CN1831569A - 各向异性散射片 - Google Patents

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Abstract

一种至少包括各向异性光散射层的各向异性散射片，其中该各向异性光散射层包括折射率互不相同的连续相和分散相，分散相的平均长宽比大于1，且各分散相的长轴方向被取向于给定方向，并且其中该片是经过热处理的片。在处理过程中，热处理温度不低于70℃，并且在常用的处理过程中，热处理步骤在用轧辊压延通过单轴拉伸取向该片之后进行。本发明提供一种可长时间使用而不会导致亮度不均匀的各向异性散射片。

Description

各向异性散射片
技术领域
本发明涉及一种热稳定性优异且用于显示装置(平面或平板显示装置)的均匀发光的各向异性散射片及其制造方法，以及采用该散射片的显示装置。更准确地，本发明涉及一种热稳定性优异且用于可透射(透射型)或可反射(反射型)液晶显示装置或投影电视的各向异性散射片(扩散膜)。此外，本发明涉及热一种稳定性优异以及即使至显示单元的显示表面的视角发生转动(或变化)也能够限制亮度变化的各向异性散射片(扩散膜)及其制造方法以及使用该片的显示装置。特别是，本发明涉及一种这样的各向异性散射片，利用该散射片，即使当来自侧(水平)向的视角相对可透射液晶显示装置的显示表面在一定程度上有所改变时，也能够限制亮度的改变，而且使用该片不会使眼疲劳，本发明还涉及一种使用该片的可透射(透射型)液晶显示装置及其平面或平板光源设备(或单元)。
背景技术
在从其背面照亮显示面板(例如，液晶显示模件)的背光型显示装置(液晶显示装置)中，平板或平面光源单元(或背光单元)位于显示面板的背面上。该平面光源包括，例如设置为接近光导的侧面的诸如荧光管(冷阴极管)的管状光源，该光导用于将光从该管状光源引导至显示面板、以及设置在该光导的显示面板的相对侧的反射器。在这样一种平面光源单元中，由于来自荧光管的的光由反射器反射并且由光导引导反射光，扩散或散射膜通常设置在该管状光源和显示面板之间以从后部均匀照亮显示面板。作为扩散膜，使用透明且耐热性高的聚碳酸酯膜或聚酯膜，并且每个膜都包括分散的树脂微粒子(树脂珠子)或透光性无机微粒子。但是，当使用这种扩散膜时，沿某一方向(荧光管的轴方向)的亮度的过量下降不可避免地导致其光扩散的各向同性。因此，不可能以高亮度均匀地照亮显示面板。
因此，日本专利申请公开No.231315/1999(JP-11-231315A)(专利文献1)、84357/1999(JP-11-84357A)(专利文献2)、以及84376/1999(JP-11-84376A)(专利文献3)中，在扩散膜(扩散器)和液晶层之间设有例如柱透镜的光学元件，从而反射扩散光以使该光垂直入射在液晶显示表面，由此维持亮度。
例如，作为其图像显示区域具有平的表面(平板型显示装置)的平面或平板显示装置，图7中所示的装置是已知的。该装置包括平板显示单元(例如，可透射液晶显示单元)45以及适合于从背面照亮该显示单元的平板光源单元。该平面或平板光源包括至少一个荧光放电管(冷阴极管)41、设置在该荧光放电管41的背面的用于反射光的反射器42、设置在该荧光放电管41和显示单元45之间使光扩散以均匀照亮该显示单元45的扩散器43、以及层叠在该扩散器43的单元侧的棱镜片44。在液晶显示单元的情况下，平板显示单元45包括第一偏振膜46a、第一玻璃基板47a、在该玻璃基板上形成的第一电极48a、层叠在该电极上的第一取向层49a、液晶层50、第二取向层49b、第二电极48b、滤色片51、第二玻璃基板47b、以及第二偏振膜46b，以该顺序依次堆积(层叠)各层。在这种显示装置中，显示单元可通过内置的荧光管(冷阴极管)41从背面直接照明。
此外，已知一种装置，包括具有图8中所示的光导的背光单元，作为图7的平板显示装置的背光系统。该背光单元具有荧光管(冷阴极管)51以及与该荧光管平行设置的反射元件55，在沿荧光管的出射光方向设有顶部具有扩散板53且底部具有反射板52的光导54。此外，该光导54在荧光管侧的厚度大于另一侧的厚度，以使得来自荧光管51的光能够向前反射。从光导的出射面射出的光由扩散板53扩散，该扩散光入射在在该扩散板上构成(层叠)的平板显示装置(未示出)上。
当使用这种背光单元时，通过利用棱镜片聚焦扩散光可照亮显示面板，与图7的背光单元相比，虽然看起来在整个表面上的发光分布可能是均匀的，但是仔细观察该发光分布会发祥仍然不是所希望的那么均匀。因此，如图9和10所示，沿荧光管(冷阴极管)51的纵(轴)向(X方向)的发光分布(亮度分布)与图7的装置或设备一样相当均匀，但沿垂直于X方向的Y方向从荧光管(冷阴极管)射出的光被反射板52反复反射并沿垂直于XY平面的Z方向(设有液晶显示单元的方向)推进以使得沿Y方向的发光分布(亮度分布)失真(呈锯齿状)，因此亮度分布的均匀性不好。
因此，在常用的背光型显示装置中，沿垂直于荧光管的长度方向(x方向)的方向的发光分布(亮度分布)是不均匀的，并且在发光分布中产生条纹状的方向效应(线状暗区)。为了提高亮度的均匀性，可使用具有优异的光扩散特性的扩散膜。但是，通常由于扩散膜各向同性地散射入射光，因此散射角变得越大，散射强度下降得越快。对于散射强度的下降程度，当散射角变大时，在常用散射膜的情况下(大约9°的半宽度)，强度的衰减(恶化)为例如F(0°)/F(18°)约等于12和F(0°)/F(23°)约等于60，其中θ表示散射角，F表示散射光强度(或散射光的强度)，并且该散射光强度的衰减非常依赖于角度。因此，在30°或更大散射角处的光强，即散射光的强度非常小。
从这样的角度，棱镜片的使用提高了从前部至20°的散射角处的亮度。即，关于棱镜片聚焦光线的方向，使用一块棱镜片能够使散射角高达约18°。但是，如果散射角大于18°，散射强度(亮度)快速下降。在沿相互垂直的方向上设有两块棱镜片的方法中，显示装置的亮度可被各向同性地均匀分布而不依赖于角度。但是，可应用的角度仅在长度和宽度方面约至多达到20°。当散射角度大于20°时，与没有使用棱镜片的情况下的亮度相比，这种情况下的亮度下降得更快。
这种显示装置限制了该显示装置的使用者的视角(可见角度或观测角度)，因此使用者无法识别在宽角度范围中可见的显示面的显示屏。因而该显示装置是不方便的并产生疲劳感。因此，已经研究了能够以宽角度散射光的扩散片。但是，在这种扩散片中亮度下降得非常快。因此，为了提高亮度，应使用具有强发光能力的光源。
日本专利申请公开No.314522/1992(JP-4-314522A)(专利文献4)中记载了一种各向异性光散射材料，包括透明基质以及具有各向异性的形状而且与该透明基质折射率(折射率)不同的透明物质，其以按次序并相互平行的方式变动的位置关系均匀分散在该基质中。此外，该文献中披露各向异性的透明物质形貌上的长宽比(aspect ratio)的优选范围是15至30，短轴的长度为1至2μm。特别是，各向异性光散射材料由以下方法制成：将作为透明基质树脂的低熔点低密度聚乙烯与作为透明物质的高熔点聚苯乙烯或苯乙烯-丙烯腈共聚物混炼、挤压所产生的组合物、在沿挤压方向大力拉伸的情况下冷却受到挤压的呈片状的熔融树脂。该各向异性光散射材料可用作投影电视屏用的双凸透镜。
日本专利申请公开No.114013/1995(JP-7-114013A)(专利文献5)中披露了一种液晶显示装置，其中，在显示屏上设有能够散射并透射入射光的膜或片以提高视角特性。该文献披露了一种膜或片，其中在透明树脂基质中散布有由透明树脂构成的、长轴与短轴的比率不小于10的且平均粒子尺寸为0.5至70μm分散相粒子。
但是，即使在使用发光分布(亮度分布)具有各向异性特性的管状光源的显示装置中使用这些膜或片，也难以均匀地照亮显示面板。
相反，日本专利申请公开No.1858/2002(JP-2002-1858A)(专利文献6)中披露了一种层叠的膜，该膜包括各向异性光散射层(1)，其具有折射率互不相同连续相和粒子状分散相，其中粒子状分散相的平均长宽比大于1且粒子状分散相的长轴取向于一个方向；以及透明树脂层(2)，其层叠在该光散射层的至少一侧处。该文献的层叠的膜能够限制依赖于至可透射显示装置(特别是可透射液晶显示装置)的显示器表面的角度的亮度的恶化，并能够减轻亮度的角度依赖性。此外，可扩大至显示器表面的视角并且在高亮度下可真实地识别该显示器表面。
此外，日本专利申请公开No.214412/2002(JP-2002-214412A)(专利文献7)中披露了一种各向异性散射片，其中该片(或膜)能够沿光前进的方向散射入射光，并具有满足下面公式的光散射特性F(θ)，该公式表示在θ＝4至30°的范围内的光散射角θ和散射光强度F之间的关系：
Fy(θ)/Fx(θ)＞2
公式中，Fx(θ)表示沿x轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于X轴方向的Y轴方向的光散射特性。该参考文献的片与棱镜片的结合可限制亮度(例如，沿诸如水平方向的方向的亮度)的恶化，该亮度依赖于对可透射(透射型)液晶显示装置的显示器表面的角度。
但是，这些参考文献中所述的膜或片的光学特性会由于长时间使用而受到影响。也就是，尽管对于例如监视器的显示装置而言可优选使用这些膜，但是这种用途常常将这些膜暴露在高温(例如，温度不低于60℃)下。因此，当使用该膜时该膜会变得收缩或折皱，然后在某些情况下可能会由于该收缩或折皱而出现亮度不均匀。因此，这些膜或片不适于长时间稳定使用。
[专利文献1]JP-11-231315A(权利要求书)
[专利文献2]JP-11-84357A(权利要求书)
[专利文献3]JP-11-84376A(权利要求书)
[专利文献4]JP-4-314522A(权利要求书)
[专利文献5]JP-7-114013A(权利要求书)
[专利文献6]JP-2002-1858A(权利要求书)
[专利文献7JP-2002-214412A(权利要求书)
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可长时间稳定使用而不会产生亮度不均匀的各向异性散射片、其制造方法以及使用该片的显示装置。
本发明的另一目的在于提供一种各向异性散射片，该片即使在如车辆装备和其它设施那样需要耐热性的条件下使用，也能够长时间维持稳定光散射特性，这种各向异性散射片的制造方法以及使用该片的显示装置。
本发明的另一个目的在于提供一种各向异性散射片，其具有高热稳定性(或者稳定的耐热性)且在低角度(即，散射角度不大于5°)范围内具有各向同性光散射特性、其制造方法以及使用该片的显示装置。
