CN102483475B - 光扩散膜及其制造方法、光扩散性偏振板以及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光扩散膜及其制造方法、以及使用该光扩散膜的光扩散性偏振板、液晶显示装置，所述光扩散膜具备层叠在基材膜上且在透光性树脂中分散有透光性微粒的光扩散层，该透光性微粒包含重均粒径为0.5μm以上且小于6μm的第一透光性微粒和重均粒径为6μm以上且15μm以下的第二透光性微粒，第一透光性微粒的重均粒径与第二透光性微粒的重均粒径之差为2μm以上，光扩散层中的透光性微粒的含量相对于透光性树脂100重量份为22～60重量份，光扩散层的表面的中心线平均粗糙度Ra为0.2μm以下。

Description

光扩散膜及其制造方法、光扩散性偏振板以及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及光扩散膜及其制造方法。另外，本发明涉及使用该光扩散膜的光扩散性偏振板及液晶显示装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置在手机、电脑用监视器、电视机、液晶投影仪等中的用途迅速发展。液晶显示装置一般以TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式、VA(Vertical Alignment，垂直排列)模式、IPS(In-PlaneSwitching，共面转换)模式等显示模式使液晶工作，对通过该液晶的光进行电控制而在画面上表现明暗的差异，从而显示出文字、图像。
以往，在液晶显示装置中，被指出存在当从斜方向观察显示画面时，得不到高对比度，并且因图像的明暗发生逆转的灰阶反转现象等而得不到良好的显示特性等问题，即视角狭窄的问题。
作为解决上述问题的方法，目前已知在液晶显示装置的视认侧表面设置光扩散膜的技术。例如，JP2007-94369-A及JP2003-43218-A中公开了具有通过在基材上涂布含有微粒的涂布液而形成的高雾度的光扩散层的光扩散膜(光扩散片)。通过在液晶显示装置的视认侧表面设置这种光扩散膜，可改善从斜方向观察液晶显示装置的显示画面时的图像的对比度降低或灰阶反转现象，由此能够扩宽视角。
但是，在现有的光扩散膜中，若为了获得广视角而赋予充分的光扩散性，则存在显示图像的透射鲜明度降低、显示图像的正面对比度也随之降低、同时因光扩散层的表面漫反射而产生使整个画面感觉变白的所谓的发白(日文原文：白ちやけ)的问题。反之，若要赋予充分的透射鲜明度，则光扩散性变得不充分，无法得到广视角。
本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于提供兼具充分的光扩散性和充分的透射鲜明度、因而在应用于液晶显示装置中时、视角广且显示图像的正面对比度高、也不会产生表面漫反射所引起的发白的光扩散膜及其制造方法。另外，本发明的另一目的在于提供使用该光扩散膜的光扩散性偏振板及液晶显示装置。
发明内容
本发明包括以下技术方案。
<1>一种光扩散膜，具备基材膜和层叠在所述基材膜上且在透光性树脂中分散有透光性微粒的光扩散层，其中，
所述透光性微粒包含1种或2种以上重均粒径为0.5μm以上且小于6μm的第一透光性微粒和1种或2种以上重均粒径为6μm以上且15μm以下的第二透光性微粒，并且所述第一透光性微粒的重均粒径与所述第二透光性微粒的重均粒径之差为2μm以上，
所述光扩散层中的所述透光性微粒的含量相对于所述透光性树脂100重量份为22重量份以上且60重量份以下，
所述光扩散层的表面的中心线平均粗糙度Ra为0.2μm以下。
<2>如上述<1>所述的光扩散膜，其中，所述光扩散层中的所述透光性微粒的含量相对于所述透光性树脂100重量份为25重量份以上且60重量份以下。
<3>如上述<1>或<2>所述的光扩散膜，其中，通过0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光梳后得到的透射鲜明度之和为70％以上且180％以下。
<4>如上述<3>所述的光扩散膜，其中，所述透射鲜明度之和为70％以上且150％以下。
<5>如上述<1>～<4>中任一项所述的光扩散膜，其中，沿着从所述光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从所述基材膜侧沿着光扩散膜的所述法线方向入射的波长543.5nm的激光的强度L1之比L2/L1为0.00008％以上且0.001％以下。
<6>如上述<5>所述的光扩散膜，其中，所述比L2/L1为0.0002％以上且0.001％以下。
<7>如上述<1>～<6>中任一项所述的光扩散膜，其中，总雾度为40％以上且70％以下，内部雾度为40％以上且70％以下，并且因所述光扩散层的表面形状而产生的表面雾度小于2％。
<8>如上述<1>～<7>中任一项所述的光扩散膜，其中，所述中心线平均粗糙度Ra为0.1μm以下。
<9>如上述<1>～<8>中任一项所述的光扩散膜，其中，所述表面雾度为1％以下。
<10>如上述<1>～<9>中任一项所述的光扩散膜，其中，还具备层叠在所述光扩散层上的防反射层。
<11>一种光扩散膜的制造方法，其为上述<1>所述的光扩散膜的制造方法，其中，包括：
在所述基材膜上涂布分散有所述透光性微粒的树脂液的步骤、和
将模具的镜面或凹凸面转印到由所述树脂液形成的层的表面的步骤。
<12>一种光扩散性偏振板，其中，具备：
至少具有偏光膜的偏振板、和
以所述基材膜侧与所述偏振板相向的方式层叠在所述偏振板上的<1>～<10>中任一项所述的光扩散膜。
<13>如上述<12>所述的光扩散性偏振板，其由所述偏光膜与所述光扩散膜借助胶粘剂层贴合而成。
<14>一种液晶显示装置，其中，依次设有背光装置、光偏转机构、背光侧偏振板、液晶单元和上述<12>或<13>所述的光扩散性偏振板。
<15>如上述<14>所述的液晶显示装置，其中，
所述光偏转机构具有2片棱镜膜，所述棱镜膜在与所述背光侧偏振板相向的表面具备多个线性棱镜，
一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述背光侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置，另一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述光扩散性偏振板的透射轴大致平行的方式设置。
<16>如上述<14>或<15>所述的液晶显示装置，其中，在所述背光装置与所述光偏转机构之间，还设有光扩散机构。
根据本发明，能够提供兼具充分的光扩散性和优良的透射鲜明度的光扩散膜及光扩散性偏振板。应用这种具备优良光学特性的光扩散膜或光扩散性偏振板的液晶显示装置，显示出广视角和高正面对比度，并且还能够防止表面漫反射所引起的发白。
附图说明
图1是表示本发明的光扩散膜的一个优选例的示意剖面图。
图2是表示本发明的光扩散膜的另一优选例的示意剖面图。
图3是示意性地表示从基材膜侧的法线方向入射激光，测定沿着从光扩散层侧法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的透射散射光强度时的激光的入射方向与透射散射光强度测定方向的立体图。
图4是表示本发明的光扩散膜的又一优选例的示意剖面图。
图5是表示用于制造本发明的光扩散膜的装置的一例的示意图。
图6是表示本发明的光扩散性偏振板的一个优选例的示意剖面图。
图7是表示本发明的液晶显示装置的一个优选例的示意剖面图。
图8是用于说明棱镜膜所具有的线性棱镜的棱线方向与偏振板的透射轴方向的关系的示意立体图。
图9是表示本发明的液晶显示装置的另一优选例的示意剖面图。
图10是表示实施例1中制作的光扩散膜中光散射角(透射散射的激光的出射方向相对于光扩散膜的法线的倾角)与相对散射光强度的关系的图。
具体实施方式
<光扩散膜>
图1及图2是分别表示本发明的光扩散膜的优选例的示意剖面图。本发明的图1及图2中所示的光扩散膜100、200，具备基材膜101和层叠在基材膜101上的光扩散层102。光扩散层102是以透光性树脂103为基材的层，通过在透光性树脂103中分散含有第一透光性微粒104a及第二透光性微粒的透光性微粒104而形成。第一透光性微粒104a是重均粒径在0.5μm以上且小于6μm的范围内的微粒，第二透光性微粒104b是重均粒径在6μm以上且15μm以下的范围内的微粒。本发明的光扩散膜中，如图1所示的例子那样，光扩散层102的表面可以由平坦面构成；或者如图2所示的例子那样，只要后述的中心线平均粗糙度Ra为0.2μm以下，也可以由凹凸面构成。以下，对本发明的光扩散膜进行更详细的说明。
[基材膜]
