與雙折射性元件，可將兩個(gè)偏振光分量 分割出射。此外，眾所周知，光吸收型起偏器使用于液晶顯示器等的偏振片 等中，其利用了僅吸收光成分中特定的偏振光分量且使與其正交的偏振光分 量透射的二色性物質(zhì)。
作為這些起偏器，考慮到將其利用于擔(dān)負(fù)大面積顯示功能的顯示器上 時(shí)，以往的玻璃制成的起偏器等在大型化與薄型化方面有困難，無(wú)法利用。 為此，可以利用一種偏光膜，其是在分子取向的狀態(tài)下將顯示吸收特定偏振 光的二色性材料、即碘類(lèi)化合物或有機(jī)色素分散在樹(shù)脂膜中，并使其取向而 得到的偏光膜。
但是，利用二色性材料的起偏器，入射光時(shí)，吸收與二色性分子的分子 鏈取向相平行的偏振光分量，僅使與其正交的偏振光分量通過(guò)。即，即便忽 略光的表面反射、散射成分也有大約50%的偏振光分量沒(méi)有利用而被吸收， 能量被無(wú)用地消耗。
例如，在將起偏器利用于液晶顯示器等中時(shí)，從能量利用效率的觀點(diǎn)來(lái) 看，采用使用二色性材料的起偏器時(shí)，將導(dǎo)致光源的能量約50%沒(méi)有使用而
4被浪費(fèi)，為了確保一定的明亮度、亮度，有必要將剩余明亮度也作為光源。
在此，對(duì)于利用如上所述的二色性起偏器的顯示器，期待能量損失減少 的節(jié)能化技術(shù)。
為了有效地充分利用光源的光，必須進(jìn)行減少吸收損失的偏振光控制， 可舉出折射控制型或散射控制型等。
就散射型起偏器而言，可認(rèn)為其能夠提高利用效率的原因在于，與光透 射一側(cè)的偏振光正交的偏振光分量在內(nèi)部發(fā)生散射，因而在起偏器內(nèi)部或其 背面，通過(guò)光散射體或擴(kuò)散體等，使散射后的偏振光變回到非偏振光的光而 得以再利用。
利用各向異性光散射的偏振光控制技術(shù)的原理較古老，作為最先發(fā)現(xiàn)的 技術(shù)，報(bào)道了對(duì)碘化銀的針狀晶體粒子的利用(例如參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。此 外，還報(bào)道了，對(duì)夾持有片狀物的玻璃板進(jìn)行粗打磨，并保持一定的空隙夾 持而成的起偏器，所述板狀物是在云母上結(jié)晶析出硝酸鈉單晶而形成的板狀 物(例如參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，還報(bào)道了一種偏振光控制方法，該方法中，利用非 專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的起偏器具有光學(xué)各向異性，在玻璃板的折射率與內(nèi)部的片狀 物的正常光折射率一致時(shí)，光線通過(guò)，而在玻璃板的折射率與內(nèi)部的片狀物 的異常光折射率不一致時(shí)，光在內(nèi)部反射、散射，因而光不通過(guò)。
作為利用光散射的偏振光控制技術(shù)，另外，還^Jt了一種方法，該方法 是將由顯示雙折射性的棒狀文石類(lèi)碳酸鈣與雙折射性樹(shù)脂制成的膜材料拉 伸加工而進(jìn)行的(例如參考專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)l的方法中才艮道的方法， 是通過(guò)控制粒子的折射率與樹(shù)脂的折射率間顯示匹配性的方向與顯示不匹 配性的方向，僅使匹配的軸方向的偏振光分量通過(guò)，使不匹配的軸方向的偏 振光分量發(fā)生反射、散射，返回到光源一側(cè)，在說(shuō)明書(shū)中有粒子的形狀特性 也可以不是棒狀的記述，但沒(méi)有記述與顯示性能相關(guān)的具體實(shí)施例以及為了 得到粒子與樹(shù)脂間折射率的匹配性的措施。
此外，還報(bào)道了通過(guò)控制樹(shù)脂摻合物類(lèi)材料的形態(tài)來(lái)進(jìn)4于散射型偏振光 控制的方法(例如參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)3， 4)。在該非專(zhuān)利文件3， 4中報(bào)道了， 通過(guò)使構(gòu)成矩陣的樹(shù)脂與構(gòu)成的分散相的樹(shù)脂間的折射率的匹配性和不匹 配性并存，來(lái)表現(xiàn)其功能。此外，還報(bào)道了對(duì)于被摻合物質(zhì)形成芯-殼型橡 膠粒子的情況下控制與樹(shù)脂基材間折射率的匹配性和不匹配性的方法(例如
5參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。
此外，還報(bào)道了一種通過(guò)使纖維狀物質(zhì)在樹(shù)脂基材中的排列，使其顯示
與基材間的折射率的匹配性和不配性的方法(例如參考專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
還報(bào)道了一種光學(xué)材料的制造方法，該方法是在樹(shù)脂基材中配合
0.01~30重量％的顯示雙折射性的無(wú)機(jī)粒子而得到的光學(xué)材料，其的粒子長(zhǎng) 度為10nm以上到比使用的光的波長(zhǎng)小的尺寸(例如參考專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。在專(zhuān)利 文獻(xiàn)3中記載了 ，混合了粒子的樹(shù)脂組合物對(duì)光作為均勻的介質(zhì)而發(fā)揮作用， 由于其雙折射性可看成是雙折射性結(jié)晶(這里稱(chēng)為粒子)的雙折射性與樹(shù)脂的 雙折射性之和，因此雙折射性結(jié)晶的大小必須比光的波長(zhǎng)小，實(shí)施例中使用 的粒子的大小都是低于500nm的粒子，但是沒(méi)有記載粒子比上述情況大時(shí)的 行為，以及混合了粒子的樹(shù)脂組合物作為對(duì)光是不均勻的介質(zhì)時(shí)的行為。此 外，沒(méi)有關(guān)于具體的光學(xué)元件的光的波長(zhǎng)的明確記載，實(shí)施例中也沒(méi)有記載 用于評(píng)價(jià)的光的波長(zhǎng)，無(wú)法確認(rèn)關(guān)于500nm以上的粒子的見(jiàn)解。
此外，還報(bào)道了一種樹(shù)脂材料，該樹(shù)脂材料通過(guò)混合作為500nm以下 的粒子且顯示負(fù)的雙折射性的碳酸鍶，從而顯示非雙折射性(例如參考專(zhuān)利 文獻(xiàn)4)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了，為了保持作為光學(xué)樹(shù)脂材料的透明性希望 作成500nm以下的粒子、500nm以下的粒子的制造方法、以及作為使用了 該粒子的樹(shù)脂的光學(xué)特性顯示出取向雙折射的削弱效果，而且還記載了在大 小比上述粒子大的情況下，在透明性方面存在問(wèn)題。
在此舉出的非專(zhuān)利文獻(xiàn)1~5與專(zhuān)利文獻(xiàn)1 2，都是對(duì)在基材物質(zhì)與在內(nèi) 部配置的物質(zhì)間，光發(fā)生透射或者散射的散射型偏振光控制方法的報(bào)導(dǎo)，但 就非專(zhuān)利文獻(xiàn)l與非專(zhuān)利文獻(xiàn)2而言，當(dāng)時(shí)，由于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)粒子大小與粒 子折射率的控制和樹(shù)脂的雙折射率的匹配性與不匹配性的控制，因此未能實(shí)
現(xiàn)實(shí)用化。
在非專(zhuān)利文獻(xiàn)3 5與專(zhuān)利文獻(xiàn)1~2中公開(kāi)了 ，通過(guò)操作基材物質(zhì)與在內(nèi) 部配置的光學(xué)各向異性物質(zhì)間的折射率之差的匹配性，則顯示出對(duì)應(yīng)于偏振 光分量的光的透射與散射的各向異性，而且，特別是在散射型偏振光控制中， 任何物質(zhì)間的折射率之差的控制都成為重要的構(gòu)成要點(diǎn)，但控制非常困難， 因此未能實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)3與專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，記載了通過(guò)混合顯示雙折射性的特定大 小的粒子后，仍保持透明性且削弱雙折射的方法，其粒子的大小必須在