本发明的发明者们作了很多研究以实现上述目的，并发现(1)通过在预定温度(即不低于70℃)下热处理(老化)光学各向异性片，可能由于防止了该片的变形(例如在该片中的收缩或褶皱)，可获得能够长时间稳定使用而不导致亮度不均匀的各向异性散射片，即使该片用于暴露在高温(例如，不低于60℃的温度)下的用途(例如用于车辆装备)；还发现(2)通过粗糙处理该片表面，可获得在较低角度处不仅具有各向异性散射特性而且具有各向同性光散射特性的片。
也就是，本发明的各向异性散射片(或各向异性光散射片，下文中有时简称为“片”)为这样一种片：其至少包括各向异性光散射层(有时称为各向异性散射层或各向异性层)，该散射层包含连续相和分散相，其中该连续相和分散相的折射率互不相同、分散相的平均长宽比大于1、各分散相的长轴方向取向于给定(某一)方向、并且该片为热处理片。
该片具有各向异性光散射特性，例如，该片可为这样一种片：能够沿光行进方向散射入射光并具有满足下面的公式的光散射特性F(θ)，该公式表示至少在θ＝10-30°的范围内的光散射角θ和散射光强度F之间的关系：
Fy(θ)/Fx(θ)＞1
在公式中，Fx(θ)表示沿X轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于X轴方向的Y轴方向的光散射特性。
而且，该片可为具有各向异性光散射特性以及在低角度处的各向同性光散射特性的片，例如，可为这样一种片：能够能够沿光行进方向散射入射光并具有满足下面的公式的光散射特性F(θ)，该公式表示在θ不大于5°的范围内的光散射角θ和散射光强度F之间的关系：
Fy(θ)/Fx(θ)约为1
在公式中，Fx(θ)表示沿X轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于X轴方向的Y轴方向的光散射特性。
在各向异性散射层中，连续相可包括结晶性树脂，分散相可包括非结晶性树脂。例如，连续相可包括结晶性聚丙烯类树脂。此外，分散相可包括例如选自非结晶性共聚酯类树脂和聚苯乙烯树脂中的至少一种树脂。连续相相对于分散相的重量比可为例如约99/1至50/50。
该片(例如在该片中的各向异性散射层)还可包括用于使连续相和分散相兼容的相容剂。在该片中，典型的各向异性光散射层可包括片，其中连续相包括结晶性聚丙烯类树脂、分散相包括选自非结晶性共聚酯类树脂和聚苯乙烯树脂中的至少一种树脂、相容剂包括环氧化二烯烃类嵌段共聚物、连续相相对于分散相的重量比为例如约99/1至50/50、并且分散相相对于相容剂的重量比约为99/1至50/50。
分散相的平均长宽比约为1.1至1000。分散相的短轴的平均长度可约为0.1至10μm。
该片可为包括各向异性光散射层和层叠在该各向异性光散射层的至少一侧上的透明树脂层的层叠片。这种透明树脂层的层叠确保限制或抑制分散相粒子的下落(falling)并确保该片的可操作性(操作特性)。在这种层叠片中，连续相和透明树脂层彼此之间可包括同样的树脂或同种类型的树脂，例如，连续相可包括结晶性聚丙烯类树脂，分散相可包括选自结晶性聚丙烯类树脂、部分结晶性聚丙烯类树脂以及非结晶性聚丙烯类树脂中的至少一种树脂。各向异性光散射层与透明树脂层的厚度比可为约1/99至99/1，该片的总厚度可为约6至600μm，且该片的总透光率可约为不低于85％。
在一种更优选的层叠片中，透明树脂层包括透明树脂层(1)和透明树脂层(2)(每层都相同或互不相同)，透明树脂层(1)可层叠在各向异性光散射层的一侧上，透明树脂层(2)可层叠在各向异性光散射层的另一侧上。在该两侧都具有透明树脂层的层叠的片中，各向异性光散射层的厚度与透明树脂层(1)和(2)的厚度总和的比约为1/99至99/1，透明树脂层(1)与透明树脂层(2)的厚度比约为1/99至99/1。而且，透明树脂层(1)的厚度可以几乎与透明树脂层(2)的厚度相同，例如，透明树脂层(1)与透明树脂层(2)的厚度比约为40/60至60/40。
在这种片中，该片的至少一个表面(特别是两个表面都)是粗糙的。表面的粗糙化使该片对另一片或膜(棱镜片、各向同性扩散片)的粘结性得到提高。而且，表面的粗糙在上述的低角度处有效地赋予各向同性光散射特性。另外，各向异性散射片的表面可具有沿X轴方向(或分散相的长轴方向)拉伸的凹凸(或不均匀)结构。
本发明的各向异性散射片可由例如这种方法制造，该方法包括：热处理至少包括各向异性光散射层的片，该各向异性光散射层包含连续相和分散相，其中连续相和分散相的折射率互不相同，分散相的平均长宽比大于1，各分散相的长轴方向被取向于一个方向。该热处理步骤可在不低于70℃(例如，约80至120℃)的温度下进行。
热处理步骤可在该片的制造过程(制造步骤)之中或之后的适当的步骤中进行。该热处理步骤通常在取向步骤(例如，通过拉制(drawing)、拉伸(stretching)、或拉制和拉伸的结合来取向)之后进行。在典型的方法中，热处理步骤可在通过单轴拉伸取向该片(特别是，使用轧辊压延的单轴拉伸片)之后进行。
另外，可用常用的方式制造该层叠片(包括各向异性光散射层和层叠在该各向异性光散射层的一侧上的透明树脂层的热处理后的层叠片)，例如通过这样一种方法：该方法包括(i)共挤压构成透明树脂层的树脂(a)和构成连续相的树脂与构成分散相的树脂的混合物(b)；(ii)取向该共挤压后的片；(iii)热处理该取向后的片。
本发明包括一种包含各向异性散射片的设备(或单元)(或配备有各向异性散射片的装置)。这种设备(或单元)可为平面(或平板)光源单元，该光源单元包括管状光源、在侧面接收来自该管状光源的入射光并从出射表面发出光以照亮显示单元的导光元件，其中各向同性散射片、棱镜片以及上述的各向异性散射片以任意顺序设置在该导光元件和显示单元之间。在该平面光源单元中，该单元还包括用于将光从该管状光源反射至该显示单元侧部的反射元件，其中该管状光源设置为几乎平行于并接近于该导光元件的侧面，该反射元件可位于该导光元件的背面处或背面之上(at or on the back)，该各向异性散射片可位于该导光元件和显示单元之间。
上述显示装置可包括显示单元(例如液晶显示单元)以及用于照亮该显示单元的上述平面或平板光源。该显示装置可为可透射显示装置，其中该显示装置包括可透射(透射型)单元(例如液晶显示单元)。在该装置中，各向异性散射片可沿不同方向(例如，该片的主要散射光方向被取向于该显示单元的显示器表面的横坐标或纵坐标的方向)设置。
在包含这种平面或平板光源单元的显示装置中，即使当角度朝相对于该显示装置的显示器表面的方向稍有改变，该装置也可抑制亮度的变化，并可使用而没有疲劳感。例如，穿过各向异性散射片的光主要沿垂直于长轴(例如，该长轴被认为是X轴方向)的方向(Y轴方向)散射光。因此，在该各向异性散射片被设置在一个方向的情况下，该情况下分散相的长度方向(X轴方向)被取向或导向显示单元中的显示器表面上的纵坐标，也就是作为主要散射光方向(Y轴方向)的方向被取向或导向到该显示单元的显示器表面的侧向(Y轴方向)，该片能够以宽角度范围沿横坐标(水平方向)散射光。因此，即使当来自侧向的角度改变时，亮度的降低或恶化可受到限制或抑制。
而且，本发明包括用于包含各向异性散射片的投影电视的双凸透镜(lenticularlens)。
另外，在本说明书中，所使用的术语“片”不考虑厚度，因此膜的意义也同样如此。
附图说明
图1为包括本发明的平面光源单元的液晶显示装置的实施例的示意性剖视图；
图2为图1中所示的各向异性散射片的各向异性光散射特性的概念视图；
图3为包括本发明的平面光源单元的液晶显示装置的另一个实施例的示意性剖视图；
图4为用于测量散射光强度的方法的示意性透视图；
图5为根据实施例1和3的片的散射光强度的测试结果图；
图6为用于测量依赖于平面光源单元和包含该光源单元的可透射液晶显示装置的亮度的角度的方法的示意图；
图7为常用的可透射液晶显示装置的示意性截面图；
图8为在可透射液晶显示装置中使用的背光系统的示意性截面图；
图9为管状光源的示意性透视图；
图10为背光系统的发光分布的示意性截面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明。图1示出了包括本发明的平面或平板光源单元的液晶显示装置(可透射液晶显示装置)的一个实施例的示意性剖视图。图2为图1中所示的各向异性散射片的各向异性散射特性的概念图。
上述液晶显示装置1a包括作为被照亮的元件的液晶显示单元(或者液晶显示面板)2、以及用于照亮显示单元2的平面或平板光源单元3a，其中液晶显示单元2包括具有密封在其中的液晶的液晶显示元件，并且平面或平板光源单元3a设置在显示单元(或面板)之后。
平面或平板光源单元3a包括例如荧光管(冷阴极管)的管状光源4a、用于从其侧面接受来自该管状光源的入射光并从平板发射表面发射光的导光元件(光导)5。从该导光元件的发射表面发出的光照亮显示单元2。另外，导光元件5包括透射光的平面状元件，且管状光源4a设置为几乎平行于并接近该导光元件的侧面(或一侧)。此外，用于反射来自导光元件5的侧面的光源的光的反射镜6b设置在管状光源4a的外侧面，用于将光从管状光源4a向前方反射(显示单元的侧面)以引导该光射入显示单元2的反射元件或反射层6a设置在导光元件5的背面之上或背面处。
在这种平面或平板光源单元3a中，从管状光源4a射出的光的亮度分布是不均匀的，也就是，沿垂直于管状光源4a的轴向的亮度分布是不均匀的。因此，即使当光通过(经过)导光元件5从出射(emerging)或发射(emerge)表面发出光，也不可能均匀地照亮显示单元2。
因此，在导光元件5的出射表面上按顺序设有各向同性散射或扩散片7a和棱镜片8a，棱镜片8a中沿给定方向形成有平行的截面呈三角形的细小棱镜。因此，来自管状光源4a的光通过导光元件5由各向同性散射片7a被各向同性地散射而均匀化，并由棱镜片8a在前部聚焦，结果，亮度可得到提高以从背面或后面照亮显示单元2。此外，当假设管状光源4a的轴向为X方向时，由于用于各向异性地散射光的各向异性散射片9a以将主散射光方向取向(addressing)为Y轴方向的方式设置在棱镜片8a上，由棱镜片8a聚焦的光主要沿Y轴方向而不是X轴方向被各向异性地散射。
根据具有这种结构的显示装置，亮度的角度依赖性在显示器表面的Y轴方向可大大降低。更详细地，如图2所示，各向异性散射片9a包括折射指数(折射率)互不相同的连续相10和分散相11。每个连续相10和分散相11都包含具有高透明度的树脂。而且，分散在连续相10中的分散相11的平均长宽比大于1，并能够各向异性地沿光的行进方向散射入射光。即，分散相11能够通过膜(强烈地)沿垂直于分散相粒子的长轴方向(X方向)的方向(Y方向)散射透射光。因此，当各向异性散射片9a的分散相11的长轴方向(X方向)取向为显示器表面的垂直方向(X轴方向)时，该片沿侧向或水平方向(Y轴方向)强烈地散射光。此外，亮度的恶化可得到抑制，即使当相对于显示器表面的水平方向的角度显著改变时，显示器表面的显像可被肉眼上清楚或清晰地辨认出来。