作为本发明中使用的基材膜101，只要是透光性膜即可，可以使用例如玻璃或塑料膜等。作为塑料膜，只要具有适度的透明性、机械强度即可。具体而言，可列举例如TAC(三乙酰基纤维素)等醋酸纤维素类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂等。基材膜101的层厚例如为10～500μm，优选为20～300μm。
[光扩散层]
本发明的光扩散膜具备层叠在基材膜101上的光扩散层102。光扩散层102是以透光性树脂103为基材的层，通过在透光性树脂103中分散含有第一透光性微粒104a及第二透光性微粒104b的透光性微粒104而成。如后所述，根据JIS B 0601测得的光扩散层102表面(与基材膜101相反侧的表面)的中心线平均粗糙度Ra为0.2μm以下，优选为0.1μm以下。另外，基材膜101与光扩散层102之间可具有其他层(包括胶粘剂层)。
(1)透光性树脂
作为透光性树脂10，只要具有透光性则没有特别限定，可以使用例如紫外线固化型树脂、电子射线固化型树脂等电离放射线固化型树脂或热固化型树脂的固化物、热塑性树脂、金属醇盐的固化物等。其中，从具有高硬度、作为设置在液晶显示装置表面上的光扩散膜能够赋予较高的耐擦伤性的观点考虑，优选电离放射线固化型树脂。使用电离放射线固化型树脂、热固化型树脂或金属醇盐时，通过利用电离放射线照射或加热使该树脂固化而形成透光性树脂103。
作为电离放射线固化型树脂，可列举：多元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯；由二异氰酸酯与多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸的羟基酯等合成的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯等。另外，除这些以外，还可以使用具有丙烯酸酯类的官能团的聚醚树脂、聚酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、聚硫醇多烯树脂等。
作为热固化型树脂，除了由丙烯酸酯多元醇和异氰酸酯预聚物形成的热固化型聚氨酯树脂以外，还可以列举酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、硅酮树脂。
作为热塑性树脂，可列举乙酰纤维素、硝基纤维素、乙酰丁基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素等纤维素衍生物；醋酸乙烯酯及其共聚物、氯乙烯及其共聚物、偏二氯乙烯及其共聚物等乙烯基类树脂；聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛等缩醛类树脂；丙烯酸树脂及其共聚物、甲基丙烯酸树脂及其共聚物等丙烯酸类树脂；聚苯乙烯类树脂；聚酰胺类树脂；聚酯类树脂；聚碳酸酯类树脂等。
作为金属醇盐，可以使用以硅醇盐类的材料为原料的氧化硅类基材等。具体而言，有四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等，可通过水解、脱水缩合而得到无机或有机无机复合基材(透光性树脂)。
(2)透光性微粒
光扩散层102含有1种或2种以上重均粒径为0.5μm以上且小于6μm的第一透光性微粒104a和1种或2种以上重均粒径为6μm以上且15μm以下的第二透光性微粒104b作为透光性微粒104。通过使这种在特定范围内具有重均粒径的第一透光性微粒104a和第二透光性微粒104b分散到光扩散层102中，可兼具充分的光扩散性和优良的透射鲜明度，因此，在应用于液晶显示装置中时，能够得到视角广且显示图像的正面对比度高、也不会产生表面漫反射所引起的发白的光扩散膜。即，通过使第一透光性微粒104a和第二透光性微粒104b以规定的含量分散到光扩散层102中，能够得到将后述的相对散射光强度、透射鲜明度及雾度等光学特性以及表面形状适当地控制在规定范围内的光扩散膜。
第一透光性微粒104a的重均粒径为0.5μm以上且小于6μm，优选为1μm以上且5μm以下。另外，第二透光性微粒104b的重均粒径为6μm以上且15μm以下，优选为6μm以上且10μm以下。第一透光性微粒104a的重均粒径小于0.5μm时，不能使波长范围380nm至800nm的可见光充分散射，光扩散膜的光扩散性不充分，后述的相对散射光强度L2/L1达不到0.00008％以上，结果，有时得不到广视角。另外，第二透光性微粒104b的重均粒径超过15μm时，若将后述的透射鲜明度调节为70％以上且180％以下，则光散射变得过弱，因此得不到充分的光散射性，后述的相对散射光强度L2/L1同样有时达不到0.00008％以上。另外，第一透光性微粒104a的重均粒径与第二透光性微粒104b的重均粒径之差设定为2μm以上。重均粒径差小于2μm时，具有不同重均粒径的透光性微粒的组合效果不充分，有时不能兼具充分的光扩散性和优良的透射鲜明度。例如，将后述的相对散射光强度L2/L1调节到0.00008％以上且0.001％以下的优选范围时，后述的透射鲜明度超过180％，结果有时会产生波纹。
第一透光性微粒104a可含有在0.5μm以上且小于6μm的范围内具有2种以上不同重均粒径的微粒。同样地，第二透光性微粒104b可含有在6μm以上且15μm以下的范围内具有2种以上不同重均粒径的微粒。
本发明中，透光性微粒的重均粒径使用利用库尔特原理(小孔电阻法)的Coulter Multisizer(贝克曼库尔特公司制)测定。
作为透光性微粒104(第一透光性微粒104a及第二透光性微粒104b)，可以使用具有透光性的有机微粒或无机微粒。可列举例如由丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅酮树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物等构成的有机微粒、由碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等构成的无机微粒等。另外，也可以使用有机聚合物的球或玻璃空心珠。第一透光性微粒104a及第二透光性微粒104b可由同种材料构成，也可由不同种类的材料构成。另外，当第一透光性微粒104a和/或第二透光性微粒104b由具有2种以上不同重均粒径的微粒构成时，它们可为同种材料，也可为不同种类的材料。
光扩散层102中的透光性微粒104的含量相对于透光性树脂103的100重量份优选为22重量份以上且60重量份以下，更优选为25重量份以上且60重量份以下，进一步优选为30重量份以上且50重量份以下。透光性微粒104的含量相对于透光性树脂100重量份小于22重量份时，光扩散膜的光扩散性不充分，后述的相对散射光强度L2/L1达不到0.00008％以上，结果得不到广视角，另外，后述的透射鲜明度超过180％，结果有时会产生波纹。另外，透光性微粒104的含量相对于透光性树脂100重量份超过60重量份时，光散射效果过强，后述的相对散射光强度L2/L1超过0.001％或者后述的总雾度和/或内部雾度超过70％，结果有时会产生正面对比度的降低或光扩散膜的透明性的降低。
在第一透光性微粒104a及第二透光性微粒104b的合计含量100重量份中，第一透光性微粒104a的含量优选为15～85重量份，更优选为20～65重量份。小于15重量份或超过85重量份时，有时不能兼具充分的光扩散性和优良的透射鲜明度。例如，将后述的相对散射光强度L2/L1调节到0.00008％以上且0.001％以下的优选范围时，后述的透射鲜明度会超过180％，结果有时会产生波纹。
透光性微粒104的折射率优选大于透光性树脂103的折射率，其差优选为0.04至0.15的范围。通过使透光性微粒104与透光性树脂103的折射率差在上述范围内，利用透光性微粒104与透光性树脂103的折射率差产生适度的内部散射，容易将光扩散膜的光扩散特性、总雾度及内部雾度控制在上述规定的范围内，并且可适度地抑制透射鲜明度，容易控制在上述规定的范围内。
(3)光扩散层的表面形状及层厚
本发明的光扩散膜中，根据JIS B 0601测得的光扩散层102表面(与基材膜101相反侧的表面)的中心线平均粗糙度Ra为0.2μm以下，优选为0.1μm以下。光扩散层102表面的中心线平均粗糙度Ra超过0.2μm时，发白变得显著。根据JIS B 0601测得的中心线平均粗糙度Ra是指，从粗糙度曲线上沿其平均线的方向恰好抽取基准长度l，取该抽取部分的平均线的方向为x轴、纵向倍数的方向为y轴，以Y＝f(x)表示粗糙度曲线时，用微米(μm)单位表示由下式(1)求出的值而得到的粗糙度。
Ra = 1 l &Integral; 0 l { f ( x ) } dx - - - ( 1 )
