TW201038979A - Light diffusing element, polarizing plate with light diffusing element, liquid crystal display using both, and manufacturing method for light diffusing element - Google Patents
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201038979 f 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 、附光擴散元件之偏光 與光擴散元件之製造方 本發明係關於一種光擴散元件 板、及使用此等之液晶顯示裝置、 法0 【先前技術】 Ο 〇 光擴散元件正被廣泛用於照明燈罩、背投電視之螢幕、 面發光裝置(例如液晶顯示裝置)等。近年來,光擴散元件 在提高液晶顯示裝置等之顯示品質、改善視角特性等方面 之利用正在推進。作為光擴散元件,已提出有使微粒分散 於樹脂片材等基質中而成者等(例如參照專利文獻D。於此 種光擴散元件中,所入射之光之大部分係向前方(出射面 側)散射,而有一部分則向後方(入射面側)散射。微粒與基 質之折射率差越大則擴散性(例如霧度值)越大,但另一方 面,若折射率差較大則背向散射會增大。更具體而言,例 如已提出有為提高液晶顯示裝置之顯示品質而將光擴散元 件配置於液晶顯示裝置之最表面之技術,但是如此之光擴 散元件不具有充分之光擴散性(例如霧度值未達90%),顯 示品質之改善效果並不充分。另一方面,若為提高顯示品 質而將光擴散性大(例如霧度值為90%以上)之光擴散元件 用於液曰曰顯不裝置’則存在如下問題,即,當外部光入射 至液晶顯示裝置時,畫面會變得發白,從而在亮處難以顯 示高對比度之影像或圖像。其原因在於,光擴散元件中之 微粒會使入射光不僅向前方散射,而且亦向後方散射。根 147071.doc
V 201038979 ψ 據先前之光擴散元件,霧度值越大則背向散射越大,因此 同時滿足光擴散性之增大與背向散射之抑制極其困難。此 外,於照明用途中,亦係若霧度值增大則背向散射增大, 且總透光率下降’因此會導致光利用效率下降。 作為解決如上所述之問題之方法,基於抑制微粒與基質 之界面上之反射的構想,已提出有使核與殼之折射率不同 之核殼微粒(core-shell particle)、或折射率自微粒之中心 部向外側連續變化之所謂GRIN (gradient index,梯度指數) 微粒等之梯度折射率微粒分散於樹脂中之方法(例如參照 專利文獻2〜4)。然而,此等微粒與普通微粒相比,製造製 程較為複雜’因此生產率不充分而不具有實用性。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本專利第307153 8號 專利文獻2:日本專利特開平6_347617號公報 專利文獻3 :曰本專利特開2003_26271〇號公報 專利文獻4 ··曰本專利特開2002_212245號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 本發明係為解決上述先前之課題開發而成者,其目的在 於提供一種霧度值較高,具有較強之擴散性,且抑制背向 散射,並且成本低且生產率優異之光擴散元件。 解決問題之技術手段 本發明之光擴散元件含有包含樹脂成分及超微粒成分之 147071.doc 201038979 基資、以及分散於該基質中之光擴散性微粒;該樹脂成 分、該超微粒成分及該光擴散性微粒之折射率滿足下述式 (1 ),且包含濃度調變區域,其係形成於該光擴散性微粒之 . 表面附近外部,隨著自該光擴散性微粒遠離,該樹脂成分 • 之重量濃度降低’且該超微粒成分之重量濃度升高: lnP"nA|<|np-nB| ··· (1), 式(1)中,ηΑ表示基質之樹脂成分之折射率,如表示基質 0 之超微粒成分之折射率,ηΡ表示光擴散性微粒之折射率。 於較佳實施形態中,上述光擴散元件進而包含第2濃度 调變區域,其係上述樹脂成分滲透至上述光擴散性微粒之 表面附近内部而形成。 於較佳實施形態中,上述光擴散元件之霧度為 90%〜99%。 於較佳實施形態中,上述光擴散元件滿足〇 〇1 $丨^_ nA| $ 0· 1 〇、以及 〇 1 〇 $ |ηρ ΙΐΒ| $ 1 5〇。 〇 於較佳實施形態中,上述樹脂成分及上述光擴散性微粒 包含同系之材料,上述超微粒成分包含與該樹脂成分及該 光擴散性微粒為不同系之材料。此外,於較佳實施形態 中,上述樹脂成分及上述光擴散性微粒包含有機化合物, 上述超微粒成分包含無機化合物。 於較佳實施形態中,上述光擴散性微粒之平均粒徑為i μηι〜5 μιη ° 於較佳實施形態中,上述超微粒成分之平均粒徑為】 nm〜1 〇〇 nm。 147071.doc 201038979 於較佳實施形態中,上述光擴散元件之光擴散半值角為 10。〜150。。 根據本發明之另一態樣,提供一種附光擴散元件之偏光 板。該附光擴散元件之偏光板包括上述光擴散元件及偏光 元件。 根據本發明之進而另一態樣,提供一種液晶顯示裝置。 該液晶顯示裝置包括:液晶胞;平行光光源裝置,其朝向 該液晶胞射出準直光;以及上述光擴散元件,其使透過該 液晶胞之準直光穿透及擴散。 根據本發明之進而另一態樣,提供一種上述光擴散元件 之製造方法。該製造方法包含如下步驟:將使基質之樹脂 成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微粒溶解或分散 於揮發性溶劑中而獲得之塗敷液塗佈於基材;以及使塗佈 於該基材之塗敷液乾燥。 於較佳實施形態中,上述製造方法進而包含如下步驟: 於上述塗敷液中,使上述樹脂成分之前驅物與上述光擴散 性微粒相接觸;以及使該前驅物之至少一部分滲透至該光 擴散性微粒之内部。 於較佳實施形態令,上述製造方法係於上述塗敷液中, 使上述樹脂成分之前驅物與該光擴散性微粒接觸較上述光
擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間更長之日士 間。 T 於較佳實施形態中,上述製造方法係於上述渗透步驟 中’使上述前驅㉗自上述光擴散性微粒之表面渗透至該光 147071.doc 201038979 擴散性微粒之平均粒徑之10%以上95%以下之範圍為止。 於較佳實施形態中,上述製造方法進而包含如下步驟: 於上述塗佈步驟後,使上述前驅物發生聚合。 . ㈣佳實施形態中’上述製造方法係於上述聚合步驟 巾I已“透至上述光擴散性微粒内部之前驅物與未滲透 至該光擴散性微粒之前驅物同時發生聚合,而於該光擴散 t微粒之表面附近内部形成上述第2濃度調變區域,並同 〇 時形成上述基質及上述第1濃度調變區域。 於較佳貫施形態中’上述樹脂成分為電離放射線硬化型 樹脂,藉由照射電離放射線而使該樹脂成分之前驅物發生 聚合。 發明之效果 根據本發明,藉由組合使用含有特定之樹脂成分及超微 成刀之基質與特定之光擴散性微粒,可於光擴散性微粒 之周圍形成濃度調變區域。其結果為’可於基質與光擴散 〇 微粒之界面附近(具代表性的是光擴散性微粒之表面附 近外部),使折射率階段性地或實質上連續性地發生變 , π,因此可抑制基質與光擴散性微粒之界面之反射,從而 , 彳抑制背向散射。此外’藉由使基f中含有特定之超微粒 成分,可擴大基質與光擴散性微粒之折射率差。藉由此等 之協同效果,可實現霧度值較高,具有較強之擴散性,且 抑制背向散射之光擴散元件。此外,根據本發明,不使用 要求繁雜之製造方法之特殊結構之微粒便可形成濃度調變 區域,因此就生產率、成本方面而言亦非常優異。 14707I.doc 201038979 於一實施形態中,除上述濃度調變區域以外,亦可使樹 月曰成刀滲透至光擴散性微粒而於該微粒之表面附近内部形 成第2濃度調變區域。其結果為,折射率階段性地或實質 上連續性地變化之區域進一步增大,因此可極其良好地抑 制基質與光擴散性微粒之界面之反射,從而可進一步抑制 身向政射。並且,藉由樹脂成分滲透至光擴散性微粒内 4,可提鬲基質中之超微粒成分之濃度,因此可進一步擴 大基質與光擴散性微粒之折射率差。如此,藉由在光擴散 性微粒之表面附近内部進而形成第2濃度調變區域,可進 一步促進如上所述之本發明之效果。 【實施方式】 以下,一面參照圖式,一面就本發明之較佳實施形態加 以說明,但本發明並不限定於此等具體實施形態。 A.光擴散元件 A-1.整體構成 本發明之光擴散元件含有包含樹脂成分及超微粒成分之 基質、以及分散於該基質中之光擴散性微粒。本發明之光 擴散兀件係藉由基質與光擴散性微粒之折射率差而體現光 擴散功忐。圖1A及圖1B分別係用以說明本發明之較佳實 施形態之光擴散元件中之基質之樹脂成分及超微粒成分、 以及光擴散性微粒之分散狀態的模式圖。本發明之光擴散 兀件1〇〇含有包含樹脂成分11及超微粒成分12之基質10、 以及分散於基質10中之光擴散性微粒20。基質之樹脂成分及 超微粒成分、以及光擴散性微粒之折射率滿足下述式(i)。 147071.doc 201038979 |ϋΡ·ηΑ|<|ηΡ_ηΒ| …(ι) 於式(1)中,nA表示基質之樹脂成分之折射率,Μ表示基 質之超微粒成分之折射率,np表示光擴散性微粒之折射 ' 帛。又’於本發明中’上述樹脂成分、上述超微粒成分及 上述光擴散性微粒之折射率亦可滿足下述式(2)。 |nP-nA|<jnA-nB| ... (2) 於一實施形態中,本發明之光擴散元件如圖lA所示,於 〇 光擴散性微粒2G之表面附近外部形成有濃度調變區域31。 於另-實施形態中,本發明之光擴散元件如圖ib所示,進 而包含樹脂成分11滲透至光擴散性微粒20之表面附近内部 而形成之第2濃度調變區域32。於本說明書中,為方便說 明,有時將光擴散性微粒20之表面附近外部之濃度調變區 域3 1稱為第1濃度調變區域。 如圖1A所示,於僅形成有第1濃度調變區域31之情形 時上述式(1)中之|np_nA丨宜為〇 〇〜〇」,更佳為〇 〇〜〇 〇6, ❹ 特佳為超過0且0‘06以下。若|nP-nA|超過(M,則有背θ今 射增大之虞。如圖1B所示,於形成有第丨濃度二= • 及第2濃度調變區域32之情形時,上述式⑴中之卜^宜 為0.01〜G.10,更佳為G.G1〜G ()6,特佳為GG2〜G加。