此外，通过使用各向异性散射片9a，显示单元2被来自管状光源4a的光均匀照亮，并且即使当显示单元2的显示器表面上的视角更宽，显像也可以高亮度被肉眼上辨认出来。也就是，各向异性散射片9a被设置为将分散相11的长轴(X轴)取向为管状光源4a的长度方向(轴向、X方向)。各向异性散射片9a的Y轴方向被引向或取向为垂直与管状光源4a的长度方向的Y轴方向。另一方面，来自管状光源4a的光沿X轴方向具有均匀发光分布，但沿Y轴方向的发光分布不均匀。此外，在使用各向异性散射片9a的情况下，尽管沿分散相11的长轴(X轴方向)方向的入射光的散射程度很小，沿垂直于长轴的方向(Y轴方向)的入射光的散射程度却很大。因此，光散射特性Fx(θ)和Fy(θ)示出了如下所述的Fy(θ)＞Fx(θ)的关系。因而，该片沿Y轴方向比沿X轴方向更强地散射入射光，并且即使在使用具有不均匀亮度分布和各向异性的管状光源4a时，亮度的恶化也可得到抑制，从而均匀地照亮显示单元2。此外，由于显示单元2可以仅仅由于各向异性散射片9a的插入而被均匀照亮，该平面或平板光源单元3a和显示装置(特别是液晶显示装置)1a的结构可得到简化，并能够肉眼上清楚或清晰地辨认出显示单元2的显示数据。
图3为包含本发明的平面或平板显示单元的液晶显示装置的另一个实施例的示意性透视图。
根据该实施例，与图1的装置类似，液晶显示装置1b的平面或平板光源3b包括导光元件5、以及依次设置在该导光元件的出射表面上的各向同性散射或扩散片7b和棱镜片8b。此外，当假设管状光源4b的轴方向为X轴方向时，用于各向异性地散射光的各向异性散射片9b设置在棱镜片8b上，将主散射光方向取向为显示单元2的水平方向(X轴方向)。该各向异性散射片9b主要将由棱镜片8b聚焦的光各向异性地散射至显示单元2的水平方向(X轴方向)而不是其垂直方向(Y轴方向)。
根据具有这种结构的显示装置，即使在使用具有不均匀亮度分布和各向异性的管状光源4b时，各向异性散射片9b通过该片强烈地散射透射光至垂直于分散相(分散相离子)的长轴方向(Y轴方向)的方向(X轴方向)。因此，在显示器表面的水平方向(X轴方向)的亮度的角度依赖性得到显著降低，并且该显示单元2可被均匀照亮，并能够肉眼上清楚或清晰地辨认出显示器表面上的显像。
此外，各向同性扩散片、棱镜片以及各向异性散射片可设置在导光元件和显示单元之间。各向同性扩散片、棱镜片以及各向异性散射片的设置顺序不限于一个特定的方式。即，各向异性散射片可设置在导光元件和显示单元之间。各向异性散射片可被设置或层叠(形成)在这些元件的任何表面上，例如：背光的光导的出射表面(或者前侧或前表面)、扩散片表面、棱镜片表面或者显示单元的入射表面(或背面)。各向异性散射片可设置(插入)在导光元件和显示单元之间而不与导光元件和显示单元相接触。各向异性散射片通常设置在棱镜片的前侧上或前侧处，优选设置或层叠(形成)在棱镜片之上。这种设置方式能够避免在可透射液晶显示装置的显示器表面上的在给定方向的角度(特别是沿一个方向的亮度)处的亮度的恶化。此外，在棱镜片上设有各向异性散射片的情况下，各向异性散射片也可以用作或起到用于具有经济优势的敏感棱镜片的保护膜的作用。
各向异性散射片的设置方向(将要设置的方向)不特别限于某一特定的方向，该片可朝向显示单元的显示器表面的适当方向设置，例如该方向可以是将主散射方向取向至显示器表面的垂直方向、水平和侧向或倾斜方向的方向。根据优选平面或平板光源单元，当假设管状光源的轴向为X轴方向，各向异性散射片被设置为将主散射方向取向为管状光源的Y轴方向。在优选显示装置中，各向异性散射片被设置为使得主散射方向被取向至显示单元的显示器表面的水平或侧向。
另外，各向同性扩散片可包括透明度高的连续相，以及分散在该连续相中并具有平均长宽比约为1且不同于与连续相的折射率的折射率的分散相。连续相可由透明树脂或玻璃形成。分散相可由透明树脂或气泡形成。各向同性扩散片优选设置在(插入)导光元件和棱镜片之间。如果需要的话，各向同性扩散片可设置在(插入)棱镜片和各向异性散射片之间。
此外，棱镜片的结构(或构造)不特别限于某一特定结构。棱镜片可包括通过形成各种结构或构造获得的片，例如，由在基片的前部和/或背部上诸如呈三角状的截面、梯形截面和正弦形截面的不均匀部分(凸起部分或凹槽部分)构成的不均匀线或行(或棱镜线或行)。此外，棱镜片可包括具有规则或无规散射的不均匀部分的片。该棱镜片被设置的方向相对于管状光源的轴向(X轴方向)不特别限于某一特定方向，该棱镜片可被设置为使得棱镜片的拉伸方向被取向为朝向X轴方向或Y轴方向。此外，如果需要的话，可设置两片棱镜片以使得棱镜片的拉伸方向被取向为朝向彼此交叉的方向(例如，两片棱镜片分别被设置为朝向X方向和Y方向)。
此外，作为显示单元，可利用多种显示面板而不限于液晶显示单元。液晶显示单元不仅可包括液晶层而且还包括例如滤色片、偏振板(或偏振膜)和位相板的各种光学部件或元件。例如，如上述实施例所述，可通过依次层叠第一偏振膜、第一玻璃基片、在该玻璃基片上形成的第一电极、层叠在该电极上的第一取向膜、液晶层、第二取向膜、第二电极、滤色片、第二玻璃基片以及第二偏振膜形成液晶显示单元。
另外，导光元件(光导)通常具有几乎平行于显示单元的平板或平面表面(发光表面)。该反射层侧的表面可以向下倾斜以使得与管状光源相邻的侧部的厚度可以更大。作为管状光源，通常使用冷阴极管(荧光管)。可使用单个管状光源或多个管状光源。
根据包含平面或平板光源单元的可透射液晶显示装置，依赖于显示器表面上的视角(例如，诸如水平方向的某一方向的角度)的亮度的恶化得到抑制。通常，在工件中使用可透射液晶显示装置的情况下，使用者经常将视角改变或移动至显示表面的侧向(水平方向)。因此，在显示单元中，当各向异性散射片设置为将该片的主散射方向取向为侧向(或水平方向)时，平面或平板光源单元可抑制显示器表面侧向或水平方向上亮度的变化。因此，该装置可提高在日常生活中使用可透射液晶显示装置的使用者(所谓的工作者)的工作效率，并可减轻工作者的疲劳。
[各向异性散射片]
各向异性散射片足够作为这样一种膜：能够沿光行进方向散射入射光并沿给定方向(例如，Y轴方向)具有强散射强度而不示出各向同性散射。此外，即使当沿给定方向的散射角变大，该片也足够作为这样一种膜：在给定方向上的散射角中的散射强度大于垂直于给定方向(X轴方向)的散射角中的散射强度。
为了均化亮度分布并减缓依赖于对显示器表面的角度的亮度降低，优选的各向异性散射片能够主要沿光行进方向散射入射光并具有各向异性散射光的特性。因此，散射特性F(θ)表示散射角θ和散射光强度F之间的关系，在给定的散射角θ下该片满足下面的公式：
至少Fy(θ)/Fx(θ)＞1
(例如，Fy(θ)/Fx(θ)＝约1.5～100000)
优选Fy(θ)/Fx(θ)≥2
(例如，Fy(θ)/Fx(θ)＝约2.5～500000)
更优选Fy(θ)/Fx(θ)≥3
(例如，Fy(θ)/Fx(θ)＝约4～30000)以及
特别是Fy(θ)/Fx(θ)≥5
(例如，Fy(θ)/Fx(θ)＝约5.5～20000)
公式中，Fx(θ)表示沿x轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于x轴方向的y轴方向的光散射特性。
此外，各向异性散射片的X轴的方向通常为分散相的长轴方向。
满足上面的光散射特性的给定散射角θ(或散射角θ的范围)不特别限定于一个特定的角度，角θ例如可为约5～40°(例如，5.1～40°)，优选约6～35°，更优选约为10～30°。
此外，本发明的各向异性散射片可具有各向异性光散射特性，还可在不抑制作为各向异性散射片功能的相对低角度的范围内具有各向同性或基本上为各向同性光散射特性。例如，在本发明的片中，可能存在这样的一个角度θ：其中在低角度[例如不大于5°的散射角θ(例如约为0～5°，优选约1～4.5°，更优选约2～4.3°)]范围内，Fy(θ)/Fx(θ)约为1(例如0.8～1.2，优选0.9～1.1，更优选0.95～1.05，特别是1)。此外，具有这种各向同性光散射特性的片只可能具有在相对高的角度范围内(例如，在约10～30°的散射角θ范围内)的各向异性散射特性，并且在10～30°散射角θ处，满足公式Fy(θ)/Fx(θ)＞1的范围之内，例如，满足公式Fy(θ)/Fx(θ)＝约1.01～300(例如约1.1～200)，优选为约1.5～150(例如约2～100)，更优选为约2～80(例如约3～60)，该片可满足相对较低的各向异性散射特性。
此外，在这些低角度处的各向同性光散射特性可通过表面粗糙和后面所述的其它方法方便地赋予该片。
在将管状光源的轴向视为X轴方向的情况下，各向异性散射片沿Y轴方向强烈地散射光。因此，在各向异性散射片设置为分散相的长轴方向朝向长度方向的情况下，即使侧向的角度相对于显示器表面在较宽的范围内变化，该片也可沿侧向强烈地散射光，而且亮度的恶化得到抑制。此外，在这种片中，显示器表面可肉眼上被分辨出具有清楚的(清晰的或明显的)图像。
利用图4中所示的仪器可测量散射特性F(θ)。该仪器包括用于将激光投射至各向异性散射片9的激光照射单元(Nihon Kagaku Eng.，NEO-20MS)21以及用于测量透过各向异性散射片9的激光的强度的检测器22。以90°的角度对(垂直于)各向异性散射片9发射激光，并测量或绘制由膜扩散的光的强度F(扩散强度)对扩散角θ的曲线，由此确定散射光特性。
在各向异性散射片中，由于其散射光的各向异性更高，在给定方向的散射的角度依赖性可更低，因此，亮度的角度依赖性也更低。在各向异性散射片中，假设垂直于显示器表面的角度为0°，即使在显示器表面上超过20°不低于40°的角度处，也能够防止亮度降低。
这种特性可通过角度(θ)处的亮度对显示器表面上的前部亮度(front luminance)的比率，或者是在两个角度(θ)处的比率来表示。也就是说，本发明的平面或平板光源单元的使用使得上述比值更小。例如，在垂直于显示器表面的角度(θ＝0°)处的前部亮度(N(0°))对在18°角(N(18°))处的亮度比率，或者对在40°角(N(40°))处的亮度的比率更小。而且，在18°角处的亮度(N(18°))对在40°角处的亮度(N(40°))的比率可以更小。通过减小上述比率，例如，通过将各向异性散射片设置在具有常用结构的液晶显示装置的棱镜片上，能够提供一种适用于满足(符合)TCO99标准的商业监视器的可透射液晶显示装置。
各向异性散射片至少包括各向异性光散射层。各向异性光散射层包括连续相(例如树脂连续相)和分散在该连续相中的分散相(例如粒子或纤维状分散相，特别是粒子状分散相或分散相粒子)。连续相和分散相的折射率互不相同，通常互不相容或很难相容。连续相和分散相通常可由透明物质形成。