中心线平均粗糙度Ra可以使用JIS B 0601规定的共聚焦干涉显微镜(例如，株式会社オプテイカルソリユ一シヨン公司制造的“PLμ2300”)，利用能够基于上述计算式(1)计算Ra的程序软件来算出。
另外，光扩散层的表面(与基材膜101相反侧的表面)优选仅由透光性树脂103形成。即，优选透光性微粒104不从光扩散层102表面突出而完全埋没于光扩散层102内。因此，光扩散层102的层厚相对于透光性微粒104的重均粒径优选为1倍以上且3倍以下。光扩散层102的层厚小于透光性微粒104的重均粒径的1倍时，难以将后述的光扩散膜的表面雾度控制在优选的范围内，由此有时会产生发白。另外，光扩散层102的层厚超过透光性微粒104的重均粒径的3倍时，光扩散层102的膜厚变得过厚，光扩散膜的光扩散性也随之变得过强，因此后述的相对散射光强度L2/L1超过0.001％，结果，将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全黑显示时，由于相对于液晶显示装置的正面方向从斜向漏出来的光会被光扩散层向正面方向散射等原因而使正面对比度降低，有时显示品质变差。另外，在此所说的“透光性微粒104的重均粒径”是指第二透光性微粒104b的重均粒径。
光扩散层102的层厚优选为1～30μm的范围。光扩散层102的层厚小于1μm时，有时不能对设置在液晶显示装置的视认侧表面的光扩散膜赋予所要求的充分的耐擦伤性。另外，层厚超过30μm时，所制作的光扩散膜上产生的卷曲的量增大，贴合到其他膜或基板上等时的操作性变差。
[光扩散膜的光学特性]
(1)相对散射光强度
本发明的光扩散膜中，沿着从光扩散层102侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从基材膜101侧沿着光扩散膜的法线方向入射的波长543.5nm的激光的强度L1之比L2/L1(相对散射光强度)优选在0.00008％以上且0.001％以下的范围内。即，参考图3来看，从光散射膜的基材膜101侧沿着光扩散膜的法线A1方向入射波长为543.5nm、强度为L1的激光(He-Ne激光的平行光)，测定沿着从光扩散层102侧的法线A2方向倾斜40°的方向A3而透射的激光的透射散射光强度L2，由此得到的相对散射光强度L2/L1优选在0.00008％以上且0.001％以下的范围内。透射散射光强度的测定方向即从光扩散层102侧的法线A2方向倾斜40°的方向A3是在包含光扩散膜的法线(法线A1及A2)方向的平面内的一个方向。
相对散射光强度L2/L1小于0.00008％时，光散射性不充分，有视角变窄的倾向。另外，超过0.001％时，光散射过强，因而将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全黑显示时，由于相对于液晶显示装置的正面方向从斜向漏出来的光会被光扩散层向正面方向散射等原因而使正面对比度降低，有显示品质变差的倾向。相对散射光强度L2/L1更优选为0.0002％以上且0.0009％以下，进一步优选为0.0003％以上且0.0008％以下。
相对散射光强度L2/L1的测定对于使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜101侧贴合到玻璃基板上而得到测定用样品来进行。由此，能够防止测定时膜的翘曲，提高测定重现性。从该测定用样品的玻璃基板面侧，沿着光扩散膜的法线方向入射He-Ne激光的平行光(波长543.5nm)，测定沿着从光扩散层102侧的法线方向倾斜40°的方向A3透射的激光的强度。透射散射光的强度除以光源的光强度所得的值为相对散射光强度L2/L1。相对散射光强度的测定使用光功率计(例如，横河电机株式会社制造的“329203光功率传感器”及横河电机株式会社制造的“3292光功率计”)。
(2)透射鲜明度
本发明的光扩散膜中，通过0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光梳后得到的透射鲜明度之和(以下简称“透射鲜明度”)优选为70％以上且180％以下。“通过0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光梳后得到的透射鲜明度之和”是指，根据JIS K 7105，使用暗部与明部的宽度之比为1∶1、且其宽度为0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的4种光梳而测定的透射鲜明度(像鲜明度)之和。因此，在此所说的“透射鲜明度”的最大值为400％。
光扩散膜的透射鲜明度小于70％时，光散射过强，因而将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全白显示时，由于液晶显示装置的正面方向的光会被光扩散层过度散射等原因而使正面对比度降低，有显示品质变差的倾向。另外，透射鲜明度超过180％时，由于液晶显示装置的背光侧的棱镜膜的表面凹凸结构与液晶单元的彩色滤光片所具有的规则的矩阵结构的干涉，有产生透射光的波纹的倾向。光扩散膜的透射鲜明度更优选为80％以上且150％以下，进一步优选为90％以上且140％以下。
透射鲜明度的测定与相对散射光强度的测定同样地，对于使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜101侧贴合到玻璃基板上而得到的测定用样品来进行。由此，能够防止测定时膜的翘曲，提高测定重现性。作为测定装置，可以使用JIS K 7105规定的影像清晰度测定仪(例如，SUGA试验机株式会社制造的“ICM-1DP”)。
(3)雾度
本发明的光扩散膜优选总雾度为40％以上且70％以下，并且内部雾度为40％以上且70％以下。另外，因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度优选小于2％。在此，“总雾度”根据表示光照射到光扩散膜上而透射的光线的总量的总光线透射率(Tt)与被光扩散膜扩散而透射的扩散光线透射率(Td)之比，利用下式(2)求出。
总雾度(％)＝(Td/Tt)×100        (2)
总光线透射率(Tt)是保持与入射光同轴而透射的平行光线透射率(Tp)与扩散光线透射率(Td)的和。总光线透射率(Tt)及扩散光线透射率(Td)是基于JIS K 7361而测定的值。
另外，光扩散膜的“内部雾度”是指总雾度中除了因光扩散层102的表面形状而产生的雾度(表面雾度)以外的雾度。
总雾度和/或内部雾度小于40％时，光散射性不充分，有视角变窄的倾向。另外，总雾度和/或内部雾度超过70％时，光散射过强，因此将该光扩散膜应用于液晶显示装置时，例如在全黑显示时，由于相对于液晶显示装置的正面方向从斜向漏出来的光会被光扩散层向正面方向散射等原因而使正面对比度降低，有显示品质变差的倾向。另外，总雾度和/或内部雾度超过70％时，光扩散膜的透明性有受损的倾向。总雾度及内部雾度分别更优选为50％以上且65％以下。
另外，因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度超过2％时，有由于表面漫反射而产生发白的倾向。为了更有效地防止发白，表面雾度更优选为1％以下。
光扩散膜的总雾度、内部雾度及表面雾度具体而言如下测定。即，首先，为防止膜的翘曲，使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以光扩散层102为表面的方式将基材膜101侧贴合到玻璃基板上，制作测定用样品，对该测定用样品测定总雾度值。对于总雾度值，使用JIS K 7136规定的雾度透射率计(例如，株式会社村上色彩技术研究所制造的雾度计“HM-150”)，测定总光线透射率(Tt)及扩散光线透射率(Td)，利用上述式(2)算出总雾度值。
接着，使用甘油将雾度大致为0％的三乙酰基纤维素膜贴合到光扩散层102的表面，与上述总雾度的测定同样地测定雾度。由于因光扩散层102的表面形状而产生的表面雾度基本被贴合的三乙酰基纤维素膜所抵消，因而该雾度可以看作光扩散膜的“内部雾度”。因此，光扩散膜的“表面雾度”可通过下式(3)求出。
表面雾度(％)＝总雾度(％)-内部雾度(％)    (3)
另外，本发明的光扩散膜可以如图4所示的光扩散膜300那样，具备层叠在光扩散层102上的由透光性树脂构成的树脂层105。该情况下，树脂层105的表面的中心线平均粗糙度Ra设定为0.2μm以下。
另外，本发明的光扩散膜可以进一步具备层叠在光扩散层102上(与基材膜101相反侧的表面)的防反射层。防反射层是为了无限地降低反射率而设置的，通过防反射层的形成，能够防止向显示画面上的反射。作为防反射层，可列举由折射率比光扩散层102低的材料构成的低折射率层；由折射率比光扩散层102高的材料构成的高折射率层与由折射率比该高折射率层低的材料构成的低折射率层的层叠结构等。