若卜 ’ 〜丨未達0_01,則存在不形成第2濃度調變區域之情形。‘ K’l超過0.10’貝IJ有背向散射增大之纟。不論是㈣成 第2濃度調變區域32’ |np,丨均宜為〇1〇〜15〇,更佳為 0.20韻。若丨一丨未達〇1〇,則多數情況下霧度為㈣ 以下’其結果為,於裝入至液晶顯示裝置之情形時,有無 147071.doc 201038979 法充分擴散來自光源之光而視角變窄之虞。若丨nP-nB丨超過 1 ·50 ’則有背向散射増大之虞。此外,不論是否形成第2 濃度調變區域32,|ηΑ-ηΒ|均宜為0.10〜1.50,更佳為 0·20〜0.80。若|ηΑ_ηΒ丨未達〇.1〇,則有無法獲得充分之光擴 散性之虞。若|ηΑ_ηΒ丨超過15〇,則有“及如之波長分散增 大’散射光之色調不柔和之虞。如上所述,藉由組合使用 折射率相近之基質之樹脂成分及光擴散性微粒、以及折射 率與樹脂成分及光擴散性微粒大不相同之超微粒成分,可 與下述第1濃度調變區域及第2濃度調變區域所產生之效果 相結合,一面維持高霧度,一面抑制背向散射。 於上述第1濃度調變區域31中,隨著自光擴散性微粒2〇 退離,樹脂成分11之重量濃度降低,且超微粒成分12之重 董濃度升高。換言之,於第i濃度調變區域31中之最接近 光擴散性微粒20之區域中,超微粒成分12以相對低之濃度 分散,隨著自光擴散性微粒2〇遠離,超微粒成分12之濃度 增大。例如,於第丨濃度調變區域31中之最接近光擴散性 微粒20之區域中,樹脂成分之重量濃度高於基質整體中之 樹脂成分之平均重量濃度,超微粒成分之重量濃度低於基 夤整體中之超微粒成分之平均重量濃度。另一方面,於第 1濃度調變區域3丨中之最遠離自光擴散性微粒2〇之區域 中树月曰成为之重量濃度等於或有時低於基質整體中之樹 脂成分之平均重量濃度,超微粒成分之重量濃度等於或有 時咼於基質整體中之超微粒成分之平均重量濃度。藉由形 成有如此之第i濃度調變區域,可於基質1〇與光擴散性微 147071.doc -10- 201038979 粒20之界面附近(光擴散性微粒20之周邊部,亦即表面附 近外部)’使折射率階段性地或實質上連續性地發生變化 (參照圖2(a))。另一方面,於先前之光擴散元件中,未形 - 成如此之第1濃度調變區域,微粒與基質之界面明確,因 此折射率係自微粒之折射率向基質之折射率間斷地發生變 化(參照圖2(c))。如圖2(a)所示,形成第1濃度調變區域31 而於基貝10與光擴散性微粒2〇之界面附近(光擴散性微粒 ❹ 20之表面附近外部),使折射率階段性地或實質上連續性 地發生變化,藉此即使擴大基質1〇與光擴散性微粒2〇之折 射率差,亦可抑制基質1〇與光擴散性微粒2〇之界面之反 射,故而可抑制背向散射。此外,於第1濃度調變區域31 之外側,折射率與光擴散性微粒20之折射率大不相同之超 微粒成为12之重置濃度相對升高,因此可擴大基質與光 擴散性微粒20之折射率差。其結果為,即使為薄膜,亦可 實現高霧度(較強之擴散性)。因此,根據本發明之光擴散 Ο 兀件,藉由形成如此之第1濃度調變區域,可一面擴大折 射率差而實現高霧度,一面顯著抑制背向散射。如此之特 .徵尤,、適用於如準直背光前面擴散系統中所使用之光擴散 7L件般要求較強之擴散性(霧度為9〇%以上)之用途。另一 面如圖2(c)所不,根據先前之光擴散元件,當欲藉由 擴大折射率差而職予較強之擴散性(較高之霧度值)時,無 法消除界面上之折射率之差距。其結果為,因界面反射所 引起之背向散射增大,因此存在黑色顯示無法充分變黑 (所謂黑色變灰)之情形。 147071.doc -11 - 201038979 上述第1濃度調變區域3 1之厚度(自光擴散性微粒表面至 第1濃度調變區域末端為止之距離)既可為固定(亦即,第1 濃度調變區域亦可呈同心球狀向光擴散性微粒之周圍擴 展)’亦可根據光擴散性微粒表面之位置而使厚度不同(例 如亦可成為如糖果之外部輪廓形狀)。第1濃度調變區域3 i 之厚度宜根據光擴散性微粒表面之位置而不同。只要係如 此之構成,便可於基質10與光擴散性微粒20之界面附近, 使折射率更連續性地發生變化。只要形成有足夠厚度之第 1濃度調變區域3 1,便可於光擴散性微粒之周邊部,使折 射率更平順地連續性地發生變化,從而可非常有效地抑制 为向散射。另一方面,若厚度太大,則存在第丨濃度調變 區域甚至佔有本來光擴散性微粒應存在之區域而無法獲得 充分之光擴散性(例如霧度值)之情形。因此,第丨濃度調變 區域31之厚度宜為10 nm〜5〇〇 nm,更佳為2〇 nm〜4〇〇 , 進而更佳為30 nm〜3〇〇 nm。又,第!濃度調變區域31之厚 度相對於光擴散性微粒之平均粒徑宜為1〇%〜5〇%,更佳為 2 0 %〜40 %。 上述第2濃度調變區域32係藉由樹脂成分丨丨滲透至光擴 散性微粒20之内部而形成。實質上,係藉由樹脂成分丨丨之 刚驅物(具代表性的是單體)滲透至光擴散性微粒之内部 後發生聚合,而形成第2濃度調變區域32。於一實施形態 中,於第2濃度調變區域32中,樹脂成分u之重量濃度實 質上為固定。於另一實施形態中’於第2濃度調變區域32 中,樹脂成分11之重量濃度隨著自光擴散性微粒2〇之表面 147071.doc -12- 201038979 遠離(亦即,隨著朝向光擴散性微粒2〇之中心)而變低。只 要第2濃度調變區域32係形成於光擴散性微粒2〇之内部, 便可發揮其效果。例如,第2濃度調變區域32自光擴散性 - 微粒20之表面形成至該光擴散性微粒之平均粒徑之 . 10%〜95°/〇之範圍為止為宜。第2濃度調變區域32之厚度(自 光擴散性微粒表面至第2濃度調變區域最内部為止之距離) 既可為固定,亦可根據光擴散性微粒表面之位置而不同。 〇 第2濃度調變區域32之厚度宜為1〇〇 nm〜4㈣,更佳為1〇〇 nm〜2 μπι。藉由樹脂成分u滲透而形成第2濃度調變區域 32 ’可獲得以下效果·_ (1)可促進上述第丨濃度調變區域μ 之形成;(2)藉由在光擴散微粒之内部亦形成濃度調變區 域,可擴大上述折射率階段性地或實質上連續性地發生變 化之區域(亦即,可使折射率自光擴散性微粒内侧之第之濃 度調變區域至光擴散性微粒外側之第以度調變區域為: 階段性地或實質上連續性地發生變化:參照圖%))。其处 〇 *為,與於光擴散性微粒外側僅形成有第i濃度調變區: 之情形時相比,可進一步抑制背向散射;(3)藉由樹脂成分 • 11渗透至光擴散性微㈣之内部,可與未滲透之情形時相 . &,使基㈣中之㈣成分濃度降低。其結果為,超微粒 成分12之折射率對於基質1〇整體之折射率之幫助增大,因 此於超微粒成分之折射率較大之情形時,基質整體之折射 率增大(反之’於超微粒成分之折射率較小之情形時,基 f整體之折射率變小),基質與光擴散性微粒之折射率^ 進一步增大。因此’與樹脂成分未渗透之情形時相比,可 147071.doc 13- 201038979 實現更馬之擴散性(霧度值)。並且,與樹脂成分未滲透之 情形時相比,即使厚度更薄,亦可實現充分之擴散性》 上述第1濃度調變區域及第2濃度調變區域分別可藉由適 當地選擇基質之樹脂成分及超微粒成分以及光擴散性微粒 之構成材料、及化學特性與熱力學特性而形成。例如,由 同系之材料(例如有機化合物一族)構成樹脂成分及光擴散 性微粒,由與樹脂成分及光擴散性微粒為不同系之材料 ⑴如無機化合物)構成超微粒成分,藉此可良好地形成第1 農度調變區域。此外,例如由同系材料中相溶性較高之材 料一族構成樹脂成分及光擴散性微粒,藉此可良好地形成 第2濃度調變區域。第1濃度調變區域及第2濃度調變區域 之=度以及濃度梯度可藉由調整基質之樹脂成分及超微粒 成刀以及光擴散性微粒之化學特性及熱力學特性而加以 ㈣。再者’於本說明書中,所謂「同系」係指化學結構 或特性等同或類似,所謂「不同系」係指除同系以外者。 $否為同系可根據基準之選擇方法而不同。例如,於以有 2或無機為基準之情形時,有機化合物-族係同系之化合 二有機化合物與無機化合物係不同系之化合物。於以聚 浐备金一 竿之匱形時,例如丙烯酸系聚合物與 :氧^ 為有機化合物—族,但仍為不同系之化合 期律表為基準之情形時,驗金屬與過渡金屬雖 為",、機το素一族,但仍為不同系之元素。 ^第!濃度調變區域31及上述第2濃度調變區域Μ適宜 形成於如下位置,即,當蔣 ,述光擴散性微粒之半徑設為 147〇7l.doc -14- 201038979 rl,且將與該光擴散性微粒之最大剖面(將光擴散性微粒之 半徑包括在内之平面)平行之剖面之半徑設為r2時,r2相對 於rl之比率宜達到20%〜80%,更佳為達到4〇%〜6〇%,進而 - 更佳為達到约50%。藉由在如此之位置適當地形成第2濃 度調變區域31及根據需要形成第2濃度調變區域32,可良 好地抑制相對於光擴散性微粒之半徑方向入射角較大之入 射光(以下,稱作側方入射光)之界面反射。將r丨與r2之關 0 係模式性地示於圖3。更具體而言,由基質與光擴散性微 粒之界面反射所引起之背向散射可大致分為如圖3所示之 三種。亦即,正面入射之界面反射光(圖3之箭頭A);側方 入射光之界面反射光中向後方散射者(圖3之箭頭B);以及 側方入射光之界面反射光中雖向前方散射,卻由於全反射 而未自光擴散元件射出而向後方散射者(圖3之箭頭c)。根 據斯奈爾定律(Snell's law),側方入射光由於反射率高於 正面入射光,因此藉由抑制侧方入射光之界面反射,可進 〇 一步有效降低背向散射。因此,宜於可有效降低側方入射 光之背向散射之位置形成有濃度調變區域。再者,若^過 , 小,則於如此之位置反射之光會向前方穿透而不會到達臨 界角,因此多數情況下不會那麼影響背向散射之降低效 . 果。 上述光擴散元件之霧度越高越好,具體而言,宜為 90%〜99°/。,更佳為92%〜99〇/。,進而更佳為95%〜99%,特佳 為97%〜99%。藉由霧度為9〇%以上,可較佳地用作準直背 光則面擴政系統中之前面光擴散元件。再者,所謂準直背 147071.doc 15 201038979 光前面擴散系統,係指於液晶顯示裝置中使用準直背光光 (向固定方向聚光且亮度半值寬狹窄之背光光),且於上側 偏光板之視認側設有前面光擴散元件之系統。 上述光擴散兀件之擴散特性若以光擴散半值角表示,則 宜為1〇。〜150。(單側5。〜75。),更佳為10。〜1〇〇。(單側 5°~50°) ’進而更佳為30。