6500nm以下或者比光的波長(zhǎng)小。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002-258039號(hào)/>報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本再7>表2005-008302號(hào)乂>才艮 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2004-109355號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2004-035347號(hào)公報(bào)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1: E.H丄and, J.Opt.Soc.Am" Vol.41, No.21, 957-963 (1951) 非專(zhuān)利文獻(xiàn)2: T.Yamaguti， J.Opt.Soc.Am.， Vol.45, No.lO， p891-892 (1955) 非專(zhuān)利文獻(xiàn)3: H.Jagt, C.Bastiaansen etal, Adv.Mater.， Vol. 10， No. 12, 934-937(1998)
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發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
鑒于上述事實(shí)，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，以及 由該組合物制成的膜，所述組合物含有特定粒子大小的纖維狀或者柱狀粒子 和具有透明性的樹(shù)脂，以及在向該膜入射光時(shí)選擇地透射或者散射偏振光分 量的光學(xué)元件。
解決問(wèn)題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明者經(jīng)潛心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有特定粒子大小的纖維狀或者柱狀 粒子和具有透明性的樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物可以解決上述問(wèn)題。
即，本發(fā)明的方案如下。
(1) 一種光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，該組合物含有1~30重量％的至少1種以 上纖維狀或柱狀粒子和70 99重量％的具有透明性的樹(shù)脂，所述粒子的短軸 徑的平均尺寸為1 70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm~5|am。
(2) 上述(1)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，纖維狀或柱狀粒子包含 短軸徑的平均尺寸為l~70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm以上且〗氐于 800nm的粒子(a)，和短軸徑的平均尺寸為1 70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為 800nm以上5pm以下的粒子(b)。
(3) 上述(1)或(2)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，至少1種以上的纖維狀或柱狀粒子選自包含氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鍶、碳酸鉤、碳酸
鎂、碳酸鈷、碳酸錳、硅酸鈣、堿式硫酸4丐、氫氧化氧化鋁(水酸化酸化7 小$二々厶)、伊毛縞石(一 乇rf，,卜，imogolite)、碳化硅的無(wú)機(jī)晶體粒子 組中。
(4) 上述(1) (3)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，具有透明性 的樹(shù)脂選自聚曱基丙烯酸曱酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚富馬 酸二酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、環(huán)狀聚烯烴、馬來(lái)酰亞胺類(lèi)共聚物、 聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯。
(5) 上述(1) (4)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，膜的霧度值 為10%以上。
(6) 上述(1) (5)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，在剪切速度 為500 50,000sec"下，對(duì)具有透明性的樹(shù)脂與纖維狀或柱狀的粒子進(jìn)行* 混合。
(7) —種光學(xué)膜，該光學(xué)膜由上述(1) (6)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組
合物制成。
(8) 上述(7)所述的光學(xué)膜，該光學(xué)膜是通過(guò)進(jìn)行拉伸制成的。
(9) 上述(8)所述的光學(xué)膜，其中，在拉伸時(shí)，相對(duì)于具有透明性的樹(shù)脂 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)而言，在Tg+10。C Tg+40。C下進(jìn)行單向拉伸取向。
(10) 上述(8)所述的光學(xué)膜，其中，在拉伸時(shí)，相對(duì)于具有透明性的樹(shù)脂 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而言，在Tg+10。C Tg+130。C且以350。C為上限的溫度下 進(jìn)行熔融擠出成型。
(11) 一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜是將上述(7) (10)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜與起 偏器或具有保護(hù)層的偏振片疊層而成。
(12) —種亮度提高膜，其是由上述(ll)所述的光學(xué)膜制成。 發(fā)明效果
光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物含有特定粒子大小的纖維狀或者柱狀粒子和具有 透明性的樹(shù)脂，并且，使纖維狀或者柱狀粒子形成對(duì)于向由該光學(xué)膜用樹(shù)脂 組合物制成的光學(xué)膜入射的偏振光分量進(jìn)行取向的狀態(tài)，并使纖維狀或者柱 狀粒子的長(zhǎng)軸方向的折射率與具有透明性的樹(shù)脂的折射率不 一致，從而使該 光學(xué)膜成為可選擇性地透射或者散射偏振光分量的光學(xué)膜，其在液晶顯示器 等的偏振光控制中作為亮度提高膜和在需要高偏振光效率的裝置等中都是
8有用的。


圖l是示出二色性起偏器的光透射行為的圖。
圖2是示出本發(fā)明的光學(xué)膜的光透射與反射'散射和光再循環(huán)行為的圖。 符號(hào)說(shuō)明
A:利用二色性材料的起偏器
B:由本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜
a:入射光
b:透射光
c:反射-散射光
d:再循環(huán)光
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
本發(fā)明中使用的纖維狀或者柱狀粒子，其短軸徑的平均尺寸為1 70nm, 特別優(yōu)選40 60nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm 5jim,特別優(yōu)選600 3ptm。 粒子的短軸徑的平均尺寸不到lnm時(shí)，粒子的實(shí)際合成困難，超過(guò)70nm時(shí) 將光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成光學(xué)膜時(shí)，與短軸方向平行的偏振光分量被散 射。此外，為了使與粒子長(zhǎng)軸徑的方向平行的偏振光分量發(fā)生散射，作為足 夠大的長(zhǎng)軸徑的平均尺寸需要在600nm以上。而且，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸小于 600nm時(shí)，將光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成光學(xué)膜時(shí)，難以有選擇地光透射，不 能使偏振光分量充分地散射，超過(guò)5pm時(shí)，容易因剪切等而發(fā)生斷裂，光 學(xué)膜用樹(shù)脂組合物的成型性差。上述的纖維狀或者柱狀粒子，可以使用l種 以上。