构成连续相和分散相的树脂可包括热塑性树脂[例如烯烃树脂、含卤素树脂(包括含氟树脂)、乙烯醇类树脂、乙烯基酯类树脂、(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂、纤维素衍生物等]以及热固性树脂(环氧树脂、不饱和聚酯树脂、己二烯酞酸脂树脂、硅树脂等)。优选树脂为热塑性树脂。
烯烃树脂可包括C2-6烯烃的均聚物或共聚物(诸如聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等的乙烯类树脂、诸如聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚物等的聚丙烯类树脂、聚(甲基戊烯-1)、丙烯-甲基戊烯共聚物等)和C2-6烯烃与共聚性单体的共聚物(乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)。
含卤素树脂可包括卤化乙烯基类树脂(例如，诸如聚氯乙稀、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚(乙烯氟化物)等的氯乙烯或含氟单体的均聚物；诸如四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物等的氯乙烯或含氟单体的共聚物；诸如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等的氯乙烯或含氟单体和其它共聚性单体的共聚物等)，以及卤化亚乙烯基类树脂(聚(偏二氯乙烯)、聚(偏氟乙烯)、和含氯乙烯或氟乙烯的亚乙烯基单体与其它单体的共聚物)。
在乙烯醇类树脂的衍生物中可包含聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物等。乙烯酯类树脂可包括乙烯酯类单体的均聚物或共聚物(例如聚醋酸乙烯)、乙烯酯类单体与共聚性单体的共聚物(如醋酸乙烯-乙烯共聚物、醋酸乙烯-氯乙烯共聚物、醋酸乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等)。
(甲基)丙烯酸类树脂可包括诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯等的聚(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(例如MS树脂)。优选的(甲基)丙烯酸树脂可包括聚((甲基)丙烯酸C1-6烷基酯)和甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物。
苯乙烯类树脂可包括苯乙烯类单体的均聚物或共聚物(例如聚苯乙烯、苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物等)、苯乙烯类单体与共聚性单体的共聚物[例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物(AS树脂)、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)、苯乙烯-无水马来酸共聚物等]。
聚酯类树脂可包含有由诸如对苯二甲酸等的芳香族二羧酸和亚烷基二醇制成的芳香族聚酯(包含诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等的聚萘二甲酸亚烷基酯(polyalkylene naphthalate)等的均聚酯、含亚烷基芳酯单位作为主要成分(例如：50摩尔％以上，优选是75～100摩尔％，更优选为80～100摩尔％)的共聚酯)、利用诸如己二酸等的脂族二羧酸获得的脂族聚酯、以及液晶性聚酯。
聚酰胺类树脂可包括诸如尼龙46、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12等脂族聚酰胺、以及诸如亚二甲苯基二胺己二酸酯(MXD-6)等的芳香族聚酰胺，及其它。聚酰胺类树脂不局限于均聚酰胺，也可以是共聚酰胺。
聚碳酸酯类树脂可包括基于双酚类(例如双酚A)的芳香族聚碳酸酯、以及诸如二甘醇双烯丙基碳酸酯等的脂肪族聚碳酸酯。
纤维素衍生物可包括纤维素酯(例如纤维素醋酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁基化物、纤维素酞酸酯等)、纤维素氨基甲酸酯类(如纤维素苯基氨基甲酸酯等)、纤维素醚类(如烷基纤维素、苯甲基纤维素、羟基烷基纤维素、羧甲基纤维素、氰乙基纤维素等)。
如果需要，树脂成分也可以进行改性(例如橡胶改性)。
也可以由该树脂成分构成连续相基质，再把分散相成分接枝或嵌段聚合到该基质树脂中。作为这种共聚物的实施例，可以提及的有：橡胶嵌段共聚物(如苯乙烯-丁二烯共聚物(SB树脂))以及橡胶接枝苯乙烯树脂类(如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂))。
纤维状分散相可包括有机纤维和无机纤维。有机纤维可包括例如芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维、聚酰亚胺纤维等的耐热性有机纤维。无机纤维可包括纤维状填料(例如，诸如玻璃纤维、二氧化硅纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维等的无机纤维)以及片状填料(例如，云母等)。
构成连续相或分散相(非连续相或分散相)的优选的成分可包括烯烃树脂、(甲基)丙烯基树脂、苯乙烯树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯类树脂及其它。此外，构成所述连续相和/或分散相的树脂可以是结晶性或非结晶性，也可以用非结晶性树脂构成连续相和分散相。在优选的实施例中，可以结合使用结晶性树脂和非结晶性树脂。即：用结晶性树脂构成连续相和分散相(非连续相)中的一方的相(例如：连续相)，而用非结晶性树脂构成另一方的相(例如：分散相)。
结晶性树脂可包括例如烯烃类树脂(例如聚丙烯、聚丙烯-乙烯共聚物等的丙烯含量不低于90摩尔％的聚丙烯类树脂、聚(甲基戊烯-1)等)、亚乙烯基类树脂(例如偏二氯乙烯类树脂)、芳香族聚酯类树脂(例如聚亚烷基对苯二甲酸酯、聚亚烷基萘二甲酸酯等的聚亚烷基芳基酯均聚酯、亚烷基芳基酯单元含量不低于80摩尔％的均聚酯、液晶性芳香族聚酯)、聚酰胺类树脂(例如具有尼龙46、尼龙6、尼龙66等的短链片段的脂肪族聚酯)。这些结晶性树脂可以单独使用，也可以两种或以上组合起来使用。
结晶性树脂(如结晶性聚丙烯类树脂等)的结晶度例如约为10～80％，优选约20～70％，更优选约30～60％。
作为构成连续相的树脂，通常使用高透明度且高耐热性的透明树脂。优选的形成连续相的树脂为具有作为熔化特性的高流动性的结晶性树脂。把这样的树脂与构成分散相的树脂组合使用有助于提高分散相的组合物的均匀性(均一性)。当使用具有高熔点或玻璃化转变点的树脂(特别是具有高熔点的结晶性树脂)时，其高热稳定性和良好的成膜特性提高了拉伸比和在熔化-变形(melt-molding)过程中的膜的形成。因此，可以在较高的温度(例如，约130～150℃)下进行取向热处理(或单轴拉伸)以提高各向异性散射特性，该方法可被容易地执行，并容易使分散相取向。另外，该膜在很宽度的温度范围(例如，从室温至约80℃)内很稳定，因此该膜可有利地用作显示装置或设备(液晶显示装置或设备)的组成部分。此外，结晶性树脂(例如，结晶性聚丙烯树脂)通常并不贵。优选的结晶性树脂可包括便宜且热稳定性高的结晶性聚丙烯类树脂。
构成连续相的树脂可以是熔点或玻璃化转变点温度约为130～280℃的树脂，优选约为140～270℃的树脂，更优选约150～260℃的树脂。
非结晶性树脂可包括例如乙烯类聚合物(乙烯类单体的均聚物或共聚物，诸如离子交联聚合物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚(醋酸乙烯)、乙烯醇类树脂等)、(甲基)丙烯类树脂(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)等)、苯乙烯树脂(聚苯乙烯、AS树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯类聚合物、非结晶性聚酯类树脂(脂族聚酯、其二醇成分和/或芳香族二羧酸成分被部分取代的聚亚烷基芳基酯共聚酯、聚芳基酯树脂等)、聚酰胺类树脂(例如，具有长链链段的脂族聚酰胺、非结晶性芳族聚酰胺)、以及热塑性弹性体(例如，聚酯弹性体、聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、苯乙烯类弹性体等)。对于非结晶性聚酯类树脂，聚亚烷基芳基酯共聚物可包含选自以下的至少一种制得的共聚酯：(聚)氧亚烷基二醇(例如二乙二醇、三乙二醇)、环己烷二甲醇、邻苯二甲酸、异苯二甲酸、脂族二羧酸(例如己二酸)作为二醇成分(C2-4亚烷基二醇)和/或芳族二羧酸成分(对苯二甲酸、萘二羧酸)的一部分(例如：约10～80摩尔％，优选约20～80摩尔％，更优选约30～75摩尔％)。这些非结晶树脂可以单独使用，也可以把两种以上组合使用。
作为构成分散相的树脂，通常使用透明性高、在例如单轴拉伸温度的取向处理温度下很容易变形、并具有特殊的热稳定性的树脂。特别是，当使用熔点或玻璃化转变温度(或点)低于构成连续相的树脂的熔点或玻璃化转变温度的树脂时，分散相粒子的长宽比可以很容易地通过例如单轴拉伸的取向处理被增加。此外，在许多情况下，形成分散相的树脂的熔点或玻璃化转变点的温度低于构成连续相的树脂的温度，例如：可以是约50～180℃，优选约60～170℃，更优选约70～150℃。
在构成分散相的非结晶性树脂中，优选选自非结晶性共聚酯类树脂和聚苯乙烯树脂的至少一种树脂。当使用该非结晶性共聚酯以形成分散相时，不仅可以保证高透明度而且使玻璃化转变温度为约80℃以使得能够容易地将变形引入在用作例如单轴拉伸的取向处理的温度下的分散相，并且分散相在变形后也能够在给定温度范围(例如，室温至80℃)内保持稳定。而且，非结晶性共聚酯(例如，使用如乙二醇/环己烷二甲醇＝约10/90～60/40(摩尔％)，优选是使用约25/75～50/50(摩尔％)的二醇的成分所得的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚酯)具有高折射率(例如1.57左右)，以使得非结晶性共聚物能够与结晶性树脂(例如聚丙烯类树脂)较为有效地复合。