〜80。(單側15。〜4〇。)。 上述光擴散元件之厚度可根據目的或所期望之擴散特性 而適當地設定。具體而言,上述光擴散元件之厚度宜為4 μιη〜50 μιη,更佳為4 μιη〜20 μηι。根據本發明,儘管為如 此般非常薄之厚度,亦可獲得具有如上所述般非常高之霧 度之光擴散元件。 上述光擴散元件適合用於液晶顯示褒置,尤其適合用於 準直背光前面擴散系統。上述光擴散元件可單獨作為膜狀 或板狀構件提供’亦可貼附於任意適當之基材或偏光板而 作為複合構件提供。又’亦可於光擴散元件上積層抗反射 層。 Α-2.基質 如上所述,基質10含有樹脂成分11及超微粒成分丨2。如 圖1Α及圖1Β所示,超微粒成分12係以於光擴散性微粒2 〇 之周邊部形成第1濃度調變區域3 1之方式,分散於樹脂成 分11。 A-2-1·樹脂成分 關於樹脂成分11,只要良好地形成上述第1濃度調變區 域及根據需要良好地形成第2濃度調變區域,且折射率滿 147071.doc -16· 201038979 足上述式(1)之關係,便可包含任意適當之材料。如上所 述,樹脂成分11宜包含與光擴散性微粒為同系且與超微粒 成分為不同系之化合物。藉此,可於基質與光擴散性微粒 • 之界面附近(光擴散性微粒之表面附近外部)良好地形成第1 . 濃度調變區域。樹脂成分11更佳為包含與光擴散性微粒為 同系之化合物中相溶性較高之化合物。藉此,可根據需要 於光擴散性微粒20之表面附近内部良好地形成第2濃度調 0 變區域32。更詳細而言,因樹脂成分與光擴散性微粒為同 系之材料,故而其前驅物(具代表性的是單體)可滲透至光 擴散性微粒内部。該前驅物發生聚合之結果為,由樹脂成 分所產生之第2濃度調變區域可形成於光擴散性微粒内 。[5。此外’關於樹脂成分,與於光擴散性微粒之附近局部 性地與超微粒成分均勻溶解或分散之狀態相比,僅由樹脂 成分包圍光擴散性微粒會使整個系之能量穩定。其結果 為,樹脂成分之重量濃度於最接近光擴散性微粒之區域 〇 中,高於基質整體中之樹脂成分之平均重量濃度,且隨著 自光擴散性微粒遠離而降低。因此,可於光擴散性微粒之 1 表面附近外部(周邊部)形成第1濃度調變區域3 1。 上述樹脂成分宜包含有機化合物,更佳為包含電離放射 線硬化型樹脂。電離放射線硬化型樹脂因塗膜之硬度優 異,故而容易彌補作為下述超微粒成分之弱點之機械強 度。作為電離放射線,可列舉例如紫外線、可見光、紅外 線電子束。以紫外線為宜,因此樹脂成分特佳為包含紫 卜線硬化型樹脂。作為紫外線硬化型樹脂,可列舉例如丙 147071.doc -17- 201038979 烯酸酯樹脂(環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丙烯 酯、醚丙烯酸酯)等自由基聚合型單體或低聚物等。構成 丙烯酸酯樹脂之單體成分(前驅物)之分子量宜為200〜700。 作為構成丙烯酸酯樹脂之單體成分(前驅物)之具體例,可 列舉季戊四醇三丙浠酸 S旨(PETA (pentaerythritol triacrylate): 分子量為298)、新戊二醇二丙浠酸酯(NPGDA (neopentyl glycol diacrylate):分子量為212)、二季戊四醇六丙烯酸酉旨 (DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate):分子量為 632)、二 季戊四醇五丙烯酸醋(DPPA (dipentaerythritol pentaacrylate): 分子量為578)、三羥曱基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA (trimethylolpropane triacrylate):分子量為 296)。此種單體 成分(前驅物)具有適於滲透至光擴散性微粒之交聯結構(三 維網狀結構)之分子量及立體結構,故而較佳。亦可根據 需要添加起始劑。作為起始劑,可列舉例如UV (ultraviolet, 紫外線)自由基產生劑(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals) 公司製造之 Irgacure 907、Irgacure 127、Irgacure 192等)、 過氧化苯曱醯。上述樹脂成分除包含上述電離放射線硬化 型樹脂以外,亦可包含其他樹脂成分。其他樹脂成分可為 電離放射線硬化型樹脂,亦可為熱固性樹脂,亦可為熱塑 性樹脂。作為其他樹脂成分之代表例,可列舉脂肪族系 (例如聚烯烴)樹脂、胺酯系樹脂。於使用其他樹脂成分之 情形時,對其種類或調配量進行調整,以使得良好地形成 上述第1濃度調變區域及根據需要良好地形成第2濃度調變 區域,且折射率滿足上述式(1)之關係。 147071.doc -18- 201038979 上述樹脂成分之折射率宜為14〇〜1.60。 :對於基質1〇〇重量份,上述樹脂成分之調配量宜為2〇 重量份〜80重量份,更佳為45重量份〜65重量份。 Α-2-2·超微粒成分 如上所述,超微粒成分12宜包含與上述樹脂成分及下述 光擴散性微粒為不同系之化合物,更佳為包含無機化合 物。作為較佳之無機化合物,可列舉例如金屬氧化物、金 Ο 屬氟化物。作為金屬氧化物之具體例,可列舉氧化錯 ㈣⑽吨折射率:⑶卜氧化以折射率:丨56〜262)、 氧化鈦(折射率:2.49〜2.74)、氧化發(折射率:^价 作為金屬氟化物之具體例’可列舉氟化鎂(折射率: 1.37)、敦化妈(折射率:⑽〜叫。此等金屬氧化物及金 屬氟化物對光之吸收較少,並且具有在電離放射線硬化型 樹職熱塑性樹脂等有機化合物中難以體現之折射率,因 此P现著自與光擴散性微粒之界面遠離,超微粒成分之重量 濃度相對地升高’藉此可使折射率大幅調變。藉由擴大光 擴散性微粒與基質之折射率差,即使為薄膜,亦可實現高 霧又且由於形成第1濃度調變區域,因此防止背向散射 效果亦較大。特佳之無機化合物為氧化錯。其原因在 於^由於與光擴散性微粒之折射率差較大,且與樹脂成分 之刀散I·生適且,因此可形成所期望之第i濃度調變區域 31° 上述超微粒成分之折射率宜為14〇以下或】6〇以上,更 佳為1.40以下或丨7〇〜2 8〇,特佳為1肩以下或2⑽n 147071.doc -19- 201038979 若折射率超過1.40或未達1·6〇,則有可能導致光擴散性微 粒與基質之折射率差不充分,當將光擴散元件用於採用準 直彦光剷面擴散糸統之液晶顯示裝置中時,無法充分擴散 來自準直背光之光而導致視角變窄。 上述超微粒成分亦可藉由多孔質化而降低折射率。 上述超微粒成分之平均粒徑宜為! nm〜1〇〇 nm,更佳為 l〇nm〜8〇nm,進而更佳為2〇nm〜7〇nm。如此,藉由使用 小於光之波長之平均粒徑的超微粒成分,可獲得於超微粒 成分與樹脂成分之間不產生幾何光學反射、折射、散射且 光學上均勻之基質。其結果為,可獲得光學上均勻之光擴 散元件。 、 工现超微粒成分宜為與上述樹脂成分之分散性良好。於 本說明書中’所謂「分散性良好」,係指塗佈將上述樹脂 ^分、超微粒成分、(根據需要而少量起始劑)及揮發 =進仃混合所獲得之塗敷液,並將溶劑加以乾燥去除而 獲付之塗膜為透明。 質上if粒成分宜已進行表面改質。藉由進行表面改 吏超微粒成分良好地分散於樹脂成分中, 地形成上述第!濃度調變區域。作為表面 : 可獲得本發明之效果,便可採用任意適當法^ 改質劑而係藉由在超微粒成分之表面上塗佈表面 之具趙例,可列舉我系偶合劑、二tc改質射 劑’脂肪酸系界面活性劑等界面活性c偶合 J错由使用此種表 147071.doc -20- 201038979 面改質劑’可提高樹脂成分與超微粒成分之潤濕性,使樹 脂成分與超微粒成分之界面穩定化,使超微粒成分良好地 分散於樹脂成分中,且良好地形成第1濃度調變區域。 - 相對於基質100重量份,上述超微粒成分之調配量宜為 10重量份〜70重量份,更佳為35重量份〜55重量份。 A_3·光擴散性微粒 又’光擴散性微粒20亦係只要良好地形成上述第i濃度 ❹ 調變區域及根據需要良好地形成第2濃度調變區域,且折 射率滿足上述式(1)之關係,便可包含任意適當之材料。如 上所述,光擴散性微粒20宜包含與上述基質之樹脂成分為 同系之化合物。例如,於構成基質之樹脂成分之電離放射 線硬化型樹脂為丙稀酸酯系樹脂之情形時,光擴散性微粒 亦以包含丙烯酸酯系樹脂為宜。更具體而言,於構成基質 之樹脂成分之丙烯酸酯系樹脂之單體成分為例如上述之 PETA、NPGDA、DPHA、DPPA及 / 或TMPTA之情形時,構 Q 成光擴散性微粒之丙烯酸酯系樹脂宜為聚甲基丙烯酸甲醋 (PMMA,polymethyl methacrylate)、聚丙烯酸甲酯 (PMA,polymethyl acrylate)及此等之共聚物與彼等之交聯 物。作為與PMMA及PMA之共聚合成分,可列舉聚胺醋、 聚笨乙烯(PSt ’ polystyrene)、三聚氰胺樹脂。光擴散性微 粒特佳為包含PMMA。其原因在於,與基質之樹脂成分及 超微粒成分之折射率或熱力學特性之關係適當。此外,光 擴散性微粒宜具有交聯結構(三維網狀結構)。具有交聯結 構之光擴散性微粒可膨潤。因此,此種光擴散性微粒與緻 147071.doc -21 - 201038979 密或貫心之無機粒子不同,可使具有適當 分之前驅物良好祕、灸、系s & 一 丨之樹月曰成 开 1第2、麓许 ,且可根據需要而良好地 -成第^農度調變區域。光擴散性微粒之
