CN100442119C - 直线偏光分离薄膜、直线偏光分离层叠薄膜及背照灯系统 - Google Patents

直线偏光分离薄膜、直线偏光分离层叠薄膜及背照灯系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供耐损伤性良好的直线偏光分离薄膜、耐损伤性良好且操作性优良的直线偏光分离薄膜以及具有上述特性并具备抗静电效果的导电性直线偏光分离薄膜，这些薄膜耐久性优良，在上述直线偏光分离薄膜(A)的直线偏光分离薄膜(1)的一侧，有优选1～6μm厚度的硬涂层(2)，或者优选由分散有金属氧化物微粒的树脂被膜层形成的导电性硬涂层(2a)。

Description

直线偏光分离薄膜、直线偏光分离层叠薄膜及背照灯系统
技术领域
本发明涉及一种适用于液晶显示装置等图像显示装置等的直线偏光分离薄膜。而且，本发明还涉及层叠该直线偏光分离薄膜和直线偏光薄膜的直线偏光分离层叠薄膜。进而，还涉及使用了上述的直线偏光分离薄膜、直线偏光分离层叠薄膜的背照灯系统、液晶显示装置。
背景技术
如图4所示的层叠有直线偏光分离薄膜1和直线偏光薄膜3的直线偏光分离层叠薄膜B’，是粘贴在透射型液晶显示装置等的液晶单元上而使用的光学元件。上述的直线偏光分离薄膜1具有以下功能，即，使有平行于透射轴的振动面的偏光在保持其振动面不变的情况下发生透射，使有平行于反射轴的振动面的偏光反射，其透射轴和反射轴相互垂直。而且，上述直线偏光薄膜3具有以下功能，即，使有平行于其透射轴的振动面的偏光直接透射，吸收有平行于吸收轴的振动面的偏光，其透射轴和吸收轴相互垂直。为了提高显示画面的亮度，把上述的直线偏光分离层叠薄膜B’如图6所示配置在透射型液晶显示装置的照明装置(背照灯：BL)与液晶单元(LC)之间使用。
但是，上述的直线偏光分离薄膜1存在如下的问题。例如，直线偏光分离薄膜1通常是通过熔融聚酯类树脂，横向拉伸挤压成多层的薄膜而制成的薄膜。所以直线偏光分离薄膜1自身容易受损。
另外，直线偏光分离薄膜1的问题如下所述。例如，直线偏光分离薄膜1通常是由塑料等绝缘材料形成，因此非常容易带电，或保护膜从直线偏光分离薄膜1上剥离，因薄膜间相互接触等而带电。由于这种带电而使液晶显示装置产生错误动作。
对于涉及的问题，提出了在直线偏光分离薄膜1上形成抗静电剂层的方案(参照专利文献1)。根据专利文献1能解决关于带电的问题。但是，专利文献1中作为抗静电剂使用的阳离子系、阴离子系等离子系材料，在湿度状态下对导电性有很大影响且不稳定，而且，在60℃/90％的R.H.等加湿状态下，其耐久性差且容易发生乳化。
而且，如上述所示，直线偏光分离薄膜1通常是熔融挤压聚酯类树脂而形成的，所以加热至温度高于80℃时薄膜就开始软化。其结果是在通常的液晶显示装置上，由于与通常使用的聚光片接触而表面很容易发生变形，其变形使液晶显示装置产生显示缺点。通过专利文献1的抗静电剂层也不能解决这样的问题。
专利文献1：特开2003-207633公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐损伤性优良的直线偏光分离薄膜。另外，本发明的目的是提供一种耐损伤性优良且操作性良好的直线偏光分离薄膜。
此外，本发明的目的是提供一种具有上述特性、耐久性优良且具有抗静电效果的导电性直线偏光分离薄膜。
此外，本发明的目的是提供层叠有所述直线偏光分离薄膜和直线偏光薄膜的直线偏光分离层叠薄膜。另外本发明还提供使用了上述直线偏光分离薄膜或直线偏光分离层叠薄膜的背照灯系统和液晶显示装置。
本发明人等为解决上述课题而进行了专门研究，结果发现下述的直线偏光分离薄膜能够达成上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明的直线偏光分离薄膜的特征是：在直线偏光分离薄膜的一侧有硬涂层。
在上述的本发明中，形成的硬涂层能够赋予直线偏光分离薄膜耐损伤性。而且，即使在加热条件下通过硬涂层的形成也能够形成耐损伤性良好的薄膜。另外，该硬涂层能够赋予硬度，可以防止加热时的表面变形。而且，通过该硬涂层能够赋予加湿状态下的耐久性。这样，本发明的直线偏光分离薄膜由于具有硬涂层，即使在加热试验等中也能防止基于棱镜片(聚光片)引起的损伤。