特別是，為了在更寬的波長(zhǎng)范圍顯示出選擇性地透射或者散射偏振光分 量的效果，以及為了在液晶顯示器等的偏振光控制中作為亮度提高膜和在需 要高偏振光效率的裝置等中提高性能的用途中可以有效的使用，纖維狀或者 柱狀粒子，優(yōu)選包含短軸徑的平均尺寸為l~70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為 600nm以上且低于800nm的粒子(a),和短軸徑的平均尺寸為l~70nm,長(zhǎng)軸 徑的平均尺寸為800nm以上5pm以下的粒子(b)。上述粒子(a)和粒子(b)的優(yōu)選混合比例(重量比)為10:95 95:5，特別優(yōu)選30:70-70:30。
作為本發(fā)明的纖維狀或者柱狀粒子，在不損害本發(fā)明目的的情況下，只要在本發(fā)明所規(guī)定的形狀和粒子大小的范圍內(nèi)即可，可以使用任何粒子，可以舉出例如氧化鈦、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鍶、碳酸鉤、碳酸鎂、碳酸鈷、碳酸錳、硅酸鈣、堿式硫酸鈣、氬氧化氧化鋁、伊毛縞石、碳化硅等無(wú)機(jī)晶體粒子，特別優(yōu)選氧化鈦、氧化鋅、碳酸鍶、碳化硅等。但是，吸收有可能損害本發(fā)明目的的從紫外光區(qū)域到可見(jiàn)光區(qū)域的光等而發(fā)生顯色的粒子是不能使用的。無(wú)論是否具有由于晶體狀態(tài)引起的光學(xué)各向異性(雙折射)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的與效果，纖維狀或者柱狀粒子也可以使用上述粒子以外的各種粒子。
作為本發(fā)明的具有透明性的樹(shù)脂，只要不損害本發(fā)明的效果，可以為任意的樹(shù)脂，可以舉出例如聚曱基丙烯酸曱酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚富馬酸二酯、聚>5友酸酯、聚芳酯、聚醚>5風(fēng)、環(huán)狀聚烯烴、馬來(lái)酰亞胺類(lèi)共聚物、聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯等，特別優(yōu)選聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯等。此外，用作本發(fā)明的具有透明性的樹(shù)脂，使用其時(shí)，可以不用考慮其有無(wú)雙折射、雙折射的正負(fù)以及其大小。
此外，在作為纖維狀或者柱狀粒子與具有透明性的樹(shù)脂的組合中各成分具有雙折射的情況下，使用該組合物時(shí)，不必考慮各成分組合而導(dǎo)致的雙折射的相互削弱等，例如，可以組合使用顯示正的雙折射性的氧化鈦與顯示正的雙折射的聚碳酸酯。同樣地，可以組合使用顯示負(fù)的雙折射性的碳酸鈣與顯示負(fù)的雙折射性的聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸曱酯。
在本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物中的至少1種以上的纖維狀或者柱狀粒子與具有透明性的樹(shù)脂的混合比例為，至少l種以上的纖維狀或者柱狀粒子1 30重量％，具有透明性的樹(shù)脂70 99重量％，優(yōu)選，纖維狀或者柱狀粒子5 30重量％，具有透明性的樹(shù)脂70~95重量％,特別優(yōu)選，纖維狀或者柱狀粒子10 30重量％，具有透明性的樹(shù)脂70 90重量％。纖維狀或者柱狀粒子為小于1重量％的情況下，將光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成光學(xué)膜時(shí)，不能充分地使經(jīng)偏振后的光發(fā)生透射和散射，在纖維素狀或者柱狀粒子超過(guò)30重量%的情況下，光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物的成型加工性差。
作為本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物的制造方法，沒(méi)有特別的限定，可以舉出例如，使用攪拌混合裝置進(jìn)行分散混合的方法。而且，作為具體的攪拌混合裝置，可以舉出例如盤(pán)式攪拌混合裝置、圓筒旋轉(zhuǎn)型攪拌混合裝置、均 化器等。在使用攪拌混合裝置時(shí)，優(yōu)選使纖維狀或者柱狀粒子在具有透明性 的樹(shù)脂中形成一個(gè)個(gè)孤立均勻的分散狀態(tài)，為此，優(yōu)選在高的剪切速度下進(jìn)
行分散混合，特別優(yōu)選在剪切速度為500 50,000sec"， 更優(yōu)選在 1,000 25,000sec"下進(jìn)行。
此外，在分散混合時(shí)，從能夠更均勻地分散角度出發(fā)，優(yōu)選預(yù)先將纖維 狀或者柱狀粒子的表面通過(guò)表面處理劑等處理后，再使用與該表面處理后的 纖維狀或者柱狀粒子及具有透明性的樹(shù)脂都顯示親和性的溶劑進(jìn)行攪拌混 合。為了對(duì)溶劑粘度、揮發(fā)速度等進(jìn)行控制，還可以在上述溶劑中進(jìn)一步混 合與纖維狀或者柱狀粒子和具有透明性的樹(shù)脂成分中的一方或者兩方的親
和性差的不良溶劑。
作為纖維狀或者柱狀粒子的表面處理劑，在不損害本發(fā)明的效果的范圍 內(nèi)，可以使用任何表面處理劑，可以利用例如硅烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑、 酸性表面活性劑、堿性表面活性劑、鹽型表面活性劑等，還有對(duì)上述物質(zhì)的 分子量進(jìn)行控制的高分子型表面活性劑等。作為酸性表面活性劑，可以舉出 例如磷酸酯、脂肪酸酯、磺酸酯以及它們的衍生物等。此外，作為堿性表面 活性劑，可以舉出例如烷基胺型的衍生物等。作為鹽型表面活性劑，可以舉 出例如酸性和堿性?xún)烧吖餐嬖诘柠}型表面活性劑，以及酸和堿中和類(lèi)型的 表面活性劑?？梢愿鶕?jù)粒子的表面能，官能團(tuán)以及比表面積等的知識(shí)進(jìn)行適 宜的表面處理后^f吏用，在不損害本發(fā)明的目的和效果的范圍內(nèi)，可以實(shí)施任 意的表面處理。
作為對(duì)于表面處理后的纖維狀或柱狀粒子及具有透明性的樹(shù)脂都顯示
親和性的溶劑，沒(méi)有特別的限定，可以舉出例如二氯曱烷、氯仿、曱苯、四 氫呋喃、丙酮、N-曱基-吡咯烷酮、乙酸乙酯、曱基乙基曱酮、曱基異丁基 曱酮、乙腈等。
如上所述將纖維狀或者柱狀粒子和具有透明性的樹(shù)脂均勻分散在溶液 中，再?gòu)娜芤褐谐ト軇⑦M(jìn)行固化，從而可以得到纖維狀或者柱狀粒子 在具有透明性的樹(shù)脂中具有均勻分散狀態(tài)的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物。
此外，預(yù)先將纖維狀或者柱狀的粒子與具有透明性的樹(shù)脂，按照上述的 方法分散混合后，再將得到的混合物通過(guò)熔融混合更進(jìn)一步地進(jìn)行分散混 合，也可以提供給T型模頭進(jìn)行擠出成型等。該情況下，作為熔融混煉裝置可以使用眾所周知的裝置，可以舉出例如輥式混煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)等。
本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物的膜霧度值優(yōu)選在10%以上，對(duì)控制光的透射和散射是有效的。
此外，本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物對(duì)經(jīng)偏振后的光具有優(yōu)異的選擇透過(guò)性，其透射光強(qiáng)度比(T〃)/(T丄)M.0,具體來(lái)說(shuō)，透射光強(qiáng)度比為，纖維狀或者柱狀粒子取向后，以相當(dāng)于纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸的方向作為基準(zhǔn)，從平行且垂直于該方向的方向?qū)鈱W(xué)膜用樹(shù)脂組合物入射偏振光分量后的偏振光光強(qiáng)度(T〃)，與從正交且垂直于纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸方向的方向?qū)鈱W(xué)膜用樹(shù)脂組合物入射偏振光分量后的偏振光光強(qiáng)度(T丄)之間的關(guān)系。
為了提高其熱穩(wěn)定性，也可以在本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物中混合抗氧化劑等。作為該抗氧化劑，可以使眾所周知的抗氧化劑，可以舉出例如受阻酚類(lèi)抗氧化劑、磷類(lèi)抗氧化劑、及其它抗氧化劑等，這些抗氧化劑可以分別單獨(dú)使用，也可以組合使用，從協(xié)同地提高抗氧化作用方面看，優(yōu)選受阻酚類(lèi)抗氧化劑和磷類(lèi)抗氧化劑組合使用。