由于聚苯乙烯树脂具有高折射率和高透明度，以及诸如约100～130℃的高玻璃化转变温度，可通过使用该树脂来制备具有优异耐热性的各向异性散射片。而且，可通过使用便宜的聚苯乙烯树脂以相对于用于连续相(例如聚丙烯类树脂)的结晶性树脂的较少的数量以及以相对较小的拉伸比来制备优选的各向异性散射片。此外，该片在熔化成形后受到压延的情况下显示出了非常高的各向异性。
形成连续相的结晶性树脂与形成分散相的非结晶性树脂的组合可包括，例如：结晶性聚烯烃树脂(例如，结晶性聚丙烯树脂等)和选自非结晶性聚酯(例如，诸如聚亚烷基对苯二甲酸酯共聚酯之类的聚亚烷基芳基酯共聚酯)和聚苯乙烯树脂中的至少一种的组合。
用折射率互不相同的成分来构成连续相和分散相(非连续相或分散体)。通过使用折射率互不相同的成分，能够使膜具有光扩散性。连续相与分散相的折射率之差(或折射光差异)例如为不小于0.001(例如约0.001～0.3)，优选约0.005～0.3，更优选约0.01～0.1。
作为具有这样的特定折射率差的树脂的组合，可以列举的有如下的组合：
(1)烯烃类树脂(特别是丙烯类树脂)与选自丙烯酸树脂、苯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂以及聚碳酸酯类树脂的至少一种树脂的组合；
(2)苯乙烯类树脂与选自聚酯类树脂、聚酰胺类树脂以及聚碳酸酯类树脂的至少一种树脂的组合；
(3)聚酯类树脂与选自聚酰胺类树脂和聚碳酸酯类树脂的至少一种树脂的组合。
根据需要，各向异性散射片可包含用于连续相和分散相的相容剂。使用相容剂，能够提高连续相与分散相的混合性和亲和性，并能够防止在膜进行取向处理时的缺陷(空缺或其它缺陷)的形成，能够防止膜的透明性的损失。另外，能够提高连续相与分散相之间的粘合性，即使对膜进行单轴拉伸，也能够降低分散相在拉伸装置上的粘合性。
相容剂可根据连续相和分散相树脂的种类从惯用的相容剂中选择，例如有：用噁唑啉化合物或改性基(羧基、酸酐、环氧基、噁唑啉基等)改性的改性树脂、含二烯或橡胶的聚合物[例如：由二烯单体或共聚性单体(芳香族乙烯单体等)的均聚物或共聚物共聚得到的二烯类共聚物(无规和其它共聚物)]；如丙烯酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)等的二烯类接枝共聚物；苯乙烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯(SB)嵌段共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、氢化的(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物等的二烯类嵌段共聚物或它们的加氢物]、用前述改性基(环氧基和其它基团)改性的含二烯或橡胶的聚合物等。这些相容剂可以单独使用，也可以两种以上组合起来使用。
通常，使用与聚合物共混物构成树脂有相同的或具有共同成分的聚合物(无规、嵌段或接枝共聚物)或对聚合物共混物构成树脂有亲和性的聚合物(无规、嵌段或接枝共聚物)作为相容剂。
二烯类单体可包括共轭二烯，例如：可被任选取代的C4-20共轭二烯，诸如丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、戊间二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、苯基-1，3-丁二烯等。这些共轭二烯烃可以单独使用，也可以把两种或以上组合使用。这些共轭二烯中，优选丁二烯和异戊二烯。
芳香族乙烯单体可包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯(p-甲基乙烯等)、p-叔丁基苯乙烯、二乙烯苯类、和1，1-二苯基苯乙烯。这些芳香族乙烯单体中，优选苯乙烯。(甲基)丙烯基类单体可包括(甲基)丙烯酸烷基酯[例如，(甲基)丙烯酸甲酯)]和(甲基)丙烯腈及其它。作为马来酰亚胺类单体，可以列举有：马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等。这些单体可以单独使用，也可以把两种或以上组合使用。
可以把对应于改性基团的单体(例如：含羧基改性的单体(或羧基改性的单体)，如用于羧基改性的(甲基)丙烯酸、用于酸酐改性的马来酸酐、用于酯改性的(甲基)丙烯酸单体、用于马来酰亚胺改性的马来酰胺单体、和用于环氧改性的例如缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯的含环氧基单体)的单体进行共聚而实施改性。环氧改性可通过不饱和双键的环氧化而进行。
优选的相容剂是未改性或改性的二烯类共聚物，特别是改性的嵌段共聚物(例如：环氧化二烯类嵌段共聚物或诸如环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物的环氧改性的二烯类嵌段共聚物)。环氧化二烯类嵌段共聚物不仅能够提高透明性而且具有约70℃的相当高的软化点，在多种连续相和分散相组合时它能够使树脂相兼容，并能够使分散相均一分散。
上述嵌段共聚物可以由共轭二烯嵌段或其相应部分氢化嵌段以及芳香族乙烯嵌段所构成。在环氧化二烯类嵌段共聚物中，共轭二烯嵌段中的双键可部分或全部被环氧化。
芳香族乙烯嵌段对共轭二烯嵌段(或其相应的氢化嵌段)的比例(重量比)[前者/后者]可以是例如约5/95～80/20(例如约25/75～80/20)，优选的是约10/90～70/30(例如约30/70～70/30)，通常是约50/50～80/20。
嵌段共聚物的数均分子量例如可以选自约5,000～1000,000的范围，优选为约7,000～900,000，更优选约10,000～800,000。分子量的分布[重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比[Mw/Mn]]例如是不大于10(约1～10)，优选为1～5。
嵌段共聚物的分子结构可以是直链状(直的)、支链状、放射状或其任何组合。嵌段共聚物的嵌段结构可包括例如：单嵌段结构、例如对嵌段结构、三链径向对嵌段结构、四链径向对嵌段结构的多嵌段结构。这种嵌段结构可以例如被写为：X-Y、X-Y-X、Y-X-Y、Y-X-Y-X、X-Y-X-Y、X-Y-X-Y-X、Y-X-Y-X-Y、(X-Y-)4Si、(Y-X-)4Si型等，其中X表示芳香族二烯嵌段，Y表示共轭二烯嵌段。
在环氧化二烯烃嵌段共聚物中的环氧基的比例没有特别地限定成一特定值，至于环氧乙烷的氧浓度，可以例如是约0.1～8重量％，优选为约0.5～6重量％，更优选约1～5重量％。环氧化嵌段共聚物的环氧当量(JIS K7236)例如是约300～1,000，优选为约500～900，更优选约600～800。
如前所述，构成相容剂的环氧化嵌段共聚物(例如环氧化SBS嵌段共聚物)不仅透明性高而且具有较高的软化点(约70℃)，并且在多种连续相与分散相的组合中能够有效地使树脂相容化而均匀地分散分散相。此外，芳香族乙烯嵌段(如苯乙烯嵌段等)的含有量为约60～80重量％的环氧化嵌段共聚物的折射率比较高(例如约1.57)，并且，具有与分散体树脂(例如非结晶共聚酯)近似的折射率，所以，能够引起分散体树脂分散均匀同时能保持分散体树脂的光散射性能。
相容剂(如环氧化嵌段共聚物)的折射率可以与分散相树脂的折射率大体相同(例如与分散相树脂的折射率的差约为0～0.05，优选为约0～0.03，更优选为约0～0.025，特别地约0.001～0.2)。
可通过将已经用常用的方法制备的二烯类嵌段共聚物环氧化(或者部分氢化嵌段共聚物)来制备上述环氧化嵌段共聚物。环氧化可以在惰性溶剂中，根据常规的方法，例如用环氧化剂(如过酸类、氢过氧化物类等)使前述嵌段共聚物环氧化而实施。环氧化二烯类嵌段共聚物的分离或纯化可以用适当的方法来进行，例如：使用不良溶剂沉淀共聚物的方法、在搅拌下把共聚物加到热水中并蒸馏除去溶剂的方法、或者直接脱去溶剂的方法(直接去溶剂法)。
相容剂的使用量(水平)可由例如以下范围中选择：基于树脂组合物总量的约0.1～20重量％，优选约0.5～15重量％，更优选约1～10重量％。
在各向异性散射片中，连续相、分散相、相容剂的优选的组合可包含由高透明性及高热稳定性的树脂(例如，诸如结晶性聚丙烯系树脂的结晶性树脂)构成的连续相、由高透明性及良好热变形性且具有一定程度的热稳定性的树脂(例如，诸如非结晶性共聚酯、聚苯乙烯树脂的非结晶性(无定形)树脂)构成的分散相、含有环氧化嵌段共聚物的相容剂所组合。
在各向异性散射片中，连续相与分散相的比例可以根据树脂的种类或熔融粘度、光扩散性等而在[前者/后者(重量比)]＝约99/1～30/70(例如，约95/5～40/60)的范围内适当选择，优选约99/1～50/50(例如，约95/5～50/50)，更优选约99/1～75/25。
在前述优选的光散射膜中，连续相、分散相、和相容剂的比例例如如下。
(1)连续相/分散相(重量比)＝约99/1～50/50，优选约98/2～60/40，更优选约90/10～60/40，特别地约80/20～60/40。
(2)分散相/相容剂(重量比)＝约99/1～50/50，优选约99/1～70/30，更优选约98/2～80/20。
如果按这样的比例使用各成分，则即使各成分不预先分别复合，各成分的颗粒都直接熔融混炼，也能使分散相均匀分散。而且，通过例如单轴拉伸的取向处理能够防止空缺的产生，并能够得到透过率高的光散射膜。
特别是，例如，下面的树脂成分(a)和/或(b)可容易地被复合，而且仅仅通过提供原材料给它们就可进行熔化-成形，即使当进行单轴拉伸时，也可防止空缺的形成，因此，可获得具有高透射性的各向异性散射膜：
树脂成分(a)，包括用作连续相的结晶性聚丙烯类树脂、用作分散相的非结晶性共聚酯类树脂以及作为相容剂的环氧化SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)，其中，连续相与分散相的重量比为99/1～50/50(特别地80/20～60/40)，分散相与相容剂的重量比为99/1～50/50(特别地98/2～80/20)；
树脂成分(b)，包括用作连续相的结晶性聚丙烯类树脂、用作分散相的聚苯乙烯树脂以及作为相容剂的环氧化SBS，其中，连续相与分散相的重量比为99/1～50/50(特别地90/10～70/30)，分散相与相容剂的重量比为99/1～50/50(特别地98/2～80/20)。
