CN102265194A - 光学薄膜以及包括该光学薄膜的液晶显示装置 - Google Patents

光学薄膜以及包括该光学薄膜的液晶显示装置 Download PDF

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羽场康弘
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Abstract

提供一种包括在较宽的视角下难以产生显示质量的不良且提高正面对比度和透过图像鲜明度并且难以产生闪烁现象的光学薄膜的液晶显示装置。在基材薄膜（71）上层叠在透光性树脂（721）中分散混合了透光性微粒子（722）的防眩层（72）。透光性微粒子（722）的平均粒径为5μm以上且小于20μm，透光性微粒子（722）的含有量相对于透光性树脂100重量部为25重量部以上且50重量部以下。并且，防眩层（72）的层厚是透光性微粒子（722）的平均粒径的1倍以上且3倍以下。在此，优选透光性微粒子（722）的折射率大于透光性树脂（721）的折射率，优选透光性微粒子（722）的折射率和透光性树脂（721）的折射率之差为0.04以上且0.1以下。

Description

光学薄膜以及包括该光学薄膜的液晶显示装置
技术领域
本发明涉及光学薄膜以及包括该光学薄膜的液晶显示装置等。
背景技术
近年来，在液晶显示装置等显示装置（显示器）中，伴随显示画面的大型化，光从外部入射到显示画面，该光进行反射而难以观察显示图像。因此，在显示器的显示面侧设置防眩性薄膜，使光扩散，由此，抑制由表面反射造成的映入。
作为这种防眩性薄膜，以往提出了如下的薄膜：将混合分散了树脂珠的树脂涂敷在透明基材薄膜上，在表面上形成凹凸（专利文献1）。若将该防眩性薄膜设置在显示器的显示面侧，则利用由树脂珠形成的表面凸凹和树脂与树脂珠的折射率差，使外部入射光发生散射，减少显示器表面的映入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-18706号公报。
发明内容
发明要解决的课题
在这样的防眩薄膜中，为了抑制闪烁现象（scintillation），需要使雾度值大到某种程度。但是，当防眩性薄膜的雾度值变大时，有时会产生如下问题：正面对比度（白显示状态下的正面亮度与黑显示状态下的正面亮度之比）和透过图像鲜明度降低。在这种状况下，对于液晶显示装置，寻求一种光学薄膜，该光学薄膜能够在较宽的视角下难以产生显示质量的不良，提高正面对比度和透过图像鲜明度，并且，难以产生闪烁现象。
用于解决课题的手段
本发明的光学薄膜具有基材薄膜和在透光性树脂中分散混合了透光性微粒子而成的防眩层，其特征在于，所述透光性微粒子的平均粒径为5μm以上且小于20μm，所述透光性微粒子的含有量相对于所述透光性树脂100重量部为25重量部以上且50重量部以下，所述防眩层的层厚是所述透光性微粒子的平均粒径的1倍以上且3倍以下。
此外，在本发明中，透光性微粒子的平均粒径是使用库尔特原理（细孔电阻法）的粒径分布的50重量%的直径，能够利用库尔特颗粒计数仪（Coulter Multisizer）（ベックマンコールター社制造）求出。
在此，优选所述透光性微粒子的折射率大于所述透光性树脂的折射率，优选所述透光性微粒子的折射率与所述透光性树脂的折射率之差为0.04以上且0.1以下。
另外，本发明的液晶显示装置依次配置有背光装置、光偏转单元、第一偏振板、在一对基板之间设置液晶层而成的液晶单元、第二偏振板、光学薄膜，第一偏振板和第二偏振板以它们的透射轴成为正交尼科尔的关系的方式配置，其特征在于，作为所述光学薄膜，使用上述任意一项所述的光学薄膜。
从得到优良的正面方向的亮度的角度考虑，作为所述光偏转单元，使用两个棱镜薄膜，在光出射面侧以预定间隔形成有多个线状棱镜，该线状棱镜是剖面为多边形形状的前端细的形状，并且其最顶端的顶角为90～110°，将一个棱镜薄膜以其线状棱镜的棱线的方向与第一偏振板的透射轴大致平行的方式配置，将另一个棱镜薄膜以其线状棱镜的棱线的方向与第二偏振板的透射轴大致平行的方式配置。此外，在本说明书中，大致平行是指包括完全平行的情况以及在±5°左右的角度范围内偏离平行的情况。
在此，优选在所述背光装置和所述光偏转单元之间还配置光扩散单元。
发明的效果
在包括本发明的光学薄膜的液晶显示装置中，难以在较宽的视角下产生显示质量的不良，能够得到较高的正面对比度和较高的透过图像鲜明度，进而难以产生闪烁现象。
附图说明
图1是表示本发明的光学薄膜的一例的概略图。
图2是表示本发明的光学薄膜的其他例子的概略图。
图3是表示使用了本发明的光学薄膜的偏振板的一例的概略图。
图4是表示本发明的液晶显示装置的一例的概略图。
图5是表示棱镜薄膜和偏振板的配置例的概略图。
图6是表示本发明的液晶显示装置的其他例子的概略图。
图7（a）是本发明的液晶显示装置的主视图，（b）是从图7（a）的平面14b的垂线方向观察平面14b的图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的光学薄膜以及液晶显示装置进行说明，但是，本发明并不限于这些实施方式。
图1是表示本发明的光学薄膜的一个实施方式的概略图。图1的光学薄膜7是在基材薄膜71的一个面侧层叠防眩层72而成的，该防眩层72是在透光性树脂721中分散混合了透光性微粒子722而成的。