在上述的直线偏光分离薄膜中，硬涂层的厚度优选1～6μm。硬涂层能够赋予本发明的直线偏光分离薄膜良好的耐损伤性，但问题是硬涂层的形成导致直线偏光分离薄膜在拉伸的横向方向上容易破裂。而且，对于形成了硬涂层的直线偏光分离薄膜，把硬涂层作为外侧(凸侧)使其弯曲，则在硬涂层上容易出现裂纹。而且，如果进一步减小上述的弯曲径，会使直线偏光分离薄膜发生破裂，所以操作性不充分。在本发明中，通过使上述的硬涂层的厚度在1～6μm范围内，可以解决这样的问题。通过限制硬涂层的厚度在上述范围内，即使在直线偏光分离薄膜弯曲时，也能够防止硬涂层出现裂纹。而且，还能够防止直线偏光分离薄膜的断裂。如此以来，本发明的直线偏光分离薄膜具有良好的弯曲性和优良的操作性。当硬涂层的厚度超过6μm时，虽硬涂层的性能提高了，但弯曲性降低，弯曲时容易形成裂纹。另一方面，当硬涂层的厚度低于1μm时，则弯曲性虽好，但硬涂层的性能降低(铅笔硬度和擦伤性减低)。为使这样的硬涂层性能和弯曲性并存，硬涂层的厚度为1～6μm，优选1.5～4μm。
上述本发明的直线偏光分离薄膜，将硬涂层设在外侧(凸侧)，即使在卷成圆径为6mm的棒状时，也不会在硬涂层上产生裂纹，因此是理想的。这显示了直线偏光分离薄膜的弯曲性。
另外，本发明的直线偏光分离薄膜，其特征在于，上述的硬涂层是具有导电性的硬涂层。具有上述导电性的硬涂层，除了具有上述硬涂层带来的耐损伤性、操作性之外，还具有抗静电性。
上述导电性直线偏光分离薄膜，优选具有导电性的硬涂层由分散有金属氧化物微粒的树脂被膜层形成。
抗静电功能能够通过导电性材料赋予，但使用除金属氧化物微粒之外的材料时有时会产生下述的不良现象。例如，把专利文献1中记载的离子性材料(阴离子系、阳离子系、非离子系等)用于抗静电剂时，如前所述在耐久性以及加热时的耐损伤性上出现问题。另外，把导电性聚合物(聚苯胺、聚噻吩等)用于抗静电剂时，则在加热时的耐损伤性上出现问题。而且，导电性聚合物的透明性不好，会对直线偏光分离层叠薄膜的亮度提高这一特点造成不良影响。如上述所示，使用金属氧化物微粒赋予抗静电效果，由树脂被膜层形成硬涂层的上述导电性硬涂层不存在与耐久性、加热时的耐损伤性有关的问题。
在上述的直线偏光分离薄膜中，优选硬涂层的透射率在80％以上。如果透射率低于80％，则直线偏光分离层叠薄膜的特征即亮度提高这一点就不理想。优选透射率在80％以上，进一步优选在85％以上。
另外，本发明的直线偏光分离层叠薄膜的特征是：在上述直线偏光分离薄膜的没有硬涂层的一侧层叠有直线偏光薄膜。
另外，本发明的直线偏光分离层叠薄膜的特征是：在上述直线偏光分离层叠薄膜的直线偏光薄膜上层叠有相位差板。
另外，本发明的背照灯系统的特征是：在所述直线偏光分离薄膜或所述直线偏光分离层叠膜上至少配置有光源。
此外，本发明的液晶显示装置的特征是：在上述的背照灯系统中至少配置有液晶单元。
本发明的直线偏光分离薄膜，操作性好，能与直线偏光薄膜层叠，进而层叠相位差板等光学元件而使用。而且，本发明的直线偏光分离薄膜具有硬涂层、进而导电性硬涂层，所以不会出现因薄膜软化以及带电而有损于液晶面板的图像显示质量，能够用于提高背照灯系统、液晶显示装置的亮度。
附图说明：
图1表示本发明的导电性直线偏光分离薄膜A断面图的一个例子。
图2表示本发明的直线偏光分离层叠薄膜的断面图的一个例子。
图3表示本发明的直线偏光分离层叠薄膜的断面图的一个例子。。
图4表示以往的直线偏光分离层叠薄膜的断面图的一个例子。
图5表示本发明的液晶显示装置的断面图的一个例子。
图6表示以往的液晶显示装置的断面图的一个例子。
图中：1-直线偏光分离薄膜，2-硬涂层，2a-导电性硬涂层，3-直线偏光薄膜，4-相位差板，LC-液晶单元，BL-光源。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行说明。图1是表示本发明的直线偏光分离薄膜A的断面图，在一般的直线偏光分离薄膜1的一侧设置有硬涂层2。硬涂层2可以是导电性硬涂层2a。
图2是直线偏光分离层叠薄膜B1的断面图，在如图1所示的直线偏光分离薄膜A中直线偏光分离薄膜1的没有硬涂层2或者2a的一侧，层叠有直线偏光薄膜3。以使直线偏光分离薄膜1的透射轴和直线偏光薄膜3的透射轴的方向一致的方式进行层叠。图3表示在图2的直线偏光分离层叠薄膜B的直线偏光薄膜3上层叠相位差板4时的断面图。
作为直线偏光分离薄膜1，可以列举出是格栅型偏振镜、基于具有折射率差的两种以上的材料形成的2层以上的多层薄膜层叠体、用于分光器等且折射率不同的蒸镀多层薄膜、基于具有双折射的两种以上的材料形成的2层以上的双折射层多层薄膜层叠体、对使用了具有双折射的2种以上树脂的2层以上的树脂层叠体进行拉伸的薄膜、通过在与直线偏光垂直的轴方向上反射/透射而分离的薄膜等。