在各向异性散射片中，形成分散相的粒子(或者分散相粒子，有时指粒子状分散相或分散相粒子，不考虑粒子或纤维的形状)均是这样构造的：纵轴(或长轴)平均长度(或尺度)L与短轴平均长度(或尺度)W之比(平均长宽比L/W)大于1，且各粒子的长轴方向取向在一(给定的)方向(或某一方向)(例如膜的X轴方向)上。优选的平均长宽比(L/W)例如是约1.1～1000(例如2～800)，优选为约5～1000，更优选为约5～500(例如20～500)，且可为约50～500(特别是70～300)。这样的分散相粒子的形貌可以例如是足球型形状(例如类球体状)、纤维状或方形体状。长宽比越大，以光散射性表达的各向异性也越高。
分散相(粒子)的长轴平均长度L例如可以是约0.1～200μm(例如约1～100μm)，优选约1～150μm(例如约1～80μm)，特别是约2～100μm(例如约2～50μm)，通常为约10～100μm(例如约30～100μm，特别是约10～50μm)。分散相(粒子)的短轴平均长度W例如是0.1～10μm，优选约0.15～5μm(例如约0.5～5μm)，更优选约0.2～2μm(例如约0.5～2μm)。分散相(粒子)的短轴平均长度W例如是0.01～0.5μm，优选约0.05～0.5μm，更优选约0.1～0.4μm。
分散相粒子的取向系数例如可以是不小于0.7(例如约0.7～1)，优选约0.8～1，更优选约0.9～1。分散相粒子的取向系数越高，对散射光具有各向异性越高。
可以根据下式来计算出取向系数：
取向系数＝(3<cos2θ>-1)/2
式中，θ表示粒子状分散相的长轴与膜(或片)的X轴之间的角度(当长轴与X轴平行时，θ＝0°)，<cos2θ>表示对各分散相粒子求得的cos2θ的平均值，并可用下式表示。
<cos2θ>＝∫n(θ)·cos2θ·dθ
式中，n(θ)表示全部分散相粒子中具有角度θ的分散相粒子的百分比(重量百分比)
此外，各向异性散射片可具有扩散或散射光的取向性。即，具有取向性的膜意味着该膜在各向异性扩散光的方向上具有给出最大散射强度的角度。在扩散光具有取向性的情况下，参照图4所示的测装置，将扩散光强度F对扩散角度θ标绘时，在给定的扩散角度θ(除θ＝0°的角度)的范围内，标绘曲线具有最大值或肩部(尤其是例如最大值的拐点)。
为使各向异性散射片具有取向性，连续相树脂与分散相粒子的折射率差可以是例如约0.005～0.2，优选为约0.01～0.1；分散相粒子长轴的平均长度(尺度)例如可以是约1～100μm，优选为约5～50μm。长宽比例可以是约10～300(例如20～300)，特别是约40～300，优选为约50～300。
本发明的各向异性散射片可为层叠膜，其中透明树脂层层叠在各向异性光散射片的至少一个表面或一侧(特别是两侧)上。具有透明树脂层对各向异性散射层的保护有助于防止分散相粒子掉落或粘着。此外，该保护提高了膜的抗破裂性或抗划痕性或在制膜过程中的稳定性，并提高了膜的强度或操作性。在特别优选的实施例中，透明树脂层层叠在各向异性光散射层的两侧上，即，透明树脂层(1)层叠在各向异性光散射层的一侧上，透明树脂层(2)层叠在各向异性光散射层的另一侧上(特别是，该片能够以透明树脂层/各向异性散射层/透明树脂层的顺序层叠)。
构成透明树脂层的树脂可选自作为构成连续相或分散相的成分的实例的树脂。优选该透明树脂层由与构成连续相的树脂相同类型的树脂(特别是，同一树脂)构成。即，为了形成优异的层结构并确保至连续相的粘着性，构成透明树脂层的树脂可与连续相具有相同类型的树脂(特别是，同一树脂)，或者可与连续相具有相同类型的树脂(或同一类树脂)并具有高流动性。特别是，优选透明树脂层的树脂可包括与连续相的树脂相同的树脂。构成透明树脂层的树脂可以是分子量小于连续相树脂的分子量，和/或更多或更少地共聚合的树脂。例如，如果连续相包括结晶性聚丙烯类树脂，透明树脂层优选包括选自结晶性聚丙烯类树脂、部分结晶性(部分结晶的)聚丙烯类树脂以及非结晶性聚丙烯类树脂的至少一种树脂。
此外，用于增强耐热性或抗粘连性的优选的透明树脂可包括具有耐热性(例如，玻璃化转变温度或熔点高的树脂)、结晶性树脂等的树脂。构成透明树脂层的树脂的玻璃化转变温度或熔点可与构成连续相的树脂的玻璃化转变温度或熔点相同，或者可以为，例如约130～280℃，优选约140～270℃，更优选约150～260℃。
各向异性散射片(例如各向异性光散射层和/或透明树脂层)可包括常用的添加剂，例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、热稳定剂等的稳定剂、增塑剂、抗静电剂、阻燃剂、填充剂。
各向异性散射片的厚度例如可为约6～600μm、优选约10～400μm、更优选约20～250μm。此外，在各向异性散射片包括各向异性散射层和透明树脂层的情况下，各向异性散射层的厚度例如可为约3～300μm、优选约5～200μm(例如，约30～200μm)、更优选约5～100μm(例如，约50～100μm)。
另外，在透明树脂层为层叠的情况下，透明树脂层的厚度例如可与各向异性散射层的厚度相似。特别是，当各向异性散射层的厚度约为3～300μm时，透明树脂层的厚度可选自约3～150μm的范围内。
在层叠片中，各向异性散射层相对透明树脂层(特别是透明树脂层(1)和(2)之和)的厚度比例(或比率)为，例如，前者/后者＝约1/99～99/1(例如10/90～97/3)，优选约30/70～96/4，更优选约50/50～95/5(例如，70/30～95/5)。此外，透明树脂层(1)对透明树脂层(2)的厚度比例(或比例)可约为前者者/后者＝1/99～99/1，优选约10/90～90/10(例如，约20/80～80/20)，更优选约40/60～60/40(例如，约45/55～55/45)，或者通常可为相同比率(即，50/50)，或者几乎相同(例如，约40/60～60/40)。特别是，由于在各向异性散射片中几乎不出现的例如的涡纹的不利作用，优选在两个表面上的透明树脂层的厚度是相同或几乎相同的。此外，在三层结构中，各层的厚度，也就是各透明树脂层的厚度以及各向异性散射层的厚度，优选几乎相同。但是为了描述各向异性散射层的各种特性的特点，对厚度不作特别限定。
此外，各向异性散射层的总透光度可例如不小于85％(例如约85～100％)，优选约90～100％，更优选约90～95％。
此外，各向异性散射片的表面(例如，透明树脂层的表面)可被处理只要该片的光学特性不恶化。例如，在各向异性散射片的表面上，可施加例如硅油的防粘剂，或者可由电晕放电产生或施加该处理。
此外，各向异性散射片的至少一个表面(例如，透明树脂层的表面)可以是粗糙的(或粗糙处理、磨砂抛光)。在特别优选的实施例中，各向异性散射片的两个表面都是粗糙的。特别是，层叠膜的两个表面都是粗糙的，其中该层叠膜包括各向异性散射层和透明树脂层，每一层都层叠在各向异性散射层的两个表面上，即，透明树脂层(1)和(2)的表面是粗糙的。各向异性散射片表面的粗糙处理(或表面粗糙化)确保提高了至另一膜或片(例如光散射膜和棱镜片)的粘着性能并防止该片出现诸如褶皱的缺陷。结果，可以更有效地抑制或防止该片的亮度不均匀性。此外，表面粗糙性有效地在低角度处(例如，散射角度不大于5°)将各向同性散射特性赋予该片同时维持该片的各向异性散射特性。
粗糙处理不特别限定于某一特定方式，只要该片的表面被粗处理为不均匀或不平整(或形成凹-凸结构)。粗糙处理可为磨砂抛光或压印抛光。例如，可通过将各向异性散射片从具有不均匀表面(例如，格状凹-凸、无规凹-凸)的辊之间穿过、或者用具有不均匀表面的辊压印片材料(或各向异性散射片材料)来进行粗糙处理。
此外，在各向异性散射片的表面上，沿膜的X轴方向(分散相的长轴方向)拉伸形成不均匀格点(site)(或者凹-凸格点)。这种表面不均匀性的形成使该膜具有更高的各向异性程度。
本发明的各向异性散射片为通过对未经过热处理的片(至少包括各向异性光散射片，其中该各向异性光散射片包括折射率互不相同的连续相和分散相，分散相的平均长宽比大于1，并且各分散相的长轴方向被取向至一个方向)进行热处理所获得的片(经过热处理的片)。可能是因为这种片的耐热性和热稳定性(或耐热的稳定性)得到提高，这种经过热处理的片的抗尺度性或稳定性优异。即使将该片暴露在高温下，该片决不会变形：例如，决不会由于与其它膜(例如，棱镜片)之间的热膨胀的差异而导致褶皱。因此，该片的亮度不均匀性得到防止或被抑制在一个较高的水平上，而且即使在长时间使用该片(特别是在将该片暴露在高温的环境下使用该片)的情况下，也能够稳定地使用该片，且该片的光学特性保持稳定。
[各向异性散射片的制造方法]
在该片的制造过程(制造步骤)之中或之后的一个适当的步骤中热处理该片(即，至少包括各向异性光散射层的各向异性散射片，其中该各向异性光散射层包括折射率互不相同的连续相和分散相，分散相的平均长宽比大于1，且各分散相的长轴方向被取向于一给定方向)来获得本发明的各向异性散射片(经过热处理的各向异性散射片)。本发明的各向异性散射片通常通过制备(生产)上述片，接着通过热处理制备得到的该片来获得。
可通过在构成连续相的树脂中分散并取向(或取向处理)构成分散相的成分(例如树脂成分、纤维状成分)制得各向异性散射片(未经热处理的片)。例如，根据需要以常规的方法(例如熔融混合法、转鼓法等)包括把构成连续相的树脂与构成分散相的成分(例如树脂成分、纤维状成分)共混，熔融共混该共混物，用T模、环模等挤压共混物成膜形，由此能够使构成分散相的成分被分散。分散相的取向处理能够用下述方法来进行，例如：(1)在挤压成形的过程中，拉延(或拉制)该挤压成形的片以形成片的方法；(2)包括使挤压成形的片单轴拉伸的方法；或(3)前述(1)和(2)的方法的组合。此外，各向异性散射膜也可通过方法(4)获得，该方法包括：把材料(前述(1)中的熔融混炼成分)混合在溶液中，并通过例如铸造法利用该混合液形成各向异性散射片。
熔融温度不低于树脂成分(连续相树脂、分散相树脂)的熔点，例如，约150～290℃，优选约200～260℃。拉伸比(拉延比)可例如为约2～40，优选约5～30、更优选约7～20。伸长因子(倍数)可例如为约1.1～50倍(例如，约3～50倍)、优选约1.5～30倍(例如约5～30倍)。
在拉延与拉伸组合进行的情况下，拉伸比可以为例如2～10，优选2～5，伸长因子可以为例如1.1～20倍(例如2～20倍)，优选1.5～10倍(例如3～10)。
作为容易地增加分散相的长宽比的方法，可包括使膜(例如(挤压或铸造)成膜后冷却的膜)单轴拉伸的方法。并不特别限定单轴拉伸法，也可以用以相反方向牵引固化膜的两端的方法(牵引拉伸)、使用串联设置的(例如2对串联的)相对的两对或更多对轧辊(2个轧辊)，其中把膜穿过各2个轧辊辊隙，使膜伸跨在插入侧的2个轧辊并引出侧的2个轧辊之间，使引出侧的2个轧辊的膜速度比插入侧的2根轧辊的膜速度快，由此来进行拉伸的方法(辊间拉伸)、以及把膜插入到相互面对的一对轧辊之间，用轧辊压延膜的方法(轧辊压延)。