对于在此使用的透光性微粒子722来说，重要的是，其平均粒径为5μm以上且小于20μm，向透光性树脂721的配合量相对于透光性树脂100重量部为25重量部以上且50重量部以下。使透光性树脂722的平均粒径以及配合量为上述范围，由此，在不导致正面对比度下降的情况下，在较宽的视角下显示质量的恶化被抑制，并且，难以产生闪烁现象。另外，还能够得到较高的透过图像鲜明度。透光性微粒子722的更优选的平均粒径为7~15μm，更优选的配合量为30~40重量部。
作为在本发明中使用的透光性微粒子722，只要是具有上述的平均粒径和透光性的微粒子即可，并不特别限定，能够使用以往公知的微粒子。例如，能够举出丙烯树脂、密胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、丙烯-苯乙烯共聚物等的有机微粒子、以及碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等的无机微粒子等，能够混合它们中的一种或两种以上来使用。另外，也能够使用有机聚合物的球形体（Balloon）或中空玻璃珠。透光性微粒子的形状可以是球状、扁平状、板状、针状等任意形状，特别优选是球状。
另外，优选透光性微粒子722的折射率大于透光性树脂721的折射率，它们之差优选为0.04~0.1的范围。通过使透光性微粒子722和透光性树脂721的折射率之差为上述范围，由此，对于入射至防眩层72的光，不仅能够发现由防眩层表面的凹凸引起的表面散射，而且能够发现由透光性微粒子722和透光性树脂721的折射率差引起的内部散射，能够抑制闪烁现象的发生。当上述的折射率差为0.1以下时，具有抑制光学薄膜7发生白化的趋势，所以优选。
作为在本发明中使用的透光性树脂721，只要是具有透光性的树脂即可，并不特别限定，例如能够使用紫外线硬化型树脂、电子射线硬化型树脂等电离射线硬化型树脂或热硬化型树脂、热可塑性树脂、金属醇盐等。其中，从具有较高的硬度并且对在显示器表面设置的光学薄膜赋予充分的耐损伤性的角度考虑，优选电离射线硬化型树脂。
作为电离射线硬化性树脂，能够举出例如多元醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯那样的多官能性的丙烯酸酯、如由二异氰酸酯、多元醇以及丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基脂等合成那样的多官能的氨酯丙烯酸酯等。另外，除了这些之外，还能够使用具有丙烯酸酯类的官能基的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛（spiroacetal）树脂、聚丁二烯树脂、聚巯基聚烯（polythiol-polyene）树脂等。
在使用电离射线硬化型树脂中的紫外线硬化型树脂的情况下，加入光聚合起始剂。光聚合起始剂可以使用任意的起始剂，但是，优选使用已处于所使用的树脂中的起始剂。作为光聚合起始剂（自由基聚合起始剂），使用安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、联苯酰缩二甲醇等安息香和其烷基醚类等。光敏剂的使用量相对于树脂为0.5~20wt%，优选为1~5wt%。
另外，作为热硬化型树脂，能够举出由丙烯酸多元醇和异氰酸酯预聚物构成的热硬化型聚氨酯树脂、酚醛树脂、尿素密胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、硅树脂等。
作为热可塑性树脂，能够使用乙酰纤维素、硝酸纤维素、乙酰蓖麻酸纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素等的纤维素衍生物、醋酸乙烯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏氯乙烯及其共聚物等乙烯类树脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等缩醛树脂、丙烯树脂及其共聚物、甲基丙烯树脂及其共聚物等的丙烯类树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、线状聚酯树脂、聚碳酸酯树脂等。
作为金属醇盐，能够使用以硅醇盐类的材料为原料的氧化硅类基体（matrix）等。具体地说，能够例示出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷，能够通过加水分解、脱水缩合成为无机类或有机无机复合类基体。
在使用电离射线硬化型树脂作为透光性树脂721的情况下，需要在基材薄膜71上进行涂敷、干燥后照射紫外线或电子射线等电离射线。另外，在使用热硬化型树脂、金属醇盐作为透光性树脂721的情况下，在涂敷、干燥后需要加热。