例如，可使用把以聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯为代表的且通过拉伸出现相位差的材料或以聚甲基丙烯酸甲酯为代表的丙烯酸系树脂、以JSR公司生产的ARTON为代表的降冰片烯系树脂等的相位差显示量少的树脂作为相互叠层的多层层叠体并进行单向拉伸得到的物质。作为直线偏光分离薄膜1具体例子，可以列举3M公司生产的DBEF等。直线偏光分离薄膜1的厚度通常为50～200μm左右。
硬涂层2能够通过树脂被膜层形成。关于形成树脂被膜层的树脂材料，若作为树脂被膜层形成后的被膜具有足够的强度，则可以不作限定地使用具有透明性的物质。作为上述树脂，能够列举出热固化性树脂、热塑性树脂、紫外线固化性树脂、电子射线固化性树脂、双液混合性树脂等，其中优选通过基于紫外线照射的固化处理并且通过简单的加工操作能够高效率形成光扩散层的紫外线固化性树脂。作为紫外线固化性树脂，能够列举出聚酯系、丙烯酸系、氨基甲酸乙酯系、酰胺系、硅酮系、环氧系等的各种物质，包括紫外线固化性的单体、低聚物、聚合物等。作为优选使用的紫外线固化性树脂，例如具有紫外线聚合性的官能团的树脂，其中能够列举含有2个以上、尤其3～6个该官能团的丙烯酸系单体或低聚物成分的树脂。而且，在紫外线固化性树脂中配合有紫外线聚合引发剂。
对树脂被膜层的形成方法不作特殊限制，能够采用适合的方式。例如，把上述的树脂(涂敷液)涂敷到直线偏光分离薄膜1上，干燥。在使用固化性树脂时，之后要进行固化处理。关于上述涂敷液的涂敷方法，能够采用喷涂、冲模涂法、浇铸、旋涂、金属喷镀法、凹版印刷等方法。其中，涂敷时可用甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、异丙醇、乙醇等一般的溶剂稀释上述涂敷液，也可以不稀释而直接进行涂敷。
关于导电性硬涂层2a，例如能够由分散有金属氧化物微粒的树脂被膜层形成。树脂被膜层的形成材料使用和上述相同的物质，但选择能够分散金属氧化物微粒的物质。
作为金属氧化物微粒，能够列举出ITO、ATO、氧化锡、氧化锑、氧化钙、氧化铟、氧化镉等。在金属氧化物微粒中可以掺有磷等物质。从透射率的角度等来看，这些金属氧化物微粒的平均粒径通常在0.1μm以下，优选在0.08μm以下，更优选在0.06μm以下。另外，除了金属氧化物微粒外，作为导电性填充剂，还可以添加碳微粒、金、银等金属微粒。
关于导电性硬涂层2a的形成，除了使用上述涂敷液即分散有金属氧化物微粒的溶液的方法之外，还能够采用与上述相同的方法。对上述涂敷液所含的金属氧化物微粒的比例不作特殊限制，根据其抗静电效果等而适当确定。通常相对于上述树脂100重量份，优选10～1000重量份，进一步优选20～100重量份。
对硬涂层2、导电性硬涂层2a的厚度不作特殊限制，但大致为0.5～15μm，优选0.8～10μm，进一步优选1～7μm。如前所述，为了使硬涂层性能和弯曲性并存，硬涂层2、导电性硬涂层2a的厚度，优选为1～6μm，更优选1.5～4μm。
直线偏光薄膜3通常又叫偏振片，一般使用在偏振镜的单侧或者两侧有保护膜的偏振片。
对偏振镜没有特别限定，可以使用各种偏振镜。作为偏振镜例如可以举出在聚乙烯醇系薄膜、部分甲缩醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等亲水性高分子薄膜上，吸附碘或二色性染料等二色性物质而进行单向拉伸的薄膜；以及聚乙烯醇的脱水处理物或聚氯乙烯的脱盐酸处理物等的聚烯系取向薄膜等。其中优选由聚乙烯醇系薄膜与碘等二色性物质构成的偏振镜。对这些偏振镜的厚度没有特别限定，一般在5～80μm的范围内。
用碘对聚乙烯醇系薄膜进行染色并经单向拉伸所得的偏振镜，例如可以通过将聚乙烯醇浸渍在碘的水溶液中进行染色后拉伸至原长的3～7倍而制作。也可以根据需要浸渍在可以含有硼酸、硫酸锌或氯化锌等的碘化钾水溶液中。另外，也可以根据需要在染色前将聚乙烯醇系薄膜浸渍在水中进行水洗。通过对聚乙烯醇系薄膜进行水洗，除了可以清洗聚乙烯醇系薄膜表面的污物或防止粘连剂之外，还可以通过使聚乙烯醇系薄膜溶胀而获得防止染色斑等不均匀的效果。拉伸可以在用碘染色后进行，也可以边染色边拉伸，另外也可以在拉伸后用碘进行染色。也可以在硼酸或碘化钾等的水溶液中或水浴中进行拉伸。