(稀疏)至可獲得所期望之滲透範圍(下述)之程度。:如I =布下《敷液時之_散性微粒相對於樹脂成分j驅物 即)之知澗度且為110〇/。〜200〇/〇。於此,所謂 膨潤度」,係指膨潤狀態之粒子 ° 前之粒子之平均粒㈣㈣。之千均^相對於膨潤 上述光擴散性微粒之平均粒徑宜為1 〇降5 〇 _,更 佳為U,〜4.0 _,進而更佳為U Km〜3〜。光擴散 性微粒之平均粒徑宜為光擴散元件之厚度之W2以下(例如 1/2〜1/2〇)。只要係相對於光擴散元件之厚度具有如此之比 率之平均粒徑’便可於光擴散元件之厚度方向上排列複數 個光擴散性微粒,因此可於入射光透過光擴散元件之期 間,使該光多重擴散,其結果為可獲得充分之光擴散性。 光擴散性微粒之重量平均粒徑分布之標準偏差宜為1 〇 μ曰m以下’更佳為〇.5 。若混合存在多個粒徑小於重 量平均粒徑之光擴散性微粒,則存在擴散性過於增大而無 法良好地抑制背向散射之情形。若混有多個粒徑大於重量 平均粒徑之光擴散性微粒,則存在無法於光擴散元件之厚 度方向上排列複數個光擴散性微粒而無法獲得多重擴散之 情形,其結果為存在光擴散性變得不充分之情形。 作為上述光擴散性微粒之形狀,可根據目的採用任意適 當之形狀。作為具體例,可列舉圓球狀、鱗片狀、板狀、 147071.doc •22· 201038979 橢圓球狀、不定形。於多數情形時,可使用圓球狀微粒作 為上述光擴散性微粒。 上述光擴散性微粒之折射率宜為3〇〜ι ·70,更佳為 1 ·40〜1 ·6〇。 相對於基質100重量份,上述光擴散性微粒之調配量宜 為10重量份〜100重量份,更佳為15重量份〜4〇重量份。藉 由包含例如此種調配量之具有上述合適範圍之平均粒徑的 光擴散性微粒’可獲得具有非常優異之光擴散性之光擴散 元件。 Α-4·光擴散元件之製造方法 本發明之光擴散元件之製造方法包含如下步驟:將使基 質之樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微粒溶 解或分散於揮發性溶劑中而獲得之塗敷液塗佈於基材(設 為步驟Α);以及使塗佈於該基材之塗敷液乾燥(設為步驟 Β)。 (步驟Α) 關於樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴散性微 粒’分別如上述Α-2-1項、Α-2-2項及Α-3項中所說明。具 代表性的是’上述塗敷液係將超微粒成分及光擴散性微粒 分散於前驅物及揮發性溶劑中而成之分散體。作為使超微 粒成分及光擴散性微粒分散之方法,可採用任意適當之方 法(例如超聲波處理)。 作為上述揮發性溶劑,只要可使上述各成分溶解或均句 分散,便可採用任意適當之溶劑。作為揮發性溶劑之具體 147071.doc • 23- 201038979 例’可列舉乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、2-丁 _ (甲 基乙基酮)、甲基異丁基酮、環戊酮、甲苯、異丙醇、正 丁醇、環戊烧、水。 上述塗敷液可根據目的’進而包含任意適當之添加劑。 例如,為使超微粒成分良好地分散,可適合地使用分散 劑。作為添加劑之其他具體例,可列舉抗老化劑、改質 劑、界面活性劑、防變色劑、紫外線吸收劑、調平劑、消 泡劑。 上述塗敷液中之上述各成分之調配量如上述a_2項〜a_3 項中所說明。塗敷液之固體成分濃度可進行調整以成為1〇 重罝%〜70重量%左右為宜。只要為如此之固體成分濃度, 便可獲得具有容易塗敷之黏度之塗敷液。 作為上述基材,只要可獲得本發明之效果,便可採用任 意適當之膜。作為具體例,可列舉三乙醯纖維素(TAC, tdaCetyl CeUul〇Se)臈、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET, polyethylene terephthalate)^ ' ^ ^ (PP , polypropylene) 膜、尼龍膜、丙烯酸膜、内s旨改f丙稀酸膜等。上述基材 亦可根據需要而進行易接著處理等表面改f,且亦可包含 潤滑劑、抗靜電劑、紫外線吸收解添加劑。該基材於下 述附光擴散元件之偏光板中,存在可作為保護層而發揮作 用之情形。 作為向基材塗佈上述塗數游 H驭/夜之塗佈方法,可採用使用有 任意適當之塗佈機之方法。作. 作馮塗佈機之具體例,可列舉 棒式塗佈機'反向塗佈機、吻人 丨例切0式塗佈機、凹板印刷塗佈 I4707I.doc •24· 201038979 機、擠壓式塗佈機、刮刀式塗佈機。 (步驟B) 作為上述塗敷液之乾燥方法,可採用任意適當之方法。 • 乍為’、體例可列舉自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥。以 加熱乾燥為宜。加熱溫度為例如60T:〜150t,加熱時間為 例如30秒〜5分鐘。 以如以上所述之方式,於基材上形成如圖丨A所示之光擴 散元件。 〇 如圖1B所示,於在光擴散性微粒内部形成第2濃度調變 區域之情形時,本發明之製造方法進而包含如下步驟:於 上述乂驟A之塗敷液中,使上述樹脂成分之前驅物與上述 光擴散性微粒相接觸(設為步驟Α_υ ;以及使該前驅物之 至ν —部分滲透至該光擴散性微粒之内部(設為步驟Α_ 2)。 (步驟A-1) 〇 只要使上述塗敷液中含有上述樹脂成分之前驅物,不進 行特殊之處ί里或操作便可實現該前驅#與上$光擴散性微 粒之接觸。 (步驟Α-2) 作為於步驟A-2 t使上述前驅物之至少一部分滲透至該 光擴散性微粒之内部之方法,具代表性的可列舉將上述塗 敷液靜置之方法。樹脂成分與光擴散性微粒宜包含同系之 材料,更#為包含相雜高之㈣,因此藉由將塗敷液靜 置,即使不進行特殊之處理或操作,樹脂成分之前驅物 147071.doc -25- 201038979 (單體财渗透至光擴散性微粒之内部。亦即,藉由使樹 脂成分之前驅物與光擴散性微粒接觸特定時間,樹 之前驅物會滲透至光擴散性微粒之内部。靜置時間^二 光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間更長之時 間。=此,所謂「光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為 止之時間」,係指直至光擴散性微粒膨潤至最大限度而無 法更進一步膨潤(亦即,成為平衡狀態)為止之時間(以下, 亦稱作最大膨潤時間)。藉由使樹脂成分之前驅物盘光擴 散性微粒經過較最大膨潤時間更長之時間接觸,樹脂成: 前驅物對光擴散性微粒之渗透會達到飽和狀態,而無法二 進-步進人至光擴散性微粒内部之交聯結構。盆杜果為 藉由下述聚合步驟,可良好地且穩定地形成第^度調變 區域。最大膨潤時間可根據樹脂成分與光擴散性微粒之相 溶性而發生變化。因此,靜置時間可根據樹脂成分及光擴 散性微粒之構成材料而變化。例如,靜置時間宜❸小時 =小時’更佳為2小時〜40小時,進而更佳為3小時〜叫、 時,特佳為4小時〜30小時。若靜置時間未達i小時,則存 在前驅物未充分地渗透至光擴散性微粒内部之情形,其結 果為,存在不會良好地形成第2濃度調變區域之情形了 = 靜置時間超過48小時,則有可能由於光擴散性微粒間之2 理I·生相互作用’而導致光擴散性微粒凝聚,塗敷液之黏产 升高,塗敷性變得不充分。靜置可於室溫下進行,亦可= 根據目的或❹材料所設定之特定溫度條件下進行。' 於步驟A-2中,上述前驅物只要自上述光擴散性微粒之 147071.doc -26· 201038979
表面滲透至該光擴散性微粒之一部分即可,例如宜渗透至 平均粒徑之10%〜95%之範圍為止。於滲透範圍未達丨〇%之 情形時,存在不會良好地形成第2濃度調變區域而無法充 分降低背向散射之情形。即使滲透範圍超過95%,亦與滲 透範圍較小之情形時同樣,存在不會良好地形成第2濃度 調變區域而無法充分降低背向散射之情形。滲透範圍可藉 由調整樹脂成分及光擴散性微粒之材料、光擴散性微粒之 父聯密度、靜置時間、靜置溫度等而加以控制。 於本實把形態中,重要的疋控制上述前驅物向光擴散性 微粒之滲透。例如,如圖4所示,於製備上述塗敷液後隨 即將該塗敷液塗佈於基材上而形成光擴散元件之情形時, 擴散半值角會根據乾燥溫度而大幅變化。另一方面,於將 上述塗敷液靜置例如24小時後塗佈於基材上而形成光擴散 凡件之情料,擴散半值角會不受乾燥溫度之影響而大致 口疋可<4為其原因在於,II由靜置,前驅物會向光擴散 性微粒渗透至飽和狀態為止,因此濃度調變區域之形成不 受乾燥溫度之影響。因,士,Λ ~ 1 ^ ,如上所述,靜置時間宜為較最 大膨潤時間更長之時間。藉由如此歧靜置時間,可獲得 不受乾燥時間之影響而大致固定且良好之擴散半值角,因 此可無偏差地穩定地製造擴散性高之光擴散元件。此外, 例如可藉由60°C之低溫教rn .隹划 -乾燥進仃製造,因此自安全性或成 本方面而言亦較佳。另_士 面,只要可根據前驅物及光擴 散性微粒之種類決定直至、灸 、 且主,參透達到飽和狀態為止之時間, 即使靜置時間短,亦可获士、ώ a 猎由適‘地選擇乾燥溫度,而無偏 147071.doc -27. 201038979 差地穩定地製造擴散性高之光擴散元件。例如,即使於製 備上述塗敷液後隨即將該塗敷液塗佈於基材上而形成光擴 散元件之情形時,亦可藉由將乾燥溫度設定為1〇〇。(:,而 無偏差地穩定地製造擴散性高之光擴散元件。更具體而 ° /、要適當地選擇光擴散性微粒、樹脂成分之前驅物及 乾燥條件,即使不花費上述靜置時間,亦可形成第2濃度 調變區域。 如上所述,步驟A_i及步驟A_2均不需要特殊之處理或操 作’因此不需要嚴密地設定塗佈塗敷液之時序。 (步驟C) 於形成第2濃度調變區域之情形時,上述製造方法宜進 而包含如下步驟:於上述塗佈步驟後,使上述前驅物發生 聚合(步驟C)。聚合方法可根據樹脂成分(因而其前驅物)之 種類而採用任意適當之方法。例如,於樹脂成分為電離放 射線硬化型樹脂之情形時,藉由照射電離放射線而使前驅 物發生聚合。於使用紫外線作為電離放射線之情形時,其 累計光量宜為200 mJ〜400 mJ。電離放射線相對於光擴散 性微粒之穿透率宜為70%以上,更佳為8〇%以上。又,例 如於樹脂成分為熱固型樹脂之情形時’藉由加熱而使前驅 物發生聚合。加熱溫度及加熱時間可根據樹脂成分之種類 而適當地設定。聚合宜藉由照射電離放射線而進行。只要 係電離放射線照射,便可於良好地保持折射率分布結構 (濃度調變區域)之狀態下使塗膜硬化,因此可製作擴㈣ 性良好之光擴散it件。藉由使前驅物發生聚合,而於光擴 147071.doc -28- 201038979 散性微粒2G之表面料内部形成第2漠度調㈣域32、並 且形成基質1G及第1濃度調變區域31。更詳細而言,第2激 度調變區域32係藉由已渗透至光擴散性微粒2〇之内部之前 . 物進行聚合而形成;基質1〇係藉由未滲透至光擴散性微 冑2G之前驅物於分散有超微粒成分之狀態下進行聚合而形 成;第1濃度調變區域31可主要因樹脂成分、超微粒成分 及光擴散性微粒之相溶性而形成。亦即,根據本實施形態 ❹ t製造方法’可藉由使已滲透至光擴散性微粒内部之前驅 物與未渗透至光擴散性微粒之前驅物同時發生聚合,而於 光擴散性微粒20之表面附近内部形成第2濃度調變區域 32,並同時形成基質1〇及第丨濃度調變區域31。 