[光扩散膜的制造方法]
接着，对用于制造本发明的光扩散膜的方法进行说明。本发明的光扩散膜优选通过包括下述步骤(A)及(B)的方法来制造。
(A)在基材膜101上涂布分散有透光性微粒104的树脂液的步骤、和
(B)在由上述树脂液形成的层的表面上转印模具的镜面或凹凸面的步骤。
上述步骤(A)中使用的树脂液含有由第一透光性微粒104a及第二透光性微粒104b构成的透光性微粒104、构成光扩散层102的透光性树脂103或形成其的树脂(例如，电离放射线固化型树脂、热固化型树脂或金属醇盐)、以及根据需要使用的溶剂等其他成分。使用紫外线固化型树脂作为形成透光性树脂103的树脂时，上述树脂液含有光聚合引发剂(自由基聚合引发剂)。作为光聚合引发剂，可以使用例如苯乙酮类光聚合引发剂、苯偶姻类光聚合引发剂、二苯甲酮类光聚合引发剂、噻吨酮类光聚合引发剂、三嗪类光聚合引发剂、噁二唑类光聚合引发剂等。另外，作为光聚合引发剂，还可以使用例如2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2，2’-双(邻氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苯偶酰、9，10-菲醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等。光聚合引发剂的使用量相对于树脂液中含有的树脂100重量份通常为0.5～20重量份，优选为1～5重量份。另外，为了使光扩散膜的光学特性及表面形状均一，树脂溶液中的透光性微粒104的分散优选为各向同性分散。
上述树脂液在基材膜上的涂布，可以通过例如凹版涂布法、微凹版涂布涂布法、刮棒涂布法、刮刀涂布法、气刀涂布法、辊舔涂布法、模涂法等进行。树脂液的涂布时，如上所述，优选以光扩散层102的膜厚相对于透光性微粒104的重均粒径为1倍以上且3倍以下的方式调节涂布膜厚。
为了改良树脂液的涂布性或改良与光扩散层102的接合性，可以对基材膜101的表面(光扩散层侧表面)实施各种表面处理。作为表面处理，可列举电晕放电处理、辉光放电处理、酸表面处理、碱表面处理、紫外线照射处理等。另外，也可以在基材膜上形成例如等离子体层等其他层，并在该其他层上涂布树脂液。
另外，使用本发明的光扩散膜作为后述的偏光膜的保护膜时，为了提高基材膜101与偏光膜的接合性，优选预先通过对基材膜101的表面(与光扩散层相反侧的表面)进行各种表面处理而亲水化。
上述步骤(B)中，在由上述树脂液形成的层的表面上转印模具的镜面或凹凸面。具体而言，为了得到图1所示的具有平坦表面的光扩散层，使具有镜面的模具(镜面模具)的该镜面与由上述树脂液形成的层的表面紧贴而转印镜面。另外，为了得到图2所示的具有凹凸表面形状的光扩散层，使具有凹凸面的模具(压花加工用模具)的该凹凸面与由上述树脂液形成的层的表面紧贴而转印凹凸面。镜面模具可以是镜面金属制辊，另外，压花加工用模具可以是压花加工用金属制辊。这样，通过将模具的镜面或凹凸面转印到光扩散层102的表面，能够可靠地防止透光性微粒突出于光扩散层表面，能够形成具有所期望的表面形状的光扩散层。
使用电离放射线固化型树脂、热固化型树脂或金属醇盐作为形成透光性树脂103的树脂时，形成由上述树脂液构成的层，并根据需要进行干燥(除去溶剂)，在使模具的镜面或凹凸面与由该树脂液形成的层的表面紧贴的状态下或者在紧贴后，通过电离放射线的照射(使用电离放射线固化型树脂的情况下)或加热(使用热固化型树脂或金属醇盐的情况下)使树脂液形成的层固化。作为电离放射线，可以根据树脂液所含的树脂的种类，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，其中优选紫外线、电子射线，特别是从操作简便且可获得高能量的角度考虑，优选紫外线。
作为紫外线的光源，可以使用例如低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。另外，也可以使用ArF准分子激光器、KrF准分子激光器、准分子灯或同步加速器辐射光等。其中，优选使用超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、氙灯、金属卤化物灯。
另外，作为电子射线，可列举由科克罗夫-瓦耳顿型、范德格拉夫型、共振变压型、绝缘芯变压型、直线型、高频高压型(dynamitron)、高频型等的各种电子射线加速器发射出的具有50～1000keV、优选100～300keV的能量的电子射线。
接着，对用于制造本发明的光扩散膜的优选实施方式进行说明。
为了连续地制造本发明的光扩散膜，该优选实施方式的制造方法包括：将卷绕成卷筒状的基材膜101连续地输出的步骤、涂布分散有透光性微粒104的树脂液并根据需要进行干燥的步骤、使由树脂液形成的层固化的步骤、和将所得的光扩散膜进行卷绕的步骤。该制造方法可以使用例如图5所示的制造装置来实施。以下，参考图5对该优选实施方式的制造方法进行说明。
首先，利用开卷装置501将基材膜101连续地开卷。接着，使用涂布装置502及与其相向的支承辊503，在被开卷的基材膜101上涂布分散有透光性微粒104的树脂液。接着，在树脂液中含有溶剂的情况下，使其在干燥机504中通过由此干燥。接着，将设有由树脂液形成的层的基材膜101以该树脂液所形成的层与镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505紧贴的方式卷绕到镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505与夹持辊506之间。由此，将镜面金属制辊的镜面或压花加工用金属制辊的凹凸面转印到由树脂液形成的层的表面。接着，在基材膜101卷绕在镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505上的状态下，通过基材膜101从紫外线照射装置508照射紫外线，由此使树脂液形成的层固化。由于紫外线照射会使照射面达到高温，因此镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505优选在其内部设有用于将其表面温度调节至室温～80℃左右的冷却装置。另外，紫外线照射装置508可以使用1台装置或多台装置。形成有光扩散层102的基材膜101(光扩散膜)被剥离辊507从镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505上剥离。如上制作的光扩散膜被卷绕到卷绕装置509上。此时，出于保护光扩散层102的目的，可以借助具有再剥离性的粘合剂层，边在光扩散层102表面上粘贴由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯等形成的保护膜边进行卷绕。
另外，利用剥离辊507从镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505上剥离后，可以进行追加紫外线照射。另外，代替在卷绕于镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505上的状态下进行紫外线照射，也可以将形成有由未固化的树脂液构成的层的基材膜101从镜面金属制辊或压花加工用金属制辊505上剥离后，再照射紫外线使其固化。
制造光扩散膜时，为了使光扩散膜的各种物性在规定的范围内，例如可以利用下述方法进行。
首先，任意选择上述的基材膜、透光性微粒、透光性树脂或形成透光性树脂的树脂，通过上述方法制造光扩散膜，并测定所得的光扩散膜的各种物性(L2/L1、透射鲜明度、总雾度、内部雾度、中心线平均粗糙度Ra、表面雾度等)。然后，将其值与目标值或目标值的范围进行比较，偏离目标的情况下，根据各物性，按照下述基准(1)～(5)调节例如透光性微粒与透光性树脂的折射率差、透光性微粒的含量、光扩散层的厚度、透光性微粒的重均粒径、光扩散层的表面粗糙度中的任意1个或2个以上的条件，再次制造光扩散膜，并测定其各种物性。重复该操作直到所得的光扩散膜显示出各种目标物性，由此可以得到目标光扩散膜。
(1)增大透光性微粒与透光性树脂的折射率差时，L2/L1的值有变大的倾向，总雾度的值有变大的倾向。反之，减小透光性微粒与透光性树脂的折射率差时，L2/L1的值有变小的倾向，总雾度的值有变小的倾向。另外，透光性微粒与透光性树脂的折射率差的调节可以通过改变所使用的透光性微粒种类和/或透光性树脂种类来进行。