就本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物而言，為了抑制膜的熱著色以及光劣化，也可以混合光穩(wěn)定劑。作為光穩(wěn)定劑，可以使用眾所周知的光穩(wěn)定劑，例如有受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑等，就在熱著色及光穩(wěn)定化方面具有優(yōu)異的性質(zhì)而言，優(yōu)選分子量在1,000以上的光穩(wěn)定劑。
此外，對(duì)于本發(fā)明的光學(xué)用膜樹(shù)脂組合物，為了抑制膜的紫外線劣化，也可以混合紫外線穩(wěn)定劑。作為紫外線穩(wěn)定劑，可以使用為人所公知的紫外線穩(wěn)定劑，例如可以使用苯并三唑、二苯曱酮、三嗪、苯曱酸酯等紫外線穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物優(yōu)選制成光學(xué)膜，作為該光學(xué)膜的制造方法，沒(méi)有特別的限定，例如可以將含有纖維狀或者柱狀粒子和具有透明性的樹(shù)脂以及溶劑的溶液均勻分散混合后，通過(guò)溶液流延法直接成膜，去除溶劑，制成光學(xué)膜。
此外，也可以將本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物粉碎成碎片狀后，使用加
熱熔融擠出裝置，制成顆粒，接著將其通過(guò)T型模頭擠出成型制成膜。
通過(guò)溶液流延法制膜時(shí)，可以舉出例如，如上所述，在對(duì)具有透明性的
12樹(shù)脂顯示可溶性的溶劑中，將具有透明性的樹(shù)脂與纖維狀或者柱狀粒子在高速剪切場(chǎng)的存在下，進(jìn)行分散混合，再將得到的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物的溶液(以下，稱(chēng)為漿料)流延在支持基板上后，通過(guò)加熱等去除溶劑制成膜的方法。作為流延漿料的方法，可以使用任何通過(guò)其可以膜化的方法，可以舉出例如，
T型模頭法、刮板法、棒涂法、輥涂布法、刮刀涂布法(rip coater)等。作為使用的支持基板，可以使用任何在膜化時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)膜表面平滑性、光學(xué)均勻性的基板，例如可以使用玻璃基板、金屬基板、聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯等塑
料膜等。
由于采用本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜是對(duì)經(jīng)偏振后的光具有更為優(yōu)異的選擇透過(guò)性的光學(xué)膜，優(yōu)選使纖維狀或者柱狀粒子按特定方向取向，對(duì)于作為該取向的方法，沒(méi)有特別的限定，可以舉出例如注射成型法、擠出成型法、吹塑成型法、加壓成型法、機(jī)械拉伸加工法等的在剪切應(yīng)力場(chǎng)中使其取向的方法；外加電場(chǎng)或者磁場(chǎng)使其取向的方法等，其中優(yōu)選在剪切應(yīng)力場(chǎng)中使其取向的方法，尤其優(yōu)選力學(xué)的拉伸加工方法、擠出成型法。
作為力學(xué)的拉伸加工方法，可以舉出例如單向拉伸、雙向拉伸等，其中優(yōu)選單向拉伸，特別是，通過(guò)T型模頭擠出成型的成型方法，在加工成膜的同時(shí)使其取向的方法，優(yōu)選預(yù)先制成膜，然后通過(guò)拉伸加工機(jī)進(jìn)行單向拉伸的方法。
下面介紹一個(gè)拉伸加工方法的例子。作為膜的單軸拉伸方法，可以舉出例如通過(guò)擴(kuò)幅機(jī)進(jìn)行拉伸的方法，通過(guò)壓光才幾進(jìn)行壓延的拉伸方法，在輥間進(jìn)行拉伸的方法等。此外，也可以使用能夠進(jìn)行單向拉伸的實(shí)驗(yàn)用的小型拉
伸裝置。
通過(guò)膜的單軸拉伸加工，作為使纖維狀或者柱狀粒子按特定方向取向時(shí)的拉伸加工條件，優(yōu)選，在具有透明性的樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)+10。C Tg+40。C下使其拉伸取向、特別優(yōu)選在Tg+10。C~Tg+30。C下使其取向。拉伸倍率為只要超過(guò)原尺寸即可，優(yōu)選拉伸l.l倍以上，也可以為更
高倍率的拉伸。
對(duì)于作為擠出成型的方法、沒(méi)有特別的限定，例如，可以通過(guò)作為熔融流延法的T型模頭擠出成型法，使纖維狀或者柱狀粒子取向，作為更具體的T型模頭擠出成型法，可以將本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物從T型模頭等的
13狹縫，擠出成膜狀后，通過(guò)冷卻輥或者空氣等冷卻成型。使用該T型模頭擠出成型法的情況下，在具有透明性的樹(shù)脂的Tg以上的溫度區(qū)域中只要是能
夠熔融成型加工的溫度即可，進(jìn)一步優(yōu)選在Tg+10。C Tg+130。C且上限為350。C的溫度下進(jìn)行熔融擠出。也可以將從T型模頭擠出的成型品直接利用冷卻輥等，使纖維狀或者柱狀的粒子的取向定型并穩(wěn)定化，此外，通過(guò)進(jìn)行上述的拉伸加工，可以更進(jìn)一步地進(jìn)行對(duì)纖維狀或者柱狀粒子的取向處理。
本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及由其制成的光學(xué)膜可以通過(guò)如上所述的方法制成，此外可以以光學(xué)特性的方式對(duì)其功能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
使用以往的二色性材料的起偏器會(huì)使一個(gè)方向的偏振光通過(guò)，吸收另一個(gè)方向的偏振光(圖1)。但是，根據(jù)本發(fā)明，使由該光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜中的纖維狀或者柱狀粒子發(fā)生取向后，可以使透射光強(qiáng)度比(T/,)/(T丄)M.0，具體來(lái)說(shuō)，透射光強(qiáng)度比為，纖維狀或者柱狀粒子取向后，以相當(dāng)于纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸的方向作為基準(zhǔn)，從平行且垂直于該方向的方向?qū)鈱W(xué)膜入射偏振光分量后的偏振光光強(qiáng)度(T〃)，與從正交且垂直于纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸方向的方向?qū)鈱W(xué)膜入射偏振光分量后的偏振光光強(qiáng)度(T丄)之間的關(guān)系。即，由于表現(xiàn)出對(duì)偏振后光的選擇透過(guò)特性，沒(méi)有透射的偏振光分量通過(guò)散射再次返回到光源一側(cè)，實(shí)現(xiàn)利用而消除損失。
通過(guò)圖2對(duì)其原理進(jìn)行說(shuō)明。
a) 來(lái)自光源的光入射到由該光學(xué)膜用組合物制成的光學(xué)膜。
b) 當(dāng)纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸與偏振片的光透射軸正交時(shí)，偏振光分量大多通過(guò)由該光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜。
c) 當(dāng)纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸與偏振片的光透射軸正交時(shí)，由于與發(fā)生透射的偏振光分量正交的偏振光分量在由該光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜中通過(guò)粒子而被散射，透射量減少，返回到光源一側(cè)的成分多。
d) 返回到光源 一側(cè)的光再入射到由該光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜。
由本發(fā)明的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜，可以與起偏器或者具有保護(hù)層的偏振片疊層使用。此外，可以與導(dǎo)光板以及偏振片組合疊層為部件使用。