上述聚合步驟(步驟C)可於上述乾燥步驟(步驟B)之前進 行,亦可於步驟B之後進行。 本發明之光擴散元件之製造方法除包含上述步驟A〜步驟 C以外,當然亦可於任意適當之時間點包含任意適當之步 〇 驟、處理及’或操作。如此之步驟等之種類及進行如此之 步驟等之時間點可根據目的而適當地設定。 X如以上所述之方式,將如上述A_ 1項〜A_3項中所說明 之光擴散元件形成於基材i。所獲得之光擴散元件可自基 材剝離而用作單一構件,亦可用作附基材之光擴散元件, 亦可自基材轉印於偏光板等而用作複合構件(例如附光擴 散元件之偏光板),亦可連同基材一起貼附於偏光板等而 用作複合構件(例如附光擴散元件之偏光板)。於連同基材 一起貼附於偏光板等而用作複合構件(例如附光擴散元件 14707I.doc -29- 201038979 之偏先板)之情形時,該基材可作為偏光板之保護層而發 揮作用。本發明之光㈣元件係除可料_有以上所說 明之準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置之視認側擴散 兀件以外亦可用作例如液晶顯示裝置之背㈣構件、昭 明器具(例如有機EL(electr〇 luminescence,電致發光/、、 LED(llght emitting di〇de ’發光二極體))用擴散構件。 B.附光擴散元件之偏光板 B-1 ·附光擴散元件之偏光板之整體構成 本發明之附光擴散元件之偏光板具代表性的是配置於液 晶顯示裝置之視認側。圖5係本發明之較佳實施形態之附 光擴散元件之偏光板之概略剖面圖。該附光擴散元件之偏 光板200包括光擴散元件1〇〇及偏光元件11〇。光擴散元件 100係上述A-1項〜A_4項中所記載之本發明之光擴散元件。 光擴散元件100係以於附光擴散元件之偏光板配置於液晶 顯示裝置之視認側之情形時成為最靠視認側之方式進行配 置於實施形態中,於光擴散元件1 〇 〇之視認側配置有 低反射層或抗反射處理層(antireflection處理層)(未圖示)。 於圖不例中,附光擴散元件之偏光板200係於偏光元件之 兩側包括保護層120及130。光擴散元件、偏光元件及保護 層係經由任意適當之接著劑層或黏著劑層而貼附。保護層 120及130中之至少一者亦可根據目的、偏光板之構成及液 晶顯示裝置之構成而省略。例如,於形成光擴散元件時所 使用之基材可作為保護層而發揮作用之情形時,可省略保 護層120。本發明之附光擴散元件之偏光板尤其可適合用 147071.doc •30- 201038979 作採用有準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置中之視認 侧偏光板。 B-2·偏光元件 作為上述偏光元件110,可根據目的而採用任意適當之 $光元件。例如可列舉:使碘或二色性染料等二:性:質 吸附於聚乙烯醇系帛、部分縮甲路化聚乙歸醇系膜、乙 稀-乙酸乙烯醋共聚物系部分息化膜等親水性高分子膜並 〇力°以單軸延伸而成者;聚乙烯酵之脫水處理物或聚氯乙烯 之脫鹽酸處理物等多烯系配向膜等。此等之中,使碘等二 色性物質吸附於聚乙烯醇系膜並加以單軸延伸而叙偏: 兀件之偏光二色比較高,故而尤佳。對於此等偏光元件之 厚度並無特別限定,通常為1〜80 μιη左右。 使碘吸附於聚乙烯醇系膜並加以單軸延伸而成之偏光元 件例如可藉由將聚乙烯醇浸潰於碘之水溶液中進行染 色,亚延伸至原長之3〜7倍來製作。亦可根據需要而包含 〇 ㈣或硫酸辞、氯化鋅等,亦可浸潰於璜化鉀等之水溶液 中此外亦可根據需要而於染色之前將聚乙烯醇系膜浸 潰於水中進行水洗。 ' 藉由對聚乙烯醇“進行水洗,不僅可清洗掉聚乙稀醇 f膜表面之污垢或抗結塊劑,而且具有因使聚乙烯醇系膜 膨潤而防止染色不均等之不均勻的效果。延伸可於利用峨 進行木色之後進行’亦可―邊染色__邊延伸,&,亦可於 延伸之後隨即利用埃進行染色。亦可於棚酸或破化卸等之 水溶液中或水浴中進行延伸。 147071.doc •31· 201038979 B-3.保護層 上述保護層120及130係由可用作偏光板之保護層之任意 適當之膜所形成。作為成為該膜之主成分之材料的具體 例,可列舉三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂;或聚酯 系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、 聚醚颯系、聚砜系 '聚苯乙烯系、聚降宿烯系、聚烯烴 系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等之透明樹脂等。又,亦 可列舉(甲基)丙稀酸系、胺I系、(甲基)丙稀酸胺醋系、 環氧系、矽氧系等之熱固型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。 除此以外,亦可列舉例如矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合 物。又,亦可使用日本專利特開2〇〇1_343529號公報 (W〇〇1/37007)中所記載之聚合物膜”乍為該狀材料,可 使用例如含有側鏈上具有經取代或未經取代之醯亞胺基之 熱塑性樹脂、以及側鏈上具有經取代或未經取代之苯基及 腈基之熱塑性樹脂的樹脂組合物,例如,可列舉含有包含 異丁稀與义甲基順丁烯二醯亞胺之交替共聚物、以及丙稀 腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜可為例如上 述樹脂組合物之擠壓成形物。 上述保護層(内側保護層)13Q宜於光學上具有各向同性 性質。具體而S,内彻H呆護層之厚度方向之相位差⑽ (550)宜為_20 nm〜+20 nm,更佳為_1〇 nm〜+i〇⑽,特佳 為-“m〜+6nm,最佳為_3nm〜+3nm。内側保護層之面内土 相位差Re(55G)宜為〇 nm以上1〇㈣以下,更佳為〇⑽以上 6抓以下’特佳為〇nm以上3細以下。關於可形成如此之 147071.doc -32- 201038979 光學上具有各向同性性質之保護層的膜的具體情況,記載 於曰本專利特開2008-180961號公報中,該記載作為參考 而引用於本說明書中。 C.液晶顯示裝置 圖6係本發明之較佳實施形態之液晶顯示裝置之概略剖 面圖°液晶顯示裝置500包括液晶胞5 10、配置於液晶胞之 兩側之偏光板52〇及53〇、設於偏光板53〇之外側之背光單 元540、以及設於偏光板520之外侧(視認侧)之光擴散元件 1〇〇。根據目的’可將任意適當之光學補償板(相位差板)配 置於液晶胞510與偏光板520及/或53〇之間。液晶胞51〇包 括一對基板(具代表性的是玻璃基板)5丨丨及5丨2、以及配置 於基板5 11與5 12之間之包含作為顯示媒體之液晶之液晶層 513。 光擴散το件1〇〇係上述A-1項〜A_4項中所記載之本發明之 光擴散元件。或者,亦可配置上述B項中所記載之本發明 G 《附光擴散元件之偏《才反’來代替光擴散元件1 〇〇及視認 側偏光板520。光擴散元件係使透過液晶胞之光(具代表性 的疋如下所述之準直光)穿透及擴散。 上述背光單元540係朝向液晶胞51〇射出準直光之平行光 光源裝i。月%單元可具有能身于出準t光之任意適當之構 成例如#光單元包括光源、以及對自光源射出之光進 打準直處理之聚光元件(均未圖示)。於該情形時,作為聚 光兀件,可才木用能對自光源射出之光進行準直處理之任意 適當之聚光元件。於光源本身可射出準直光之情形時,可 147071.doc -33- 201038979 省略聚光元件。作為背光單元(平行光光源裝置)之具體構 成’可列舉例如以下所述者:(1)將於扁豆狀透鏡(Lenticular Lens)或炮彈型透鏡之平坦面側之除透鏡焦點以外之部分設 有遮光層或反射層之聚光元件配置於光源(例如冷陰極榮 光燈)之液晶胞側的構成(例如日本專利特開2008-262012號 公報);(2)包括側光型LED光源、其導光板、以及於導光 板側形成有凸面且配置於該導光板之液晶胞側之變角稜鏡 的構成(於本構成中’可根據需要進而使用各向異性擴散 元件;例如,曰本專利第3442247號(3)將吸光性樹脂與 透明性樹脂交替地形成為條紋狀之遮光層配置於背光源與 背光源側偏光板之間的構成(例如曰本專利特開2〇〇7_ 279424號公報);(4)使用炮彈型lED作為光源之構成(例如 曰本專利特開平6-130255號公報);(5)使用有菲涅耳透鏡 及根據需要而使用之擴散板的構成(例如日本專利特開平i _ 126627號公報)。記載有此等之詳細構成之上述公報係作 為參考而引用於本說明書中。 液晶層5 1 3宜包含黑色顯示時垂直配向之液晶分子。作 為具有此種液晶層之液晶胞之驅動模式,可列舉例如MVA (Multi-domain Vertical Alignment,多域垂直配向)模式、 PVA(圖案 VA(Pattern Vertical Alignment,圖案垂直配向)) 模式、TN(Twisted Nematic,扭轉向列)模式、ECB(電控雙