(2)增加透光性微粒的含量时，L2/L1的值有变大的倾向，透射鲜明度的值有变小的倾向，总雾度的值有变大的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变大的倾向。反之，减少透光性微粒的含量时，L2/L1的值有变小的倾向，透射鲜明度的值有变大的倾向，总雾度的值有变小的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变小的倾向。
(3)增大光扩散层的厚度时，L2/L1的值有变大的倾向，透射鲜明度的值有变小的倾向，总雾度的值有变大的倾向，内部雾度的值有变大的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变小的倾向。反之，减小光扩散层的厚度时，L2/L1的值有变小的倾向，透射鲜明度的值有变大的倾向，总雾度的值有变小的倾向，内部雾度的值有变小的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变大的倾向。
(4)增大透光性微粒的重均粒径时，内部雾度的值有变小的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变大的倾向。反之，减小透光性微粒的重均粒径时，内部雾度的值有变大的倾向，中心线平均粗糙度Ra的值有变小的倾向。
(5)减小总雾度的值与内部雾度的值的差时，表面雾度的值变小，反之，增大总雾度的值与内部雾度的值的差时，表面雾度的值变大。
<光扩散性偏振板>
上述的本发明的光扩散膜，通过与偏振板组合，可以得到光扩散性偏振板。光扩散性偏振板是具有偏振功能和防眩(光扩散)功能的多功能膜。本发明的光扩散性偏振板，具备至少具有偏光膜的偏振板、和借助粘合剂层或胶粘剂层以基材膜侧与该偏振板相向的方式层叠在该偏振板上的上述本发明的光扩散膜。偏振板可以具有现有公知的构成，例如，一般在偏光膜的单面或双面具有保护膜。另外，偏振板也可以是偏光膜本身。图6是表示本发明的光扩散性偏振板的一个优选例的示意剖面图。图6所示的光扩散性偏振板600，具备：偏光膜601、粘贴在偏光膜601的一个面上的保护膜602、和粘贴在另一个面上的光扩散膜100。光扩散膜100以其基材膜101侧与偏振板的偏光膜601相向的方式粘贴。光扩散膜100及保护膜602借助未图示的胶粘剂层粘贴在偏光膜601上。这样的借助胶粘剂层粘贴偏光膜和光扩散膜的构成、即使用光扩散膜作为偏光膜的保护膜的构成有利于光扩散性偏振板的薄膜化。
作为偏光膜601，可列举例如在由聚乙烯醇类树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)树脂、聚酰胺树脂、聚酯类树脂等形成的膜上吸附取向二色性染料或碘而得到的膜，在分子取向后的聚乙烯醇膜中含有聚乙烯醇的二色性脱水产物(聚亚乙烯)的取向后的分子链的聚乙烯醇/聚亚乙烯共聚物等。特别是在聚乙烯醇类树脂膜上吸附取向二色性染料或碘而得到的膜适合作为偏光膜使用。偏光膜的厚度没有特别限定，一般从偏振板的薄型化等观点考虑，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。
作为偏光膜601的保护膜602，优选由双折射性低且透明性、机械强度、热稳定性、水分隔绝性等优良的聚合物形成的膜。作为这样的膜，可列举将例如TAC(三乙酰基纤维素)等纤维素醋酸酯类树脂；丙烯酸类树脂；四氟乙烯/六氟丙烯类共聚物等含氟树脂；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；聚烯烃类树脂或聚酰胺类树脂等树脂成形加工为膜状而得到的膜。其中，从偏光特性、耐久性等方面考虑，可以优选使用表面用碱等进行皂化处理后的三乙酰基纤维素膜或降冰片烯类热塑性树脂膜。降冰片烯类热塑性树脂膜由于耐湿热性高，因此能够大幅提高偏振板的耐久性，并且由于吸湿性小，因此尺寸稳定性高，特别优选。膜的成形加工可以使用流延法、压延法、挤出法等现有公知的方法，保护膜的厚度没有限定，从偏振板的薄膜化等观点考虑，优选为500μm以下，更优选为5～300μm的范围，进一步优选为5～150μm的范围。
以上构成的光扩散性偏振板，典型地在安装到液晶显示装置中时，以光扩散膜为光出射侧(视认侧)的方式借助粘合剂层等粘贴到液晶面板的玻璃基板上而组装到液晶显示装置中。
<液晶显示装置>
接着，对本发明的液晶显示装置进行说明。本发明的液晶显示装置依次设有背光装置、光偏转机构、背光侧偏振板、液晶单元和上述本发明的光扩散性偏振板。图7是表示本发明的液晶显示装置的一个优选例的示意剖面图。图7的液晶显示装置是常白模式的TN方式的液晶显示装置，通过依次设置背光装置702、光扩散板703、作为光偏转机构的2片棱镜膜704a、704b、背光侧偏振板705、在一对透明基板711a、711b之间设置液晶层712而成的液晶单元701、及由视认侧偏振板706与本发明的光扩散膜707构成的光扩散性偏振板而成。
如图8所示，背光侧偏振板705和视认侧偏振板706以它们的透射轴成正交偏光((crossed Nichol))的关系的方式设置。另外，2片棱镜膜704a、704b各自的光入射侧(背光装置侧)的表面为平坦面，在光出射侧(视认侧)的表面(与背光侧偏振板705相向的表面)上平行地形成有多个线性棱镜741a、741b。并且，棱镜膜704a以其线性棱镜741a的棱线742a的方向与背光侧偏振板705的透射轴方向实质上平行的方式设置，棱镜膜704b以其线性棱镜741b的棱线742b的方向与构成光扩散性偏振板的视认侧偏振板706的透射轴方向实质上平行的方式设置。但是，也可以以棱镜膜704b的线性棱镜741b的棱线742b的方向与背光侧偏振板705的透射轴方向实质上平行的方式设置，并以棱镜膜704a的线性棱镜741a的棱线742a的方向与构成光扩散性偏振板的视认侧偏振板706的透射轴方向实质上平行的方式设置。以下，对构成本发明的液晶显示装置的构成构件进行更详细的说明。
[液晶单元]
液晶单元701具备：由隔片隔开规定距离而相向设置的一对透明基板711a、711b和在这一对透明基板711a、711b之间封入液晶而成的液晶层712。一对透明基板711a、711b上分别层叠形成有透明电极和取向膜，通过基于显示数据向透明电极间施加电压来使液晶取向。液晶单元701的显示方式在上述例子中为TN方式，但也可以使用IPS方式、VA方式等显示方式。
[背光装置]
背光装置702具备：上面开口的长方体形状的壳体721和在壳体721内多根并列设置的作为线光源的冷阴极管722。壳体721由树脂材料或金属材料成形而成，从使冷阴极管722放射的光在壳体内周面发生反射的观点考虑，优选至少壳体内周面为白色或银色。作为光源，除冷阴极管以外，也可以使用线状形状等各种形状的LED等。使用线光源时，所设置的线光源的根数没有特别限定，从抑制发光面的亮度不均等观点考虑，优选邻接的线光源的中心间距为15mm至150mm的范围。另外，本发明中使用的背光装置702不限于图7所示的直射式背光装置，可以使用在导光板的侧面设置线光源或点光源的侧射式或者平面状光源型等各种背光装置。
[光扩散机构]
本发明的液晶显示装置可以具备设置在背光装置702与光偏转机构之间的、作为光扩散机构的光扩散板703。光扩散板703是在基材中分散混合扩散剂而成的膜或片。作为该基材，可以使用聚碳酸酯树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物树脂、丙烯腈与苯乙烯的共聚物树脂、甲基丙烯酸与苯乙烯的共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯或聚甲基戊烯等聚烯烃树脂、环状聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯树脂、聚酰胺类树脂、聚芳酯树脂、聚酰亚胺类树脂等。另外，光扩散机构也可以并用光扩散板和光扩散膜。
另外，作为基材中混合分散的扩散剂，可列举：由与基材材料不同种类的丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、有机聚硅树脂、丙烯酸与苯乙烯的共聚物等构成的有机微粒，以及由碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、碳酸钡、硫酸钡、氧化钛、玻璃等构成的无机微粒等。所使用的扩散剂的种类可以是1种或2种以上。另外，有机聚合物的球或玻璃空心珠也可以作为扩散剂使用。扩散剂的重均粒径优选为0.5～30μm的范围。另外，扩散剂的形状可以是球状、扁平状、板状、针状等，优选为球状。
[棱镜膜(光偏转机构)]