14而且，在本發(fā)明的光學(xué)膜上，疊層了起偏器或具有保護(hù)層的偏振片得到的光學(xué)膜，可以作為亮度提高膜使用。特別是，通過(guò)在偏振片和光源之間設(shè)置該亮度提高膜，在亮度提高膜將光源的光選擇性地轉(zhuǎn)變?yōu)樽鳛槠窆獾耐干涔獾纳⑸涔鈺r(shí)，偏振光的透射光原封不動(dòng)地通過(guò)偏振片，因此由于偏振片導(dǎo)致的光吸收損失被降低，此外，通過(guò)使返回到光源一側(cè)的散射光再次反射，作為出射光利用，通過(guò)這樣的體系，可以提高光源的光利用效率。
實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于下述的實(shí)施例。
以下，示出實(shí)施例的評(píng)^h測(cè)定中^f吏用的方法。~具有透明性的樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定~
使用差示掃描熱量分析裝置(精工電子工業(yè)公司制造、商品名DSC200),在升溫速度為10 。C/min下測(cè)定。 霧度的測(cè)定方法
以JIS K7136(2000年)為依據(jù)，使用霧度計(jì)(日本電色工業(yè)公司制造、商品名NDH5000)測(cè)定。
全光線透射率的測(cè)定方法
以JIS K7361-l(1997年)為依據(jù)，使用霧度計(jì)(日本電色工業(yè)公司制造、商品名NDH5000)測(cè)定。
T丄、T〃的測(cè)定以及透射光強(qiáng)度比的計(jì)算
在由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜上疊層配置偏振片，使偏振片的吸收軸與由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜中纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸取向的方向垂直，從偏振片側(cè)向該光學(xué)膜入射光，利用偏振光顯微鏡測(cè)定來(lái)自光學(xué)膜的出射光強(qiáng)度，得到T丄。另一方面，在由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜上疊層配置偏振片，使偏振片的吸收軸與由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜中纖維狀或者柱狀粒子的長(zhǎng)軸取向的方向平行，從偏振片側(cè)向該光學(xué)膜入射光，從偏振片側(cè)向光學(xué)膜入射光，利用偏振光顯微鏡測(cè)定來(lái)自光學(xué)膜中出射的光強(qiáng)度，得到T〃。由得到的T〃和T丄計(jì)算透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T//)。此時(shí)，測(cè)定時(shí)使用的光波長(zhǎng)為400 700nm。在此，為了計(jì)算的方便測(cè)定1點(diǎn)時(shí)，使用光波長(zhǎng)550nm下測(cè)定的值作為代表值。在評(píng)價(jià)透射光強(qiáng)度比的波長(zhǎng)依賴(lài)性時(shí)，使用波長(zhǎng)分別為450nm、 650nrn 的透射光強(qiáng)度比除以550nm時(shí)的透射光強(qiáng)度比的值。
但是，相關(guān)的特性在可見(jiàn)光區(qū)域380 780nm中，沒(méi)有什么不同。 實(shí)施例1
使用cj)50mm實(shí)驗(yàn)用圓筒旋轉(zhuǎn)型攪拌混合裝置，在剪切速度為 1 O，OOOsec"下，將含有10重量％的作為纖維狀或者柱狀粒子的氧化鋅粒子(用 相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯(7、> K求7 爾年^/工于/P乂夕夕y !^—卜，acid phoshpoxy ethyl methacrylate)處理過(guò)的氧 化鋅粒子，短軸徑的平均尺寸為50nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為3pm，折射率 為1.95)的二氯曱烷漿料溶液，分散、混合5min后，混合作為具有透明性的 樹(shù)脂的聚碳酸酯(帝人化成制造、商品名Panlite(八。乂，一卜)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度141。C，平均折射率1.55)，溶液中的氧化鋅和聚碳酸酯的組成比為30重 量％:70重量％，且調(diào)整使溶液中不揮發(fā)性成分的濃度為25重量％，使用4) 30mm的小型均化器，在3,000rpm下溶解、混合60min。將該溶液在作為支 持基板的聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯樹(shù)脂膜上制膜，靜置一晝夜后，在160 。C下 干燥，得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物。得到的膜的Tg為165 。C。另外膜 霧度值為34%。
其次，使用雙方向拉伸裝置(井元制作所制造、型式16A1)，在自由寬度 單向拉伸模式下將為了評(píng)價(jià)透射光強(qiáng)度比得到的膜，在180 。C下拉伸至2.0 倍得到光學(xué)膜。得到的光學(xué)膜的全光線透射率為90%。此外，透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T〃)為2.5。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T//)〉1.0，因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例2
將實(shí)施例1的膜的拉伸條件改為180°C下拉伸3.0倍，除此之外，實(shí)施 與實(shí)施例l相同的操作得到光學(xué)膜。此外，得到的光學(xué)膜的總光線透射率為 87%，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為3.0。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T丄)/(T/,)〉 1.0,因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例3
使用實(shí)施例1的氧化鋅粒子(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鋅粒子，短軸徑的平均尺寸為60nm， 長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為700nm)，溶液中的氧化鋅與聚碳酸酯的組成比改為1 重量％:99重量％,除此之外，實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作得到膜狀的光學(xué)膜 用樹(shù)脂組合物以及光學(xué)膜。得到的膜的Tg為157°C。此外，膜霧度值為22%。 光學(xué)膜的全光線透射率為91%，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T》為1.15。光學(xué)膜 的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T//)〉 1.0，因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。 實(shí)施例4
實(shí)施例1的溶液中的氧化鋅與聚石友酸酯的組成比改為10重量％:90重量 %,除此之外，實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物 以及光學(xué)膜。得到的膜的Tg為160°C。此外，膜霧度值為24%。
光學(xué)膜的全光線透射率為90%，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為2.0。光學(xué)膜 的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T丄)/(T//)〉 1.0,因此偏振后的光的選擇透過(guò)性良好。 實(shí)施例5
使用氧化鈦粒子(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱 基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鈦粒子，短軸徑的平均尺寸為40nm,長(zhǎng)軸徑的平 均尺寸為2|im，平均折射率為2.6，長(zhǎng)軸方向的折射率為2.7)代替了實(shí)施例1 中的氧化鋅，溶液中的氧化鈦與聚碳酸酯的組成比為5重量％:95重量％，除 此之外，實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作得到膜狀光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及光學(xué) 膜。得到的膜的Tg為165°C。另外，膜霧度值為39%。