折射(Electrically Controlled Birefringence))模式、〇CB (Optically Compensated Bend,光學補償彎曲)(彎曲向列 (bend nematic))模式。 147071.doc -34- 201038979 實施例 以下,藉由實施例而具體說明本發明,但本發明並不限 定於此等實施例。實施例中之評價方法為如下所述。又, 只要未特別註明’則實施例中之「份」及「%」為重量基 準。 (1) 光擴散元件之厚度 利用微計測式厚度計(三豐(Mitutoy。)公司製造)測定基 ❹ ❹ 材與光擴散元件之合計厚度,並自該合計厚度減去基材之 厚度而計算出光擴散元件之厚度。 (2) 第1濃度調變區域及第2濃度調變區域之有無 將實施例及比較例中所獲得之光擴散元件與基材之積声 體,-面使用液體氮進行冷卻,一面利用切片機切片: 厚度而設相定樣本。使用穿透型電子顯微鏡 (TEM ’ transmission · 士丄_ on microscope),觀察該測定樣 本之光擴政元件部分之微粒之狀態及該微粒與基質之界面 之狀態。將微粒與基質# % 、 濃度調變區域」,並將微粒與基質之界面明± 有弟1 「無第1濃度調變區域 之情形設為 -乃變Q域」。又’將於微粒内 驅物滲透所引起之斟★ # 萑μ出由前 ”丨起之對比度之情形設為「 域」,並將於微粒内邱^ ^ 为弟2遒度調變區 才内。Ρ無法確認出對比度 形設為「無第2濃度調變區域」。…均勾色之情 (3)霧度 依照JIS 7136中所招a T所規疋之方法,使用霧 學研究所公司製造, 又叶(村上色彩科 商°〇名「HN-150」)進行剛定。 147071.doc •35· 201038979 (4) 光擴散半值角 自光擴散兀件之正面照射雷射光,並利用側角光度計 (g〇ni〇Ph〇t〇meter)每隔丨。地測定所擴散之光之相對於$散 角度之擴散亮度’㈣7所示,於擴散之兩側測定除雷: 之直進穿透光以外之光自擴散亮度最大值變為-半亮度之 擴散角度,將加上該兩側之角度而得者(圖7之角度A+角 度A')設為光擴散半值角。 (5) 背向散射率 將實施例及比較例中所獲得之光擴散元件與基材之積層 體經由透明黏著劑貼合於黑色丙烯酸板(住友化學公司製 造,商品名「SUMIPEX」(註冊商標),厚度為2 _)上, 而設為教樣本。利用分光光度計(日立計測器公司製 L商名U4 1 00」)測定該測定樣本之積分反射率。另 -方面,使用自上述光擴散元件用塗敷液去除微粒而成之 塗敷液,製作基材與透明塗敷層之積層體,而設為對照樣 本,並利用與上述相同之太— 式測疋積分反射率(即表面反 射率自上述敎樣本之❹反射率減去上述對照樣本 之積分反射率(表面反射率),藉此計算出光擴散元件之背 向散射率。 (6)前驅物之滲透範圍 自以上述⑺中所記載之順序拍攝之而照片隨機選指 1〇個光擴散性絲。針對所選擇之光擴散性微粒之各個, 測定光擴散性絲之粒徑及光擴散性㈣之未㈣有前驅 物之部分(非渗透部分)之粒獲,並根據下述式計算出滲透 147071.doc -36 - 201038979 範圍。將ίο個光擴散性微粒之平均值設為渗透範圍。 (滲透fe圍)-{1-(非滲透部之粒徑/光擴散性微粒之粒 徑)}χ100(ο/〇) <實施例1 :光擴散元件之製作> 於含有62%之作為超微粒成分之氧化錘奈米粒子(平均粒 徑為60 nm,折射率為2.19)之硬塗用樹脂(JSR公司製造, 商品名「Opstar KZ6661」(包含MEK (methyl ethyl ket_, ❹ 甲基乙基酮(methyl isobutyl ketone,甲基異丁基 酮))1 8_2份中,添加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三 丙烯酸酯(大阪有機化學工業公司製造,商品名「visc〇at #300」,折射率為ι·52)之50%甲基乙基酮(MEK)溶液6 8份、 光聚合起始劑(汽巴精化公司製造,商品名「Irgacure 9〇7」)
0.068份、調平劑(DIC公司製造’商品名r graNDIC PC 4100」)0.625份、及作為光擴散性微粒之聚甲基丙烯酸曱 酯(PMMA)微粒(總研化學公司製造,商品名「Μχι8〇τΑ」, ❹ 平均粒徑為1_8 μιη,折射率為1.49) 2.5份。對該混合物進 行5分鐘超聲波處理’製備均勻分散有上述各成分之塗敷 液。該塗敷液之固體成分濃度為54.5%。於製備該塗敷液 之後’隨即使用棒式塗佈機塗敷於TAC膜(富士膜公司製 造’商品名「Fujitac」)上,並以1〇〇它乾燥1分鐘後,照 射累計光量為300 mJ之紫外線,而獲得厚度為2〇 μΓη之光 擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(丨)〜(6)之評 價。將結果與下述實施例2〜15及比較例1〜4之結果一併示 於表1。此外’將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片 147071.doc -37· 201038979 示於圖8。再者,濃度調變區域之觀察係於TEM觀察剖面 之半徑(r2)相對於光擴散性微粒之半徑(rl)之比率(r2/rl)成 為50%之位置進行。 147071.doc -38- 201038979 οο 背向散射率 (%) 0.50 0.19 0.15 0.48 0.49 0.47 0.12 0.39 0.42 0.19 0.31 0.43 0.45 0.39 0.20 1.35 0.13 1.52 S τ-Η 擴散半值角 (。) § S m (Ν cn m v〇 v〇 CN 〇 00 m 霧度 (%) | 98.2 | 98.0 | | 92.7 | 1 98.1 | | 98.2 I | 98.2 I | 98.0 I 98.4 | 98.5 1 95.4 | 97.7 | 98.5 | 98.5 1 98.5 | 96.6 98.7 88.3 97.8 98.3 1 乾燥溫度 CC) 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 § 〇 〇 〇 〇 〇 靜置時間 (h) 隨即 隨即 隨即 隨即 隨即 隨即 隨即 .隨即 寸 隨即 CN 卜 隨即 隨即 隨即 隨即 隨即 羥式 發w 無變化 無變化 無變化 無變化 無變化 無變化 無變化 〇 r—Η Ο 寸 Τ—^ 無變化 〇 (N r—Η 〇 寸 〇 無變化 無變化 無變化 無變化 無變化| tel) ^ f爸 sl 城: 碟 碟 1 有/76.3 1 有/79.5 有/64.9 有/81.3 有/81.5 有/29.1 有/140 有/140 有Λ40 有/100 有/300 有/200 有/100 有/200 有/200 有/100 有/150 有/200 有/200 有/300 有/50 碟 厚度 (μηι) 寸 CN 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 實施例1 |實施例2 實施例3 實施例4 |實施例5 1 |實施例6 I |實施例7 1 |實施例8 I |實施例9 I 實施例10 實施例11 實施例12 |實施例13 I 實施例14 實施例15 |比較例1 | |比較例2 I |比較例3 I 比較例4 147071.doc -39- 201038979 <實施例2 :光擴散元件之製作> 變更塗敷液之塗敷厚度,除此以外,以與實施例丨相同 之方式,獲得厚度為16 μηι之光擴散元件。將所獲得之光 擴散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <實施例3 :光擴散元件之製作> 變更塗敷液之塗敷厚度,除此以外,以與實施例1相同 之方式,獲得厚度為4 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴 散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <實施例4 :光擴散元件之製作> 將含有62%之作為超微粒成分之氧化鍅奈米粒子(平均粒 徑為60 nm,折射率為2_19)之硬塗用樹脂變更為jsr公司 製造之商品名「Opstar KZ6676」(含有MEK/MIBK)、以及 將樹脂成分之前驅物自季戊四醇三丙烯酸酯變更為二季戊 四醇六丙烯酸酯(新中村化學工業公司製造,商品名「Νκ 醋(NK ester)」),除此以外,以與實施例i相同之方式, 製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為54 5%。以下順 序係與實施例1同樣,而獲得厚度為2〇 μηι之光擴散元件。 將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示 於表1 °此外’將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片 不於圖8。再者’濃度調變區域之觀察係於r2/rl成為66·7% 之位置進行。 <實施例5 :光擴散元件之製作> 將作為光擴散性微粒之ΡΜΜΑ微粒變更為積水化成品工 業Α司製造之商品名r xx i 3 i A Α」(平均粒徑為2 5 , I47071.doc •40- 201038979 折射率為1 ·49) ’除此以外,以與實施例1相同之方式,製 備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為54 5。/(^以下順序 係與實施例1同樣,而獲得厚度為20㈣之光擴散元件。將 所獲得之光擴散元件用於上述⑴〜(6)之評價。將結果示於 表1此外,將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片示 於圖8。再者,濃度調變區域之觀察係於r2/rl成為32.0°/〇之 位置進行。 〈實施例6 :光擴散元件之製作> 將作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯之5〇% 甲基乙基酮(MEK)溶液6.8份變更為季戊四醇三丙烯酸酯之 50 /〇曱苯溶液6.8份,除此以外,以與實施例丄相同之方 式,製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為45%。以下 順序係與實施例1同樣,而獲得厚度為20 μηι之光擴散元 件。將所獲得之光擴散元件用於上述之評價。將結 果示於表1。此外,將已確認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ 〇 照片示於圖9。再者,濃度調變區域之觀察係於r2/rl成為 50.0%之位置進行。 <實施例7 :光擴散元件之製作> 於含有35.5°/。之作為超微粒成分之氧化錯奈米粒子(平均 粒徑為30 nm,折射率為2.19)之漿料(CM.