棱镜膜704a、704b的光入射面侧(背光装置侧)为平坦面，光出射侧的表面(与背光侧偏振板705相向的表面)上平行地形成有多个截面为前端较细的多边形、优选为三角形的线性棱镜741a、741b。作为棱镜膜704a、704b的材料，可列举例如：聚碳酸酯树脂、ABS树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈与苯乙烯的共聚物树脂、聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃树脂等、或者紫外线固化型树脂、电子射线固化型树脂等电离放射线固化型树脂。作为棱镜膜的制作方法，可以通过异形挤出法、压制成形法、注塑成形法、辊转印法、激光烧蚀法、机械切削法、机械磨削法、光聚合物法等公知的方法进行制造。这些方法可以各自单独使用，或者也可以将2种以上的方法组合。棱镜膜704a、704b的厚度通常为0.1～15mm，优选为0.5～10mm。
线性棱镜741a、741b的与棱线742a、742b正交的垂直截面上的截面形状为例如三角形的情况下，该三角形的顶点中形成棱线的顶点的顶角θ(参考图8)优选为90～110°的范围。另外，该三角形的各边可为等边、不等边中的任意一种，但在要向正面方向(液晶显示装置的显示面的法线方向)会聚的情况下，优选为光出射侧的两边相等的等腰三角形。线性棱镜的截面形状也可以根据由面光源发出的出射光的特性来设定，可以设定为具有曲线等三角形以外的形状。
上述棱镜膜704a、704b优选具有以下结构：具有例如三角形截面的多个线性棱镜741a、741b以与三角形的顶角θ相对的底边相互邻接的方式依次设置，多个线性棱镜741a、741b的棱线742a、742b以大致相互平行的方式排列。该情况下，只要会聚能力不显著减弱，线性棱镜741a、741b的截面形状的三角形的各顶点也可以为曲线形状。各棱线间的距离通常为10～500μm的范围，优选为30～200μm的范围。
[偏振板]
构成光扩散性偏振板的背光侧偏振板705可以使用上述的偏振板。另外，作为视认侧偏振板706，可以使用现有公知的偏振板。
[相位差膜]
如图9所示，本发明的液晶显示装置可以具备相位差板708。图9中，相位差板708设置在背光侧偏振板705与液晶单元701之间。该相位差板708在与液晶单元701的表面垂直的方向上相位差基本为0，从正前面观察时不产生任何光学作用，从斜向观察时会表现相位差，以补偿液晶单元701所产生的相位差。由此，可得到更广的视角，可得到更优良的显示品质及色彩重现性。相位差板708可设置在背光侧偏振板705与液晶单元701之间、以及视认侧偏振板706与液晶单元701之间的一处，或者设置在两处。
作为相位差板708，可列举例如：将聚碳酸酯树脂、环状烯烃类聚合物树脂制成膜并对该膜进一步进行双轴拉伸而得到的相位差板、或将液晶性单体涂布到薄膜上并利用光聚合反应使其分子排列固定化而得到的相位差板等。相位差板708为对液晶的排列进行光学补偿的构件，因此使用折射率特性与液晶排列相反的材料。具体而言，TN模式的液晶单元可以适合使用例如“WV film”(富士胶片株式会社制)，STN模式的液晶显示单元可以适合使用例如“LC film”(新日本石油株式会社制)，IPS模式的液晶显示单元可以适合使用例如双轴性相位差膜，VA模式的液晶显示单元可以适合使用例如A板及C板组合而成的相位差板或双轴性相位差膜，π单元模式的液晶显示单元可以适合使用例如“OCB用WV film”(富士胶片株式会社制)等。
参考图7来看，上述构成的液晶显示装置中，从背光装置702放射出的光被光扩散板703扩散后，入射到棱镜膜704a中。在与背光侧偏振板705的透射轴方向正交的垂直截面上，相对于棱镜膜704a的下表面斜向入射的光，路径变为正面方向而出射。接着，在棱镜膜704b中，在与视认侧偏振板706的透射轴方向正交的截面上，相对于棱镜膜704b的下表面斜向入射的光，与上述同样地，路径变为正面方向而出射。因此，通过2片棱镜膜704a、704b后的光在任一垂直截面上均成为向正面方向会聚的光，由此提高正面方向的亮度。
接着，在正面方向上赋予了指向性的光利用背光侧偏振板705产生偏振光，并入射到液晶单元701中。入射到液晶单元701中的光经过由电场控制的液晶层712的取向而使每个像素的偏光面受到控制，并从液晶单元701出射。然后，从液晶单元701出射的光通过视认侧偏振板706，进而通过光扩散膜707，出射到显示面侧。
这样，使用2片棱镜膜704a、704b作为光偏转机构时，能够进一步提高入射到液晶单元701中的光向正面方向的指向性，由此，能够进一步提高正面方向的亮度。另外，由于使用本发明的光扩散膜，因此不会导致正面对比度的降低，可得到优良的光扩散性和高透射鲜明度。
实施例
以下，列举实施例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。另外，以下的例子中的光扩散膜的光学特性及表面形状、光扩散层的层厚以及所使用的透光性微粒的重均粒径的测定方法如下所述。
(a)相对散射光强度
使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜侧贴合到玻璃基板上，并使用所得的测定用样品进行测定。从测定用样品的玻璃基板面侧，沿着光扩散膜的法线方向入射He-Ne激光的平行光(波长543.5nm)，测定沿着从光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向A3而透射的激光的强度L2，以透射散射光的强度L2除以光源的光强度L1所得的值算出相对散射光强度L2/L1。测定使用横河电机株式会社制造的“329203光功率传感器”及横河电机株式会社制造的“3292光功率计”。
进行该测定时，照射He-Ne激光的光源设置在距上述玻璃基板430mm的位置处。作为光接收器的上述功率计设置在距激光的出射点280mm的位置处，使该功率计以达到上述规定角度的方式移动，测定出射的激光的强度。
另外，照射到光扩散层上的激光的强度、即由上述光源照射的激光的强度，通过在不设置贴合有光扩散层的玻璃基板的情况下测定直接从上述光源入射到上述功率计中的光的强度而求出。另外，该强度的测定通过在距上述光源710mm(＝430mm+280mm)的位置处设置上述功率计而进行。
(b)透射鲜明度
使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜侧贴合到玻璃基板上，并使用所得的测定用样品进行测定。测定使用JIS K 7105规定的影像清晰度测定仪(SUGA试验机株式会社制造的“ICM-1DP”)。
(c)雾度
使用光学上透明的粘合剂，将光扩散膜以其基材膜侧贴合到玻璃基板上，并使用所得的测定用样品进行测定。总雾度值及内部雾度的测定使用JIS K 7136规定的雾度透射率计(株式会社村上色彩技术研究所制造的雾度计“HM-150”)。基于该结果，利用上述式(3)算出表面雾度。
(d)中心线平均粗糙度Ra
使用JIS B 0601规定的共聚焦干涉显微镜(例如，株式会社オプテイカルソリユ一シヨン公司制造的“PLμ2300”)进行测定。
(e)光扩散层的层厚
光扩散膜的层厚使用尼康公司制造的DIGIMICRO MH-15(主体)及ZC-101(计数仪)测定，从测定层厚中减去基材厚度80μm，由此测定光扩散层的层厚。
(f)透光性微粒的重均粒径
使用利用库尔特原理(小孔电阻法)的Coulter Multisizer(贝克曼库尔特公司制)进行测定。
<实施例1>
(1)镜面金属制辊的制作
对直径200mm的铁辊(JIS规定的STKM13A)的表面进行工业用镀铬加工，接着对表面进行镜面研磨，制作镜面金属制辊。所得的镜面金属制辊的镀铬表面的维氏硬度为1000。另外，维氏硬度使用超声波硬度计MIC10(Krautkramer公司制)，根据JIS Z 2244进行测定(以下的例子中维氏硬度的测定方法相同)。
(2)光扩散膜的制作
在丙二醇单甲醚溶液中混合季戊四醇三丙烯酸酯60重量份及多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(1，6-己二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物)40重量份，调节固体成分浓度为60重量％，得到紫外线固化性树脂组合物。另外，从该组合物中除去丙二醇单甲醚并进行紫外线固化后的固化物的折射率为1.53。
接着，相对于上述紫外线固化性树脂组合物的固体成分100重量份，添加作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39m的聚苯乙烯类粒子20重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为7.2μm、标准偏差为0.73μm的聚苯乙烯类粒子20重量份、及作为光聚合引发剂的“Lucirin TPO”(BASF公司制、化学名：2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦)5重量份，用丙二醇单甲醚稀释以使固体成分率达到60重量％，从而制备涂布液。