光學(xué)膜的全光線透射率為90%,透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T》為2.2。光學(xué)膜 的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T//)〉1.0,因此對(duì)偏振后的光具有良好的選^^透過(guò)性。 實(shí)施例6
將實(shí)施例1中得到的膜狀光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物粉碎，使用設(shè)置了具有寬 200mm、狹縫間隙0.25mm的T型模頭且螺桿直徑4> 20mm,壓縮比3.5的單 螺桿擠出機(jī)(東洋精機(jī)株式會(huì)社制造、商品名實(shí)驗(yàn)用煉塑機(jī)(，求7°，7卜$少))，就擠出機(jī)筒溫度分布而言，從原料供給口到模頭的溫度分別為180 °C、 200 。C、 240 °C、 260 。C，在這些溫度下進(jìn)行擠出，邊用水冷輥冷卻邊進(jìn)行制膜。
得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下進(jìn)行拉伸取向得到光學(xué)膜。光學(xué)膜 的全光線透射率為88%。透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為2.7。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T丄)/(T〃)〉1.0,因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例7
使用聚芳酉旨(UNITIKA制造、商品名UPOLYMER-P-3001,玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度160 。C)代替實(shí)施例1中使用的作為具有透明性的樹(shù)脂的聚碳酸酯，溶 液中的氧化鋅與聚芳酯的組成比為10重量％:90重量％，除此之外，實(shí)施與 實(shí)施例1相同的操作得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物。得到的膜的Tg為 177°C。此外，膜霧度值為35%。
得到的膜在195。C下拉伸，除此之外，按照與實(shí)施例l相同的方法得到 光學(xué)膜。光學(xué)膜的全光線透射率為90%。此外，透射光強(qiáng)度比(TJ/(T,/)為2.8。 光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T//)〉 1.0,因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例8
使用碳酸鍶粒子(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱 基丙烯酸酯處理過(guò)的碳酸鍶粒子，短軸徑的平均尺寸為60nm，長(zhǎng)軸徑的平 均尺寸為600nm,平均折射率為1.67，長(zhǎng)軸方向的折射率為1.52)代替實(shí)施 例1中的氧化鋅，使用聚苯乙烯(東曹(TOSOH)公司制造、標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯、 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度100 。C)代替了實(shí)施例1中使用的作為具有透明性的樹(shù)脂的 聚碳酸酯，溶液中的碳酸鍶與聚苯乙烯的組成比為20重量％:80重量％，除 此之外，實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作，得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物。得 到的膜的Tg為U8。C。此外，膜霧度值為32%。
將該膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物在140。C下拉伸，除此之外，按照與實(shí) 施例1相同的方法得到光學(xué)膜。光學(xué)膜的全光線透射率為90%。透射光強(qiáng)度 比(T丄)/(T〃)為2.0。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比
18(丁丄)/(丁//)>1.0,因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。 實(shí)施例9
使用碳化硅粒子(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱 基丙烯酸酯處理過(guò)的碳化硅粒子，短軸徑的平均尺寸為50nm，長(zhǎng)軸徑的平 均尺寸為5pm，平均折射率為2.6)代替了實(shí)施例1中的氧化鋅，溶液中的碳 化硅與聚碳酸酯的組成比為10重量°/。:90重量％，除此之外，實(shí)施與實(shí)施例 1相同的操作得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及光學(xué)膜。得到的膜的Tg 為160°C。另外，膜霧度值為40%。
光學(xué)膜的全光線透射率為88%,透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為2.3。光學(xué)膜 的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T丄)/(T,/)〉1.0，因此對(duì)偏振后的光具有良好的選擇透過(guò)性。 實(shí)施例10
作為纖維狀或者柱狀粒子，使用用相當(dāng)于各個(gè)粒子重量10重量％的酸 式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鋅粒子(a)(短軸徑的平均尺寸為 50nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm,折射率為1.95)以及氧化鋅粒子(b)(短軸 徑的平均尺寸為50nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為lpm,折射率為1.95)的兩種氧 化鋅粒子，將溶液中的氧化鋅粒子(a)、氧化鋅粒子(b)與聚碳酸酯的組成比調(diào) 整為5重量％:5重量％:90重量％,除此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操:作得 到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及光學(xué)膜。得到的膜的Tg為160°C。此外， 膜霧度值為30%。
光學(xué)膜的全光線透射率為90%，在波長(zhǎng)550nm下透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T》 為2.0。在波長(zhǎng)450nm下透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T〃)為2.2,在波長(zhǎng)650nm下透 射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為2.0。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T±)/(T//)>1.0,此外，在450 650nm下，由波長(zhǎng)決定的透射光強(qiáng)度比^皮穩(wěn)定 在2.2 2.0,在寬廣的光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)偏振后的光具有優(yōu)異的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例11