作为设在上述偏振镜的单侧或者双侧的透明保护膜的形成材料，优选透明性、机械强度、热稳定性、水掩蔽性、各向同性等优良的材料。例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物，二乙酸纤维素、三乙酸纤维素等纤维素系聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系聚合物，聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物，聚碳酸酯系聚合物等。另外，作为形成上述透明保护膜的聚合物的一个例子，可以举出聚乙烯、聚丙烯、具有环状系或者降冰片烯结构的聚烯烃、如乙烯-丙稀共聚物的聚烯烃系聚合物、氯乙烯系聚合物、尼龙或芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物、酰亚胺系聚合物、砜系聚合物、聚醚砜系聚合物、聚醚醚酮系聚合物、聚苯硫醚系聚合物、乙烯醇系聚合物、偏二氯乙烯系聚合物、聚乙烯醇缩丁醛系聚合物、聚芳酯系聚合物、聚氧亚甲基系聚合物、环氧系聚合物、或上述聚合物的掺和物等。透明保护膜也能够作为丙烯酸系、氨基甲酸乙酯系、丙烯酸氨基甲酸乙酯系、环氧系、硅酮系等热固化性、紫外线固化性的树脂固化层而形成。
另外，可以举出在特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜，例如含有(A)在侧链上具有取代和/或未取代酰亚胺基的热塑性树脂、以及(B)在侧链上具有取代和/或未取代苯基以及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体的例子，可以举出含有由异丁烯与N-甲基马来酸酐缩亚胺构成的交替共聚物、以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤压制品等构成的膜。
保护膜的厚度可以适当确定，但一般根据强度和操作性等作业性、薄膜性等观点来看，其厚度大致为1～500μm。特别优选1～300μm，进一步优选5～200μm。
此外，保护膜尽可能优选没有着色的膜。因此，优选采用以Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中，nx、ny是薄膜平面内的主折射率，nz是薄膜厚度方向的折射率，d是薄膜厚度)表示的薄膜厚度方向的相位差值为-90nm～+75nm的保护膜。通过使用其厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm～+75nm的薄膜，可以大致消除基于保护膜引起的偏振片的着色(光学着色)。厚度方向的相位差值(Rth)进一步优选为-80nm～+60nm，特别优选为-70nm～+45nm。
作为保护膜，从偏振特性或耐久性等观点来看，优选三乙酸纤维素等纤维素系聚合物。特别是优选三乙酸纤维素薄膜。另外，在偏振镜两侧设置保护膜时，其两侧可以使用由相同聚合物材料构成的保护膜，也可以使用由不同聚合物材料等构成的保护膜。通常介由水性粘合剂等粘合上述的偏振镜和保护膜。作为水性粘合剂，能够例举异腈酸酯系粘合剂、聚乙烯醇系粘合剂、明胶系粘合剂、乙烯基乳胶系、水系聚氨基甲酸酯、水系聚酯等。
在上述透明保护膜的没有粘合偏振镜的侧面上，也可以实施硬涂层或实施防反射处理、和以防粘附、扩散、防眩为目的处理。
实施硬涂层处理的目的在于防止偏振片表面受损伤，例如可以通过在透明保护膜的表面上附加由丙烯酸类及硅酮类等适宜的紫外线固化型树脂构成的硬度、滑动特性等良好的固化被膜的方法等形成。关于防反射处理，目的是防止外来光线在偏振片表面的反射，通过按照以往标准形成防反射薄膜等就能达到目的。另外，实施防粘附处理的目的在于防止邻接层之间的密接。
而且，关于防眩处理，目的是防止外来光线在偏振片表面反射，阻碍对偏振片透射光的视觉识别等，如采用由喷砂方式、压花加工方式的粗糙化方式或配合透明微粒的方式等合适的方式在透明保护膜的表面赋予微细凹凸结构而形成。作为形成上述表面微细凹凸结构所需的微粒，使用如平均粒径为0.5～50μm的二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等构成的导电性无机系微粒，交联或者未交联的聚合物等构成的有机系微粒等透明微粒。形成表面微细凹凸结构时，相对于形成表面微细凹凸结构的透明树脂100重量份，微粒的使用量一般为2～50重量份，优选5～25重量份。防眩层也可以兼作使偏振片透射光扩散而扩大视角等用(扩大视角功能等)的扩散层。