在本说明书中，“防眩层的层厚”是指，从防眩层的与基材薄膜接触的面至相反侧的面的最大厚度。因此，在本发明的光学薄膜中，在防眩层具有凹凸的情况下，与图1所示的A相当的最厚的部分成为防眩层的层厚。防眩层72的层厚A是透光性微粒子722的平均粒径的1倍以上且3倍以下很重要。在防眩层72的层厚A小于透光性微粒子722的平均粒径的1倍的情况下，所得到的光学薄膜7的质感变粗糙，并且容易产生闪烁现象，使显示面的识别性下降。另一方面，在防眩层72的层厚A超过透光性微粒子722的平均粒径的3倍的情况下，难以在防眩层72的表面形成凹凸。作为防眩层72的层厚A，通常优选为5~25μm的范围。当防眩层72的层厚A小于5μm时，得不到设置在显示器表面上的充分的耐擦伤性，另一方面，当防眩层72的层厚A超过25μm时，所制作的光学薄膜7的卷曲的程度变大，操作性变差。在从防眩层的与基材薄膜接触的面至相反侧的面的厚度不是最大的部分（例如，具有凹凸的薄膜的凹部分），防眩层的厚度可以不是透光性微粒子722的平均粒径的1倍以上。
作为在本发明中使用的基材薄膜71，只要是透光性的薄膜即可，例如能够使用玻璃或塑料薄膜等。作为塑料薄膜，只要具有适当的透明性、机械强度即可。例如，能够举出TAC（三醋酸纤维素）等醋酸纤维素类树脂、或丙烯类树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂等。
对于本发明的光学薄膜7来说，例如能够如下制作。将分散有透光性微粒子722的树脂溶液涂敷在基材薄膜71上，调整涂敷膜厚，使透光性微粒子722出现在涂敷膜表面，在基材表面形成微细的凹凸。在该情况下，优选透光性微粒子722的分散为各向同性分散。
为了改良涂敷性或改良与防眩层的粘结性等，可以在涂敷树脂溶液之前对基材薄膜71实施表面处理。作为表面处理的具体方法，能够举出电晕放电处理、或辉光放电处理、酸处理、碱处理、紫外线照射处理等。
另外，在将本发明的光学薄膜7用作后述的偏振板的支撑薄膜的情况下 （如图3所示），从有效地使基材薄膜71和偏振器61（如图3所示）粘结的观点考虑，优选利用酸处理或碱处理对基材薄膜71进行亲水化处理。
作为向基材薄膜71上涂敷树脂溶液的方法并不限定，例如能够举出凹版涂敷（gravure coating）法、微凹版涂敷（microgravure coating）法、辊涂法、棒涂法、刮刀涂敷法、气刀涂敷法、吻合涂敷法、模具涂敷（die coating）法等。
在基材薄膜71上直接或隔着其他层涂敷树脂溶液后，根据需要进行加热来对溶剂进行干燥。接着，利用电离射线以及/或者热来使涂敷膜硬化。本发明中的电离射线种类并不特别限制，根据透光性树脂721的种类，能够从紫外线、电子射线、近紫外线、可见光、近红外线、红外线、X射线等中适当选择，但是，优选紫外线、电子射线，特别是，从处理简单且容易得到高能量的角度，优选紫外线。
作为使紫外线硬化性化合物进行光聚合的紫外线的光源，只要是产生紫外线的光源，都能够使用。例如，能够使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳孤灯、金属卤化物灯、氙灯等。另外，还能够使用ArF准分子激光器、KrF准分子激光器、准分子灯（excimer lamp）或同步加速器放射光等。其中，优选能够利用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳孤灯、氙灯、金属卤化物灯。
另外，电子射线也同样地能够作为使涂敷膜硬化的电离射线使用。作为电子射线，能够举出从科克罗夫特沃尔顿型、凡德格拉夫型、共振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、地纳米型、高频型等各种电子射线加速器放出的具有50~1000keV、优选100~300keV的能量的电子射线。
此外，为了连续地制造本发明的光学薄膜7，需要连续送出呈辊状卷绕的基材薄膜71上的工序、涂敷并干燥树脂溶液的工序、使涂敷膜硬化的工序、卷取形成有硬化的防眩层72的光学薄膜7的工序。
在图2中示出本发明的光学薄膜的其他实施方式。该图（a）所示的光学薄膜7a在基材薄膜71的一个面侧层叠防眩层72而成，该防眩层72是在透光性树脂721中分散混合了透光性微粒子722而成的，在该防眩层72的表面，利用喷砂等形成有微细的凹凸。为了在防眩层72的表面形成微细的凹凸，采用如下方法等即可：通过喷砂、压花赋形加工等对防眩层72进行表面加工的方法；使用具有使凹凸反转的模具面的铸模或压花辊，在防眩层72的制作工序中形成微细的凹凸的方法。该图（b）所示的光学薄膜7b是在透光性树脂721中分散混合了透光性微粒子722的防眩层72上层叠了在表面形成有微细的凹凸的透光性树脂层73而成的。在该图（a）的情况下，防眩层的层厚A是从防眩层的与基材薄膜接触的面至相反侧的形成有凹凸的面的最大厚度。另外，在该图（b）的情况下，防眩层的层厚A是从防眩层的与基材薄膜接触的面至相反侧的与透光性树脂层73接触的面的最大厚度。
接着，参照图3对使用了上述的光学薄膜7的层叠薄膜70进行说明。偏振板通常是在偏振器61的两面贴合支撑薄膜62的结构。图3所示的层叠薄膜70是使用光学薄膜7作为偏振板的偏振器61的一个支撑薄膜的层叠薄膜，是具有偏振功能和防眩功能的多功能薄膜。即，在偏振器61的一个面上粘贴支撑薄膜62，在另一个面上粘贴光学薄膜7，该光学薄膜7是将在表面形成有微细的凹凸的防眩层72形成在基材薄膜71上而成的。在将这种结构的作为偏振板发挥功能的层叠薄膜70安装在液晶显示装置上的情况下，以光学薄膜7成为光出射侧的方式粘贴在液晶显示面板的玻璃基板等上。此外，支撑薄膜71和偏振器61的接合可以隔着粘结剂层贴合，但是，优选不隔着粘结剂层而直接接合。