作為纖維狀或者柱狀粒子，使用氧化鋅粒子(a)(用相當(dāng)于粒子重量的10 重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鋅粒子，短軸徑的平 均尺寸為50nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm，折射率為1.95)以及氧化鈦粒子(b)(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯處理 過(guò)的氧化鈦粒子，短軸徑的平均尺寸為40nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為2(am， 折射率為2.7)的氧化鋅粒子及氧化鈦粒子這兩種粒子，將溶液中氧化鋅粒子 (a)、氧化鈦粒子(b)與聚碳酸酯的組成比調(diào)整為3重量％:7重量％:90重量％, 除此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作得到膜狀的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物以及 光學(xué)膜。得到的膜的Tg為160°C。此外，膜霧度值為30%。
光學(xué)膜的全光線透射率為90%,在波長(zhǎng)550nm下透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T〃) 為2.3。在波長(zhǎng)450nm下透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為2.4,在波長(zhǎng)650nm下透 射光強(qiáng)度比(T丄)/(T〃)為2.3。光學(xué)膜的外觀良好。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比， (T丄)/(T//)〉1.0,此外，在450 650nm下，由波長(zhǎng)決定的透射光強(qiáng)度比穩(wěn)定在 2.4 2.3，在寬廣的光波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)偏振后的光具有優(yōu)異的選擇透過(guò)性。
實(shí)施例12
將作為單獨(dú)的起偏器的總光線透射率為37%的起偏器與在實(shí)施例1中得 到的光學(xué)膜進(jìn)行疊層，并使得該光學(xué)膜的拉伸方向即粒子的長(zhǎng)軸取向的方向 與起偏器的吸收軸一致。該膜疊層體的背面一側(cè)，配置了光源用的導(dǎo)光板和 在導(dǎo)光板背面的光反射板，使來(lái)自光源的光在膜疊層體中通過(guò)，測(cè)定總光線 透射率的結(jié)果為49%。此外，此時(shí)透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T/,)為990。
由于得到的由光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物制成的光學(xué)膜的透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T,/)〉1.0，因此對(duì)偏振后的光的具有良好的選擇透過(guò)性。
此外，得到的光學(xué)膜與起偏器的疊層膜，由于透射光強(qiáng)度比大((T丄)/(T》 為9卯)，該疊層膜可以?xún)?yōu)選用作亮度提高膜。
比壽交例1
不使用實(shí)施例1中的氧化鋅，拉伸溫度改為160。C,除此之外，實(shí)施與 實(shí)施例1相同的操作得到膜狀的樹(shù)脂組合物。得到的膜的Tg為140。C。此 外，膜霧度值為0.1%。
將得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的總光線透 射率為90%。膜的外觀良好。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為1.0。
由于沒(méi)有使用纖維狀或者柱狀的粒子，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(TV"1.0時(shí)， 偏振后的光的選擇透過(guò)性差。
比專(zhuān)交例2使用(J)50mm實(shí)驗(yàn)用圓筒旋轉(zhuǎn)型攪拌混合裝置，在剪切速度為300sec" 下，將含有10重量％實(shí)施例1中的纖維狀或者柱狀的氧化鋅粒子(用相當(dāng)于 粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鋅粒 子，短軸徑的平均尺寸為30nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為120nm,折射率為1.95) 的二氯曱烷漿料溶液，分散.混合5min后，拉伸溫度為165。C,除此之外， 實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作得到膜狀樹(shù)脂組合物。得到的膜的Tg為149°C。 由于在膜中分散不良引起的大粒子塊多，表面上產(chǎn)生凹凸，外觀差。
得到的膜在與實(shí)施例1相同的條件下拉伸取向后制成膜。此外，光學(xué)膜 的全光線透射率為86%。透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T〃)為1.0。
由于使用的粒子的長(zhǎng)軸徑的平均尺寸小至120nm,表面外觀差，此外由 于透射光強(qiáng)度比(丁±)/(丁//)=1.0，偏振后的光的選擇透過(guò)性差。
比專(zhuān)交例3
實(shí)施例1的溶液中的氧化鋅與聚碳酸酯的組成比改為40重量％:60重量 %,除此之外，實(shí)施與實(shí)施例l相同的操作，嘗試制成膜狀的樹(shù)脂組合物， 由于氧化鋅(粒子)的混合量多達(dá)40%，非常脆，膜的拉伸過(guò)程中在膜上產(chǎn)生 明顯的龜裂與褶皺而發(fā)生斷裂。
由于纖維 狀或者柱狀粒子的混合比例高，成型加工性差。
比舉交例4
使用實(shí)施例1中的氧化鋅(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧 基乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的氧化鋅，短軸徑的平均尺寸為200nm，長(zhǎng)軸徑 的平均尺寸為600nm)，除此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作得到膜狀的 樹(shù)脂組合物。膜的Tg為160。C。此外，膜霧度值為40%。
得到的膜在與實(shí)施例1相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的外觀良好。 膜的全光線透射率為81%。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T〃)為1.0。
由于使用的粒子的短軸徑的平均尺寸大至200nm,透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T〃戶(hù)1.0,偏振后的光的選擇透過(guò)性差。
比專(zhuān)支例5
使用碳酸鍶(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙 烯酸酯處理過(guò)的，短軸徑的平均尺寸為50nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為250nm， 平均折射率為1.6,長(zhǎng)軸方向的折射率為1.52)代替了實(shí)施例1中的氧化鋅， 除此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作，得到膜狀的樹(shù)脂組合物。膜的Tg為165°C。此外，膜霧度值為14%。
得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的外觀良好。 膜的全光線透射率為90%。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T》為1.0。
由于使用的粒子的長(zhǎng)軸徑的平均尺寸小至250nm,透射光強(qiáng)度比 (T丄)/(T〃一1.0時(shí)，偏振后的光的選擇透過(guò)性差。
比舉交例6
使用球狀膠體二氧化硅(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基 乙基曱基丙烯酸酯處理過(guò)的球狀膠體二氧化硅，平均粒子徑為80nm，平均 折射率為1.46)代替了實(shí)施例1中的氧化鋅，除此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相 同的操作，得到膜狀的樹(shù)脂組合物。膜的Tg為168°C。此外，膜霧度值為 8%。
得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的外觀良好。 膜的全光線透射率為90%。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為1.0。