其中，除了能够把上述的防反射层、防粘附层、扩散层和防眩层等设设置为透明保护膜本身外，也可以作为不同于透明保护膜的其它的光学层设置。
关于相位差板4，根据使用目的使用合适的相位差板。作为相位差板，可以列举出对由如同聚碳酸酯、降冰片烯系树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯或其他聚烯烃、聚芳酯、聚酰胺等的合适的聚合物构成的薄膜进行拉伸处理而形成双折射性薄膜，由液晶聚合物等液晶材料构成的取向薄膜，在薄膜上支持液晶材料取向层的构件等。相位差板4的厚度通常优选0.5～200μm，特别优选1～100μm。
而且，把相位差板4层叠到作为视角补偿薄膜的偏振片上，并作为广视角偏振片使用。即使在不垂直于画面而稍微倾斜的方向观察液晶显示装置的画面时，补偿视角薄膜也会扩大视角以使能够看到比较清晰的图像。
作为这样的视角补偿相位差板，另外也使用具有进行双向拉伸处理或在垂直的两方向上进行拉伸处理等的具有双折射性能的薄膜，如倾斜取向薄膜的双向拉伸薄膜等。作为倾斜取向薄膜，例如可以举出在聚合物薄膜上粘接热收缩膜后在因加热形成的收缩力的作用下，对聚合物薄膜进行了拉伸处理或/和收缩处理的薄膜、使液晶聚合物倾斜取向而成的薄膜等。可以使用以防止基于由液晶单元造成的相位差而形成的可视角的变化所带来的着色等或扩大可视度良好的视角等为目的的适宜的聚合物。
另外，从达到可视性良好的宽视角的观点来看，可以优选使用用三乙酸纤维素薄膜支撑由液晶聚合物的取向层、特别是圆盘状液晶聚合物的倾斜取向层构成的光学各向异性层的光学补偿相位差板。
其中，通过层叠2种以上的相位差板4能够控制相位差等光学特性。在可见光区域等较宽波长范围中能起到1/4波长板作用的相位差板，例如可以利用以下方式获得，即，将相对于波长550nm的浅色光能起到1/4波长板作用的相位差层和显示其他的相位差特性的相位差层例如能起到1/2波长板作用的相位差层层叠的方式等。
(各层的层叠)
前述各层的叠层可以直接简单重叠，但若从作业性和光的利用效率的观点出发，则优选使用粘合剂和胶粘剂层叠各层。此时，粘合剂或者胶粘剂是透明的，并在可见光领域内没有吸收，从抑制表面反射的观点出发，尽可能优选使其折射率和各层的折射率相近。根据这一观点，例如优选使用丙烯酸系胶粘剂等。各层可以以分别不同的取向膜状等形成单域，通过向透光性基材复制等方法顺次层叠，也可以不设置粘附层等，为具有取向性而适当形成取向膜等，顺次直接形成各层。
在各层以及粘附层(胶粘层)上，可以根据需要为调节扩散度而进一步添加微粒而赋予各向同性的散射性，也可以适当添加紫外线吸收剂、防氧化剂、赋予制膜时的流平性的表面活性剂等。
(背照灯系统)
在上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜(B：B1或者B2)上至少配置光源BL，能够构建背照灯系统。优选在作为光源的导光板下侧(液晶单元配置面的对侧)配置扩散反射板。通过平行光化薄膜反射的光线的主要成分是斜入射成分，在平行光化薄膜上正向反射返回至背照灯方向。在这里当背面侧的反射板的正向反射性较高时，反射角度被保存，不能在正面方向出射而成为损失光。因此，优选不保存反射返回光线的反射角度，配置扩散反射板以增大向正面方向的散射反射成分。
在上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B与背照灯光源BL之间，优选设置合适的扩散板。使倾斜入射并被反射的光线在背照灯导光体附近散射，其中一部分向垂直入射方向散射，从而提高光的再利用效率。作为扩散板，除了表面呈凹凸形状的材料之外，可通过把折射率不同的微粒包埋到树脂中等方法获得。也可以把该扩散板插进上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B与背照灯之间，也可以粘在平行光化薄膜上。
在邻近背照灯的部位配置粘合了上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B的液晶单元时，有可能在薄膜表面和背照灯的缝隙内出现牛顿环，通过在上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B的导光板侧表面上配置表面凹凸不平的扩扩散板能够抑制牛顿环的出现。
(液晶显示装置)