化成公司製造, 商品名「ZRMIBK350/〇-F83」,分散溶劑MIBK) 1〇份中,添 加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有 機化學工業公司製造,商品名「Viscoat #3〇〇」,折射率為 1.52) 2.78份、光聚合起始劑(汽巴精化公司製造,商品名 147071.doc -41 - 201038979 「Irgacure 907」)0.03份、調平劑(DIC公司製造,商品名 「GRANDIC PC 4100」)0.03份、及作為光擴散性微粒之 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒(根上工業公司製造,商品 名「ARTPEARL J-4P」,平均粒徑為2.1 μιη,折射率為 1.49) 0.56份,製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為 45%。以下順序係與實施例1同樣,而獲得厚度為20 μιη之 光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6)之評 價。將結果示於表1。此外,將已確認濃度調變區域之有 無之ΤΕΜ照片示於圖9。再者,濃度調變區域之觀察係於 ^"1成為47.6%之位置進行。 <實施例8 :光擴散元件之製作> 於含有62%之作為超微粒成分之氧化鍅奈米粒子(平均粒 徑為60 nm,折射率為2.19)之硬塗用樹脂(JSR公司製造, 商品名「Opstar KZ 6661」(含有MEK/MIBK)) 18_2份中, 添加作為樹脂成分之前驅物之季戊四醇三丙烯酸酯(大阪 有機化學工業公司製造,商品名「Viscoat #300」,折射率 為1.52)之50%甲基乙基酮(MEK)溶液6.8份、光聚合起始劑 (汽巴精化公司製造,商品名「Irgacure 907」)0.068份、 調平劑(DIC公司製造,商品名「GRANDIC PC 4100」) 0.625份、及作為光擴散性微粒之聚曱基丙烯酸曱酯 (PMMA)微粒(根上工業公司製造,商品名「ARTPEARL J4P」,平均粒徑為2.1 μηι,折射率為1.49) 2.5份。對該混 合物進行5分鐘超聲波處理,製備均句分散有上述各成分 之塗敷液。於製備該塗敷液後,隨即使用棒式塗佈機塗敷 147071.doc • 42· 201038979 於TAC膜(富士膜公司製造,商品名「Fujhac」)上,並以 1〇〇 C乾燥1分鐘後,照射累計光量為3〇() mJ之紫外線,而 獲得厚度為12 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件 用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。此外,將已確 認濃度調變區域之有無之ΤΕΜ照片示於圖9。 <實施例9 :光擴散元件之製作> 以與貫施例8相同之方式製備塗敷液。將該塗敷液靜置4 0 小時後,以與實施例8相同之方式進行塗敷。將塗敷後之 乾燥溫度設為6(TC,以及將厚度設為1〇 μΓη,除此以外, 以與實施例8相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得之光 擴散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表i。' <實施例10 :光擴散元件之製作> 以6(TC乾燥i分鐘,且將塗敷液之厚度設為1〇 μιη,除此 以外,以與實施例8相同之方式(亦即’製備塗敷液後隨即 塗敷)獲得厚度為10 μιη之光擴散元件。將所獲得之光擴散 Q 元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <實施例11 :光擴散元件之製作> 除將靜置時間設為2小時以外,以與實施例9相同之方式 獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6) • 之評價。將結果示於表1。 <實施例12:光擴散元件之製作> 除將靜置時間設為7小時以外,以與實施例9相同之方式 獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6) 之評價。將結果示於表1。 147071.doc -43- 201038979 <實施例13 :光擴散元件之製作> 除將靜置時間設為24小時以外,以與實施例9相同之方 式獲得光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述 (1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <實施例14 :光擴散元件之製作> 將作為光擴散性微粒之PMMA微粒變更為積水化成品工 業公司製造之商品名「XX131AA」(平均粒徑為2_5 μιη, 折射率為1.49) ’除此以外,以與實施例13相同之方式獲得 光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6)之評 價。將結果示於表1。 <實施例15 :光擴散元件之製作> 將光擴散性微粒變更為MMA(methyl methacrylate,甲基 丙烯酸曱酯)-苯乙烯(St ’ styrene)共聚物微粒(積水化成品 工業公司製造,商品名「XXi 5 AA」,平均粒徑為2 9 , MMA/St比=70/30,折射率為丨.52),除此以外,以與實施 例1相同之方式製備塗敷液。該塗敷液之固體成分濃度為 54.5%。以下順序係與實施例i同樣,而獲得厚度為2〇卩爪 之光擴散元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6)之 評價。將結果示於表1。 <比較例1 > 藉由以下順序製作不含超微粒成分之構成之光擴散元 件: 於將丙烯腈·笨乙烯共聚物(AS,Acrylonitrile-styrene)樹 脂(旭化成化學公司製造,商品名「STYLAC AS」,折射率 147071.doc -44 - 201038979 為1.57) 20份溶解於環戊酮(CPN,cyclopentanone) 100份而 成之溶液中’添加石夕氧樹脂微粒(Momentive performance Materials公司製造,商品名「TOSPEARL 120」,平均粒徑 為2.0 μηι,折射率為1.43) 4份,製備塗敷液。該塗敷液之 固體成分濃度為19.4%。於製備該塗敷液後,隨即使用敷 料器塗敷於TAC膜(富士膜公司製造,商品名「Fujitac」) 上,並以150°C乾燥1分鐘,而獲得厚度為50 μηι之光擴散 元件。將所獲得之光擴散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將 結果示於表1。此外,將已確認濃度調變區域之有無之 ΤΕΜ照片示於圖1〇。再者,濃度調變區域之觀察係於r2/rl 成為50.0%之位置進行。 <比較例2> 除變更塗敷液之塗敷厚度以外,以與比較例1相同之方 式,獲得厚度為10 μηι之光擴散元件。將所獲得之光擴散 元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <比較例3> 藉由以下順序製作不含超微粒成分之構成之光擴散元 件: 於苐系丙烯酸醋(Osaka Gas Chemical公司製造,商品名 「OGSOL EA-0200」,折射率為1.62)之50%曱基乙基酮 (MEK)溶液25份中,添加光聚合起始劑(汽巴精化公司製 造,商品名「Irgacure 907」)0.068份、調平劑(DIC公司製 造,商品名「GRANDIC PC 4100」)0.625份 ' PMMA微粒 (根上工業公司製造,商品名「ARTPEARL J-4P」,平均粒 147071.doc •45· 201038979 徑:2.1 μιη) 2·5份。對該混合物進行5分鐘超聲波處理, 製備均句分散有上述各成分之塗敷液。該塗敷液之固體成 分濃度為54.5%°於製備該塗敷液後,隨即使用棒式塗佈 機塗敷於TAC膜(富士膜公司製造,商品名「Fujitac」) 上,並以loot乾燥1分鐘後’照射累計光量為3〇〇 mj之紫 外線而獲得厚度為2 0 μιη之光擴散元件。將所獲得之光 擴散元件用於上述(1)〜(6)之評價。將結果示於表1。 <比較例4> 將光擴散性微粒變更為矽氧微粒(M〇mentive perf(mnanee Materials公司製造,商品名「T〇spEARLi2〇」,平均粒徑 為2·0 μπ!,折射率為丨43),且將厚度變更為i3 ,除此 以外,以與實施例8相同之方式獲得光擴散元件。將所獲得 之光擴散元件用於上述(丨)〜(6)之評價。將結果示於表工。 <實施例16 :液晶顯示裝置之製作> 自包括夕域型VA(Vertical Alignment,垂直配向)模式之 液晶胞的市售之液晶電視(s〇NY公司製造,bravia2〇 型,商品名「KDL20J3000」)取出液晶胞。於該液晶胞之 兩側,以使各自之偏光元件之吸收軸正交之方式貼合市售 之偏光板(日東電工公司製造,商品名「)。 更具體而言,以背光側偏光板之偏光元件之吸收軸方向成 為垂直方向(相對於液晶面板之長邊方向為90。),且視認側 偏光板之偏光元件之吸收軸方向成為水平方向(相對於液 晶面板之長邊方向為〇。)之方式進行貼合。進而,將實施 例1之光擴散元件自基材轉印並貼合於視認側偏光板之外 147071.doc -46- 201038979 側’而製作液晶面板。 另一方面,於PMMA片材之單面,使用轉印輥熔融熱轉 印扁豆狀透鏡之圖案。於與形成有透鏡圖案之面相反之側 的面(平滑面)上,以使光僅穿透透鏡之焦點之方式蒸鍵銘 之圖案,形成開口部之面積比率為7%(反射部之面積比率 為93%)之反射層。以如此之方式製作聚光元件。使用冷陰 極螢光燈(SONY公司製造,BRAVIA20J之CCFL(Cold