接着，对本发明的液晶显示装置进行说明。图4是表示本发明的液晶显示装置100的一例的概略图。图4的液晶显示装置是常白模式的TN方式的液晶显示装置，依次配置有背光装置2、光扩散板3、作为光偏转单元的两个棱镜薄膜4a、4b、第一偏振板5、在一对透明基板11a、11b之间设置液晶层12而成的液晶单元1、第二偏振板6、光学薄膜7。光扩散板3的光出射面的垂线与Z轴大致平行。此外，在没有设置光扩散板3的情况下，背光2的光出射面（开口部）的垂线与Z轴大致平行。另外，棱镜薄膜4a、4b的光入射面的垂线与Z轴大致平行。
如图5所示，第一偏振板5和第二偏振板6以它们的透射轴（Y方向、X方向）成为正交尼科尔的关系的方式配置。另外，两个棱镜薄膜4a、4b分别形成为：光入射面侧是平坦面，在光出射面侧平行地形成有多个剖面为三角形状的线状棱镜。并且，棱镜薄膜4a以线状棱镜的棱线与第一偏振板5的透射轴方向大致平行的方式配置，棱镜薄膜4b以线状棱镜的棱线与第二偏振板6的透射轴方向大致平行的方式配置。剖面为三角形状的线状棱镜的顶角θ为90°~110°的范围。关于剖面为三角形状，等边、不等边均可，但是，若要在正面方向聚光，则优选等腰三角形，并优选为如下结构：在与和顶角相对的底边相邻地依次配置相邻的等腰三角形，顶角的列即棱线为长轴，且彼此大致平行地排列。在该情况下，只要聚光能力不显著减退，顶角以及底角也可以具有曲率。棱线间的距离通常为10μm~500μm的范围，优选为30μm~200μm的范围。在此，从光出射面侧观察，所述线状棱镜的棱线既可以是直线状也可以是波浪曲线（undulate curve）状。此外，在本说明书中，从出射面侧观察，在棱线为波浪曲线状的情况下的棱线的方向是指，通过最小二乘法求出的回归直线（regression line）的方向。
此外，在液晶显示装置为常黑模式的情况下，以第一偏振板5的透射轴方向和第二偏振板6的透射轴方向平行的方式设置即可。
在这样结构的液晶显示装置100中，如图4所示，从背光装置2放射的光被光扩散板3扩散后，向棱镜薄膜4a入射。在与第一偏振板5的透射轴方向正交的垂直剖面（ZX面），相对于棱镜薄膜4a的下表面倾斜入射的光在正面方向上改变行进路线进行出射。接着，在棱镜薄膜4b中，在与第二偏振板6的透射轴方向正交的垂直剖面（ZY面），相对于棱镜薄膜4b的下表面倾斜入射的光与上述同样地在正面方向上改变行进路线进行出射。因此，通过了两个棱镜薄膜4a、4b的光在任意的垂直剖面都在正面方向（Z方向）聚光，提高正面方向的亮度。并且，如图7（a）、（b）所示，在与相对于第一偏振板5的透射轴5a以及第二偏振板6的透射轴6a构成大致45°的角度的方向平行并且与正面方向（Z方向）平行的平面14b内，相对于正面方向（Z方向）显著倾斜的方向、例如与正面方向（Z方向）所成的角度β为+35~+60°、－35~－60°的范围的方向上的亮度下降。由此，对于所得到的液晶显示装置100来说，从偏振板的透射轴起大致45°方向上的“黑浮”减少。在此，“黑浮”是指在黑显示时容易发白的现象。
然后，返回到图4，在正面方向上赋予方向性的光由于第一偏振板5而从圆偏振光变为直线偏振光，入射到液晶单元1。入射到液晶单元1的光由于被电场控制的液晶层12的取向，按各像素控制偏振面，从液晶单元1出射。并且，从液晶单元1出射的光被第二偏振板6图像化，通过光学薄膜7向显示面侧出射。
这样，在本发明的液晶显示装置100中，利用两个棱镜薄膜4a、4b，向液晶单元1入射的光的针对正面方向的方向性比以往高。由此，与以往的装置相比，正面方向的亮度提高，并且，对于液晶显示装置100来说，从偏振板的透射轴起45°方向上的黑浮减少。另外，由于使用上述的光学薄膜7，所以，在不会导致正面对比度下降情况下，难以在较宽的视角下产生显示质量的不良，得到较高的透过图像鲜明度，进而难以产生闪烁现象。
下面，对本发明的液晶显示装置的各构件进行说明。首先，在本发明中使用的液晶单元1具有：一对透明基板11a、11b，利用未图示的隔离物隔开预定距离而对置配置；在该一对透明基板11a、11b之间封入液晶而成的液晶层12。虽然在该图中没有图示，但是，在一对透明基板11a、11b上分别层叠形成有透明电极和取向膜，在透明电极间施加基于显示数据的电压，从而使液晶进行取向。液晶单元1的显示方式在此为TN方式，但是，也可以采用IPS方式、VA方式等的显示方式。
背光装置2具有上表面开口的长方体形状的壳体21和在壳体21内多根并列配置的作为线状光源的冷阴极管22。壳体21由树脂材料或金属材料形成，从使冷阴极管22所放射的光在壳体内周表面反射的角度考虑，优选至少壳体内周表面为白色或银色。作为光源，除了冷阴极管外，还能够使用热阴极管、配置成线状的LED等。在使用线状光源的情况下，所配置的线状光源的根数并不特别限定，但从抑制发光面亮度不均等的角度考虑，优选相邻的线状光源的中心间距离为15~150mm的范围。此外，在本发明中使用的背光装置2并不限于图4所示的直下型的背光装置，也能够使用在导光板的侧面配置有线状光源或点状光源的侧光型、或光源本身为平面状的平面光源型等以往公知的背光装置。