将该涂布液涂布到厚度80μm的三乙酰基纤维素(TAC)膜(基材膜)上，在设定于80℃的干燥机中干燥1分钟。利用橡胶辊将干燥后的基材膜以紫外线固化性树脂组合物层为辊侧的方式按压到上述(1)中制作的镜面金属制辊的镜面上使其紧贴。在该状态下从基材膜侧照射来自强度20mW/cm2的高压汞灯的光，使h射线换算光量达到300mJ/cm2，以使紫外线固化性树脂组合物层固化，得到由具有平坦表面的光扩散层和基材膜构成的图1所示结构的光扩散膜。
所得光扩散膜的光散射角(透射散射后的激光的出射方向相对于光扩散膜的法线的倾角)与相对散射光强度的关系示于图10。
<实施例2>
除了使用作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子10重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为7.2μm、标准偏差为0.73μm的聚苯乙烯类粒子30重量份以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<实施例3>
除了使用作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子20重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为8.0μm、标准偏差为0.672μm的聚苯乙烯类粒子20重量份以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<实施例4>
除了使用作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子9.5重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为7.2μm、标准偏差为0.73μm的聚苯乙烯类粒子28.5重量份以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<实施例5>
(1)压花加工用金属制辊的制作
准备在直径200mm的铁辊(JIS规定的STKM13A)的表面上实施了巴拉德镀铜的辊。巴拉德镀铜由铜镀层/薄的银镀层/表面铜镀层构成，整个镀层的厚度约为200μm。对该铜镀层表面进行镜面研磨，进而使用喷砂装置(株式会社不二制作所制)，以喷砂压力0.05MPa(表压、下同)、微粒使用量16g/cm2(每1cm2辊的表面积的使用量、下同)对该研磨面喷砂氧化锆珠TZ-B125(东曹株式会社制、平均粒径：125μm)，在表面上形成凹凸。使用喷砂装置(株式会社不二制作所制)，以喷砂压力0.1MPa、微粒使用量4g/cm2对该凹凸面喷砂氧化锆珠TZ-SX-17(东曹株式会社制、平均粒径：20μm)，对表面凹凸进行微调。用氯化铜溶液对所得的带凹凸的镀铜铁辊进行蚀刻处理。此时的蚀刻量设定为3μm。然后，进行镀铬加工，制作压花加工用金属制辊。此时，铬镀层厚度设定为4μm。所得的压花加工用金属制辊的镀铬表面的维氏硬度为1000。
(2)光扩散膜的制作
在丙二醇单甲醚溶液中混合季戊四醇三丙烯酸酯60重量份及多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯(1，6-己二异氰酸酯与季戊四醇三丙烯酸酯的反应产物)40重量份，调节固体成分浓度为60重量％，得到紫外线固化性树脂组合物。另外，从该组合物中除去丙二醇单甲醚并进行紫外线固化后的固化物的折射率为1.53。
接着，相对于上述紫外线固化性树脂组合物的固体成分100重量份，添加作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子11重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为7.2μm、标准偏差为0.73μm的聚苯乙烯类粒子11重量份、及作为光聚合引发剂的“Lucirin TPO”(BASF公司制、化学名：2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦)5重量份，用丙二醇单甲醚稀释以使固体成分率达到60重量％，从而制备涂布液。
将该涂布液涂布到厚度80μm的三乙酰基纤维素(TAC)膜(基材膜)上，在设定于80℃的干燥机中干燥1分钟。利用橡胶辊将干燥后的基材膜以紫外线固化性树脂组合物层为辊侧的方式按压到上述(1)中制作的压花加工用金属制辊的凹凸面上使其紧贴。在该状态下从基材膜侧照射来自强度20mW/cm2的高压汞灯的光，使h射线换算光量达到300mJ/cm2，以使紫外线固化性树脂组合物层固化，得到由表面具有凹凸的光扩散层和基材膜构成的图2所示结构的光扩散膜。
<比较例1>
除了使用作为第一透光性微粒的重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子20重量份、作为第二透光性微粒的重均粒径为5.2μm、标准偏差为0.63μm的聚苯乙烯类粒子20重量份以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<比较例2>
除了使用重均粒径为7.2μm、标准偏差为0.73μm的聚苯乙烯类粒子40重量份作为透光性微粒以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<比较例3>
除了使用重均粒径为3.0μm、标准偏差为0.39μm的聚苯乙烯类粒子40重量份作为透光性微粒以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<比较例4>
除了使用重均粒径为8.0μm、标准偏差为0.672μm的聚苯乙烯类粒子40重量份作为透光性微粒以外，与实施例1同样地制作光扩散膜。
<比较例5>
除了使干燥后的基材膜的紫外线固化性树脂组合物层在不与镜面金属制辊的镜面紧贴的情况下而进行固化以外，与实施例2同样地制作光扩散膜。
所得的光扩散膜的光学特性及表面形状等归纳于表1。
[表1]
Figure BDA0000140111200000261
1)相对于紫外线固化性树脂组合物的固体成分100重量份的值。
另外，使用所得的光扩散膜制作液晶显示装置，评价正面对比度、视角、波纹的程度及发白的程度。首先，在IPS模式的松下公司制32型液晶电视机“VIERA TH-32LZ85”的背光装置上设置相对于法线方向成70°的方向的亮度值为法线方向的亮度值的10％的光扩散板，同时使用2片平行排列有顶角为95°的多个线性棱镜的棱镜膜，将它们设置在光扩散板与背光侧偏振板之间。此时，一个棱镜膜(靠近背光装置的棱镜膜)以其线形棱镜的棱线的方向与背光侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置，另一个棱镜膜(靠近背光侧偏振板的棱镜膜)以其线性棱镜的棱线的方向与后述的视认侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置。另外，剥离视认侧偏振板，将碘系偏振板(住友化学公司制造的“TRW842AP7”)相对于背光侧偏振板以正交偏光的方式贴合，在其上借助粘合剂层贴合实施例1～5或比较例1～5中制作的光扩散膜，得到液晶显示装置。
正面对比度、视角、波纹的程度及发白的程度的评价结果示于表2。它们的测定方法及评价基准如下所述。
(a)正面对比度
在暗室内起动所得的液晶显示装置，使用BM5A型亮度计(株式会社トプコン制)测定全黑显示状态及全白显示状态下的正面亮度，算出正面对比度。正面对比度为全白显示状态下的正面亮度与全黑显示状态下的正面亮度之比。
(b)视角
从视角(与液晶显示装置的正面方向所成的角度)为40°、50°及60°的方向评价所得的液晶显示装置的显示品质。评价基准如下所述。
◎：显示品质完全未观察到异常。
○：显示品质基本未观察到异常。
△：稍微观察到灰阶劣化(日文原文：諧調潰れ)或反转。
×：观察到灰阶劣化或反转。
(c)波纹
起动所得的液晶显示装置，目视评价波纹的程度。评价基准如下所述。
◎：完全未观察到波纹。
○：稍微观察到波纹。
×：明显观察到波纹。
(d)发白
在点着荧光灯的明亮的室内对所得的液晶显示装置进行目视观察，评价发白的程度。评价基准如下所述。
◎：完全未观察到发白。
○：稍微观察到发白。
×：明显观察到发白。
[表2]
Figure BDA0000140111200000281
如表2所示，使用实施例1～5的光扩散膜的液晶显示装置具有高正面对比度，视角及波纹消除性优良，也未产生发白。另一方面，使用比较例1～4的光扩散膜的液晶显示装置，由于光扩散膜的透射鲜明度高因而波纹消除性差。另外，使用比较例5的光扩散膜的液晶显示装置，由于光扩散膜的中心线平均粗糙度Ra大、表面粗糙，因此透射鲜明度降低，结果正面对比度降低，发白也明显。