按照常用方法在液晶显示装置上适当使用并制成各种光学层等。在液晶单元的两侧配置偏振片。如图5所示把上述直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B应用于液晶单元的光源侧。图5是在液晶显示装置上应用图2的直线偏光分离层叠薄膜B时的断面图。在液晶单元LC的两侧配置直线偏光薄膜3且使它们的透射轴相互垂直。其中，在图5中，能够用图2的直线偏光分离层叠薄膜B1取代图3的直线偏光分离薄膜B2。
液晶显示装置能够按照以往的方法形成。即，一般情况下可以通过适当组装液晶单元和光学元件，以及必要时的照明系统等构成部件，并装入驱动电路等形成液晶显示装置，但除了使用本发明的直线偏光分离薄膜A或者直线偏光分离层叠薄膜B这一点，没有特殊的限制，按照以往的方法即可。关于液晶单元，可以使用如TN型、STN型、π型等任一类型。
而且，在形成液晶显示装置时，如能在合适的位置上把扩散板、防眩层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列片、光扩散板、背照灯等合适的部件配置成1层或者2层以上。
除上述之外，在实用时层叠的光学层没有特别限制，如用于形成反射板或半透射板等液晶显示装置等的光学层可以是1层或者2层以上。特别是能列举在椭圆形偏振片或者圆形偏振片上进一步层叠反射板或者半透射反射板而构成的反射型偏振片或者半透射型偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上设置反射层而成的偏振片，用于形成使来自可视侧(显示侧)的入射光反射并显示的类型的液晶显示装置等，具有能够省略背照灯等光源的内置而容易使液晶显示装置薄型化等优点。反射型偏振片的形成，根据需要可以通过介入透明保护层等在偏振片的单面上设置由金属等构成的反射层的方式等适宜方式进行。
作为反射型偏振片的具体例，可以举出根据需要在消光处理后的透明保护膜的单面上设置由铝等反射性金属构成的箔或蒸镀膜而形成反射层的反射型偏振片等。而且，还能列举：上述的保护膜中含有微粒并呈表面微细凹凸结构，其上有呈微细凹凸结构的反射层的偏振片等。上述微细凹凸结构的反射层具有以下优点，即，通过漫反射扩散入射光，防止其指向性或闪耀刺目，并能抑制明暗不匀等。而且，含有微粒的保护膜也有在透射时扩散入射光及其反射光，进一步抑制明暗不匀的优点等。关于反映保护膜的表面微细凹凸结构的微细凹凸结构反射层的形成，如能够通过采用真空蒸镀方式、离子镀方式、溅射方式等蒸镀方式或镀膜方式等适当的方式把金属直接附设在透明保护层表面的方法等形成。
对于反射板，也可以代替直接设置在上述偏振片的透明保护膜上的方式，而作为在如该透明薄膜的适宜薄膜上设置反射层而构成的反射板等使用。还有，由于反射层通常由金属组成，所以从防止由于氧化而造成的反射率的下降、进而长期保持初始反射率以及避免另设保护层的观点等来看，优选在使用时用透明保护薄膜或偏振片等覆盖其反射面。
此外，在上述中，半透射型偏振片可以通过作成用反射层反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透射型的反射层而获得。半透射型偏振片通常设置在液晶单元的背面侧，可以形成以下类型的液晶显示装置等，即，在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下，反射来自于可视侧(显示侧)的入射光而显示图像，在比较暗的环境中，使用内置于半透射型偏振片的背面的背光灯等内置光源来显示图像。也就是说，半透射型偏振片在如下类型的液晶显示装置等的形成中十分有用，即，在明亮的环境下可以节约使用背光灯等光源的能量，且即使在比较暗的环境下也可以使用内置光源的类型的液晶显示装置的形成中非常有用。另外，偏振片如同所述偏光分离型偏振片，可以由层叠了偏振片和2层或3层以上的光学层的构件构成。因此，也可以是组合所述反射型偏振片或半透过型偏振片和相位差板而成的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
另外上述椭圆偏振片或反射型椭圆偏振片是通过适当地组合并层叠偏振片或反射型偏振片和相位差板而成的。这类椭圆偏振片等也可以通过在液晶显示装置的制造过程中依次分别层叠(反射型)偏振片及相位差板来形成，以构成(反射型)偏振片及相位差板的组合，而如上所述，预先层叠形成为椭圆偏振片等光学薄膜时，由于在质量的稳定性和层叠操作性等方面出色，因此具有可以提高液晶显示装置等的制造效率的优点。