光扩散板3是在基材中分散混合扩散剂而成的，作为该基材，能够使用聚碳酸酯、甲基丙烯树脂、甲基丙烯酸甲基苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等的聚烯烃、环状聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚芳酯、聚酰亚胺等。另外，作为分散混合在基材中的扩散剂，是由折射率与成为基材的材料不同的物质构成的微粒子，具体地说，能够举出与基材的材料不同的种类的丙烯树脂、密胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、丙烯-苯乙烯共聚物等有机微粒子、以及碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等无机微粒子等，混合它们之中的一种或两种以上来使用。另外，有机聚合物的球形体或中空玻璃珠也能够作为扩散剂来使用。扩散剂的平均粒径优选为0.5μm~30μm的范围。另外，作为扩散剂的形状，不仅可以是球状，也可以是扁平状、板状、针状。此外，本发明的液晶显示装置可以不具有光扩散板3等光扩散单元，但是，优选具有光扩散单元。
对于棱镜薄膜4a、4b来说，光入射面侧为平坦面，在光出射面侧平行地形成有多个剖面为三角形状的线状棱镜。作为棱镜薄膜4a、4b的材料，例如能够举出聚碳酸酯树脂、或ABS树脂、甲基丙烯树脂、甲基丙烯酸甲基-苯乙烯共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、聚乙烯聚丙烯等聚烯烃树脂等。作为棱镜薄膜的制作方法，能够使用通常的热可塑性树脂的成型法，例如利用使用了模具的热冲压成形制作即可。也可以在棱镜薄膜4a、4b中分散扩散剂。作为棱镜薄膜4a、4b的厚度，通常为0.1~15mm，优选为0.5~10mm。
既可以将光扩散板3和棱镜薄膜4a、4b形成为一体，也可以将它们各自独立制作后接合在一起。另外，也可以在光扩散板3和棱镜薄膜4a、4b之间设置空气层。
作为在本发明中使用的第一偏振板5以及第二偏振板6，通常使用在偏振器的两面贴合支撑薄膜而成的偏振板。作为偏振器，例如能够举出在聚乙烯醇类的树脂、聚醋酸乙烯树脂、乙烯/醋酸乙烯（EVA）树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等偏振器基板上使二色性染料或碘吸附取向而成的构件、在分子取向的聚乙烯醇薄膜中含有聚乙烯醇的二色性脱水生成物（聚乙烯撑）取向而成的分子链的聚乙烯醇/聚乙烯撑共聚物等。特别是，在聚乙烯醇类树脂的偏振器基板上使二色性染料或碘吸附取向而成的构件适合用作偏振器。偏振器的厚度并不特别限定，但是，通常以偏振板的薄型化等为目的，优选为100μm以下，更优选为10~50μm的范围，进一步优选为25~35μm的范围。
作为对偏振器进行支持、保护的支撑薄膜，优选由低双折射性、且透明性、机械强度、热稳定性和水分遮蔽性等优良的聚合物构成的薄膜。作为这种薄膜，能够举出将例如TAC（三醋酸纤维素）等醋酸纤维素类树脂、或丙烯类树脂、四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物那样的氟类树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚砜类树脂、聚醚砜类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚烯烃树脂或聚酰胺类树脂等树脂加工成型为薄膜状而成的薄膜。在这些之中，从偏振光特性或耐久性等角度考虑，优选使用利用碱等对表面进行皂化处理而成的三醋酸纤维素薄膜或降冰片烯类热可塑性树脂薄膜。对于降冰片烯类热可塑性树脂薄膜来说，由于薄膜对热或湿热具有良好的阻挡性，所以，大幅度提高偏振板的耐久性，并且，由于吸湿率小，所以，大幅提高尺寸稳定性，特别适合使用。成形为薄膜状的成形加工能够使用浇铸法、压延法、挤压法等以往公知的方法。对支撑薄膜的厚度并不进行限定，但是，从偏振板的薄型化等角度考虑，通常优选为500μm以下，更优选在5~300μm的范围，进一步优选为5~150μm的范围。
在图6中表示本发明的液晶显示装置100的其他实施方式。图6的液晶显示装置100与图4的液晶显示装置100不同之处在于：在第一偏振板5和液晶单元1之间配置有相位差板8。对于该相位差板8来说，在与液晶单元1的表面垂直的方向上相位差几乎为零，从正面不受到任何光学作用，在从斜侧观察时发现相位差，补偿在液晶单元1中产生的相位差。由此，在更宽的视角得到更优良的显示质量以及颜色再现性。相位差板8配置在第一偏振板5与液晶单元1之间以及/或者第二光扩散层6与液晶单元1之间。
作为相位差板8，能够举出例如将聚碳酸酯树脂或环烯烃类聚合物树脂做成薄膜并使该薄膜进一步二轴延伸而成的构件、或对液晶性单体进行光聚合反应来对分子排列进行固定化后的构件等。对于相位差板8来说，由于在光学上补偿液晶的排列，所以，使用与液晶排列相反的折射率特性的相位差板。具体地说，在 TN模式的液晶显示单元中，优选使用例如“WV薄膜”（富士フィルム社制造）、在STN模式的液晶显示单元中使用例如“LC薄膜”（新日本石油社制造）、在IPS模式的液晶单元中使用例如二轴性相位差薄膜、在VA模式的液晶单元中，使用组合例如A板以及C板而成的相位差板、二轴性相位差薄膜、在π单元模式的液晶单元中使用例如“OCB用WV薄膜”（富士フィルム社制造）等。