优选的单轴拉伸技术可包括例如辊间拉伸和轧辊压延的便于膜的大批量生产的方法。这些方法被用作用于制造双轴拉伸膜的第一拉伸步骤，或者用于制造位相膜的方法。特别是通过轧辊压延方法，不仅对非结晶性树脂，即使对结晶性树脂也能够容易地进行拉伸。因而，通常在单轴拉伸树脂片时，容易产生“向内卷曲(neck-in)”的问题，即膜的厚度和宽度局部减少的现象。但是在轧辊压延方法中，就能够防止发生“向内卷曲”的问题，从而能够稳定膜的拉伸操作。由于在拉伸前后膜的宽度得到保持(或不减少)，且侧向的膜厚均匀，从而使得在膜的侧向上能够使光散射特性均匀，容易保持产品的质量，能够提高膜的使用率(成品率)。另外，伸长因子可以在较宽范围中自由选择。此外，在轧辊压延方法中，因为拉伸前后能够保持膜宽，所以，膜厚的减少率的倒数与伸长因子大致相等。
轧辊压延的轧辊压力例如可为约1×104～1×107N/m(约0.01～10t/cm)，优选约1×105～1×107N/m(约0.1～10t/cm)。
伸长因子可从较宽的范围中选择，例如约1.1～10倍，优选约1.3～5倍，更优选约1.5～3倍。轧辊压延可以约0.9～0.1，优选约0.77～0.2，更优选约0.67～0.33的厚度减少率(拉制(draft))来进行。
由于该膜可被拉伸并高于分散相树脂(分散相树脂)的熔点或玻璃化转变温度，拉伸温度不特别限于某一特定值。但是，当熔点或玻璃化转变温度高于分散相树脂的熔点或玻璃化转变温度的树脂(例如，Tg或熔点高约5～200℃，优选约5～100℃的树脂)被用作构作连续相的树脂时，并且在分散体树脂被熔化或软化的同时单轴拉伸该膜时，因为与连续相树脂相比，分散相树脂非常容易变形，所以能够增加分散相(分散相粒子)的长宽比，从而得到光散射各向异性特别大的膜。优选的拉伸温度例如是约100～200℃(约110～200℃)，更优选约110～180℃(约130～180℃)。在连续相树脂是结晶性树脂的情况下，轧辊压延的温度可低于树脂的熔点，也可以是熔点附近的温度，在连续相树脂是非结晶性树脂的情况下，轧辊压延的温度可低于玻璃化转变点温度也可以是玻璃化转变点温度附近的温度。
此外，在片的表面是粗糙的情况下，在片的制造过程(制造步骤)之中或之后的一个适当的步骤中，可进行表面粗糙化。例如，可使用用于片制造的具有不均匀表面(粗糙或凹凸不平的表面)的辊(例如压辊或卷辊)使该片粗糙。另外，通常可在冷却了的片(冷却并固化了的片)上进行表面粗糙化。例如，用冷却辊冷却了的片可穿过具有不均匀或凹凸不平的表面的压辊(例如橡皮辊)来进行表面粗糙化。此外，可在取向处理之前或之后，或者与取向处理一起进行表面粗糙化。
此外，利用诸如共挤压或层叠(例如，挤压层叠、干法层叠(用粘合剂层叠))，然后以上述相同方式取向分散相粒子的常用方法，通过在各向异性散射层的至少一侧上层叠透明树脂层可获得具有透明树脂层的各向异性散射片(即层叠膜)。
通常由如下方法获得层叠膜：(1)共挤压用于层叠的各向异性散射层和透明树脂层(s)，接着取向该层叠后的膜；(2)由选自各向异性散射层和透明树脂层中的至少一层形成膜，接着通过挤压-层叠法将另一层层叠在所获得的膜上，并取向该层叠的膜(例如，由各向异性散射层形成膜，接着通过挤压-层叠法在各向异性散射层的两侧上层叠透明树脂层，并取向该层叠的膜)；(3)预先由各向异性散射层和透明树脂层形成膜，接着取向该层叠的膜。优选的方法可包括(1)共挤压用于层叠的各向异性散射层和透明树脂层，接着取向该层叠后的膜。
在由(1)的方法层叠(或共挤压成形法)的情况下，可以采用例如多层挤压法(例如多层T模法、多层膨胀(或多层吹胀挤压)法)的常用方法制造该层叠的膜。例如，可以这样进行共挤压：采用常用的方法(例如熔融混合法、转鼓法)层叠构成透明树脂层的树脂以及通过将构成连续相的树脂与构成分散相的成分(例如树脂成分或纤维状成分，特别是树脂成分)熔融混炼而获得的混合物。
在共挤压法中，熔化温度不低于树脂成分(例如连续相树脂、分散相树脂和透明树脂层)的熔点或玻璃化转变点，例如约150～290℃。
本发明中，在膜的制造过程(膜形成过程)中取向层叠的膜(特别是共挤压膜)。可使用上述的相同的方法来执行取向，例如，包含用与拉制(或拉伸)共挤压物一道共挤压构成层叠膜的树脂，以获得该层叠膜的方法；或者是包含固化该层叠膜并单轴拉伸该固化后的膜的方法。通过这种取向处理，通过处理该膜(在膜形成后用冷却的方式固化的膜)分散相(分散相粒子)可被取向至拉制或拉伸方向。此外，如果需要，该拉伸可与单轴拉伸结合在一起。取向处理、取向条件(例如，拉制比、拉伸比)以及粗糙处理方式同样如上所述。
(热处理)
热处理通常用于制备如上所述的片(取向后的片)。对将进行热处理的片没有特别地具体限定，例如，该片可被切成片状、可为卷状或辊状片(例如膜辊(filmroll))、或者可形成适于用作实用的各向异性散射片的结构。
在切片被热处理的方法中，可以一片接一片地或者成堆地热处理该片。尽管生产率可能降低，一个接一个地热处理单个的片确保对每个片进行一定的热处理。相反，成堆地热处理这些片可获得较高的生产率，但是必须不导致由于堆积这些片而产生的摩擦引起的褶皱。此外，在诸如热处理完整的膜辊(或者整个膜辊)以及热处理具有实用的外形的片的方法中，这些方法的生产率很高但必须不产生上述的褶皱。无论如何优选将产生的卷曲清除再进行热处理。
在热处理(或老化处理)中，热处理的条件大致可根据各向异性散射片的用途来选择，例如，在温度不低于30℃(例如，约35～200℃)，优选不低于40℃(例如，约45～160℃)，更优选不低于50℃(例如，约55～140℃)，特别是不低于60℃(例如，约65～130℃)的温度下进行热处理。
特别是，对于普通的或常用的显示装置(监视器)用途，由于该片在大多数情况下都暴露在不低于60℃的高温下，优选在60℃左右的防止该片产生褶皱或亮度不均匀(或者限制在该片中产生褶皱或亮度不均匀)的温度范围内进行热处理。这样，热处理温度可例如不低于60℃(例如，约65～150℃)，优选不低于70℃(例如，约75～140℃)，更优选不低于80℃(例如，约85～120℃)。特别是，由于用作车辆装置常常需要不低于80℃的耐热性，因此可在不低于80℃(例如，约80～120℃)的温度下进行热处理。
此外，在热处理过程中，加热(热处理)的时间例如不低于10分钟(例如，20分钟～3天)，优选不低于1小时(例如，1.5～24小时)，更优选不低于2小时(例如，2.5～18小时)，特别是不低于3小时(例如，约4～12小时)。
此外，可用常用的加热装置(例如，炉子)进行热处理。
由于该片的热处理，本发明的各向异性散射片适合于长时间使用而不会产生亮度不均匀。特别是，该片可用于比普通用于监视器的显示装置需要更高耐热性的目的。例如，本发明的片可长时间保持稳定的光散射特性，即使该片用于需要高耐热性的车辆装置。而且，本发明的目的在于获得在低角度(例如不高于5°的散射角)处具有各向同性光散射特性并具有高热稳定(稳定耐热性的特性)的各向异性散射片。这种片很实用，因为该片在低角度处同时具有各向异性散射特性和各向同性散射特性。
本发明的各向异性散射片(特别是层叠膜)适合于在上述的平面或平板光源单元中使用，还适合于在配备有平面或平板光源单元的显示装置(诸如可透射液晶显示装置的可透射显示装置)中使用。
此外，本发明的片(本发明片)，特别是层叠片，还可用于其它装置，例如，可反射(反射型)液晶显示装置或投影装置。在应用于可反射液晶显示装置的情况下，层叠片可设置为能够横穿光路(例如入射或反射光路)至其中密封有液晶的液晶显示单元。例如，在可反射液晶显示装置中，本发明片可设置在扩散板或散射板上。在将本发明片应用于可反射液晶显示装置的情况下，由于该膜在Y轴方向具有高光扩散特性，在X轴方向上具有低光扩撒特性，可获得在X轴和Y轴方向上具有不同视角的特定的(或特殊的)可反射液晶显示装置。而且，具有方向性的该片能够保证获得具有清楚的图像和视觉区域的高方向性的显示装置。
在将本发明的各向异性散射片用于投影电视的情况下，各向异性散射片(特别是层叠片)可设置为构成投影电视的显示屏的双凸透镜。由于光扩散的高透明性和高各向异性，在电视上使用本发明片可获得高亮度。此外，本发明片使得双凸透镜具有高热稳定性。
特别是，因为即使暴露在高温下本发明的各向异性散射片也能够保持光学特性，所以该片适合于在受到高温影响的情况或环境(例如，来自电源的释热环境、诸如车辆内部的升温环境)下使用的目的(例如用于监视器的显示装置)。
实施例
下面的实施例更详细地描述了本发明，但不限定本发明的范围。
通过下面的方法评价在这些实施例和比较例中的各向异性散射片、包括(或使用)该片的平面或平板光源单元以及包括(或使用)该片的可透射液晶显示装置的特性。
[各向异性]
利用图4中所示的测量系统来测量在散射角θ处的散射光强度F。计算Fy(4°)/Fx(4°)、Fy(10°)/Fx(10°)、Fy(30°)/Fx(30°)作为表示光散射的各向异性的值。另外，把各向异性散射片的取向或拉伸方向设为X轴方向，垂直于该方向的方向设为Y轴方向。
[亮度不均匀]
对于从可投射液晶显示装置取出的背光单元，设置不同的各向异性散射片取代被取出的背光单元的保护片，然后设置光源。在耐热性测试的初始阶段和之后，目视评价或确定背光单元表面的亮度不均匀性，同样可从前侧看见该表面。此外，在加热之后立即(将该片从高温炉中取出后立即)进行耐热性测试之后的发光，并且在几乎与耐热性测试的温度相同的情况下目视观测该背光单元。
A：不存在亮度不均匀
B：辨识出轻微的亮度不均匀
C：严重亮度不均匀
[各向异性散射片的变形]
冷却已经接收耐热性测试的每个各向异性散射片之后，拆开该背光单元并从该背光单元中取走各向异性散射片。根据下面的标准目视确定各向异性散射片的变形(形状的改变)：
A：不存在褶皱(wrinkle)
B：辨识出轻微褶皱
C：产生严重褶皱
另外，进行两种类型的耐热性测试，即，(1)70℃时30分钟；(2)90℃时30分钟。
表1中示出结果。
实施例1
使用91重量份的结晶性聚丙烯类树脂PP(由Grand Polymer Co.制造；F1033，折射率1.503)作为连续相树脂；使用7重量份的聚苯乙烯类树脂(GPPS)(通用聚苯乙烯类树脂，Daicel Chemical Industries，Ltd.制造；GPPS#30，折射率1.589)作为分散相树脂；使用1重量份的环氧化二烯类嵌段共聚物树脂(Daicel ChemicalIndustries，Ltd.制造；Epofriend AT202；苯乙烯/丁二烯＝70/30(重量比)，环氧当量750，折射率约1.57)作为相容剂。连续相树脂和分散相树脂之间的折射率差为0.086。