在本发明的光学元件上能够设置胶粘层或粘合层。胶粘层除了能够用在粘附液晶单元上之外，也可以用于光学层的层叠。在粘合上述光学薄膜时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等而采用适宜的配置角度。。
作为胶粘剂或粘合剂没有特殊限制。例如可以适宜地选择使用以丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯/氯乙烯系共聚物、改性聚烯烃、环氧系、氟系、天然橡胶、合成橡胶等橡胶系等的聚合物作为基础聚合物的物质。特别优选光学透明性优良并显示出适度的润湿性、凝聚性以及粘合性等粘合特性并且耐气候性或耐热性等优良的粘合剂。
在上述的粘合剂或胶粘剂中可以含有对应于基础聚合物的交联剂。而且，粘合剂中例如可以含有天然或合成树脂类、特别是增粘性树脂或由玻璃纤维、玻璃珠、金属粉、其它的无机粉末等构成的填充剂、颜料、着色剂、抗氧化剂等的添加剂。另外也可以是含有微粒子并显示光扩散性的粘合剂层等。
粘合剂或胶粘剂，通常是把基础聚合物或者其组合物溶解或者分散在溶剂中且其固形成分的浓度为10～50重量％左右的粘合剂溶液。作为溶剂，根据粘合剂的种类能够适当选择使用甲苯、醋酸乙酯等有机溶剂以及水等。
虽然胶粘层和粘合层的组成或者种类等不同，但作为层叠层可以设在偏振片或光学薄膜的一面或者两面。按照使用目的或粘合力等适当确定胶粘层的厚度，一般是1～500μm，优选5～200μm，特别优选10～100μm。
针对胶粘层等的露出面，在供于使用前为了防止其污染等，可以临时粘贴隔离件覆盖。由此可以防止在通常的操作状态下与胶粘层接触的现象。作为隔离件，在满足上述的厚度条件的基础上，例如可以使用根据需要用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适宜剥离剂对塑料薄膜、橡胶片、纸、布、无纺布、网状物、发泡片材或金属箔、它们的层叠体等适宜的薄片体进行涂敷处理后的材料等以往常用的隔离件。
在本发明中，也可以在上述光学元件等、以及胶粘层等各层上，利用例如用水杨酸酯类化合物或苯并酚类化合物、苯并三唑类化合物或氰基丙烯酸酯类化合物、镍络合盐类化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式，使之具有紫外线吸收能力等。
下面，通过实施例来具体说明本发明。
实施例1
作为直线偏光分离功能薄膜，使用3M公司制造的DBEF。在DBEF的一面涂敷固形成分浓度为25重量％的涂敷液，该涂敷液是丙烯酸系硬涂树脂(日本油墨化学工业(株)制，ュニディック17-813)分散在异丙醇中形成的，在80℃条件下干燥2分钟，接着进行紫外线处理，得到形成1.5μm厚度的硬涂层的直线偏光分离薄膜。
实施例2～6
在实施例1中，除了如表1所示改变硬涂层的厚度之外，和实施例1一样得到形成有硬涂层的直线偏光分离薄膜。
比较例1
在直线偏光分离薄膜上没有设置导电性硬涂层，即，直接使用DBEF。
实施例7
作为直线偏光分离功能薄膜，使用3M公司制造的DBEF。在DBEF的一面涂敷固形成分浓度为25重量％的涂敷液，该涂敷液是金属微粒(ATO：含有锑的氧化锡，平均粒径在40nm以下)30重量份以及丙烯酸系硬涂树脂(日本油墨化学工业(株)制，ュニディック17-813)70重量份分散在异丙醇中形成的，在80℃条件下干燥2分钟，接着进行紫外线处理，得到形成2.5μm厚度的导电性硬涂层的导电性直线偏光分离薄膜。
实施例8
在实施例7中，除了使用平均粒径在20nm以下的作为金属微粒的氧化锡之外，和实施例7一样得到形成导电性硬涂层的导电性直线偏光分离薄膜。
实施例9
在实施例7中，除了使用平均粒径在30nm以下的作为金属微粒的掺有磷的氧化锡之外，和实施例7一样得到形成导电性硬涂层的导电性直线偏光分离薄膜。
实施例10
作为直线偏光分离功能薄膜，使用3M公司制造的DBEF。在DBEF的一面涂敷固形成分浓度为25重量％的涂敷液，该涂敷液是金属微粒(氧化锑，平均粒径30nm以下)30重量份以及丙烯酸系硬涂树脂(日本油墨化学工业(株)制，ュニディック17-813)70重量份分散在异丙醇中形成的，在80℃条件下干燥2分钟，接着进行紫外线处理，得到形成3.0μm厚度的导电性硬涂层的导电性直线偏光分离薄膜。
实施例11
作为直线偏光分离功能薄膜，使用3M公司制造的DBEF。在DBEF的一面涂敷固形成分浓度为25重量％的涂敷液，该涂敷液是阳离子系材料(日本油脂(株)制，エレガンT-1100TM)1重量份以及丙烯酸系硬涂树脂(日本油墨化学工业(株)制，ュニディック17-813)99重量份分散在异丙醇中形成的，在80℃条件下干燥2分钟，接着进行紫外线处理，得到形成3.0μm厚度的导电性硬涂层的导电性直线偏光分离薄膜。