实施例
下面，通过实施例更详细地说明本发明，但是，本发明并不限于这些实施例。
[光学薄膜的制造例1]
（1）压花（embossing）用模具的制作
准备在直径200mm的铁辊（JIS的STKM13A）的表面实施了铜巴拉德电镀而成的构件。铜巴拉德镀层由铜镀层/薄的银镀层/表面铜镀层构成，镀层整体的厚度约为200μm。对该铜镀层表面进行镜面研磨，进而在该研磨面上，使用喷砂装置（（株）不二製作所制造），以喷射压力0.05MPa（表压，以下相同）、微粒子使用量16g/cm2（辊的表面积的每1cm2的使用量、以下相同），喷射作为第一微粒子的氧化锆珠TZ-B125（東ソー（株）制造、平均粒径：125μm），在表面形成凹凸。在该凹凸面，使用喷砂装置（（株）不二製作所制造），以喷射压力0.1MPa、微粒子使用量4g/cm2，喷射作为第二微粒子的氧化锆珠TZ-SX-17（東ソー（株）制造、平均粒径：20μm），对表面凹凸进行微调整。对所得到的带凹凸的镀铜铁辊，利用氯化铜液进行蚀刻处理。此时的蚀刻量设定为3μm。然后，进行镀铬加工，制作出模具。此时，铬镀层厚度设定为4μm。所得到的模具的镀铬面的维氏硬度为1000。此外，维氏硬度使用超声波硬度计MIC10（Krautkramer公司制造），根据JIS Z 2244测定出来（在以下的例子中，维氏硬度的测定法也相同）。
（2）具有防眩层和基材薄膜的光学薄膜的制造例1
将季戊四醇三丙烯酸酯（60质量部）以及多官能氨基甲酸乙酯化丙烯酸酯（六亚甲基二异氰酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的反应生成物、40质量部）混合到乙酸乙酯溶液中，调整为固体成分浓度为60%，得到紫外线硬化性树脂组成物。此外，从该组成物中除去乙酸乙酯并进行紫外线硬化后的硬化物的折射率为1.53。
接着，相对于所述紫外线硬化性树脂组成物的固体成分100质量部，添加35质量部的作为透光性微粒子的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造）、5质量部的作为光聚合起始剂的“Lucirin TPO”（BASF公司制造、化学名：2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide）），以固体成分率为50%的方式用乙酸乙酯进行稀释，调制出涂敷液。将该涂敷液涂敷在厚度80μm的三醋酸纤维素（TAC）薄膜（基材薄膜）上，在设定为80℃的干燥机中干燥1分钟。将干燥后的基材薄膜以紫外线硬化性树脂组成物层成为模具侧的方式，用橡胶辊推压紧贴在所述（1）制作的模具的凹凸面上。在该状态下，从基材薄膜侧照射来自强度20mW/cm2的高压汞灯的光，使得以h线换算光量为300mJ/cm2，使紫外线硬化性树脂组成物层硬化，得到由表面具有凹凸的防眩层和基材薄膜构成的图2（a）所示的结构的光学薄膜。并且，基于JIS-K-7105，使用雾度计算机（haze computer）（スガ試験機社制造HGM-2DP），测定雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例2]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用30质量部的平均粒径为12.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例3]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用30质量部的平均粒径为6.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例4]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用30质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例5]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用30质量部的平均粒径为9.4μm的聚苯乙烯类粒子（綜研化学株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例6]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用35质量部的平均粒径为6.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例7]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用40质量部的平均粒径为6.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例8]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用20质量部的平均粒径为9.4μm的聚苯乙烯类粒子（綜研化学株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[光学薄膜的制造例9]