使上述连续相树脂和分散相树脂在70℃干燥约4小时，在封闭式混炼器中混炼干燥后的树脂。为了获得具有三层结构(180μm厚)的层叠的片，利用多层型挤压机，在约240℃的温度下把用于形成中心层或中间层的混炼物与用于形成表面层的透明树脂(聚丙烯类树脂)熔融，并以约4倍的拉伸比从T模挤出并放在表面温度设定为25℃的冷却或制冷鼓上(制冷辊)，以在60μm厚的中间层的两侧各层叠60μm厚的表面层(透明树脂：Japan Polychem Corp.，共聚物PP“FG-4”)。通过将具有不光泽表面的制冷琨施加至该片的一侧并将具有粗糙表面的橡皮辊施加至该片的另一侧(非制冷侧)的方式将各向异性散射层的两个表面都被适当地粗糙化。
用透射式电子显微镜(TEM)观察所获得的各向异性散射片的中心层发现，中心层中的分散相被分散或分布成从近乎球形(近圆形)(长宽比约为1且平均粒径约5μm)变为具有小长宽比的橄榄球状结构(长宽比约为4，长轴的平均长度约12μm，短轴的平均长度约3μm)。
此外，在由此获得的各向异性散射片的散射光特性的测量中，图5示出了所观测到的中等的各向异性散射片。由于该片的两个表面都是粗糙的，因而示出了几乎所有的各向同性散射并且在低角度处的散射光特性Fy(4°)/Fx(4°)约为1。尽管在不低于5°的角度处的各向异性的程度为Fy＞Fx，但是由于在形成(拉制)熔融膜的条件下各向异性表明，Fy(10°)/Fx(10°)约为5，Fy(30°)/Fx(30°)约为30。
接着将由此获得的各向异性散射片切成分离的片，并在高温炉中以90℃的温度热处理该切片8小时以获得热处理后的各向异性散射片。
将液晶单元从市场上可买到的15英寸可透射液晶显示装置中取出以拆卸(disassemble)。该显示装置最初由扩散片、棱镜片和设置在背光单元的光导上的保护片构成。如图3所示，沿各向异性散射片的主散射方向(X方向)被取向于侧向(水平方向)的这样一种方向设置热处理后的各向异性散射片以代替保护片，从而获得无液晶单元的背光(平面或平板光源单元)。该背光设置在高温炉上，在两种条件下进行耐热性测试。
比较例1
对以与实施例1相同的方式制成的各向异性散射片进行耐热性测试，除该片没有进行过热处理之外。
实施例2
对以与实施例1相同的方式制成的各向异性散射片进行耐热性测试，除了在70℃温度下热处理该片8小时，而不是在90℃温度下热处理8小时。
实施例3
进一步用轧辊压延法(条件：在125℃温度下、伸长因子约为2倍(约1/2的厚度降低率)、宽度降低率约3％)单轴拉伸在实施例1中所获得的各向异性散射片以获得90μm厚的膜。同TEM(锇酸着色)观测该膜发现，中间层的分散相的形状像是被高度拉伸的纤维，其长轴的平均长度约30μm，短轴的平均长度约1.5μm。
当用与实施例1同样的方法测量所获得的具有高各向异性均各向异性散射片的光散射特性时，观测到如图5所示的显著光散射特性。此外，在光散射特性中，Fy(4°)/Fx(4°)约为8.2，Fy(10°)/Fx(10°)约为400，Fy(30°)/Fx(30°)约为10000。
接着将由此获得的各向异性散射片切成分离的片，并在高温炉中以90℃的温度热处理该切片4小时以获得热处理后的各向异性散射片。以与实施例1同样的方法，将背光设置在高温炉之上，并在如上所述的两种条件下进行耐热性测试。
比较例2
对以与实施例3相同的方式制成的各向异性散射片进行耐热性测试，除该片没有进行过热处理之外。
实施例4
以与实施例1相同的方式制造各向异性散射片，除了与连续相的树脂相同的树脂被用作形成表面层的透明树脂之外。
在由此获得的各向异性散射片的散射光特性的测量中，由于该片的两个表面都是粗糙的，因而散射光各向异性几乎与实施例1的相同，即，各向异性的程度为Fy(10°)/Fx(10°)约为6，Fy(30°)/Fx(30°)约为40；而且在低角度处该各向异性散射片显示出各向同性散射特性。
接着将由此获得的各向异性散射片切成分离的片，并在高温炉中以90℃的温度热处理该切片8小时以获得热处理后的各向异性散射片。以与实施例1同样的方法，将背光设置在高温炉之上，并在如上所述的两种条件下进行耐热性测试。
比较例3
对以与实施例4相同的方式制成的各向异性散射片进行耐热性测试，除该片没有进行过热处理之外。
                                                        表1
  各向异性散射特性Fy(θ)/Fx(θ)   热处理   耐热性测试
  亮度不均匀性的目视辨别   褶皱产生的目视辨别
  θ＝4°   θ＝10°   θ＝30°   起始   70℃30分钟   90℃30分钟   起始   70℃30分钟   90℃30分钟
  实施例1   1   5   30   90℃，8小时   A   A   A   A   A   A
  比较例1   1   5   30   无   A   B   C   A   B   C
  实施例2   1   5   30   70℃，8小时   A   A   A   A   A   B
  实施例3   8.2   400   10000   90℃，4小时   A   A   A   A   A   A
  比较例2   8.2   400   10000   无   A   A   B   A   B   C
  实施例4   1   6   40   90℃，8小时   A   A   A   A   A   A
  比较例3   1   6   40   无   A   A   B   A   A   A
从表1的结果中明显可见，与比较例相比较，即使当这些片受到耐热性测试时，实施例的各向异性散射片也不会导致亮度不均匀，并且实施例的片几乎不会产生褶皱。

Claims (28)

1、一种各向异性散射片，至少包括各向异性光散射层，该各向异性光散射层包括连续相和分散相，其中，
连续相和分散相的折射率互不相同，分散相的平均长宽比大于1，且各分散相的长轴方向被取向于给定方向，且其中
该片是经过热处理的片。
2、根据权利要求1的片，其能够沿光行进方向散射入射光，并具有满足以下公式的光散射特性F(θ)，以下公式表示在至少θ＝10～30°范围内的光散射角θ和散射光强度F之间的关系：
Fy(θ)/Fx(θ)＞1
其中，Fx(θ)表示沿X轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于X轴方向的Y轴方向的光散射特性。
3、根据权利要求1的各向异性散射片，其能够沿光行进方向散射入射光，并具有满足以下公式的光散射特性F(θ)，以下公式表示在θ不大于5°的范围内的光散射角θ和散射光强度F之间的关系：
Fy(θ)/Fx(θ)约为1
其中，Fx(θ)表示沿X轴方向的光散射特性，Fy(θ)表示沿垂直于X轴方向的Y轴方向的光散射特性。
4、根据权利要求1的片，其中该连续相包括结晶性树脂，该分散相包括非结晶性树脂。
5、根据权利要求1的片，其中该连续相包括结晶性聚丙烯类树脂。
6、根据权利要求1的片，其中该分散相包括选自非结晶性共聚酯类树脂和聚苯乙烯类树脂的至少一种树脂。
7、根据权利要求1的片，其中该连续相对该分散相的重量比为99/1～50/50。
8、根据权利要求1的片，其中进一步包括用于使该连续相和该分散相相容的相容剂。
9、根据权利要求8的片，其中该连续相包括结晶性聚丙烯类树脂；该分散相包括选自非结晶性共聚酯类树脂和聚苯乙烯类树脂的至少一种树脂；该相容剂包括环氧化二烯类嵌段共聚物；该连续相对该分散相的重量比为99/1～50/50；该分散相与相容剂的重量比为99/1～50/50。
10、根据权利要求1的片，其中该分散相的平均长宽比为1.1～1000。
11、根据权利要求1的各向异性散射片，其中该分散相的短轴的平均长度为0.1～10μm。
12、根据权利要求1的片，其为包括层叠在该各向异性光散射层的至少一侧上的各向异性光散射层和透明树脂层的层叠片。
13、根据权利要求12的片，其中该连续相包括结晶性聚丙烯类树脂，该透明树脂层包括选自结晶性聚丙烯类树脂、部分结晶性聚丙烯类树脂和非结晶性聚丙烯类树脂的至少一种树脂。
14、根据权利要求12的片，其中各向异性光散射层相对于透明树脂层的厚度比为1/99～99/1，该片的总厚度为6～600μm，该片的总透光率不低于85％。
15、根据权利要求12的片，其中该透明树脂层包括互为相同或互不相同的透明树脂层(1)和透明树脂层(2)，该透明树脂层(1)层叠在该各向异性光散射层的一侧上，该透明树脂层(2)层叠在该各向异性光散射层的另一侧上。
16、根据权利要求15的片，其中该各向异性光散射层相对于透明树脂层(1)和(2)的总厚度的厚度比为1/99～99/1，透明树脂层(1)相对于透明树脂层(2)的厚度比为1/99～99/1。
17、根据权利要求15的片，其中，透明树脂层(1)相对于透明树脂层(2)的厚度比为40/60～60/40。
18、根据权利要求1的片，其中，该片的至少一个表面是粗糙的。
19、根据权利要求1的片，其中，该片的两个表面都是粗糙的。
20、一种制造如权利要求1所述的片的方法，其包括：热处理至少包括各向异性光散射层的片，该各向异性光散射层包含连续相和分散相，其中
该连续相和该分散相的折射率互不相同，分散相的平均长宽比大于1，且各分散相的长轴方向被取向于一个方向。
21、根据权利要求20的方法，其中在不小于70℃的温度下进行该热处理步骤。
22、根据权利要求20的方法，其中在80～120℃的温度下进行该热处理步骤。
23、根据权利要求20的方法，其还包括取向步骤，其中，该热处理步骤在通过用轧辊压延单轴延伸定向该片之后进行。
24、根据权利要求20的方法，其中包括，共挤压构成透明树脂层的树脂(a)和构成连续相的树脂与构成分散相的树脂的混合物(b)，
取向该共挤压后的片，并且
热处理该取向后的以获得这样一种片：该片为包含各向异性光散射层和层叠在该各向异性光散射层至少一侧上的透明树脂层的层叠片。
25、一种平面光源单元，其包括管状光源、在侧面接收来自该管状光源的入射光并将该光从发射表面发出以照亮显示单元的光导元件，其中
各向异性散射片、棱镜片和权利要求1中所述的各向异性散射片以任意顺序插入该光导元件和该显示单元之间。
26、根据权利要求25的平面光源单元，其进一步包括用于将来自该管状光源的光反射至显示单元侧的反射元件，其中该管状光源设置为几乎平行于并接近于该光导元件的侧面，该反射元件可位于该光导元件的背面处或背面之上，并且该各向异性散射片可位于该光导元件和显示单元之间。
27、一种可透射显示装置，其包括显示单元，以及权利要求25中所述的用于照亮该显示单元的平面光源。
28、一种用于投影电视显示屏的双凸透镜，其包括权利要求1中所述的片。
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