<实施例6>
(水溶性胶粘剂的制备)
在100份水中溶解羧基改性聚乙烯醇[株式会社可乐丽制造的KL-318]3份，向该水溶液中添加作为水溶性环氧化合物的聚酰胺环氧类添加剂[住化ケムテツクス株式会社制造的Sumirez Resin 650(30)、固体成分浓度30％的水溶液]1.5份，得到水溶性胶粘剂。
(丙烯酸类粘合剂的制备)
将在丙烯酸丁酯与丙烯酸的共聚物中配合有氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物及异氰酸酯类交联剂的有机溶剂溶液，用模涂机涂布到实施了脱模处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(隔膜)的脱模处理面上，使干燥后的厚度为25μm，并进行干燥，得到丙烯酸类粘合剂(带隔膜)。
(偏振板的制造)
在向聚乙烯醇膜上吸附取向碘而成的偏光元件的一个表面上贴合实施了皂化处理的实施例1中制作的光扩散膜，在另一个表面上贴合实施了皂化处理的厚度40μm的由三乙酰基纤维素形成的透明保护膜[コニカミノルタオプト株式会社制造的KC4UEW]作为液晶侧透明保护膜，制作光扩散偏振板。分别使用上述中制备的水溶性胶粘剂来进行贴合，贴合后在80℃干燥5分钟，由此使偏振器与透明保护膜接合。
将上述制备的丙烯酸类粘合剂(带隔膜)以粘合剂侧贴合到该偏振板的40μm厚的透明保护膜侧，得到带粘合剂的偏振板。
<实施例7>
(防反射膜的制作)
将二季戊四醇三丙烯酸酯10重量份、季戊四醇四丙烯酸酯10重量份、氨基甲酸酯丙烯酸酯(共荣社化学株式会社制“UA-306T”)30重量份、作为光聚合引发剂的“Irgacure 184”(汽巴日本株式会社制)2.5重量份、作为溶剂的甲乙酮50重量份、乙酸丁酯50重量份混合，制备作为紫外线固化性树脂组合物的硬涂层形成用涂布液。将该涂布液利用线棒涂布机涂布到厚度80μm的作为TAC膜的透明树脂膜(折射率1.49)上，在设定于80℃的干燥机中干燥1分钟。对干燥后的透明树脂膜，使用金属卤化物灯，以120W的输出功率距20cm的距离处进行10秒钟紫外线照射，由此形成硬涂层。所得的硬涂层的厚度为5μm，折射率为1.52。
接着，向四乙氧基硅烷中添加异丙醇、0.1N盐酸，使其水解，由此得到包含由低聚物构成的四乙氧基硅烷的聚合物的溶液。在该溶液中混合一次粒径为8nm的掺锑氧化锡(ATO)微粒，并添加异丙醇，由此得到含有四乙氧基硅烷的聚合物2.5重量％、掺锑氧化锡微粒2.5重量％的防静电层形成用涂布液。另一方面，将形成有硬涂层的TAC膜在50℃的1.5N-NaOH水溶液中浸渍2分钟进行碱处理，水洗后，通过在室温下在0.5重量％的H2SO4水溶液中浸渍30秒来进行中和，进而水洗并进行干燥处理。将上述防静电层形成用涂布液利用线棒涂布机涂布到碱处理后的硬涂层上，在设定于120℃的干燥机中干燥1分钟，由此形成防静电层。所得的防静电层的厚度为163nm，折射率为1.53，光学膜厚为250nm。
接着，向四乙氧基硅烷与1H，1H，2H，2H-全氟辛基三甲氧基硅烷的95∶5(摩尔比)混合物中添加异丙醇、0.1N盐酸，使其水解，由此得到含有由低聚物构成的有机硅化合物的聚合物的溶液。向该溶液中混合内部具有空隙的低折射率二氧化硅微粒，并添加异丙醇，由此得到含有有机硅化合物2重量％、低折射率二氧化硅微粒2重量％的低折射率层形成用涂布液。将所得的低折射率层形成用涂布液利用线棒涂布机涂布到防静电层上，在设定于120℃的干燥机中干燥1分钟，由此形成低折射率层。所得的低折射率层的厚度为91nm，折射率为1.37，光学膜厚为125nm。通过以上操作，制作在透明树脂膜上设有硬涂层、防静电层、低折射率层的防反射膜。
(层叠有防反射膜的光扩散性偏振板的制作)
在实施例6中制作的带粘合剂的偏振板的光扩散膜侧，借助通用的丙烯酸类透明粘合剂层叠上述制作的防反射膜，得到实施了防反射处理的光扩散性偏振板。
另外，使用所得的光扩散性偏振板制作液晶显示装置，对视角、波纹的程度及发白的程度进行评价。剥离视认侧偏振板，将实施例6、7中制作的光扩散性偏振板相对于背光侧偏振板以正交偏光的方式进行贴合，除此以外与上述评价同样地，使用IPS模式的松下制32型液晶电视机“VIERA TH-32LZ85”得到液晶显示装置。
评价方法及评价基准与上述评价同样。
视角、波纹的程度及发白的程度的评价结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0000140111200000301
如表3所示，使用实施例6及7的光扩散性偏振板的液晶显示装置具有与实施例1同样的显示特性，视角及波纹消除性优良，也未产生发白。
符号的说明
100、200、300、707光扩散膜
101基材膜
102光扩散层
103透光性树脂
104透光性微粒
104a第一透光性微粒
104b第二透光性微粒
105树脂层
501开卷装置
502涂布装置
503支承辊
504干燥机
505镜面金属制辊或压花加工用金属制辊
506夹持辊
507剥离辊
508紫外线照射装置
509卷绕装置
600光扩散性偏振板
601偏光膜
602保护膜
701液晶单元
702背光装置
703光扩散板
704a、704b棱镜膜
705背光侧偏振板
706视认侧偏振板
708相位差板
711a、711b透明基板
712液晶层
721壳体
722冷阴极管
741a、741b线性棱镜
742a、742b线性棱镜的棱线

Claims (13)

1.一种光扩散膜，具备基材膜和层叠在所述基材膜上且在透光性树脂中分散有透光性微粒的光扩散层，其中，
所述透光性微粒包含1种或2种以上重均粒径为0.5μm以上且小于6μm的第一透光性微粒和1种或2种以上重均粒径为6μm以上且15μm以下的第二透光性微粒，并且所述第一透光性微粒的重均粒径与所述第二透光性微粒的重均粒径之差为2μm以上，
所述光扩散层中的所述透光性微粒的含量相对于所述透光性树脂100重量份为22重量份以上且60重量份以下，
所述光扩散层的表面的中心线平均粗糙度Ra为0.1μm以下，
通过0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光梳后得到的透射鲜明度之和为70%以上且150%以下。
2.如权利要求1所述的光扩散膜，其中，
所述光扩散层中的所述透光性微粒的含量相对于所述透光性树脂100重量份为25重量份以上且60重量份以下。
3.如权利要求1或2所述的光扩散膜，其中，
沿着从所述光扩散层侧的法线方向倾斜40°的方向而透射的激光的强度L2与从所述基材膜侧沿着光扩散膜的所述法线方向入射的波长543.5nm的激光的强度L1之比L2/L1为0.00008%以上且0.001%以下。
4.如权利要求3所述的光扩散膜，其中，
所述比L2/L1为0.0002%以上且0.001%以下。
5.如权利要求1或2所述的光扩散膜，其中，
总雾度为40%以上且70%以下，内部雾度为40%以上且70%以下，并且因所述光扩散层的表面形状而产生的表面雾度小于2%。
6.如权利要求5所述的光扩散膜，其中，
所述表面雾度为1%以下。
7.如权利要求1或2所述的光扩散膜，其中，
还具备层叠在所述光扩散层上的防反射层。
8.一种光扩散膜的制造方法，其为权利要求1所述的光扩散膜的制造方法，其中，包括：
在所述基材膜上涂布分散有所述透光性微粒的树脂液的步骤、和
将模具的镜面或凹凸面转印到由所述树脂液形成的层的表面的步骤。
9.一种光扩散性偏振板，其中，具备：
至少具有偏光膜的偏振板、和
以所述基材膜侧与所述偏振板相向的方式层叠在所述偏振板上的权利要求1～7中任一项所述的光扩散膜。
10.如权利要求9所述的光扩散性偏振板，其由所述偏光膜与所述光扩散膜借助胶粘剂层贴合而成。
11.一种液晶显示装置，其中，
依次设有背光装置、光偏转机构、背光侧偏振板、液晶单元和权利要求9或10所述的光扩散性偏振板。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中，
所述光偏转机构具有2片棱镜膜，所述棱镜膜在与所述背光侧偏振板相向的表面具备多个线性棱镜，
一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述背光侧偏振板的透射轴大致平行的方式设置，另一个棱镜膜以其线性棱镜的棱线的方向与所述光扩散性偏振板的透射轴大致平行的方式设置。
13.如权利要求11或12所述的液晶显示装置，其中，
在所述背光装置与所述光偏转机构之间，还设有光扩散机构。
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