在所述光学薄膜的制造例1中，代替35质量部的平均粒径为8.0μm的聚苯乙烯类粒子（積水化成品工業株式会社制造），使用60质量部的平均粒径为9.4μm的聚苯乙烯类粒子（綜研化学株式会社制造），除此以外，与所述光学薄膜的制造例1同样地制作光学薄膜，并测定出其雾度值。结果表示在表1中。
[表1]
Figure 2009801522665100002DEST_PATH_IMAGE002
[制造例1~9的光学薄膜的透过图像鲜明度的评价]
关于制造例1~9的光学薄膜，如下那样进行透过图像鲜明度的评价。使用光学上透明的粘结剂，将光学薄膜的基材薄膜贴合在玻璃基板上，调制出测定用样品。利用贴合，能够防止测定时薄膜发生翘曲，提高测定再现性。作为测定装置，使用基于JIS K 7105的图像清晰度测定器（スガ試験機株式会社制造）“ICM-1DP”。基于JIS K 7105，针对各光学薄膜，计算出暗部和明部的宽度之比为1：1、其宽度为0.125mm、0.5mm、1.0mm以及2.0mm的光学梳（optical comb）而得到的透过图像鲜明度之和。透过图像鲜明度的最大值为400% 。若透过图像鲜明度为70%以上，则透过图像鲜明度良好，标记为○ 。若小于70%，则透过图像鲜明度为不良，标记为×。结果表示在表2中。
[表2]
Figure 2009801522665100002DEST_PATH_IMAGE004
透过图像鲜明度是评价影像的模糊情况的指标，在通常的光学薄膜中，如果雾度值上升，则透过图像鲜明度下降，相对于此，对于本发明的光学薄膜（制造例1~7）来说，即使雾度值大到60~70%，透过图像鲜明度也良好。在雾度值大到75%的制造例9的光学薄膜中，透过图像鲜明度低。
[光扩散板的制造例]
将74.5质量部的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂（折射率1.57）、25质量部的交联聚甲基丙烯酸甲酯树脂粒子（折射率1.49、重量平均粒子直径30μm）、0.5质量部的苯并三唑类紫外线吸收剂（住友化学株式会社制造的“sumisorb 200”）、0.2质量部的受阻酚类氧化防止剂（热稳定剂）（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社制造的“IRGANOX1010”）在亨舍尔混合机（Henschel mixer）中混合后，在第二挤压机中溶融混匀，供给到送料机构（feed block）。
另一方面，将99.5质量部的苯乙烯树脂（折射率1.59）、0.07质量部的苯并三唑类紫外线吸收剂（住友化学株式会社制造的“sumisorb200”）、0.13质量部的光稳定剂（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社制造的“苯三唑甲酚770”）在亨舍尔混合机中混合后，与交联硅氧烷类树脂粒子（東レダウコーニングシリコーン株式会社制造的“Trefil DY33-719”、折射率1.42、重量平均粒子直径2μm）一起，在第一挤压机中溶融混匀，供给到送料机构。通过调节交联硅氧烷类树脂粒子的添加量，由此，调节扩散板的全光线透过率Tt，制作出全光线透过率Tt为65%的光扩散板。
此外，所述光扩散板是由三层构成的层叠板，以从所述第一挤压机供给到送料机构的树脂成为中间层（基层）、从所述第二挤压机供给到送料机构的树脂成为表层（双面）的方式，一起进行挤压成形，并且厚度为2mm（中间层1.90mm、表层0.05mm×2）。另外，基于JIS K 7361，使用雾度透过率仪（村上色彩技術研究所制造HR-100）来测定全光线透过率Tt。
[棱镜薄膜的制造例]
在表面进行了镜面精加工的模具上对苯乙烯树脂（折射率1.59）进行冲压成形，由此，制作厚度1mm的平板。根据JIS B0601-1994测定所得到的平板的表面性状，Ra（中心线平均粗糙度）为0.01μm，Rz（十点平均高度）为0.08μm。进而，使用金属制模具，对所述苯乙烯树脂板再次冲压成形，从而制作出棱镜薄膜，所述金属制模具平行排列形成有V字状的直线槽，该直线槽的剖面是顶角为θ、棱线间的距离为50μm的等腰三角形。在此，制作顶角θ为90°、95°以及110°的棱镜薄膜，与上述制作的光扩散板一起用于后述的实施例以及参考例。
[实施例1~7以及参考例1~2：液晶显示装置的制作]
在IPS模式的HITACHI制32型液晶电视“Wooo UT32-HV700B”的背光装置中，分别设置顶角θ为95°的棱镜薄膜和光扩散板。如图5所示，配置在液晶显示装置中的两个棱镜薄膜以其线状棱镜的棱线的方向正交的方式配置。然后，剥离液晶单元的光出射面侧的偏振板，以成为正交尼科尔的方式贴合住友化学公司制造的碘类通常偏振板“TRW842AP7”，以偏振板的透射轴分别与液晶单元的短边和长边平行的方式贴合。棱镜薄膜以及偏振板的配置与图5相同。在其上贴合在上述制造例中制作的光学薄膜，制作出液晶显示装置。
[实施例1~7以及参考例1~2：液晶显示装置的正面对比度的评价]