Cathode Fluorescent Lamp,冷陰極螢光燈))作為背光之光 源,於該光源上安裝聚光元件,而製作射出準直光之平行 光光源裝置(背光單元)。 於上述液晶面板中裝入上述背光單元,而製作準直背光 前面擴散系統之夜晶顯示裝置。對所獲得之液晶顯示裝 置’於暗處進行白色顯示及黑色顯示,並目測觀察其顯示 狀態。將自斜方向觀察於暗處之白色顯示及於亮處之黑色 顯示時之顯示狀態的照片示於圖11。再者,照片上標註有 光擴散元件之實施例序號(實施例1)。 <比較例5> 除使用比較例2之光擴散元件以外,以與實施例16相同 之方式製作液晶顯示裝置。使所獲得之液晶顯示裝置於暗 處進行白色顯示及黑色顯示,目測觀察其顯示狀態。將自 斜方向觀察於暗處之白色顯示及於亮處之黑色顯示時之顯 不狀態的照片示於圖11。再者,照片上標註有光擴散元件 之比較例序號(比較例2)。 <比較例6> 147071.doc 47- 201038979 除使用比較例3之光擴散元件以外,以與實施例16相同 之方式製作液晶顯示裝置。使所獲得之液晶顯示裝置於暗 處進行白色顯示及黑色顯示,目測觀察其顯示狀態。將自 斜方向觀察於暗處之白色顯示及於亮處之黑色顯示時之顯 不狀態的照片示於圖11。再者,照片上標註有光擴散元件 之比較例序號(比較例3)。 〈實施例17 :液晶顯示裝置之製作> 自包括多域型VA模式之液晶胞的市售之液晶電視(s〇NY 公司製造,BRAVIA20型,商品名「KDL2〇J3〇〇〇」)取出 液晶胞。於該液晶胞之兩側,以使各自之偏光元件之吸收 軸正交之方式貼合市售之偏光板(日東電工公司製造,商 口口名「NPF-SEG1423DU」)。更具體而言,以背光側偏光 板之偏光元件之吸收軸方向成為垂直方向(相對於液晶面 板之長邊方向為90。),且視認側偏光板之偏光元件之吸收 軸方向成為水平方向(相對於液晶面板之長邊方向為〇。)之 方式進行貼合。進而,將實施例8之光擴散元件自基材轉 印並貼合於視認側偏光板之外側,而製作液晶面板。 另一方面,於PMMA片材之單面,使用轉印輥熔融熱轉 印扁豆狀透鏡之圖案。於與形成有透鏡圖案之面相反之侧 的面(平滑面)上,以使光僅穿透透鏡之焦點之方式蒸鍍鋁 之圖案,形成開口部之面積比率為7%(反射部之面積比率 為93%)之反射層。以如此方式製作聚光元件。使用冷陰極 螢光燈(SONY公司製造,BRAVIA2〇J之CCFL)作為背光之 光源,於該光源上安裝聚光元件,而製作射出準直光之平 147071.doc -48· 201038979 行光光源裝置(背光單元^ 於上述液晶面板中裝入上述 --r· ^ ^ Θ死*單疋’而製作進亩择41 丽面擴散系統之液晶顯示枣 表作旱直是光 於暗處進仃白色顯示及$ ,衣直 其社杲A,顧-“ 不’目測觀察其顯示狀態。 其、,,口果為,顯不出自斜方向 视祭時’於亮處之里辛 黑且於暗處之白色顯示之亮产古 ......... 又較呵之良好的顯示特性。 <比較例7> 除使用比較例4之光擴散% # 舣兀件以外,以與實施例I7相同 之方式製作液晶顯示裝置。使 — 坏1传之液晶顯示裝置於暗 處進行白色顯示及α 黑邑顯不,目測觀察其顯示狀態。其結 果為,當自斜方向觀察時,暗處 喂匙之白色顯不之亮度較高, 而於亮處之黑色顯示看起來發白模糊。 <評價> Ο ^如由表1所知,本發明之實施例之光擴散元件儘管非常 薄,部具有較高之霧度值,且背向散射率較小。另一方 面,於比較例中,當欲既抑制背向散射又實現較高之霧度 值日守,必需使厚度非常厚(比較例丨),當欲以某種程度之較 薄之厚度實現較高之霧度值時,背向散射會變得非常大 (比較例3)。此外,如由圖10所知,安裝有實施例丨之光擴 散元件之液日日顯不裝置顯不出自斜方向觀察時’於亮處之 黑色顯示較黑且暗處之白色顯示之亮度較高之良好的顯示 特性。另一方面,安裝有比較例2之光擴散元件之液晶顯 示裝置雖然於亮處之黑色顯示較黑,但暗處之白色顯示之 亮度不充分且變暗。安裝有比較例3之光擴散元件之液晶 147071.doc -49- 201038979 顯示裝置雖然暗處之白色顯示之亮度較高,但於亮處之黑 色顯示時之發白模糊程度較大。 此外,如對實施例丨與實施例8' 9及12〜14進行比較所 知,與未形成有第2濃度調變區域之情形時相,藉由形 成第2濃度調變區域,即便使光擴散元件之厚度特別薄, 亦可獲得霧度值非常高且背向散射非常小之光擴散元件。 又’根據實施例9〜13之結果可知’只要在最大膨潤時間以 内’則靜置時間越長,將獲得具有越高之擴散性的光擴散 元件,若超過最大膨潤時間,則即使靜置時間變長,所獲 得之光擴散元件之擴散性亦為大致固定。此外可知,藉由 確保特定之靜置時間而形成第2濃度調變區域,即使以低 溫進行乾燥’亦可獲得具有較高之霧度值之光擴散元件 (低溫乾燥於製造時之成本及安全性優異,故而較佳)。 如上所述,根據本發明,可獲得儘管非常薄卻仍具有較 阿之霧度值且背向散射率較小之光擴散元件。裝入有如此 之光擴散兀件之準直背光前面擴散系統的液晶顯示裝置, 顯不出於亮處之黑色顯示較黑且暗處之白色顯示之亮度較 尚的良好之顯示特性。 產業上之可利用性 本發明之光擴散元件及附光擴散元件之偏光板可適合用 於液晶顯不裝置之視認側構件、液晶顯示裝置之背光用構 件、照明器具(例如有機EL、LED)用擴散構件,尤其町適 口用作準直背光前面擴散系統之液晶顯示裝置之前面擴散 元件。 147071,d〇( •50- 201038979 【圖式簡單說明】 圖1A係用以說明本發明之較佳實施形態之光擴散元件中 之基質之樹脂成分、超微粒成分、以及光擴散性微粒之分 散狀態的模式圖; 圖1B係用以說明本發明之另一實施形態之光擴散元件中 之基質之樹脂成分、超微粒成分、以及光擴散性微粒之分 散狀態的模式圖; @ 圖2(a)係用以說明圖丨A之光擴散元件中之自光擴散性微 粒中心部至基質為止之折射率變化之概念圖,(b)係用以說 明圖1B之光擴散元件中之自光擴散性微粒中心部至基質為 止之折射率變化之概念圖,(c)係用以說明先前之光擴散元 件中之自微粒中心部至基質為止之折射率變化之概念圖; 圖3係表示本發明中所使用之光擴散性微粒中之ri與 之關係的模式圖; 圖4係表示關於靜置時間不同之塗敷液,乾燥溫度與所 0 獲得之擴散半值角之關係之曲線圖; 圖5係本發明之較佳實施形態之附光擴散元件之偏光板 的概略剖面圖; 圖6係本發明之較佳實施形態之液晶顯示裝置的概略剖 面圖; 圖7係用以說明計算光擴散半值角之方法的模式圖; 圖8係對實施例丨、4及5之光擴散元件確認濃度調變區域 之有無的穿透型顯微鏡照片; 圖9係對實施例6〜8之光擴散元件確認濃度調變區域之有 147071.doc -51 - 201038979 無的穿透型顯微鏡照片; 圖10係對比較例1之光擴散元件確認濃度調變區域之有 無的穿透型顯微鏡照片;及 圖11係用以對將實施例1、比較例2及比較例3之光擴散 元件裝入至液晶顯示裝置時之顯示狀態進行比較並加以說 明之照片。 【主要元件符號說明】 10 基質 11 樹脂成分 12 超微粒成分 20 光擴散性微粒 31 濃度調變區域(第1濃度調變區域) 32 第2濃度調變區域 100 光擴散元件 110 偏光元件 120 保護層 130 保護層 200 附光擴散元件之偏光板 500 液晶顯示裝置 147071.doc -52-
Claims (1)
- 201038979 七、申請專利範圍: 1.種光擴散7G件,其含有包含樹脂成分及超微粒成分之 基質:以及分散於該基質中之光擴散性微粒; 及樹知成分、該超微粒成分及該光擴散性微粒等之折 射率滿足下述式(1); I 3漢度調L區域,其係形成於該光擴散性微粒之 表面附近外σρ,隨著自該光擴散性微粒遠離,該樹脂成 ^ 分之重量濃度降低’且該超微粒成分之重量濃度升高: Ο |ηΡ-ηΑ|<|ηΡ-ηΒ| ...⑴, 弋()中ηΑ表示基質之樹脂成分之折射率,μ表示基 質之超微粒成分之折射率,ηρ表示光擴散性微粒之折射 率。 士月长項1之光擴放元件,其進而包含第2濃度調變區 域’其係上述樹脂成分渗透至上述光擴散性微粒之表面 附近内部而形成。 ❹3· U項1或2之光擴散元件,其巾霧度為9州〜的%。 4.如請求項1之光擴散元件,其中滿足(ΜΗΘηρ-η^ίΜΟ, 以及 0.10 $ |ηΡ-ηΒ|$ 1.5 0。 5.如請求項1之光擴散元件,其中上述樹脂成分及上述光 ㈣㈣粒包含同k材料,上述超微粒成分包含與該 樹脂成分及該光擴散性微粒為不同系之材料。 6·如請求項5之光擴散元件,其中上述樹脂成分及上述光 擴散性微粒包含有機化合物,上述超微粒成分包含無機 化合物。 147071.doc 201038979 7·如請求項!之光擴散元件,其中上述光擴散性微粒之平 均粒徑為1 μιη〜5 μιη。 8.如請求項丨之光擴散元件,其中上述超微粒成分之平均 粒控為 1 nm~ 100 nm。 9·如請求項1之光擴散元件,其中光擴散半值角為 10。〜150。。 10_ —種附光擴散元件之偏光板,其包含如請求項丨至9中任 一項之光擴散元件及偏光元件。 11. 一種液晶顯示裴置,其包括: 液晶胞; 平行光光源裝置,其朝向該液晶胞射出準直光;以及 如請求項1至9中任一項之光擴散元件,其使透過該液 晶胞之準直光穿透及擴散。 12. —種光擴散元件之製造方法’其係如請求項1至$中任— 項之光擴散元件之製造方法,其包含如下步驟: 將使基質之樹脂成分或其前驅物、超微粒成分及光擴 散性微粒溶解或分散於揮發性溶劑中而獲得之塗敷液塗 佈於基材;以及 使塗佈於該基材之塗敷液乾燥。 13. 如請求項12之光擴散元件之製造方法,其進而包含如下 步驟:於上述塗敷液中,使上述樹脂成分之前驅物與上 述光擴散性微粒相接觸;以及使該前驅物之至少一部分 滲透至該光擴散性微粒之内部。 14. 如請求項13之光擴散元件之製造方法,其中於上述塗敷 147071.doc 201038979 液令’使上述樹脂成分之前驅物與該光擴散性微粒接觸 較上述光擴散性微粒之粒徑實質上達到最大為止之時間 更長之時間。 κ如請求項13或14之光擴散元件之製造方法,其中於上述 • 參透步驟中,使上述前驅物自上述光擴散性微粒之表面 滲透至該光擴散性微粒之平均粒徑之1〇%以上95%以下 之範圍為止。 ❹I6.如請求項13之光擴散元件之製造方法,其進而包含如下 步驟.於上述塗佈步驟後,使上述前驅物發生聚合。 17·如請求項16之光擴散元件之製造方法,其中於上述聚合 步驟中,將已滲透至上述光擴散性微粒内部之前驅物與 未渗透至該光擴散性微粒之前驅物同時發生聚合,從而 於談光擴散性微粒之表面附近内部形成上述第2濃度調 變區域,並同時形成上述基質及上述第1濃度調變區 域。 Q 1 8.如請求項16之光擴散元件之製造方法,其中上述樹脂成 分為電離放射線硬化型樹脂,藉由照射電離放射線而使 該樹脂成分之前驅物發生聚合。 147071.doc
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