比较例2
在实施例7中，代替导电性硬涂层的形成，而是涂敷固形成分浓度为25重量％的涂敷液，该涂敷液是导电性聚合物(聚苯胺)溶解于异丙醇中形成的，在80℃条件下干燥2分钟，形成3μm厚度的导电层，除此之外进行和实施例7相同的操作得到导电性直线偏光分离薄膜。
对上述实施例和比较例中得到的直线偏光分离薄膜进行下述评价。结果如表1所示。
(透射率)
另外，对在与上述相同的条件下把与上述相同的涂敷液涂敷在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上制成的硬涂层，测定其透射率。测定涂敷涂敷液前的PET薄膜的透射率A和涂敷后有硬涂层的PET薄膜的透射率B。透射率B如表1所示。透射率B是把透射率A作为100％时的相对值。对于比较例1没有测定。其中，透射率的测定装置是分光光度计(日立制作所制，U4100，分光光度计)。
(铅笔硬度)
在玻璃板上使硬涂层面向上放置试验样品，，在负荷500g的情况下用各种硬度的铅笔画线，在硬涂层(比较例1是DBEF)上产生划痕的作为1级下的硬度。
(擦伤性)
对#0000号的钢丝棉施加400g的负荷，往复10次之后，根据下述标准目视确认划痕的出现情况。
○：几乎不能确认划痕时。
Δ：能够确认数条划痕时。
×：能够明显确认划痕(多条)时。
(弯曲性)
沿着某直径φ的圆形棒把硬涂层朝外进行缠绕时，目视确认硬涂层是否出现裂纹。出现裂纹的直径(mm)如表1所示。
(耐损伤性)
在玻璃板上使硬涂层面向上放置试验样品，在其上放置棱镜片(3M公司制，BEFII)(棱镜侧面处于试验样品侧)，从上面施加10g/cm2的负荷，85℃条件下进行24小时加热试验，确认在硬涂层上是否复制棱镜片的样式(是否出现划痕)。
在加热(80℃)、加湿(60℃/90％R.H.)、低温(-40℃)条件下，确认放置500小时后的外观变化。
(直线偏光分离层叠薄膜的制作)
介由丙烯酸系胶粘剂把直线偏光薄膜(日东电工社制，TEG1465DU)粘附在上述实施例以及比较例中得到的直线偏光分离薄膜或者导电性直线偏光分离薄膜的一个面上(和硬涂层相反的一面)，得到直线偏光分离层叠薄膜。而且，在直线偏光分离薄膜侧(硬涂层侧)上粘附保护膜(日东电工社制，PPF100T)。得到的直线偏光分离层叠薄膜具有和上述相同的耐久性。
(带电时间)
介由丙烯酸系胶粘剂把液晶单元粘附在上述获得的直线偏光分离层叠薄膜的直线偏光薄膜侧。随后，剥落直线偏光分离薄膜侧的保护膜使出现静电，研究对面板的影响。结果如表1所示。关于静电出现时对面板造成的影响，测定出现静电之前的带电量，和剥落保护膜而带电的样品返回至初期带电量所需的时间。
(相位差板的层叠)
介由丙烯酸系胶粘剂把相位差板层叠到上述得到的直线偏光分离层叠薄膜的直线偏光薄膜侧，测定耐久性和带电时间。相位差板具有与层叠前相同的耐久性和带电时间。
表1
Figure C20041008503300191

Claims (9)

1、一种直线偏光分离薄膜，其特征在于，在直线偏光分离薄膜的一侧有硬涂层，
并且，所述的硬涂层的透射率为80％以上。
2、如权利要求1所述的直线偏光分离薄膜，其特征在于，所述的硬涂层的厚度为1～6μm。
3、如权利要求1或2所述的直线偏光分离薄膜，其特征在于，所述硬涂层在将硬涂层设置在外侧或凸侧而卷绕在圆径为6mm的棒上时不产生裂纹。
4、如权利要求1～3中任一项所述的直线偏光分离薄膜，其特征在于，所述硬涂层是具有导电性的硬涂层。
5、如权利要求4所述的直线偏光分离薄膜，其特征在于，所述的具有导电性的硬涂层由分散有金属氧化物微粒的树脂被膜层形成。
6、一种直线偏光分离层叠薄膜，其特征在于，在权利要求1～5中任一项所述的直线偏光分离薄膜的没有硬涂层的一侧上层叠有直线偏光薄膜。
7、一种直线偏光分离层叠薄膜，其特征在于，在权利要求6中所述的直线偏光分离层叠薄膜的直线偏光薄膜上层叠有相位差板。
8、一种背照灯系统，其特征在于，在权利要求1～5中任一项所述的直线偏光分离薄膜或者权利要求6或7所述的直线偏光分离层叠薄膜上至少配置有光源。
9、一种液晶显示装置，其特征在于，在权利要求8所述的背照灯系统上至少配置有液晶单元。
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