作為使用的粒子，因?yàn)槭褂玫氖乔驙盍Ｗ佣皇抢w維狀或者柱狀粒子， 所以透射光強(qiáng)度比(Ti)/(T〃一1.0,并且偏振后的光的選擇透過(guò)性差。
比專(zhuān)交例7
使用碳酸鍶(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙 烯酸酯處理過(guò)的，短軸徑的平均尺寸為10nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為60nm， 平均折射率為1.6,長(zhǎng)軸方向的折射率為1.52)代替實(shí)施例1中的氧化鋅，除 此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作，得到膜狀的樹(shù)脂組合物。膜的Tg為 169°C。此外，膜霧度值為0.6%。
得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的外觀良好。 膜的全光線透射率為90%。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/)為1.0。
由于使用的粒子的長(zhǎng)軸徑的平均尺寸小至60nm，所以透射光強(qiáng)度比 (T丄y(T/,)二1.0，并且偏振后光的選擇透過(guò)性差。
比專(zhuān)交例8
使用碳酸鍶(用相當(dāng)于粒子重量的10重量％的酸式磷酰氧基乙基曱基丙 烯酸酯處理過(guò)，短軸徑的平均尺寸為90nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為500nm, 平均折射率為1.6，長(zhǎng)軸方向的折射率為1.52)代替實(shí)施例1中的氧化鋅，除 此之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作，得到膜狀的樹(shù)脂組合物。膜的Tg為 160°C。此外，膜霧度值為45%。
22得到的膜在與實(shí)施例l相同的條件下拉伸取向制成膜。膜的外觀良好。
膜的全光線透射率為90%。但是，透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T/》為1.0。
由于使用的粒子的短軸徑的平均尺寸大至90nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸小
至50nm，所以透射光強(qiáng)度比(T丄)/(T,/"1.0,并且偏振后光的選擇透過(guò)性差。 參照特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是，從事本領(lǐng)域的
技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可加以各種各樣的變更或
者修正。
本發(fā)明，以2007年2月26日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?007-045281)、 2008年1月17日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?008-008098)為基礎(chǔ)，并將其
內(nèi)容在此引入作為參考。
工業(yè)實(shí)用性
按照本發(fā)明，可以提供一種含有特定粒子大小的纖維狀或者柱狀粒子和 具有透明性的樹(shù)脂的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物和由其制成的膜，以及向該膜入射 光時(shí)使偏振光分量選擇性地透射或者散射的光學(xué)元件。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，該組合物含有1～30重量％的至少1種以上纖維狀或柱狀粒子，和70～99重量％具有透明性的樹(shù)脂，所述粒子的短軸徑的平均尺寸為1～70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm～5μm。
2. 權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，纖維狀或柱狀粒子包 括短軸徑的平均尺寸為l~70nm,長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm以上且小于 800nm的粒子(a)，和短軸徑的平均尺寸為1 70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為 800nm以上5|im以下的^立子(b)。
3. 權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，至少1種以上的 纖維狀或柱狀粒子選自包含氧化鈦、氧化鋅、氧化4美、碳酸鍶、碳酸鈣、碳 酸鎂、碳酸鈷、碳酸錳、硅酸鈣、堿式硫酸鈣、氫氧化氧化鋁、伊毛縞石、 碳化硅的無(wú)機(jī)晶體粒子組中。
4. 權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，具有透明 性的樹(shù)脂，選自聚曱基丙烯酸曱酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚 富馬酸二酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、環(huán)狀聚烯烴、馬來(lái)酰亞胺類(lèi)共聚 物、聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚萘二曱酸乙二醇酯。
5. 權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，膜的霧度 值為10%以上。
6. 權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，其中，在剪切速 度為500 50,000sec"下，對(duì)具有透明性的樹(shù)脂和纖維狀或柱狀的粒子進(jìn)行分 散混合。
7. —種光學(xué)膜，該光學(xué)膜由權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜用樹(shù)脂 組合物制成。
8. 權(quán)利要求7所述的光學(xué)膜，該光學(xué)膜是通過(guò)進(jìn)行拉伸制成的。
9. 權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中，在拉伸時(shí)，相對(duì)于具有透明性的樹(shù) 脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg而言，在Tg+10°C~Tg+40°C下進(jìn)行單向拉伸取向。
10. 權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中，在拉伸時(shí)，相對(duì)于具有透明性的 樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而言，在Tg+10°OTg+130°C且以350 。C為上限的溫度下進(jìn)行熔融擠出成型。
11. 一種光學(xué)膜，該光學(xué)膜是將權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜與起偏器或具有保護(hù)層的偏振片疊層而成。
12. —種亮度提高膜，其是由權(quán)利要求11所述的光學(xué)膜制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種偏振后的光的選擇透過(guò)性?xún)?yōu)異的光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物，詳細(xì)地，本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂組合物，其可以用于偏振光散射型光學(xué)部件和組合有偏振光散射型光學(xué)部件而成的利用光的機(jī)構(gòu)部件中，所述偏振光散射型光學(xué)元部件和利用光的機(jī)構(gòu)部件可以用于利用光學(xué)特性的機(jī)器中。該光學(xué)膜用樹(shù)脂組合物含有1～30重量％至少1種以上的纖維狀或柱狀粒子和70～99重量％的具有透明性的樹(shù)脂，所述粒子的短軸徑的平均尺寸為1～70nm，長(zhǎng)軸徑的平均尺寸為600nm～5μm。
文檔編號(hào)G02B1/04GK101675116SQ200880006220
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者豐增信之, 土井亨, 小原直人 申請(qǐng)人:東曹株式會(huì)社