如下测定所制作的液晶显示装置的正面对比度。在暗室内，使用亮度仪BM-5A（トプコン社制造），测定液晶显示装置的黑显示状态以及白显示状态下的正面亮度，计算出正面对比度。结果表示在表3中。
[表3]
Figure 2009801522665100002DEST_PATH_IMAGE006
从表3可知，实施例1~7以及参考例1的液晶显示装置的正面对比度优良，但是，参考例2的液晶显示装置的正面对比度恶化。
[实施例1~7以及参考例1：液晶显示装置的视角的评价]
对所制作的液晶显示装置中的正面对比度优良的实施例1~7以及参考例1的液晶显示装置，进行在预定的视角下的显示质量的目视评价。作为显示质量，调查灰度不规则（gradation irregularity）的有无、反转的有无。结果表示在表4中。
[表4]
Figure 2009801522665100002DEST_PATH_IMAGE008
从表4可知，对于实施例1~7的液晶显示装置来说，在视角40~60°下识别不出灰度不规则和反转，完全识别不出显示质量异常，而参考例1的液晶显示装置至少在视角60°识别出灰度不规则和反转，表面质量恶化。在此，视角是指，与图7（b）的平面14b上的出射角β相当的角度。另外，在实施例1~7的液晶显示装置中没有产生闪烁现象，而在参考例1的液晶显示装置中，产生闪烁现象。
[实施例8~14以及参考例3：液晶显示装置的视角的评价]
在实施例1~7以及参考例1中，代替顶角θ为95°的棱镜薄膜和光扩散板，分别配置顶角θ为110°的棱镜薄膜和光扩散板，除此以外，与实施例1~7以及参考例1同样地制作液晶显示装置，进行在预定的视角下的显示质量的目视评价。作为显示质量，调查灰度不规则的有无、反转的有无。结果表示在表5中。
[表5]
Figure 2009801522665100002DEST_PATH_IMAGE010
从表5可知，实施例8~14的液晶显示装置都几乎识别不出显示质量的异常，但是，对于参考例3的液晶显示装置来说，至少在视角60°识别出灰度不规则和反转，表面质量恶化。另外，在实施例8~14的液晶显示装置中，没有产生闪烁现象，而在参考例3的液晶显示装置中，产生闪烁现象。
[实施例15~21以及参考例5：液晶显示装置的视角的评价]
在实施例1~7以及参考例1中，代替顶角θ为95°的棱镜薄膜和光扩散板，分别设置顶角θ为90°的棱镜薄膜和光扩散板，除此以外与实施例1~7以及参考例1同样地制作液晶显示装置，进行在预定的视角下的显示质量的目视评价。作为显示质量，调查灰度不规则的有无、反转的有无。结果表示在表6中。
[表6]
从表6可知，对于实施例15~21的液晶显示装置来说，都几乎识别不出显示质量的异常，但是，对于参考例4的液晶显示装置来说，至少在视角60°识别出灰度不规则和反转，显示质量恶化。另外，在实施例15~21的液晶显示装置中，没有产生闪烁现象，但在参考例4的液晶显示装置中，产生闪烁现象。
产业上的可利用性
对于包括本发明的光学薄膜的液晶显示装置来说，在较宽的视角下难以产生显示质量的不良，并且，正面对比度和透过图像鲜明度高，难以产生闪烁现象。
附图标记的说明：
1 液晶单元
2 背光装置
3 光扩散板（光扩散单元）
4a、4b 棱镜薄膜（光偏转单元）
5 第一偏振板
6 第二偏振板
7 光学薄膜
8 相位差板
71 基材薄膜
72 防眩层
721 透光性树脂
722 透光性微粒子。

Claims (6)

1.一种光学薄膜，具有基材薄膜和在透光性树脂中分散混合了透光性微粒子而成的防眩层，其特征在于，
所述透光性微粒子的平均粒径为5μm以上且小于20μm，
所述透光性微粒子的含有量相对于所述透光性树脂100重量部为25重量部以上且50重量部以下，
所述防眩层的层厚是所述透光性微粒子的平均粒径的1倍以上且3倍以下。
2.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，
所述透光性微粒子的折射率大于所述透光性树脂的折射率。
3.如权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，
所述透光性微粒子的折射率与所述透光性树脂的折射率之差为0.04以上且0.1以下。
4.一种液晶显示装置，依次配置有背光装置、光偏转单元、第一偏振板、在一对基板之间设置液晶层而成的液晶单元、第二偏振板、光学薄膜，第一偏振板和第二偏振板以它们的透射轴成为正交尼科尔的关系的方式配置，其特征在于，
所述光学薄膜是权利要求1～3的任意一项所述的光学薄膜。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述光偏转单元具有两个棱镜薄膜，该棱镜薄膜在光出射面侧以预定间隔形成有多个线状棱镜，该线状棱镜是剖面为多边形形状的前端细的形状，并且其最顶端的顶角为90～110°，
一个棱镜薄膜以其线状棱镜的棱线的方向与第一偏振板的透射轴大致平行的方式配置，另一个棱镜薄膜以其线状棱镜的棱线的方向与第二偏振板的透射轴大致平行的方式配置。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述背光装置和所述光偏转单元之间还配置有光扩散单元。
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